SỞ GDĐT TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT (lần 1) NĂM HỌC 2011 - 2012 Môn: Hóa học – Ngày thi thứ hai Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 09 câu trong 02 trang) Câu 1 (2,0 điểm): Phenol và anilin làm mất màu dung dịch brom. Toluen không làm mất màu dung dịch brôm. Từ kết quả thực nghiệm này rút ra kết luận gì? Anisol (metyl phenyl ete) có làm mất màu dung dịch brôm không? Nếu cho dung dịch brôm từ từ vào các chất P-Toluđin (P- amino toluen), P- Cresol (P-metyl phenol) theo tỉ lệ mol tối đa là 1:1, thì thu được những sản phẩm nào? Giải thích ngắn gọn. Câu 2 )2,5 điểm): 1. Viết cấu trúc Lewis của NO 2 và nêu dạng hình học của nó. Dự đoán dạng hình học của ion NO 2 − và ion NO 2 + . So sánh hình dạng của 2 ion đó với NO 2 . 2. 120 0 và 108 0 là số đo góc liên kết quan sát được trong hai hợp chất trimetylamin và (H 3 Si) 3 N (trisilylamin). Hãy gán trị số đo góc liên kết cho mỗi hợp chất và giải thích sự khác biệt này. 3. Phản ứng của NaNO 3 trong nước với hỗn hống Na/Hg cũng như phản ứng của C 2 H 5 NO 2 (etylnitrit) với NH 2 OH (hydroxylamin) có mặt natrietoxit cho cùng một sản phẩm. Sản phẩm này là muối của một axit yếu không bền chứa nitơ, axit này đồng phân hóa thành một sản phẩm có ứng dụng trong thành phần nhiên liệu tên lửa. Viết công thức cấu trúc của axit và đồng phân nói trên. Câu 3 (1,5 điểm): Acrolein (prop-2-enal) có công thức CH 2 = CH − CH = O, ở 25 0 C và 100 kPa nó ở trạng thái lỏng. 1. Tính Nhiệt tạo thành chuẩn của nó ở 25 0 C khi biết: ∆H 0 ở 298 K theo kJ.mol − 1 : ∆H 0 đốt cháy C 3 H 4 O = − 1628,53; ∆H 0 hoá hơi C 3 H 4 O = 20,9; ∆H 0 sinh H 2 O (l) = − 285,83; ∆H 0 sinh CO 2 (k) = − 393,51; ∆H 0 thăng hoa C(r) = 716,7. 2. Tính Nhiệt tạo thành chuẩn của nó ở 25 0 C khi biết các trị số năng lượng liên kết: 1 ĐỀ CHÍNH THỨC H – H C – C C = C C = O C – H O = O kJ. mol − 1 436 345 615 743 415 498 3. So sánh kết quả của 2 phần trên và giải thích. Câu 4 (2,0 điểm): Phản ứng chuyển hoá một loại kháng sinh trong cơ thể người ở nhiệt độ 37 0 C có hằng số tốc độ bằng 4,2.10 − 5 (s − 1 ). Việc điều trị bằng loại kháng sinh trên chỉ có kết quả nếu hàm lượng kháng sinh luôn luôn lớn hơn 2,0 mg trên 1,0 kg trọng lượng cơ thể. Một bệnh nhân nặng 58,0 kg uống mỗi lần một viên thuốc chứa 300,0 mg kháng sinh đó. 1. Hỏi bậc của phản ứng chuyển hoá? 2. Khoảng thời gian giữa 2 lần uống thuốc kế tiếp là bao lâu? 3. Khi bệnh nhân sốt đến 38,5 0 C thì khoảng cách giữa 2 lần uống thuốc thay đổi như thế nào? Biết năng lượng hoạt hoá của phản ứng bằng −93,322 kJ.mol − 1 . Câu 5 (2,5 điểm): Một dung dịch A chứa 2 muối Na 2 SO 3 và Na 2 S 2 O 3 . Cho Cl 2 dư đi qua 100 ml dung dịch A rồi thêm vào hỗn hợp sản phẩm một lượng dư dung dịch BaCl 2 thấy tách ra 0,647 gam kết tủa. Thêm vào 100ml dung dịch A một ít hồ tinh bột, sau đó chuẩn độ dung dịch A đến khi màu xanh bắt đầu xuất hiện thì dùng hết 29 ml dung dịch iôt 0,05 M. 1. Viết phương trình hoá học và tính nồng độ mol mỗi chất trong dung dịch A. 2. Nếu trong thí nghiệm trên thay Cl 2 bằng HCl thì lượng kết tủa tách ra bằng bao nhiêu? Câu 6 (1,5 điểm): Một trong các phương pháp tổng hợp phenol là đi từ toluen bằng 3 giai đoạn. Oxi hoá toluen bằng oxi không khí ở pha lỏng với xúc tác (muối Coban axetat) ở 70 0 C - 90 0 C; oxi hoá tiếp sản phẩm ở 220 0 C - 245 0 C cũng bằng oxi không khí với sự có mặt của muối đồng benzoat và magie; cuối cùng thuỷ phân rồi decacboxyl hoá. Hãy viết các phương trình hoá học và cấu tạo các sản phẩm tạo ra trong quá trình tổng hợp trên. Câu 7 (2,0 điểm): Khi đun nóng 2-metyl-xiclohexan-1,3-dion với but-3-en-2-on trong kiềm người ta thu được một hợp chất hữu cơ (sản phẩm chính) có công thức C 11 H 14 O 2 . Hãy viết cấu tạo của sản phẩm này và giải thích quá trình tạo ra nó. Câu 8 (2,0 điểm): 1. Nêu phương pháp thích hợp để tách hỗn hợp sau thành các chất lỏng nguyên chất: Benzandehit; N,N-dimetylanilin; Clobenzen; p-Crezol và Axitbenzoic. 2. Hãy sắp xếp các chất sau đây theo thứ tự tăng dần lực bazơ và giải thích: CO(NH 2 ) 2 ; (CH 3 ) 4 NOH ; CH 3 -CH 2 -CH 2 -NH 2 ; CH 2 =CH-CH 2 -NH 2 ; p-CH 3 -C 6 H 5 -NH 2 ; Anilin; 2 Năng lượng Liên kết p-Nitroanilin. Câu 9 (4,0 điểm): Axit xitric (axit 2-hidroxi-1,2,3 propan tricacboxylic) là một axit quan trọng nhất trong quả chanh, gây nên vị chua. 1. Axit xitric biến đổi như thế nào khi đun nhẹ với H 2 SO 4 đặc ở 45 0 C→50 0 C? Viết cấu trúc và tên IUPAC của sản phẩm tạo ra. Loại axit hữu cơ nào sẽ có phản ứng tương tự? 2. Sau khi đun nhẹ axit xitric với axit sunfuric, thêm anisol (metoxi benzen) vào hỗn hợp phản ứng thì thu được sản phẩm A (C 12 H 12 O 5 ). Cần 0,001 mol KOH để trung hoà 118mg A. Cùng lượng chất A phản ứng với tối đa 80mg brom tạo thành sản phẩm cộng. Khi đun nóng với anhidrit axetic, A tạo một anhidrit. Suy ra cấu trúc của A. 3. Hãy xác định các đồng phân có thể có của A trong phản ứng này và cho biết cấu trúc, cấu hình tuyệt đối và tên gọi theo IUPAC của chúng. 4. Trong phản ứng brom hóa có thể thu được bao nhiêu đồng phân lập thể của A? Viết công thức chiếu Fise của chúng và kí hiệu theo R, S các tâm lập thể đó. 5. Thay vì anisol, nếu thêm phenol và resorcinol (có cấu tạo như hình vẽ) riêng rẽ vào hỗn hợp phản ứng, lần lượt thu được hợp chất B và C. Chất B không nhuộm màu với FeCl 3 trung tính, nhưng C lại có thể nhuộm màu. Với các điều kiện phản ứng như nhau, chất C được tạo thành nhiều hơn hẳn so với B. - Hãy cho biết cấu trúc của B và C. - Có gì khác biệt giữa phản ứng tạo thành A và B? - Vì sao hiệu suất tạo thành C lớn hơn B? (Cho: Br = 80; Ba = 137; S = 32; O = 16; C = 12; H = 1) Hết Họ và tên thí sinh : Số báo danh Giám thị 1: Họ và tên: Chữ ký……………………………………… Giám thị 2: Họ và tên: Chữ ký……………………………………… 3 OH HO Resorcinol . GDĐT TỈNH NINH BÌNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT (lần 1) NĂM HỌC 20 11 - 2 0 12 Môn: Hóa học – Ngày thi thứ hai Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi. CH 3 -CH 2 -CH 2 -NH 2 ; CH 2 =CH-CH 2 -NH 2 ; p-CH 3 -C 6 H 5 -NH 2 ; Anilin; 2 Năng lượng Liên kết p-Nitroanilin. Câu 9 (4,0 điểm): Axit xitric (axit 2- hidroxi-1 ,2, 3 propan tricacboxylic) là. N,N-dimetylanilin; Clobenzen; p-Crezol và Axitbenzoic. 2. Hãy sắp xếp các chất sau đây theo thứ tự tăng dần lực bazơ và giải thích: CO(NH 2 ) 2 ; (CH 3 ) 4 NOH ; CH 3 -CH 2 -CH 2 -NH 2 ; CH 2 =CH-CH 2 -NH 2