Dap An Thi Hsg Mon Hoa Buoi 2 Vong Tinh 20142015.Doc

Câu 1 (4,0 điểm) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TÂY NINH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2014 – 2015 Ngày thi 25 tháng 9 năm 2014 HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN HÓA HỌC BUỔI THI THỨ HAI (gồm 0[.]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TÂY NINH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT VÒNG TỈNH NĂM HỌC: 2014 – 2015 Ngày thi: 25 tháng năm 2014 HƯỚNG DẪN CHẤM THI MƠN: HĨA HỌC - BUỔI THI THỨ HAI (gồm 08 trang) - I Hướng dẫn chung: Điểm tồn làm trịn đến 0,25 điểm Điểm tối đa toàn thi 20 điểm Nếu học sinh làm không theo cách nêu đáp án giám khảo thống phân phối điểm ý cách hợp lý Việc chi tiết hố (nếu có) thang điểm hướng dẫn chấm phải đảm bảo không làm sai lệch hướng dẫn chấm phải thống thực toàn thể giám khảo II Đáp án thang điểm: Câu Nội dung Điểm Câu 1: (4,0 điểm) Từ loại tinh dầu, người ta tách chất A chứa 76,92% C; 12,82% H 10,26% O khối lượng M A = 156 g/mol Biết A điều chế cách hiđro hóa hồn tồn (có xúc tác) chất B (2- isopropyl -5- metylphenol) 1.1.Xác định công thức cấu tạo A 1.2.Viết công thức đồng phân cis-trans A 1.3.So sánh tính axit A B 1.4.Đun nóng A với H2SO4 đặc thu chất có cơng thức phân tử C10H18 Viết cơng thức cấu tạo chất viết chế phản ứng Hướng dẫn chấm Câu 1: (4,0 điểm) 1.1 Gọi công thức phân tử A CXHyOz Ta có: 12x M A 156.76,92   x 10 %C 100 12.100 M y 156.12,82  A  y 20 %H 100 100 16z M A 156.10,26   z 1 %O 100 16.100  Công thức phân tử A: C10H20O 0,50 Theo đề bài, hidro hóa B A  Cơng thức cấu tạo A B là: OH OH Ni, to 0,50 +3H2 (B) (A) 1.2.A có đồng phân hình học 0,50 HO OH OH OH 0,50 1.3 So sánh tính axit A B: Tính axit A yếu B Do nhóm –OH B gắn vào nhân benzen làm cho liên kết O – H phân cực mạnh  tính axit tăng 1.4 Đun nóng A với H2SO4 đậm đặc  chất có cơng thức phân tử C 10H18 Hai sản phẩm tạo theo chế E1 0,50 0,50 0,50 OH Cơ chế E1: H2O OH + H+ OH2 -H2O 0,50 Câu 2: (4,0 điểm) 2.1 Từ loại cà độc dược, người ta tách loại alkaloid atropin Trong công nghiệp, người ta thường dùng atropin để điều chế axit tropoic (A) C9H10O3 (A) bị oxi hố dung dịch KMnO4 nóng thành axit benzoic (B) bị oxi hoá oxi khơng khí có mặt Cu nung nóng tạo thành chất (C) C 9H8O3 có chức andehit Axit tropoic chuyển hoá thành axit atropoic C 9H8O2 (D) nhờ H2SO4 đặc 1700C Hidro hoá (D) H2/Ni thu axit hidratropoic (E) C9H10O2 Hãy xác định công thức cấu tạo A,C,D,E cho biết D có đồng phân cis/trans hay không? 2.2 Từ CH4 (các chất vô cơ, điều kiện cần thiết có đủ), viết phương trình hóa học điều chế: CH3 COOCH3 C6H5 Hướng dẫn chấm 2.1 CTPT (A) C9H10O3 có độ bất bảo hoà là:   x9   10 5 - A bị oxi hoá KMnO4 tạo axit benzoic nên A có chứa vịng benzen nhóm chức COOH mạch nhánh (khơng gắn trực tiếp vào vịng benzen)  Mạch nhánh chứa nhóm chức rượu bậc –CH2OH -Từ kiện ta có CTCT A, B, C, D, E sau: COOH KMnO4 t0 HOOC COOH B CH CH2OH CH CHO O2 1,00 Cu,t C COOH A C CH2 H2SO4 1700C COOH C H CH3 H2 Ni,t D E (Xác định công thức A, C, D, E= 4x 0,25 điểm= 1,00 điểm) Kết luận: D khơng có đồng phân hình học 0,25 2.2.Phương trình hóa học: C 2CH4  1500 C2H2 + 3H2   Pd/PbCO C2H2 + H2     C2H4 C2H4 + H2O  HSO C2H5OH MgO / ZnO 2C2H5OH   t  CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O xt CH4 + O2  t HCHO + H2O 1,00 Ni t0 HCHO + H2   CH3OH C2H2 + HCHO  1:1 CH2 = CH – CH2OH Mn 2  CH2 = CH – COOH + H2O CH2 = CH – CH2OH + O2    CH2 = CH – COOH + CH3OH  HSO CH2 = CH – COOCH3 + H2O COOCH3 COOCH3 0,50 t + 0,25 C   C H6 3C2H2  600 C C2H5 H+ + C H4 1:1 CH = CH2 C2H5 0,50 ZnO/4000C + H2 0,50 CH3 CH = CH2 H2SO4 C6H5 Câu 3: (4,0 điểm) Chất hữu (X) rượu no, nhị chức, mạch hở Dung dịch X 62% nước có nhiệt độ đơng đặc - 930 o 19 C 3.1 Xác định công thức cấu tạo (X) Biết số nghiệm lạnh nước 1,86 3.2 Khi có mặt chất xúc tác thích hợp chất (X) khử nước tạo chất (A) Trong môi trường kiềm, hai phân tử (A) kết hợp với tạo chất (B) không bền Khi đun nóng (B) tách nước tạo chất (D) Từ (D) cho tác dụng với HCl tạo chất (E) – Thực chuyển hóa để xác định công thức cấu tạo A, B, D, E – Dùng chế phản ứng để giải thích trình (A) tạo thành (B) – Hãy xác định cấu trúc đồng phân lập thể (E) Hướng dẫn chấm 3.1.Đặt CTTQ X: CnH2n+2-k(OH)k + Khối lượng X có 1000 gam H2O:  MX = k mX = 1,86 Dt 1000.62 31000 = 38 19 31000 = 62 (g / mol) ổ 930 ữ ỗ 19 ỗ 0+ ữ ỗ ố ứ 19 ữ 0,50  14n + 16k = 60 Nghiệm phù hợp: k = n =  CTPT X: C2H4(OH)2 CTCT củaCH X:2 CH2 OH 0,50 0,50 OH 3.2 Sơ đồ chuyển hóa: CH2 CH2 OH OH H2SO4 ñaëc (X) OH CH CH3 – CHO 170oC to CH CH CH2 CHO OH (A) CH3 CH (B) CHO 1,00 (D) + HCl CH (E) :CH CH2 CHO Cl (Xác định chất A, B, D, E : 0,25 điễm x 4= 1,0 điểm) + Cơ chế: CH3 – CHO OHCH CH CH2 CHO OH CH3 – CHO OH 1,00 - H2O CH2 CHO CH3 CH O H2O CH3 CH CH2 CHO OH (E): có đồng phân quang học có C* CH2 - CHO H R CH3 CH3 CH CH2 CHO O- Cl CH2 - CHO Cl S H CH3 Câu 4: (4,0 điểm) 4.1 A hiđrocacbon chứa nhân benzen có số cacbon phân tử 14 ngun tử cacbon A bị oxi hố dung dịch KMnO sản phẩm B 3,12 gam A tác dụng vừa đủ 96gam dung dịch brom 5% bóng tối Mặt khác, để trung hồ 2,44 gam B cần lít Ba(OH)2 0,005M Xác định cơng thức cấu tạo A, B tính thể tích dung dịch KMnO 0,1M cần đủ dùng để oxi hố 3,12 gam A thành B mơi trường H 2SO4, biết sản phẩm oxi hố có CO2 4.2 Tiến hành trùng hợp gam A, sau phản ứng cho toàn hỗn hợp thu vào 100 ml dung dịch brom 0,15M, thêm tiếp KI dư vào thấy xuất lượng I2 tác dụng vừa đủ với 40 ml dung dịch Na 2S2O3 0,125M Tính hiệu suất q trình trùng hợp Hướng dẫn chấm 4.1 Số mol Br2 phản ứng =0,03 mol 0,50 –Vì A tác dụng với brom bóng tối nên ngồi nhân benzen (khơng tác dụng với brom) cịn phải có nhóm chưa no có liên kết π –1 phân tử A tác dụng với a phân tử brom, tức là: MA tác dụng với a mol brom 3,12g A tác dụng 0,03 mol Br2  MA = 104a –A bị oxi hóa dung dịch KMnO4 cacbon liên kết trực tiếp vào nhân benzen chuyển thành nhóm –COOH Số mol Ba(OH)2 trung hịa 2,44 gam B = 0,01mol Gọi B có CTTQ : R(COOH)b R(COOH)b + 0,5b Ba(OH)2 →R[(COO)2Ba]b/2 + bH2O MA (g) 0,5b mol 2,44g 0,01mol Gọi công thức A CnH2n-6-2a (a: lk π) n≥7 ; B C6H6-b(COOH)b + a =1  14n – = 104  n = CH=CH2 + a =  14n – 10 = 208  n = 15,5 > 14 (loại) A: C 8H8 1,00 CTCT A: A oxi hoá thành B, suy B có nhóm –COOH C6H6-b(COOH)b có M = 122b  b=1 COOH Cơng thức cấu tạo B: Thể tích dung dịch KMnO4 C6H5CH=CH2 + 2KMnO4 + 3H2SO4  C6H5COOH + CO2 + 2MNSO4 + K2SO4 + H 2O Số mol KMnO4 = 2nA = 0,06 mol  Thể tích KMnO4 = 0,6 lít 4.2 Số mol Br2 = 0,1  0,15 = 0,015 (mol) (1) 2S2O 32  + I2  S4O 62  + 2ISố mol Na2S2O3 = 0,04  0,125 = 0,005 (mol)  Số mol I2 = 0,0025 (mol) (2) Br2 + 2I-  2Br- + I2 Số mol Br2 dư = số mol I2 = 0,0025 (mol) C6H5-CH=CH2 + Br2  C6H5CHBr-CH2Br Số mol Br2 phản ứng với stiren = số mol stiren pứ = 0,015 – 0,0025 = 0,0125 (mol) Khối lượng stiren phản ứng = 0,0125  104 = 1,3 (gam) Hiệu suất phản ứng trùng hợp: H =  1,3 100% 35% Câu 5: (4,0 điểm) A hợp chất hữu chứa C, H, O Đốt cháy hoàn toàn 3,08 gam A Hấp thụ toàn sản phẩm thu vào bình đựng lít dung dịch Ca(OH) 0,02M thấy xuất gam kết tủa, phần nước lọc có khối lượng lớn dung dịch Ca(OH) ban đầu 1,24 gam 5.1 Xác định công thức phân tử A biết khối lượng mol phân tử A 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 nhỏ khối lượng mol phân tử glucozơ 5.2 Biết A phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol A NaOH 1:4; A có phản ứng tráng bạc Xác định công thức cấu tạo A viết phương trình hóa học minh họa Hướng dẫn chấm 5.1 Gọi công thức phân tử A CxHyOz (x  1;  y  2x+2; z  1) Phản ứng cháy: y CxHyOz + ( x   z y )O2  xCO2 + H2O (1) Sản phẩm cháy gồm CO2 nước, hấp thụ vào dung dịch Ca(OH) có phản ứng: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (2)  Có thể có phản ứng: 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3) nCa ( OH )2 = 5.0,02 = 0,1 (mol); nCO2 (2) = nCaCO3 = 100 = 0,06 (mol) Khối lượng phần nước lọc tăng so với khối lượng dung dịch Ca(OH) ban đầu: mCO + mH O - = 1,24 (g) Trường hợp 1: Khơng có phản ứng (3) thì: mH O = 1,24 + - 0,06.44 = 4,6 (g) 2 0,50 n CO2 x 0,06.18 4,6    nH 2O = Theo (1) 1,08y = 9,2x 18 n H 2O y 4,6  9,2x  1,08(2x+2) → x  0,3 (loại) Trường hợp 2: Có phản ứng (3): nCO = nCO (2) + nCO (3) = 0,06+(0,1-0,06).2 = 0,14 (mol)  nH O = 1,24 + - 0,14.44 = 1,08 (gam) → nH O = 1,08/18 = 0,06 mol 2 0,25 2 Trong 3,08 gam A có: nC = 0,14 (mol); nH = 0,06.2 = 0,12 (mol); nO = (3,08 - 0,14.12 - 0,12)/16 = 0,08; Suy ra: x : y : z = 0,14 : 0,12 : 0,08 = : : Công thức đơn giản A C7H6O4 Theo giả thiết MA < Mglucozơ → Cơng thức phân tử A C7H6O4 0,25 0,50 0,50 5.2 A có cơng thức cấu tạo sau: OH OH OH HCOO OH HCOO HCOO OH 1,50 OH OH OH HCOO HCOO OH HCOO OH HO OH (Mỗi đồng phân 0,25 điểm x = 1,50 điểm) Phương trình hóa học: 0,50 HCOOC6H3(OH)2 + 4NaOH  HCOONa + C6H3(ONa)3 + 3H2O HCOOC6H3(OH)2+2AgNO3+3NH3+H2O  NH4OCOC6H3(OH)2+2Ag+2NH4NO3 Hết