Viết phương trình hóa học của phản ứng trong các trường hợp sau: a.. Chất B, C khi tác dụng với dung dịch NaOH thì thu được muối của các α- amino axit.. Viết phương trình phản ứng xảy r
Trang 1Câu I (2,0 điểm):
1 X là hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở, có công thức phân tử là C4H6O2 Sau khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng, thu được sản phẩm có khả năng tráng bạc Viết các công thức cấu tạo có thể có của X và gọi tên
2 Viết phương trình hóa học của phản ứng trong các trường hợp sau:
a ClNH3CH2COOH + NaOH(dư) → b o-HOOC-C6H4-OOCCH3 + NaOH(dư) →
c CH2=CH-COOH + HBr → d Caprolactam trïng hîp
Câu II (2,5 điểm):
1 Các chất A, B, C, D mạch hở đều có cùng công thức phân tử C3H7O2N Ở điều kiện thường A, B là chất rắn, còn C và D là chất lỏng Khi phản ứng với hiđro trong điều kiện thích hợp, từ A thu được C3H9O2N, từ D thu được C3H9N Các chất A, B và C đều tác dụng được với dung dịch HCl loãng và dung dịch NaOH Chất B, C khi tác dụng với dung dịch NaOH thì thu được muối của các α- amino axit Xác định công thức cấu tạo, gọi tên các chất A, B, C, D Biết rằng trong các chất trên không có chất nào tham gia phản ứng tráng bạc Viết các phương phản ứng đã nêu trên
2 Trong thuốc lá có chất anabazin và một đồng phân cấu
tạo của nó là nicotin (rất độc) Ngoài ra người ta còn tổng
hợp được chất nicotirin có cấu tạo tương tự nicotin:
a Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho mỗi hợp chất
trên tác dụng với dung dịch HCl theo tỉ lệ mol 1:1
b Sắp xếp chúng theo trình tự tăng dần khả năng phản ứng trên Giải thích
Câu III (1,75 điểm):
1 Xác định công thức cấu tạo các chất A, B, C, D, E trong sơ đồ chuyển hóa sau:
2 Đun hồi lưu hiđrocacbon Y với KMnO4 trong nước thu được 2 sản phẩm A và B A là muối của axit hữu cơ đơn chức Đốt 3,2 gam muối A, người ta thu được 1,38 gam K2CO3 B là chất hữu cơ không tham gia phản ứng tráng gương, không làm mất màu nước brom và có tỉ khối hơi so với không khí là 2
a Xác định công thức cấu tạo của A, B và Y
b Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa Y với KMnO4
Câu IV (2,0 điểm):
A là hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở chứa C, H, O Cho một lượng chất A tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch KOH 2,4 M rồi cô cạn, được 105 gam chất rắn khan B và m gam ancol C Oxi hóa m gam ancol C bằng oxi (có xúc tác) được hỗn hợp X Chia X thành ba phần bằng nhau:
- Phần một tác dụng với dung dịch AgNO3 trong amoniac (dư), được 21,6 gam Ag
- Phần hai tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư, được 2,24 lít khí (đktc)
- Phần ba tác dụng với Na vừa đủ, thu được 4,48 lít khí (đktc) và 25,8 gam chất rắn khan
1 Xác định công thức cấu tạo của ancol C, biết đun nóng ancol C với H2SO4 đặc, ở 170oC được Anken
2 Tính % số mol ancol C đã bị oxi hóa?
3 Xác định công thức cấu tạo của A?
Câu V (1,75 điểm):
1 Sinh nhiệt của một chất ở điều kiện chuẩn (kí hiệu là ΔH0sn ) là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào khi hình thành
1 mol chất đó từ các đơn chất bền ở điều kiện chuẩn
Cho: C(than chì) → C(k) ΔH0thăng hoa = 717 KJ/mol; EH - H = 432KJ/mol; EC - C = 347 KJ/mol; EC - H = 411 KJ/mol;
ΔH0sn (H2O (l)) = - 285,8 KJ/mol; ΔH0sn (CO2 (k)) = - 393,5 KJ/mol
a Tính ΔH0sn của ankan tổng quát CnH2n+2 (k) theo n
b Cho phản ứng đốt cháy hoàn toàn các ankan chứa n nguyên tử cacbon:
CnH2n+2 (k) + (3n + 1)/2 O2(k) → nCO2(k) + (n + 1) H2O(l) ΔH0
Tính ΔH0 theo n
2 Cho các chất: Phenyl fomat, Ancol o-hidroxibenzylic, Ancol p-hidroxibenzylic Viết công thức cấu tạo của
các chất trên Sắp xếp các chất trên theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi Giải thích ngắn gọn
SỞ GD-ĐT QUẢNG BÌNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
Số BD:………
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 - 2013
Môn thi: Hóa học – Vòng II (Khóa ngày 11 tháng 10 năm 2012)
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
N N H
CH 3
N
CH 3
N
Anabazin Nicotin Nicotirin
Trang 2……… Hết ……….…
Trang 3SỞ GD-ĐT QUẢNG BÌNH
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 - 2013
Môn thi: Hóa học – Vòng II HƯỚNG DẪN CHẤM Câu I (2,0 điểm):
1 X là hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở, có công thức phân tử là C4H6O2 Sau khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng, thu được sản phẩm có khả năng tráng bạc Viết các công thức cấu tạo có thể có của X và gọi tên
2 Viết phương trình hóa học của phản ứng trong các trường hợp sau (chỉ xét sản phẩm chính):
a ClNH3CH2COOH + NaOH(dư) → b o-HOOC-C6H4-OOCCH3 + NaOH(dư) →
c CH2=CH-COOH + HBr → d Caprolactam trïng hîp
Giải câu I (2,0 điểm):
I.1 (1.0 điểm):
Theo bài ra, sản phẩm thu được khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH có hợp chất chứa
nhóm –CHO hoặc muối fomat Vậy, các công thức cấu tạo có thể có của X là:
I.2 (1.0 điểm) :
a ClNH3CH2COOH + 2NaOH → H2NCH2COONa + NaCl + 2H2O 0,25 điểm
b o-HOOC-C6H4-OOCCH3 + 3NaOH → o-NaOOC-C6H4-ONa + CH3COONa + 2H2O 0,25 điểm
d
C H2
C H2
C H2
C H2
C H2
N H
C O
C H2 C H2 C H2
n
0,25 điểm
Câu II (2,5 điểm):
1 Các chất A, B, C, D mạch hở đều có cùng công thức phân tử C3H7O2N Ở điều kiện thường A, B là chất rắn, còn C và D là chất lỏng Khi phản ứng với hiđro trong điều kiện thích hợp, từ A thu được C3H9O2N, từ D thu được C3H9N Các chất A, B và C đều tác dụng được với dung dịch HCl loãng và dung dịch NaOH Chất B, C khi tác dụng với dung dịch NaOH thì thu được muối của các α- amino axit Xác định công thức cấu tạo, gọi tên các chất A, B, C, D Biết rằng trong các chất trên không có chất nào tham gia phản ứng tráng bạc Viết các phương phản ứng đã nêu trên
2 Trong thuốc lá có chất anabazin và một đồng phân cấu
tạo của nó là nicotin (rất độc) Ngoài ra người ta còn tổng
hợp được chất nicotirin có cấu tạo tương tự nicotin:
a Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho mỗi hợp chất
trên tác dụng với dung dịch HCl theo tỉ lệ mol 1:1
b Sắp xếp chúng theo trình tự tăng dần khả năng phản ứng đó Giải thích
Giải câu II (2,5 điểm):
II.1 (1.25 điểm):
A là C2H3COONH4 Amoni acrylat;
C là H2N-CH2-COOCH3 Metyl amino axetat;
C2H3COONH4 + H2
o
Ni,t
C2H5COONH4 ;
N N H
CH 3
N
CH 3
N
Anabazin Nicotin Nicotirin
Trang 4CH3CH(NH2)COOH + NaOH → CH3CH(NH2)COONa + H2O
C2H3COONH4 + HCl → C2H3COOH + NH4Cl
CH3CH(NH2)COOH + HCl → [CH3CH(NH3 )COOH]Cl-
II.2 (1.25 điểm) :
NH
N
+ HCl
NH2Cl N
0,25 điểm
N
N
CH3
+ HCl
N
NHCl
CH3
0,25 điểm
0,25 điểm
Trình tự tăng dần khả năng phản ứng trên là:
0,25 điểm
(1) < (2) vì
s p sp
+ I < + I ;
(2) < (3) vì cả 2 chất đều có 3
sp
C
Câu III (1,75 điểm):
1 Xác định công thức cấu tạo các chất A, B, C, D, E trong sơ đồ chuyển hóa sau:
2 Đun hồi lưu hiđrocacbon Y với KMnO4 trong nước thu được 2 sản phẩm A và B A là muối của axit hữu cơ đơn chức Đốt 3,2 gam muối A, người ta thu được 1,38 gam K2CO3 B là chất hữu cơ không tham gia phản ứng tráng gương, không làm mất màu nước brom và có tỉ khối hơi so với không khí là 2
a Xác định công thức cấu tạo của A, B và Y
b Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa Y với KMnO4
Giải câu III (1,75 điểm):
III.1 (0,75 điểm):
A là B là
C là: D là
Trang 5E là: 0,25 điểm
III.2 (1,0 điểm)
Bảo toàn nguyên tố K ta có
2 3
n =2n = 2.1,38 = 0,02 mol
MB = 58 B là sản phẩm phản ứng của Y với KMnO4, B không có phản ứng tráng gương nên B là
Vậy Y là
CH2 CH CH3
CH3
3
0,25 điểm
Câu IV (2,0 điểm):
A là hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở chứa C, H, O Cho một lượng chất A tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch KOH 2,4 M rồi cô cạn, được 105 gam chất rắn khan B và m gam ancol C Oxi hóa m gam ancol C bằng oxi (có xúc tác) được hỗn hợp X Chia X thành ba phần bằng nhau:
- Phần một tác dụng với dung dịch AgNO3 trong amoniac (dư), được 21,6 gam Ag
- Phần hai tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư, được 2,24 lít khí (đktc)
- Phần ba tác dụng với Na vừa đủ, thu được 4,48 lít khí (đktc) và 25,8 gam chất rắn khan
1 Xác định công thức cấu tạo của ancol C, biết đun nóng ancol C với H2SO4 đặc, ở 170oC được Anken
2 Tính % số mol ancol C đã bị oxi hóa?
3 Xác định công thức cấu tạo của A?
Giải câu IV (2,0 điểm):
1 Xác định công thức cấu tạo ancol C:
Hợp chất hữu cơ đơn chức A chứa C, H, O tác dụng với dung dịch KOH cho ancol C, suy ra A là
este đơn chức Đun nóng ancol C với H2SO4 đặc ở 1700C được anken, chứng tỏ ancol C là ancol no
đơn chức, mạch hở và có số nguyên tử C lớn hơn hoặc bằng 2
Oxi hóa ancol C được sản phẩm tham gia phản ứng tráng gương, suy ra C là ancol bậc một Vậy A
Phản ứng của A với dung dịch KOH :
Phản ứng oxi hóa m gam ancol C :
2 R’CH2OH + O2 xt 2R’CHO + 2 H2O (2)
R’CH2OH + O2 xt R’COOH + H2O (3)
Hỗn hợp X gồm R’CHO, R’COOH, H2O và R’CH2OH dư
Gọi số mol R'CH2OH, R'CHO, R'COOH trong 1/3 hỗn hợp X lần lượt là x, y, z mol
* Phần một: R’CHO + 2[Ag(NH3)2]OH t0
R’COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O (4)
y mol 2y mol
Số mol Ag = 2y = 21,6 : 108 = 0,2 y = 0,1 ( mol )
* Phần hai: R’COOH + NaHCO3 R’COONa + H2O + CO2 ↑ (5)
z mol z mol
Số mol CO2 = z = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol)
0,25 điểm
* Phần ba:
2 R’COOH + 2 Na 2 R’COONa + H2 ↑ (6)
z mol z mol 0,5 z mol
2 R’CH2OH + 2 Na 2 R’CH2ONa + H2 ↑ (7)
x mol x mol 0,5x mol
2 H2O + 2 Na 2 NaOH + H2↑ (8)
(y + z) mol (y + z) mol 0,5(y + z) mol
Số mol H2: 0,5z + 0,5x + 0,5( y + z ) = 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol ) x + y + 2z = 0,4 (*)
Trang 6Chất rắn khan thu được sau phản ứng ở phần III gồm :
0,1 (mol) R’COONa ; 0,1 (mol) R’CH2ONa và 0,2 (mol) NaOH
Số gam chất rắn khan : (R’+ 67) 0,1 + (R’ + 53) 0,1 + 40 0,2 = 25,8 (gam)
MR’ = 29 R’ là C2H5 – Vậy công thức cấu tạo của ancol C: CH3– CH2 – CH2 - OH 0,25 điểm
2 Tính phần trăm số mol C3H7OH bị oxi hóa :
Tổng số mol ancol đã bị oxi hóa: 3(y + z ) = 3 0,2 = 0,6 (mol)
Số mol C3H7OH có trong m gam là : 3(x + y + z) = 3 0,3 = 0,9 (mol)
3.Xác định công thức cấu tạo của A:
Theo (1): n
KOH phản ứng = n
muối = n
C = 0,9 (mol)
Chất rắn khan B gồm: 0,9 (mol) RCOOK và 0,3 (mol) KOH dư
Khối lượng chất rắn khan B: ( R + 83 ) 0,9 + 56 0,3 = 105
MR = 15 R là CH3 – Vậy công thức cấu tạo của A là: CH3 – COO – CH2 – CH2 – CH3 0,25 điểm Câu V (1,75 điểm):
1 Sinh nhiệt của một chất ở điều kiện chuẩn (kí hiệu là ΔH0sn ) là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào khi hình thành
1 mol chất đó từ các đơn chất bền ở điều kiện chuẩn
Cho: C(than chì) → C(k) ΔH0thăng hoa = 717 KJ/mol; EH - H = 432KJ/mol; EC - C = 347 KJ/mol; EC - H = 411 KJ/mol;
ΔH0sn (H2O lỏng) = - 285,8 KJ/mol; ΔH0sn (CO2) = - 393,5 KJ/mol
a Tính ΔH0sn của ankan tổng quát CnH2n+2 theo n
b Cho phản ứng đốt cháy hoàn toàn các ankan chứa n nguyên tử cacbon:
CnH2n+2 (k) + (3n + 1)/2 O2(k) → nCO2(k) + (n + 1) H2O(l) ΔH0
Tính ΔH0 theo n
2 Cho các chất: Phenyl fomat (A), Ancol o-hidroxibenzylic (B), Ancol p-hidroxibenzylic (C) Viết công thức
cấu tạo của các chất trên Sắp xếp các chất trên theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi Giải thích ngắn gọn
Giải câu V (1,75 điểm):
V.1 (1,0 điểm)
a Sơ đồ tạo thành CnH2n+2 từ C(than chì) và H2(k):
0,25 điểm
Dựa vào sơ đồ trên, ta có:
ΔHsn (CnH2n+2) = (n+1) EH – H + n ΔHthăng hoa (C) – (n-1)EC-C – 2(n+1)EC-H
b Sơ đồ:
0,25 điểm
Dựa vào sơ đồ trên ta có:
ΔHn = n ΔHsn (CO2) +(n+1) ΔHsn (H2O(l)) - ΔHsn (CnH2n+2)
V.2 (0,75 điểm)
Công thức cấu tạo: (A) C6H5OOCH
(B) (C)
CH2OH
OH
0,25 điểm
(A), (B), (C) có M tương đương nhau
Trang 7A không có khả năng tạo liên kết Hidro liên phân tử
B có thể tạo liên kết Hidro nội phân tử làm giảm số liên kết Hidro liên phân tử
……… Hết ……….…
