SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH KHÁNH HÒA NĂM HỌC 2018 2019 (((( ((((((((( Môn thi HÓA HỌC –VÒNG 2 Ngày thi 19/9/2018 ((((((( Bài 1 (3,0 điểm) 1 Hợp chất X có công thức[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHÁNH HÒA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2018-2019 Mơn thi : HĨA HỌC –VỊNG Ngày thi : 19/9/2018 ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHÍNH THỨC Bài 1: (3,0 điểm) Hợp chất X có cơng thức phân tử C7H6O3 có tính chất sau: - Tác dụng với dung dịch NaHCO3 tạo chất Y có cơng thức C7H5O3Na; - Tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z có cơng thức C 9H8O4 (chất Z tác dụng với NaHCO3); - Tác dụng với metanol ( xúc tác H2SO4 đặc) tạo chất T có cơng thức C 8H8O3 Chất T có khả tác dụng với dung dịch NaOH theo tỉ lệ mol : Xác định công thức cấu tạo chất X, Y, Z, T Viết phương trình hóa học xảy (ghi điều kiện phản ứng có), biết nhóm chức X có khả tạo liên kết hiđro nội phân tử So sánh độ tan nước hợp chất hữu sau (có giải thích): a) Etanol, benzen, phenol NH2 H2 N NH2 b) H2N O (1) O O (2) Đáp án Điểm 3,0 đ Cấu tạo chất: Phương trình phản ứng: HOC6H4COOH + NaHCO3 → HOC6H4COONa + H2O + CO2 HSO CH3COOC6H4COOH + CH3COOH HOC6H4COOH + (CH3CO)2O CH3COOC6H4COOH + NaHCO3 → CH3COOC6H4COONa + CO2 + H2O HSO HOC6H4COOCH3 + H2O HOC6H4COOH + CH3OH HOC6H4COOCH3 + 2NaOH → NaOC6H4COONa + CH3OH + H2O a) Các hợp chất có liên kết hidro với nước có độ tan nước tốt hợp chất khơng có liên kết hidro => độ tan etanol, phenol > benzen Trang 1/9 - Cùng có liên kết hidro với nước, hợp chất có gốc hidrocacbon (gốc kỵ nước) lớn => độ tan nước giảm => độ tan etanol > phenol => độ tan nước etanol > phenol > benzen b) Vì hợp chất (2) có liên kết hidro nội phân tử => khả tạo liên kết hidro liên phân tử (2) với nước hợp chất (1) => độ tan nước (1) > (2) O H NH HN H O Bài 2: (3,0 điểm) Glyxin (ký hiệu Gly) amino axit đơn giản có cơng thức cấu tạo NH2CH2COOH Glyxin chất rắn kết tinh khơng màu, có vị ngọt, lần phân lập từ gelatin vào năm 1820 a) Giải thích nhiệt độ phịng glyxin tồn trạng thái rắn? b) Dự đoán khả tan nước benzen glyxin Một loại homon điều khiển hoạt động tuyến giáp có tên viết tắt TRF Thủy phân hoàn toàn mol TRF thu mol chất sau: N NH3 ; CH2-CH-COOH ; HOOC-CH 2-CH2-CH-COOH ; N H COOH (Pro) NH2 (Glu) NH2 N H (His) Trong hỗn hợp sản phẩm thủy phân khơng hồn tồn TRF có dipeptit His-Pro Phổ khối lượng cho biết phân tử khối TRF 362 Phân tử TRF khơng chứa vịng lớn cạnh Hãy xác định công thức cấu tạo viết công thức Fisơ TRF Hãy đ ngh sơ đồ phản ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từ đồ phản ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từ phản ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từn ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từi đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từ u kiện để tổng hợp axit glutamic từn để tổng hợp axit glutamic từ tổng hợp axit glutamic hợp axit glutamic từp axit glutamic t hidrocacbon chứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từa không nguyên tử cacbon phân tử cacbon phân tử cacbon phân tử Đáp án Điểm 3,0 đ a) Do glyxin tồn dạng ion lưỡng cực ( +NH3CH2COO-) nên có nhiệt độ nóng chảy cao => điều kiện thường tồn trạng thái rắn Axit axetic hợp chất cộng hóa trị phân cực có liên kết hidro liên phân tử nên ở điều kiện thường tồn trạng thái lỏng Etan hợp chất phân cực nên tồn trạng thái khí điều kiện thường b) Do glyxin tồn dạng ion lưỡng cực (+NH3CH2COO-) nên tan tốt dung môi phân cực (nước) tan dung môi phân cực (benzen) Từ kiện thủy phân suy công thức Glu-His-Pro His-Pro-Glu (đều có nhóm –CO – NH2) * Từ M = 362 (u) suy có tạo amit vòng (loại H2O) Trang 2/9 * Từ kiện vòng cạnh suy Glu aminoaxit đầu N tạo lactam cạnh, Pro aminoaxit đầu C tạo nhóm – CO – NH2 Vậy cấu tạo TRF: HN CH CO-NH CH CO N CH CO-NH2 CH2 O N NH Công thức Fisơ: CO N CO NH CO NH H NH2 H H CH2 O N NH CO,H NC–CH2–CH2–CH=O HCN, HC CH HCN NC–CH=CH2 NH xt,t o N C CH2 CH2 CH C N 1) H2O, OH 2) H3O+ HOOC CH2 CH2 CH NH2 COOH NH2 Bài 3: (3,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp E gồm peptit X amino axit Y (trong khối lượng X lớn 20 gam) trộn theo tỉ lệ mol : 1, tác dụng với lượng dung dịch NaOH vừa đủ thu dung dịch G chứa (m + 12,24) gam hỗn hợp muối natri glyxin alanin Dung dịch G phản ứng tối đa với 360 ml dung dịch HCl 2M thu dung dịch H chứa 63,72 gam hỗn hợp muối Biết phản ứng xảy hồn tồn Xác định cơng thức phân tử X, Y Tính phầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từn trăm khối lượng X hỗn hợp E.m khối lượng X hỗn hợp E.i lượp axit glutamic củ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từa X hỗn hợp E.n hợp axit glutamic từp E Đáp án Xác định cơng thức X, Y Điểm 3,0 đ Ta có sơ đồ phản ứng : H 2O NaCl (X) +NaOH m (g) C H NO Na : a (mol) 63, 72 (g) C 2H NO 2HCl +HCl (Y) (mol) C H NO Na : b (mol) 0,72 C H NO HCl 2 Bảo toàn khối lượng : Khối lượng muối (G): 63,72 – 0,72.36,5 = 37,44 (gam) Trang 3/9 mE = 37,44 – 12,24 = 25,2 (gam) 2a + 2b = 0,72 97a +111b = 37, 44 a = 0,18 b = 0,18 Bảo toàn khối lượng : m H2O = 0,36× 40 -12, 24 = 2,16 (g) n H 2O = 0,12 (mol) n X = n Y = 0, 06 (mol) Nếu Y Ala mX = 0,06 89 = 5,34 (gam) mY = 25,2 – 5,34 = 19,86 (gam) < 20 (gam) Loại Nếu Y Gly mX = 0,06 75 = 4,5 (gam) mY = 25,2 – 4,5 = 20,7 (gam) > 20 (gam) Chọn X (Gly)2(Ala)3 Tính phần trăm khối lượng X hỗn hợp E % X = 82,14% % Y = 17,86% Bài 4: (3,0 điểm) X, Y axit cacboxylic mạch hở; Z ancol no; T este hai chức, mạch hở tạo X, Y, Z Đun nóng 38,86 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T với 400 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu ancol Z hỗn hợp F gồm muối có tỉ lệ mol 1:1 Dẫn tồn Z qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 19,24 gam; đồng thời thu 5,824 lít khí H (đktc) Đốt cháy hồn tồn F cần dùng 0,7 mol O 2, thu CO2, Na2CO3 0,4 mol H2O Xác định công thức phân tử Z T Tính phầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từn trăm khối lượng X hỗn hợp E.m khối lượng X hỗn hợp E.i lượp axit glutamic củ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từa T hỗn hợp E.n hợp axit glutamic từp E Đáp án Xác định công thức phân tử (Z) (T) Xét (Z): R(OH)2 0,26 mol Điểm 3,0 đ H2 0,26 mol m Z = 19, 24 + 0, 26× = 19, 76 (g) MZ = 76 Z C3H6(OH)2 * Xác định công thức phân tử (T) Xét hai muối: số mol muối = nNaOH = 0,4 (mol) Na CO3 : 0, (mol) RCOONa : 0, (mol) +O2 0,7(mol) CO ' R OONa : 0, (mol) H O : 0, (mol) Bảo toàn nguyên tố O: n CO = 0, (mol) Trang 4/9 0, + 0, C = 0, = H = 0, 4× = 0, CH = CH - COONa : 0, (mol) HCOONa : 0, (mol) (T) (HCOO)(C2H3COO)C3H6 Tính phần trăm khối lượng T hỗn hợp E Bảo toàn khối lượng: m H2O = 38,86 + 0, 4× 40 -19, 76 - 0, 2× 68 - 0, 2×94 = 2, (g) n H 2O = 0,15 (mol) n X + n Y = 0,15 (mol) n T = 0, - 0,15 = 0,125 (mol) mT = 158× 0,125 = 19, 75 (g) %T = 50,82 (%) Bài 5: (3,0 điểm) Cho sơ đồ chuyển hóa: (A1) HBr HBr (A2) H2O/Hg2+ (A3) AgNO3 /NH3 (1) (Y) Br2 /NaI (3) (Z) (2) H2O/H+ (X) Cl2 as C5H11Cl (B1) (B2) (B3) as Cl2 du C5H10Cl2 Trong đó: (X): 3-metylbut-1-in; (Y): 3-metylbut-1-en; (Z): 2-metylbutan Nêu tác nhân điều kiện cho phản ứng (1), (2), (3) Viết công thức cấu tạo A1, A2, A3, B1, B2, B3 Viết cơng thức cấu tạo tính tỷ lệ % sản phẩm có cơng thức C 5H11Cl, biết tỷ lệ khả phản ứng nguyên tử H cacbon có bậc khác sau : CI – H : CII – H : CIII – H = 1,0 : 3,3 : 4,4 Viết công thức cấu tạo gọi tên sản phẩm có cơng thức C 5H10Cl2 chứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từa nguyên tử cacbon phân tử C bất đối t đối lượng X hỗn hợp E.i Đáp án Nêu tác nhân phản ứng điều kiện cho phản ứng (1), (2), (3) Điểm 3,0 đ - phản ứng (1): H2, Pd xúc tác, to - phản ứng (2): H2, Ni xúc tác, to - phản ứng (3): H2, Ni xúc tác, to Viết công thức cấu tạo A1, A2, A3, B1, B2, B3 Trang 5/9 CH CH2 C - CH - CH3 + HBr CBr - CH - CH3 (A1) CH3 CH 2+ Hg C - CH - CH3 + H2O CH3 CH3 C - CH - CH3 O CH3 CH3 (A2) CH CAg C - CH - CH3 + Ag[NH3]2OH C - CH - CH3 + 2NH3 + H2O (A3) CH3 CH3 CH2 CH3 CH - CH - CH3 + HBr CHBr - CH - CH3 (B1) CH3 CH3 CH2 CH - CH - CH3 + Br2/NaI CHI - CH - CH3 CH2Br (B2) CH3 CH3 CH2 CH - CH - CH3 + H2O H+ CH3 CH(OH) - CH - CH3 (B3) CH3 CH3 Viết cơng thức cấu tạo tính tỷ lệ % sản phẩm có cơng thức C 5H11Cl, biết tỷ lệ khả phản ứng nguyên tử H cacbon có bậc khác sau: CI – H : CII – H : CIII – H = 1,0 : 3,3 : 4,4 CH2Cl – CH(CH3) – CH2 – CH3 30% CH3 – CCl(CH3) – CH2 – CH3 22% CH3 – CH(CH3) – CHCl – CH3 33% CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH2Cl 15% Viết công thức cấu tạo gọi tên sản phẩm có cơng thức C 5H10Cl2 chứa nguyên tử C bất đối CH2 * CH * CH Cl CH3 Cl CH3 Trang 6/9 1,3 – điclo – – metylbutan Bài 6: (5,0 điểm) Cacbocation cation mà nguyên tử C tích điện dương; sản phẩm trung gian trình phản ứng, hình thành nhiều phản ứng hóa học, có phản ứng tổng hợp hợp chất thiên nhiên Hãy cho biết dạng lai hóa ngun tử C mang điện tích dương cacbocation sau: Hãy xếp cacbocation sau theo chiều giảm dần độ bền (khơng cần giải thích) CH3 (I) (II) OCH3 (III) (IV) Cho bi't phản ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từn ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic hóa học sau có xuất cacbocation trung gian hayc sau có xuất cacbocation trung gian hay xuất đối t để tổng hợp axit glutamic từn củ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từa cacbocation trung gian hay không? Giản ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từi thích chế phản ứng.ng đồ phản ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từ ch' phản ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic từn ứng với đầy đủ điều kiện để tổng hợp axit glutamic a) H3C CH3 H3C + H3C HI CH3 H3C NH2 Cl b) CH3 I CH3 + + NaCl NaNH2 CH3 c) H3C HO CH3 + CH3 HCl H3C Cl CH3 + H2O Cabocation hình thành phản ứng thường chuyển vị dạng bền Trình bày chế phản ứng chuyển hóa (A) thành (B) H 3C H 3C CH3 H++,, t0 H CH2 CH3 CH3 OH (A) (B) Cacbocation tạo thành từ nhiều phản ứng Một chuỗi phản ứng liên quan đến cacbocation chuyển vị trình bày Ph Ph NH2 OH CH3 HNO2 (F) [C15H15N2O]+ chuyển vị (G) [C15H15O]+ - H+ (H) Trang 7/9 Xác định cấu trúc (F), (G) (H) Tecpen sản phẩm tự nhiên thu từ loài thực vật Tecpen (K) thành phần chanh, sử dụng tổng hợp hợp chất có ứng dụng làm nước hoa Quá trình tổng hợp có tạo thành cacbocation trung gian: H3C CH3 (L) CHO CH3COCH3 C2H5ONa C13H22O2 H 3C t O CH3 + + (M) H Cacbocation (N) - H CH3 C13H21O CH3 (K) CH (O) a) Xác định cấu trúc (L), (M) (N) Biết (L) phản ứng với mol brom b) Trong trình tổng hợp xuất hàm lượng lớn sản phẩm (P) đồng phân (O) Xác định cấu trúc (P) Đáp án Điểm sp IV > III > I > II 3.a) có H3C H I CH3 H3C H3C CH3 H3C CH3 H3C CH3 I CH3 I H3C CH3 b) không Cl H2N NH2 Cl NH2 c) có CH3 H3C HO CH3 CH3 CH3 H Cl H3C H CH3 O H3C CH3 Cl H CH3 H3C Cl CH3 Trang 8/9 H3C H3C H3C CH3 OH H3C CH3 H3C H3C OH2 + H3C CH3 H H H3C CH3 CH2 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 Ph (F) a) Ph N2 OH H3C CH3 CH3 OH Ph Ph (G) OH O H3C CH3 O CH3 CH3 H3 C O CH3 CH3 (L) C13H22O2 Ph Ph (H) O CH3 CH3 CH3 (M) CH3 Cacbocation (N) C13H21O CH3 H3C O CH3 CH3 CH3 b) H3C O CH3 CH3 CH3 (P) Hướng dẫn chấm: 1) Trong trình chấm, giao cho tổ chấm thảo luận thống (có biên bản) biểu điểm thành phần cho thích hợp với tổng số điểm Thảo luận, dự kiến sai sót có phần làm học sinh để trừ điểm cho thích hợp 2) Trong tốn hóa học, học sinh làm theo nhiều cách giải khác nhau, kết đúng, lý luận chặt chẽ cho điểm giải 3) Tổng điểm tồn khơng làm trịn số./ HẾT Trang 9/9 ... hidro với nước, hợp chất có gốc hidrocacbon (gốc kỵ nước) lớn => độ tan nước giảm => độ tan etanol > phenol => độ tan nước etanol > phenol > benzen b) Vì hợp chất (2) có liên kết hidro nội phân... tồn trạng thái lỏng Etan hợp chất phân cực nên tồn trạng thái khí điều kiện thường b) Do glyxin tồn dạng ion lưỡng cực (+NH3CH2COO-) nên tan tốt dung môi phân cực (nước) tan dung môi phân cực... bất đối CH2 * CH * CH Cl CH3 Cl CH3 Trang 6/9 1,3 – điclo – – metylbutan Bài 6: (5,0 điểm) Cacbocation cation mà nguyên tử C tích điện dương; sản phẩm trung gian trình phản ứng, hình thành nhiều