Đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động Môn thi: Hoá học Lớp 12 - Năm học 2007-2008 Ngày thi: tháng . Năm 2007 Thời gian làm bài: 120 phút Câu I: ( điểm ) 1- Viết các đồng phân rợu bậc hai có công thức phân tử là C 5 H 12 O. Gọi tên các hợp chất đó. 2- Biết công thức thực nghiệm của một anđehit no (A) là (C 2 H 3 O) n . a/ Hãy biện luận xác định công thức phân tử của A. b/ Trong các đồng phân của A có đồng phân X mạch cacbon không phân nhánh. Viết công thức cấu tạo của X, gọi tên X và viết các phơng trình phản ứng điều chế cao su Buna từ X. (Các chất vô cơ và các điều kiện cần thiết khác coi nh có đủ). 3- Viết các phơng trình phản ứng (ghi rõ điều kiện, nếu có): a/ Từ benzen điều chế axit picric (2,4,6- trinitrophenol), o clo - p- nitrophenol. b/ p- crezol tác dụng với NaOH. c/ Rợu benzylic tác dụng lần lợt với: Na, CuO nung nóng (tạo ra anđehit), CH 3 COOH. d/ So sánh độ linh động của nguyên tử H trong nhóm OH của phân tử các hợp chất sau: H 2 O, C 2 H 5 OH, C 6 H 5 OH, CH 3 COOH. Giải thích? Câu II: ( điểm ) 1- a/ Từ tinh bột có thể điều chế đợc rợu etylic. Rợu etylic là nguyên liệu để điều chế axit axetic, đietyl ete, etyl axetat, cao su tổng hợp Buna. Viết các phơng trình phản ứng xảy ra và ghi rõ các điều kiện phản ứng (nếu có). b/ Một học sinh làm thí nghiệm điều chế etyl axetat bằng cách đun nóng rợu etylic với giấm ăn có axit sunfuric làm xúc tác. Liệu thí nghiệm đó có thành công hay không? Vì sao? 2- Cho sơ đồ phản ứng sau: Biết E là axit đa chức . Xác định các chất A, B, C, D, E và viết các phơng trình phản ứng dới dạng công thức cấu tạo. 3- a/ Viết công thức cấu tạo và gọi tên các chất có công thức phân tử C 2 H 7 O 2 N. Biết mỗi chất đều dễ dàng tác dụng với dung dịch HCl và với dung dịch NaOH. b/ Viết phơng trình phản ứng trực tiếp để tạo ra từng chất ở (a). c/ Cho biết phơng pháp hoá học để phân biệt các chất ở (a) với nhau. Câu III ( điểm ): Cho hai dd axit H 2 SO 4 A và B . 1) Tính C% của A cà B biết nồng độ % của B lớn hơn A 2,5 lần và khi trộn A với B theo tỷ lệ khối lợng 7 : 3 thì ta thu đợc dd C với nồng độ 29%. 2) Lấy 50 ml dd C (d=1,27 g/ml) tác dụng với 200 ml dd BaCl 2 1M . Lọc và tách kết tủa. a) Tính CM của axit HCl có trong dd nớc lọc . Giả thiết thể tích dd thay đổi không đáng kể. b) Nếu cho 21,2 gam Na 2 CO 3 tác dụng với dd nớc lọc có kết tủa tạo ra không? Nếu có, khối l- ợng là bao nhiêu? Câu IV: ( . điểm ) Cho hỗn hợp hai este đơn chức (tạo bởi hai axit là đồng đẳng kế tiếp nhau) tác dụng hoàn toàn với 1,5 lít dung dịch NaOH 2,4M, thu đợc dung dịch A và một rợu bậc một B. Cô cạn dung dịch A thu đợc 211,2 gam chất rắn khan. Oxi hoá B bằng O 2 (có xúc tác) thu đợc hỗn hợp X. Chia X thành ba phần bằng nhau. -Phần 1: cho tác dụng với Ag 2 O (d) trong dung dịch amoniac thu đợc 21,6 gam Ag. -Phần hai: cho tác dụng với NaHCO 3 d, thu đợc 4,48 lít khí (ở đktc). -Phần ba: cho tác dụng với Na (vừa đủ) thu đợc 8,96 lít khí (đktc) và hỗn hợp Y. Cho Y bay hơi thì còn lại 48,8 gam chất rắn. Xác định công thức cấu tạo và tính thành phần phần trăm khối lợng mỗi este trong hỗn hợp ban đầu. Cho: H = 1; C =12; N = 14; O =16; Na = 23; Al = 27; S =32; Fe = 56; Cu = 64. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. C 3 H 6 +Br 2 (tỉ lệ mol 1:1) A +dd NaOH B +CuO, t o C +Cu(OH) 2 D +dd H 2 SO 4 E NaOH, t o Sở GD & ĐT bắc giang Kì thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động Cụm sơn động Năm học 2007-2008 Hớng dẫn chấm Môn thi: Hoá học Lớp 12 Bản hớng dẫn chấm có 06 trang. Câu Nội dung Điểm Câu I 1 Công thức cấu tạo rợu bậc 2 của C 5 H 12 O: 1. CH 3 CH 2 CH 2 CH(OH)CH 3 pentanol - 2 2. (CH 3 ) 2 CH CH(OH)CH 3 3 metyl butanol - 2 2 a/ b/ A là (C 2 H 3 O) n hay (CH 2 CHO) n hay C n H 2n (CHO) n là anđehit no => 2n = 2. n + 2 n = n + 2 => n = 2 => anđehit A có công thức phân tử là: C 2 H 4 (CHO) 2 X là đồng phân của A, có mạch không phân nhánh => CTCT của A là: OHC CH 2 CH 2 CHO butadial 1,4 Các ptp: 1. OHC (CH 2 ) 2 CHO + H 2 0 ,tNi HOH 2 C (CH 2 ) 2 CH 2 OH 2. HOH 2 C (CH 2 ) 2 CH 2 OH 0 32 ,tOAl CH 2 = CH CH = CH 2 + 2H 2 O 3. nCH 2 = CH CH = CH 2 0 ,, tpNa (- CH 2 - CH = CH CH 2 -) n 3- a/ Điều chế axit picric: + 3HNO 3 đặc H 2 SO 4 đặc +3H 2 O NO 2 NO 2 NO 2 1, Điều chế o clo - p- nitrophenol: 1, + Br 2 Fe, t 0 + HBr Br + NaOH đặc t o , P cao Br 2, OH + NaBr + HNO 3 đặc t o , P cao OH 3, OH + H 2 O NO 2 b/ c/ d/ +HCl + Cl 2 OH 4, OH NO 2 NO 2 Fe, t 0 Cl + 1/2H 2 + NaOH OH 1, ONa CH 3 t 0 CH 3 p - Crezol CH 2 OH + NaOH CH 2 ONa + 1/2H 2 1, CH 2 OH + CuO 2, CHO t 0 + Cu + H 2 O CH 2 OH + CH 3 COOH 3, CH 2 OCOCH 3 t 0 + H 2 O H 2 SO 4 đặc Độ linh động của nguyên tử H trong nhóm OH của các hợp chất đợc xếp theo chiều tăng dần nh sau: C 2 H 5 OH < H 2 O < C 6 H 5 OH < CH 3 COOH * Giải thích: Độ linh động của nguyên tử H trong nhóm OH phụ thuộc vào độ phân cực của liên kết O H. Nhóm có hiệu ứng đẩy electron làm giảm độ phân cực của liên kết O H; Nhóm có hiệu ứng hút electron làm tăng độ phân cực của liên kết O H. Nhóm C 2 H 5 có hiệu ứng đẩy electron; nhóm C 6 H 5 có hiệu ứng hút eletron do vòng thơm; Phân tử CH 3 COOH có nhóm C = O có hiệu ứng hút electron mạnh. Do vậy thứ tự độ linh động đợc xếp theo chiều nh trên. Câu II 1- a/ + Điều chế C 2 H 5 OH từ tinh bột: 1,(C 6 H 10 O 5 )n + n H 2 O + 0 , tH n C 6 H 12 O 6 Tinh bột Glucozơ 2, C 6 H 12 O 6 men 2C 2 H 5 OH + CO 2 Rợu etylic 5,5 + Từ rợu etylic điều chế axit axetic,đietyl ete, etyl axetat,polibutađien. 1, C 2 H 5 OH + O 2 giấmmen CH 3 COOH + H 2 O (Hoặc: 2 C 2 H 5 OH + O 2 0 ,tCu 2 CH 3 CHO + 2 H 2 O 2 CH 3 CHO + O 2 + 02 ,tMn 2 CH 3 COOH) 2, 2 C 2 H 5 OH CdặcSOH 0 42 140, C 2 H 5 - O - C 2 H 5 + H 2 O 3, CH 3 COOH + C 2 H 5 OH t 0 H 2 SO 4 đặc CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O 4, 2 C 2 H 5 OH xtdb C 4 H 6 + 2H 2 O + H 2 5, nCH 2 = CH CH = CH 2 0 ,, tpNa (- CH 2 CH = CH - CH 2 -)n 0,5 1,0 b/ Thí nghiệm không thành công. Vì trong giấm, nồng độ axit axetic quá nhỏ (2- 5%), nồng độ nớc quá lớn (95- 98%), phản ứng este hoá hầu nh không xảy ra, phản ứng thuỷ phân este chiếm u thế. 2/ 3- a/ b/ c/ E là axit đa chức, vậy C 3 H 6 là xiclopropan. Các ptp: 1, C 3 H 6 + Br 2 1:1 Br - CH 2 - CH 2 - CH 2 - Br (A) 2, Br-CH 2 -CH 2 -CH 2 -Br+ 2NaOH HO-CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH + 2NaBr (B) 3, HO-CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH + CuO 0 t OHC - CH 2 -CHO + Cu+H 2 O (C) 4, OHC - CH 2 - CHO+ 4Cu(OH) 2 + 2NaOH 0 t NaOOC- CH 2 -COONa (D) + 2Cu 2 O+6H 2 O 5, NaOOC-CH 2 -COONa + H 2 SO 4 0 t HOOC- CH 2 - COOH+ Na 2 SO 4 (E) Công thức cấu tạo của C 2 H 7 O 2 N: CTCT các chất: CH 3 COONH 4 và HCOONH 3 - CH 3 Các ptp: - Tác dụng với dung dịch HCl: 1, CH 3 COONH 4 + HCl CH 3 COOH + NH 4 Cl 2, HCOOH 3 N-CH 3 + HCl HCOOH + CH 3 -NH 3 Cl - Tác dụng với dung dch NaOH: 1, CH 3 COONH 4 + NaOH CH 3 COONa + NH 3 + H 2 O 2, HCOOH 3 N-CH 3 + NaOH HCOONa + CH 3 -NH 2 + H 2 O Các ptp điều chế C 2 H 7 O 2 N: 1, CH 3 COOH + NH 3 CH 3 COONH 4 2, HCOOH + CH 3 -NH 2 HCOOH 3 N-CH 3 Nhận biết: Lần lợt cho các chất tác dụng với dung dịch NaOH, sau đó cho các sản phẩm tơng ứng cho tham gia phản ứng tráng gơng, sản phẩm nào có phản ứng tạo Ag là HCOONa, tơng ứng chất ban đầu là HCOONH 3 -CH 3 ; Chất còn lại là CH 3 COONH 4 . Các ptp: 1, CH 3 COONH 4 + NaOH CH 3 COONa + NH 3 + H 2 O 2, HCOOCH 3 N-CH 3 + NaOH HCOONa + CH 3 -NH 2 + H 2 O 3, HCOONa + Ag 2 O 3 NH NaHCO 3 + 2Ag Câu III 1 2 a/ Gọi nồng độ % của hai dung dịch A và B lần lợt là: C A và C B Ta có C B = 2,5. C A Trộn A với B theo tỷ lệ khối lợng 7 : 3 đợc dung dịch C nồng độ 29% m dd C = m dd A + m dd B = m dd A + 7 3 m dd A = 7 10 m dd A 29 = Cdd BddBAddA m mCmC + .100 = Add AddAAddA m mCmC 7 10 7 3 .5,2. + C A = 20% => C B = 2,5.C A = 50% Số mol H 2 SO 4 trong 50 ml dung dịch C (d = 1,27 g/ml) nồng độ 29%: 188,0 98.100 27,1.50.29 42 == SOH n (mol); 2 BaCl n = 0,2. 1 = 0,2 mol Ptp: 1, H 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 + 2HCl Theo ptp: ư 2 pBaCl n = 42 SOH n = 0,188 mol < bdBaCl n 2 = 0,2 mol => BaCl 2 còn d sau phản ứng (1) ư 2 dBaCl n = 0,2 0,188 = 0,012 mol n HCl = 2. 42 SOH n = 2. 0,188 = 0,376 mol C M (HCl) = 25,0 376,0 = 1,504 M Dung dịch nớc lọc có: HCl (0.376 mol); BaCl 2 (0,012 mol) Số mol Na 2 CO 3 : 106 2,21 32 = CONa n = 0,2 mol Các ptp có thể xảy ra khi cho Na 2 CO 3 vào dung dịch nớc lọc lần lợt là: 1, Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + CO 2 + H 2 O 2, Na 2 CO 3 + BaCl 2 BaCO 3 + 2NaCl )1(ư 32 pCONa n = 2 1 n HCl = 0,188 mol < bdCONa n 32 = 0,2 mol => Na 2 CO 3 còn d sau phản ứng (1), ư 32 dCONa n = 0,2 0,188 = 0,012 mol. Na 2 CO 3 tiếp tục tham gia phản ứng (2). Theo (2) 32 CONa n = 2 BaCl n => Hai chất phản ứng vừa đủ, sản phẩm tạo kết tủa BaCO 3 3 BaCO n = 32 CONa n = 0,012 mol => 3 BaCO m = 0,012. 197 = 2,364 gam Câu IV Khi cho hỗn hợp hai este đơn chức (của hai axit kế tiếp trong dãy đồng đẳng) tác dụng với dung dch NaOH thu đợc một rợu đơn chức, bậc 1=> Hỗn hợp gồm hai este của cùng một rợu đơn chức, bậc 1 với 2 axit đơn chức. => Đặt công thức chung của hai este là: ' 2 CRCOOHR Ptp: 1, ' 2 CRCOOHR + NaOH COONaR + RCH 2 OH n NaOH = 1,5. 2,4 = 3,6 (mol) B là RCH 2 OH. Oxi hoá B bằng oxi không khí: Ptp: 2, RCH 2 OH + 1/2O 2 xt RCHO + H 2 O 3, RCH 2 OH + O 2 xt RCOOH + H 2 O Hỗn hợp X thu đợc gồm: RCHO (a mol); RCOOH (b mol); H 2 O (a + b)mol; RCH 2 OH d (c mol) Chia X thành 3 phần bằng nhau: Phần 1: Tác dụng với Ag 2 O/NH 3 : Chỉ có RCHO phản ứng 4, RCHO + Ag 2 O 3 NH RCOOH + 2Ag => n RCHO = 2 1 n Ag = 2 1 . 108 6,21 = 0,1 mol = 3 1 a => a = 0,3 (mol) Phần 2: Tác dụng với NaHCO 3 : chỉ có RCOOH phản ứng 5, RCOOH + NaHCO 3 RCOONa + CO 2 + H 2 O => n RCOOH = 2 CO n = 4,22 48,4 = 0,2 mol = 3 1 b => b = 0,6 (mol) Phần 3: Tác dụng với Na: Cả RCOOH; H 2 O và RCH 2 OH d đều phản ứng 6, RCOOH + Na RCOONa + 2 1 H 2 7, H 2 O + Na NaOH + 2 1 H 2 8, RCH 2 OH + RCH 2 ONa + 2 1 H 2 Khí thoát ra là H 2 ; Hỗn hợp rắn thu đợc sau khi cho Y bay hơi gồm RCOONa, NaOH và RCH 2 ONa => 2 H n = 4,22 96,8 = 0,4 mol = 2 1 ( n RCOOH + OH n 2 + ư' 2 dOHCHR n ) <=> 2 1 [ 3 1 b + 3 1 (a + b) + 3 1 c] = 0,4 mol (*) Thay a và b vào (*) ta đợc: c = 0,9 (mol) Vậy: )1(' 2 OHCHR n = (a + b + c ) = 0,3 + 0,6 + 0,9 = 1,8 mol < n NaOH(1) = 3,6 mol => NaOH còn d sau khi phản ứng với hỗn hợp hai este n NaOH d = 3,6 1,8 = 1,8 mol. => Cô cạn dung dịch A thu đợc hỗn hợp rắn gồm: R COONa và NaOH d * Tìm Axit: Theo (1): COONaR n = )1(' 2 OHCHR n = 1,8 mol => 211,2 = ( R + 67). 1,8 + 40. 1,8 => R = 10,33 => R 1 = 1 (H). Vì hai axit là đồng đẳng kế tiếp => R 2 = 15 (- CH 3 ) Hai axit là: HCOOH và CH 3 COOH * Tìm rợu: Theo (6), (7), (8): n RCOONa = n RCOOH = 3 1 b = 0,2 mol n NaOH = OH n 2 = 3 1 (a + b) = 0,3 mol ONaCHR n 2 ' = ư' 2 dOHCHR n = 3 1 c = 0,3 mol => m RCOONa + m NaOH + ONaCHR m 2 ' = 48,8 gam <=> (R + 67). 0,2 + 40. 0,3 + (R + 53). 0,3 = 48,8 <=> 0,5. R + 41 ,3 = 48,8 => R = 15 (- CH 3 ) * Vậy công thức của hai este là: HCOOCH 2 CH 3 (x mol) CH 3 COOCH 2 CH 3 (y mol) Ta có hệ: ==+ =+ 2,13940.8,12.211 8,1 3 52352 COONaCHHCOONa HCOOCCHHHCOOC mm nn <=> =+ =+ 2,1398268 8,1 yx yx Giải hệ ta đợc = = 2,1 6,0 y x % 52 HHCOOC m = 100. 8874 74 yx x + = 29,6% % 523 HCOOCCH m = 100 29,6 = 70,4% H ớng dẫn chấm L u ý: Phơng trình phản ứng nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nửa số điểm theo biểu điểm. Trong một phơng trình phản ứng, nếu có từ một công thức trở lên viết sai thì phơng trình đó không đợc tính điểm. Dùng những phản ứng đặc trng để nhận ra các chất và cách điều chế các chất bằng nhiều phơng pháp khác nhau, nếu đúng cũng cho điểm nh đã ghi trong biểu điểm. Giải bài toán bằng các phơng pháp khác nhau nhng nếu tính đúng, lập luận chặt chẽ và dẫn đến kết quả đúng vẫn đợc tính theo biểu điểm. Trong khi tính toán nếu nhầm lẫn một câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai thì trừ đi nửa số điểm dành cho câu hỏi đó. Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải các vấn đề tiếp theo thì không tính điểm cho các phần sau ---------------------------Hết------------------------- -7- Ngµy 23/11/2007 . Đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động Môn thi: Hoá học Lớp 12 - Năm học 2007-2008 Ngày thi: .. tháng . Năm 2007 Thời gian làm bài: 120 phút. & ĐT bắc giang Kì thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động Cụm sơn động Năm học 2007-2008 Hớng dẫn chấm Môn thi: Hoá học Lớp 12 Bản hớng dẫn chấm có