SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2008-2009 ĐẮK LẮK MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (2,0 điểm) 1. Tổng số đại số các số lượng tử của electron điền cuối cùng của một nguyên tử là 4,5, trong đó l = m l . Xác định nguyên tử trên. 2. Có 2 mẫu kim loại A cùng khối lượng. Một mẫu hoà tan trong dung dịch HCl dư, một mẫu hoà tan trong dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc dư, đun nóng. Sau khi phản ứng kết thúc thấy thể tích của SO 2 bằng 1,5 lần thể tích của H 2 (đo ở cùng điều kiện), khối lượng muối clorua bằng 63,5% khối lượng muối sunfat. Xác định kim loại A. Câu 2: (2,5 điểm) Cho dòng khí CO qua ống sứ đựng 31,2 gam hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau phản ứng thu được chất rắn A. Cho khí thoát ra khỏi ống sứ lội từ từ qua 1 lít dung dịch Ba(OH) 2 0,2M thu được 29,55 gam kết tủa. 1/ Tính khối lượng của A 2/ Chia A làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1 cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,56 lít H 2 (đo ở đktc). - Phần 2 cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được dung dịch gồm 2 muối trung hoà và V lít SO 2 (đo ở đktc). Tính khoảng giá trị của V. Câu 3: (2,0 điểm) 1. Cho n = 2; tính năng lượng E 2 (theo eV) cho các hệ sau: H, He + , Li 2+ Biểu diễn các giá trị này trên trục số từ đó rút ra quy luật liên hệ giữa E n (n = const) với số đơn vị điện tích hạt nhân Z. 2. Tích số tan của AgCl = 1,8.10 -10 . Hãy tính độ tan của AgCl trong nước. Nếu tan trong dung dịch NH 3 1M, độ tan của AgCl là bao nhiêu? Cho hằng số bền của phức Ag(NH 3 ) 2 + = 10 8 . Câu 4: (1,5 điểm) 1. Hoà tan 12 gam kim loại Mg vào 1 lít dung dịch chứa HCl 0,9M và NaNO 3 0,2M thu được V lít hỗn hợp khí (đo ở đktc), trong đó có một khí không màu hoá nâu ngoài không khí. Tính V. 2. Khi nghiên cứu một mẫu gỗ người ta thấy tốc độ phân rã (đối với mỗi gam cacbon) chỉ bằng 0,636 lần tốc độ phân rã của cacbon trong gỗ hiện tại. Xác định tuổi của mẫu gỗ đó. Biết chu kì bán huỷ của cacbon là 5730 năm. Câu 5: (2,0 điểm) Có 6 dung dịch: KOH, (NH 4 ) 2 SO 4 , K 2 CO 3 , Ba(NO 3 ) 2 , Pb(NO 3 ) 2 và CaCl 2 đựng trong 6 ống nghiệm mất nhãn được đánh số từ 1 đến 6. Để xác định hoá chất trong mỗi ống nghiệm người ta tiến hành các thí nghiệm sau: - Cho một giọt dung dịch ở ống nghiệm số 3 vào ống nghiệm số 6 thấy xuất hiện kết tủa, lắc thì kết tủa tan. - Dung dịch trong ống nghiệm số 6 không phản ứng với dung dịch trong ống nghiệm số 5 nhưng cho khí mùi khai với dung dịch trong ống nghiệm số 2. - Dung dịch trong ống nghiệm số 1 không tạo kết tủa với dung dịch trong các ống nghiệm số 3, 4 và 6. Hãy xác định hoá chất trong các ống nghiệm. Câu 6: (2,0 điểm) Ở 25 0 C, E 0 (H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) = + 0,559V, E 0 (I 3 - /I - ) = + 0,536V 1/ Hãy viết phương trình hoá học xảy ra giữa các cặp oxi hoá - khử trên. 2/ Với giá trị nào của pH thì phản ứng trên bắt đầu xảy ra theo chiều ngược lại. 3/ Tính hằng số cân bằng của phản ứng đã cho. Câu 7: (2,0 điểm) 1. So sánh tốc độ phản ứng và viết phương trình hoá học xảy ra dưới dạng công thức cấu tạo khi đun nóng mỗi chất sau 2-Metyl buta-1,3-dien và 2-Clo buta-1,3-dien với axit acryric. Giải thích. 2. Geraniol (C 10 H 18 O) là một ancol dẫn xuất của monotecpen, có mặt trong thành phần tinh dầu hoa hồng, biết: - Geraniol cho phản ứng cộng với 2 phân tử brom tạo ra C 10 H 18 OBr 4 - Có thể oxi hoá geraniol thành andehit hoặc axit cacboxylic tương ứng với 10 nguyên tử cacbon trong phân tử - Khi oxi hoá geraniol một cách mãnh liệt sẽ tạo thành: CH 3 COCH 3 , CH 3 COCH 2 CH 2 COOH, HOOC-COOH. Dựa vào những dữ kiện đã cho hãy cho biết công thức cấu tạo của geraniol. Câu 8: (2,0 điểm) Rafinozơ là một loại đường không có tính khử trong mật mía có công thức phân tử C 18 H 32 O 16 (A). Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol A thu được 1mol mỗi chất D-glucozơ, D-fructozơ và D-galactozơ là đồng phân epime của D-glucozơ ở cacbon số 4. Thuỷ phân không hoàn toàn A nhờ enzim α-galactozidaza (enzim xúc tác cho phản ứng thuỷ phân các α-galactozit) thu được α-D-galactozơ và saccarozơ. Nếu thuỷ phân A bằng enzim invecta (men thuỷ phân saccarozơ) cho D-fructozơ và 1 đisaccarit. Metyl hoá hoàn toàn A nhờ hỗn hợp CH 3 I và Ag 2 O, sau đó thuỷ phân sản phẩm metyl hoá thu được 1,3,4,6-tetra-O-metyl-D-fructozơ, 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-galactozơ và 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucozơ. 1/ Viết công thức Fisơ (Fischer) của α-D-galactozơ 2/ Xác định công thức cấu trúc của A Câu 9: (2,0 điểm) 1. Axit fumaric (F) và axit maleic (M) có công thức cấu tạo và pK a như sau: HO HO OH O= O O= =O OH (F) (M) pK 1 = 3,0; pK 2 = 4,6 pK 1 = 1,9; pK 2 = 6,2 Giải thích tại sao pK 1 (M) < pK 1 (F); pK 2 (M) > pK 2 (F) 2. Viết các nguyên tử và nhóm nguyên tử vào vị trí thích hợp trên các công thức sau: (R)-CH 3 CHOHCHO (L)-CH 3 CH(NH 2 )COOH (R)-CH 3 CBrICOOH meso-2,3-Đibrombutan Câu 10: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm 3 este của cùng một axit đơn chức. Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch NaOH 1,25 M, sau đó cô cạn dụng dịch, làm khô thu được 18,4 gam chất rắn khan. Ngưng tụ phần bay hơi thu được 3 ancol đơn chức, trong đó có một ancol không no chứa một nối đôi và 2 ancol no là đồng đẳng liên tiếp. Chia lượng ancol thành 2 phần bằng nhau, phần 1 đem đốt cháy thu được 7,04 gam CO 2 và 4,32 gam H 2 O. Phần 2 cho phản ứng với kali kim loại thì thu được 1,12 lít khí (đo ở đktc). 1/ Xác định công thức cấu tạo của axit. 2/ Xác định công thức cấu tạo và số mol của mỗi este. Cho: C=12; H=1; O=16; N=14; Cl=35,5; S=32; Ag=108; Mg=24; Cu=64; Fe=56; Ba=137 HẾT ĐÁP ÁN Câu 1: (2,0 điểm) 1. Tổng số đại số các số lượng tử của electron điền cuối cùng của một nguyên tử là 4,5, trong đó l = m l . Xác định nguyên tử trên. 2. Có 2 mẫu kim loại A cùng khối lượng. Một mẫu hoà tan trong dung dịch HCl dư, một mẫu hoà tan trong dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc dư, đun nóng. Sau khi phản ứng kết thúc thấy thể tích của SO 2 bằng 1,5 lần thể tích của H 2 (đo ở cùng điều kiện), khối lượng muối clorua bằng 63,5% khối lượng muối sunfat. Xác định kim loại A. NỘI DUNG ĐIỂM 1. Ta có: n + l + m l +m s = 4,5 (1) l = m l (2) Từ (1) và (2) suy ra: n + 2l + m s = 4,5 * Xét m s = -1/2 Ta có: n + 2l = 5 n 5 Mặt khác: l n – 1 n + 2(n -1) 5 n 2,3 Do vậy: 2,3 n 5 n 3 4 5 l = m l 1 0,5 0 Các trường hợp thoã mãn là: * n = 3, l = m l =1, m s = -1/2 3p 6 nguyên tử là Ar * n = 5, l = m l =0, m s = -1/2 5s 2 nguyên tử là Sr * Xét m s = +1/2 Ta có: n + 2l = 4 n 4 Mặt khác: l n – 1 n + 2(n -1) 4 n 2 Do vậy: 2 n 4 n 2 3 4 l = m l 1 0,5 0 Các trường hợp thoã mãn là: * n = 2, l = m l =1, m s = +1/2 2p 3 nguyên tử là N * n = 4, l = m l =0, m s = +1/2 4s 1 nguyên tử là K 2. A + nHCl ACl n + n/2H 2 1mol 1mol 0,5n mol 2A + 2mH 2 SO 4 A 2 (SO 4 ) m + mSO 2 + 2mH 2 O 1mol 0,5 mol 0,5m mol Giả thiết ta có: 0,5m = 1,5.0,5n M A + 35,5n = 100 5,63 .0,5.(2M A +96m) M A = 28n n =2 M A = 56 A là Fe 0,5 0,5 1,0 Câu 2: (2,5 điểm) Cho dòng khí CO qua ống sứ đựng 31,2 gam hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau phản ứng thu được chất rắn A. Cho khí thoát ra khỏi ống sứ lội từ từ qua 1 lít dung dịch Ba(OH) 2 0,2M thu được 29,55 gam kết tủa. 1/ Tính khối lượng của A 2/ Chia A làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1 cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,56 lít H 2 (đo ở đktc). - Phần 2 cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được dung dịch gồm 2 muối trung hoà và V lít SO 2 (đo ở đktc). Tính khoảng giá trị của V. NỘI DUNG ĐIỂM 1/ CuO + CO Cu + CO 2 (1) FeO + CO Fe + CO 2 (2) Khí thoát ra là CO 2 có thể có CO dư. CO 2 tác dụng với dd Ba(OH) 2 có 2 trường hợp: Trường hợp1: CO 2 + Ba(OH) 2 BaCO 3 + H 2 O Số mol BaCO 3 =29,55/197 = 0,15 số mol CO 2 = 0,15 mol Từ (1) và (2) ta có só mol CO = số mol CO 2 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng m A = 31,2 + 28.0,15 – 44.0,15 = 28,8 gam Trường hợp2: CO 2 + Ba(OH) 2 BaCO 3 + H 2 O (3) 0,15 0,15 0,15 2CO 2 + Ba(OH) 2 Ba(HCO 3 ) 2 (4) Từ (3) số mol CO 2 = số mol Ba(OH) 2 = 0,15 mol Số mol Ba(OH) 2 pư (4) = 1.0,2 – 0,15 = 0,05 mol Số mol CO 2 pư (4) = 2.0,05 = 0,1 mol Tổng số mol CO 2 pư (3) và (4) = 0,25 mol Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1) và (2) m A = 31,2 + 28.0,25 – 44.0,25 = 27,2 gam 2/ Trường hợp1: m A = 28,8 gam A chỉ có Fe tác dụng với HCl cho ra H 2 Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 0,025 mol 0,56/22,4 = 0,025 mol Từ (1) và (2) ta có n Fe + n Cu = n CO 2 = 0,15 mol Vì A chia 2 phần bằng nhau nên n Fe + n Cu = 0,15/2 = 0,075 mol nCu trong ½ A = 0,075 - 0,025 = 0,05 mol (mFeO + mCuO) dư = 28,8/2 - 56.0,025 – 64.0,05 =9,8 gam - Giả sử A không có CuO nFeO = 9,8/72 0,136 mol Cu + 2H 2 SO 4 CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (5) 0,05 0,05 2Fe + 6H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (6) 0,025 0,0375 2FeO + 4H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 4H 2 O (7) 0,136 0,068 Từ (5), (6) và (7) nSO 2 = 0,05 + 0,0375 + 0,068 = 0,1555 mol VSO 2 = 3,4832 lít - Giả sử A không có FeO nCuO= 9,8/80 0,1225 mol CuO tác dụng H 2 SO 4 không tạo ra SO 2 nên nSO 2 = 0,05 + 0,0375 = 0,0875 mol VSO 2 = 1,96 lít Vậy khoảng xác định là: 1,96 < VSO 2 < 3,4832 Trường hợp2: (Tương tự): 3,08 < VSO 2 < 3,976 0,5 0,5 0,75 0,75 Câu 3: (2,0 điểm) 1. Cho n = 2; tính năng lượng E 2 (theo eV) cho các hệ sau: H, He + , Li 2+ Biểu diễn các giá trị này trên trục số từ đó rút ra quy luật liên hệ giữa E n (n = const) với số đơn vị điện tích hạt nhân Z. 2. Tích số tan của AgCl = 1,8.10 -10 . Hãy tính độ tan của AgCl trong nước. Nếu tan trong dung dịch NH 3 1M, độ tan của AgCl là bao nhiêu? Cho hằng số bền của phức Ag(NH 3 ) 2 + = 10 8 . NỘI DUNG ĐIỂM 1. Với n = 2, thay các giá trị vào biểu thức: E n = - 13,6/n 2 ta được: Z = 1 H thì E 2 = - 3,4 eV Z = 2 He + thì E 2 = -13,6 eV Z = 3 Li 3+ thì E 2 = -30,6 eV 0,5 E 2 0 - 3,4 H -13,6 He + - 30,6 Li 3+ Nhận xét: khi Z càng lớn thì E n càng thấp 2. – Trong nước: AgCl (r) Ag + + Cl - s s s (s: độ tan, M) T AgCl = [Ag + ][Cl - ] = s 2 = 1,8.10 -10 s = 1,3.10 -5 M - Trong dd NH 3 1M: AgCl + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + + Cl - , K CB K CB = 2 3 23 )( NH ClNHAg = AgNH ClAgNHAg 2 3 23 )( =K bền .T AgCl = 10 8 .1,8.10 -10 = 1,8.10 -2 AgCl + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + + Cl - Ban đầu: 1M Độ tan: x 2x x x CB: 1 – 2x x x K CB = 2 3 23 )( NH ClNHAg = 2 2 )21( x x = 1,8.10 -2 x = 0,11M 0,5 0,5 0,5 Câu 4: (1,5 điểm) 1. Hoà tan 12 gam kim loại Mg vào 1 lít dung dịch chứa HCl 0,9M và NaNO 3 0,2M thu được V lít hỗn hợp khí (đo ở đktc), trong đó có một khí không màu hoá nâu ngoài không khí và dung dịch A. Tính V. 2. Khi nghiên cứu một mẫu gỗ người ta thấy tốc độ phân rã (đối với mỗi gam cacbon) chỉ bằng 0,636 lần tốc độ phân rã của cacbon trong gỗ hiện tại. Xác định tuổi của mẫu gỗ đó. Biết chu kì bán huỷ của cacbon là 5730 năm. NỘI DUNG ĐIỂM 1. nMg = 12/24 = 0,5 mol nHCl = 0,9 mol nH + = 0,9 mol nNaNO 3 = 0,2 mol nNO 3 - = 0,2 mol Pư oxi hoá Mg bằng NO 3 - xảy ra trước: 3Mg + 8H + + 2NO 3 - 3Mg 2+ + 2NO + 4H 2 O 0,3 0,8 0,2 0,2 So sánh thấy NO 3 - hết nNO = nNO 3 - = 0,2 mol V NO = 4,48 lít nMg dư = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol, nH + dư = 0,9 – 0,8 = 0,1 mol Xảy ra pư: Mg + 2H + Mg 2+ + H 2 So sánh thấy H + hết nH 2 = ½ .nH + = 0,05 mol 2 H V = 1,12 lít Vậy tổng thể tích khí thoát ra là: 4,48 + 1,12 = 5,6 lít 2. k = 2/1 693,0 t = 5730 693,0 = 1,21.10 -4 năm Ta có: ln( N N 0 ) = kt ln( 636,0 1 ) = 1,21.10 -4 t t = 3740 năm (N 0 , N: tốc độ phóng xạ) 1,0 0,5 Câu 5: (2,0 điểm) Có 6 dung dịch: KOH, (NH 4 ) 2 SO 4 , K 2 CO 3 , Ba(NO 3 ) 2 , Pb(NO 3 ) 2 và CaCl 2 đựng trong 6 ống nghiệm mất nhãn được đánh số từ 1 đến 6. Để xác định hoá chất trong mỗi ống nghiệm người ta tiến hành các thí nghiệm sau: - Cho một giọt dung dịch ở ống nghiệm số 3 vào ống nghiệm số 6 thấy xuất hiện kết tủa, lắc thì kết tủa tan. - Dung dịch trong ống nghiệm số 6 không phản ứng với dung dịch trong ống nghiệm số 5 nhưng cho khí mùi khai với dung dịch trong ống nghiệm số 2. - Dung dịch trong ống nghiệm số 1 không tạo kết tủa với dung dịch trong các ống nghiệm số 3, 4 và 6. Hãy xác định các hoá chất trong các ống nghiệm. NỘI DUNG ĐIỂM Cho dd trong các ống nghiệm lần lượt pư với nhau. Kết quả được tổng hợp ở bảng dưới đây: KOH (NH 4 ) 2 SO 4 K 2 CO 3 Ba(NO 3 ) 2 Pb(NO 3 ) 2 CaCl 2 KOH NH 3 Pb(OH) 2 (NH 4 ) 2 SO 4 NH 3 BaSO 4 PbSO 4 CaSO 4 K 2 CO 3 BaCO 3 PbCO 3 CaCO 3 Ba(NO 3 ) 2 BaSO 4 BaCO 3 Pb(NO 3 ) 2 Pb(OH) 2 PbSO 4 PbCO 3 PbCl 2 CaCl 2 CaSO 4 CaCO 3 PbCl 2 dd 3 + dd6 kết tủa, lắc kết tủa tan (Pb(OH) 2 ) dd 2 + dd 6 NH 3 dd 6 là KOH; dd 3 là Pb(NO 3 ) 2 ; dd 2 là (NH 4 ) 2 SO 4 dd 1 không tạo kết tủa với dd 3, dd 6 dd 1 là Ba(NO 3 ) 2 dd 1 không tạo kết tủa với dd 4 dd 4 là CaCl 2 dd 5 là K 2 CO 3 1,0 1,0 Câu 6: (2,0 điểm) Ở 25 0 C, E 0 (H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) = + 0,554V, E 0 (I 3 - /I - ) = + 0,536V 1/ Hãy viết phương trình hoá học xảy ra giữa các cặp oxi hoá khử trên. 2/ Với giá trị nào của pH thì phản ứng trên bắt đầu xảy ra theo chiều ngược lại. 3/ Tính hằng số cân bằng của phản ứng đã cho. NỘI DUNG ĐIỂM 1/ E 0 (H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) > E 0 (I 3 - /I - ) nên pư xảy ra theo chiều thuận: 3I - + H 3 AsO 4 + 2H + H 3 AsO 3 + I 3 - +H 2 O 2/ Để pư xảy ra theo chiều ngược lại thì E(H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) < E(I 3 - /I - ) Ta có cặp: H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 biến đổi theo pH do phương trình: H 3 AsO 4 + 2H + + 2e H 3 AsO 3 + H 2 O E(H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) = E 0 (H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) - (0,059/2)lg 2 43 33 HAsOH AsOH Vì E(H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) chỉ biến đổi theo pH nên cho [H 3 AsO 3 ] = [H 3 AsO 4 ] E(H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) = 0,559 - (0,059/2)lg 2 1 H = 0,559 – (2.0,059)/2(-lg[H + ]) E(H 3 AsO 4 /H 3 AsO 3 ) = 0,559 -0,059pH < 0,536 pH > 0,39 Vậy khi pH > 0,39 thì pư đổi chiều. 3/ lgK = 059,0 0 En K = 059,0 0 10 En = 059,0 )536,0559,0(2 10 = 6,02 0,5 1,0 0,5 Câu 7: 1. So sánh tốc độ phản ứng và viết phương trình hoá học xảy ra dưới dạng công thức cấu tạo khi đun nóng mỗi chất sau 2-Metyl buta-1,3-dien và 2-Clo buta-1,3-dien với axit acryric. Giải thích. 2. Geraniol (C 10 H 18 O) là một ancol là dẫn xuất của monotecpen, có mặt trong thành phần tinh dầu hoa hồng, biết: - Geraniol cho phản ứng cộng với 2 phân tử brom tạo ra C 10 H 18 OBr 4 - Có thể oxi hoá geraniol thành andehit hoặc axit cacboxylic tương ứng với 10 nguyên tử cacbon trong phân tử - Khi oxi hoá geraniol một cách mãnh liệt sẽ tạo thành: CH 3 COCH 3 , CH 3 COCH 2 CH 2 COOH, HOOC-COOH. Dựa vào những dữ kiện cho trên hãy cho biết công thức cấu tạo của geraniol. NỘI DUNG ĐIỂM 1. 2-Metyl buta-1,3-dien có nhóm -CH 3 đẩy electron làm tăng mật độ electron trên nguyên tử C 1 nên khả năng phản ứng cao. Trong 2-Clo buta-1,3-dien có –Cl hút electron làm giảm mật độ electron trên nguyên tử C 1 nên phản ứng khó hơn phản ứng xảy ra chậm hơn. - 1 CH 2 + CH 3 CH 2 CH 3 2 C + 3 CH - CH + COOH 4 CH 2 COOH - 1 CH 2 + Cl CH 2 Cl 2 C + 3 CH - CH + COOH 4 CH 2 COOH 2. C 10 H 18 O có độ bất bảo hoà α = (2.10+2-18)/2 =2 và có khả năng cộng 2 phân tử Br 2 nên geraniol có 2 liên kết trong phân tử. - Khi oxi hoá có thể thành andehit hoặc axit cacboxylic chứa 10 cacbon nên geraniol có nhóm OH ở cacbon đầu mạch. - Khi oxi hoá geraniol một cách mãnh liệt tạo thành: CH 3 COCH 3 , CH 3 COCH 2 CH 2 COOH, HOOC-COOH nên geraniol có công thức cấu tạo: CH 3 -C=CH-CH 2 -CH 2 -C=CH-CH 2 OH CH 3 CH 3 0,5 0,25 0,25 1,0 Câu 8: Rafinozơ là một loại đường không có tính khử trong mật mía có công thức phân tử C 18 H 32 O 16 (A). Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol A chỉ thu được 1mol mỗi chất D-glucozơ, D-fructozơ và D-galactozơ là đồng phân epime của D-glucozơ ở cacbon số 4. Thuỷ phân không hoàn toàn A nhờ enzim α-galactozidaza (enzim xúc tác cho phản ứng thuỷ phân các α-galactozit) thu được α-D-galactozơ và saccarozơ. Nếu thuỷ phân A bằng enzim invecta (men thuỷ phân saccarozơ) cho D-fructozơ và 1 đisaccarit. Metyl hoá hoàn toàn A nhờ hỗn hợp CH 3 I và Ag 2 O, sau đó thuỷ phân sản phẩm metyl hoá thu được 1,3,4,6-tetra-O-metyl-D-fructozơ, 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-galactozơ và 2,3,4-tri-O-metyl-D- glucozơ. 1/ Viết công thức Fisơ (Fischer) của α-D-galactozơ 2/ Xác định công thức cấu trúc của A NỘI DUNG ĐIỂM 1/ CH=O H OH HO H HO H H OH CH 2 OH 2/ - A là đường không có tính khử nên không có nhóm OH hemiaxetal. - Thuỷ phân 1 mol A thu được 3 chất nên A là đường ba. - Thuỷ phân A bằng enzim α-galactozidaza thu được α-D-galactozơ α-D- galactozơ đứng ở một đầu mạch. - Thuỷ phân A bằng enzim invecta thu được D-fructozơ D-fructozơ đứng ở một đầu mạch. Trong A, D-glucozơ nằm giữa mạch. - Vì sản phẩm thuỷ phân A bằng enzim α-galactozidaza thu được saccarozơ A được tạo nên từ α-D-galactozơ, α-D-glucozơ và -D-fructozơ. - Metyl hoá hoàn toàn A nhờ hỗn hợp CH 3 I và Ag 2 O, sau đó thuỷ phân sản phẩm metyl hoá thu được 1,3,4,6-tetra-O-metyl-D-fructozơ, 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-galactozơ và 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucozơ -D-fructozơ có nhóm OH ở C 2 , α-D-galactozơ có nhóm OH ở C 1 , α-D-glucozơ có nhóm OH ở C 1 và C 6 tham gia tạo liên kết glucozit. Do vậy công thức cấu tạo của A là: CH 2 OH OH O H H 1 6 H OH H O CH 2 1 O H O H HOCH 2 H H OH H 1 2 HO OH H O H OH CH 2 OH H OH OH H 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 9: 1. Axit fumaric (F) và axit maleic (M) có công thức cấu tạo và pK a như sau: HO HO OH O= O O= =O OH (F) (M) pK 1 = 3,0; pK 2 = 4,6 pK 1 = 1,9; pK 2 = 6,2 Giải thích tại sao pK 1 (M) < pK 1 (F); pK 2 (M)> pK 2 (F) 2. Viết các nguyên tử và nhóm nguyên tử vào vị trí thích hợp trên các công thức sau: (R)-CH 3 CHOHCHO (L)-CH 3 CH(NH 2 )COOH (R)-CH 3 CIBrCOOH meso-2,3-Đibrombutan NỘI DUNG ĐIỂM 1. OH O-H…O-H O=C O=C C=O CH=CH C=O CH=CH HO (F) (M) 0,5 Do axit (F) liên hợp, axit (M) không có liên hợp. Mặt khác axit (M) có liên kết hidro nên pK 1 (F) >pK 1 (M). Nhưng khi tạo thành anion thì (M) bền hơn (F) nên pK 2 (F) < pK 2 (M). 2. CHO COOH COOH CH 3 H Br H OH H 2 N H Br I Br H CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 (R)-CH 3 CHOHCHO (L)-CH 3 CH(NH 2 )COOH (R)-CH 3 CBrICOOH (R,S)-CH 3 CHBrCHBrCH 3 0,5 1,0 Câu 10: Hỗn hợp X gồm 3 este của một axit đơn chức. Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch NaOH 1,25 M, sau đó cô cạn dụng dịch, làm khô thu được 18,4 gam chất rắn khan. Ngưng tụ phần bay hơi thu được 3 ancol đơn chức, trong đó có một ancol không no chứa một nối đôi và 2 ancol no là đồng đẳng liên tiếp. Chia lượng ancol thành 2 phần bằng nhau, phần 1 đem đốt cháy thu được 7,04 gam CO 2 và 4,32 gam H 2 O. Phần 2 cho phản ứng với kali kim loại thì thu được 1,12 lít khí (đo ở đktc). 1/ Xác định công thức cấu tạo của axit. 2/ Xác định công thức cấu tạo và số mol của mỗi este. NỘI DUNG ĐIỂM 1/ Đặt công thức chung của 3 ancol là R ’OH = OHC ann 222 , a : số lk trung bình R ’OH + K R ’OK + ½ H 2 Số mol H 2 =1,12/22,4 = 0,05 mol Từ pư số mol R ’OH = 0,1 mol số mol R ’OH tạo ra do phản ứng thuỷ phân = 0,2 mol Công thức 3 este: RCOO R ’ RCOO R ’ + NaOH RCOONa + R ’OH 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol Số mol NaOH dư = 0,2.1,25 – 0,2 = 0,05 mol Chất rắn thu được sau khi cô cạn dd gồm NaOH và RCOONa Khối lượng RCOONa = 18,4 – 40.0,05 = 16,4 gam M RCOONa =16,4/0,2 = 82 g/mol M R = 82 – 67 =15 g/mol Vậy R là CH 3 -, axit là CH 3 COOH 2/ OHC ann 222 n CO 2 +( n +1+ a ) H 2 O 0,1 mol 0,1 n 0,1( n +1+ a ) 0,1 n = 7,04/44 = 0,16 0,1( n +1+ a ) = 4,32/18 = 0,24 n = 1,6; a = 0,2 Với n = 1,6 1 ancol phải có 1 nguyên tử cacbon CH 4 O (CH 3 OH) và chất đồng đẳng liên tiếp là C 2 H 5 OH. Đặt công thức chung 2 ancol này là OHC nn 2'2' , ancol không no là C m H 2m O, m>2 (*) Gọi x là số mol của OHC nn 2'2' có trong 1 mol hỗn hợp ancol (1-x) là số mol của C m H 2m O Ta có: n = 'n x + m(1-x) = 1,6 a = 0x +1(1-x) = 0,2 1,0 x = 0,8; 'n = 4 8 m (**) Với 1< 'n <2 0<m<4 kết hợp với (*) m = 3 Vậy công thức của ancol không no là C 3 H 5 OH (CH 2 =CH-CH 2 OH) Công thức cấu tạo của 3 este là CH 3 COOCH 3 , CH 3 COOC 2 H 5 , CH 3 COOCH 2 CH=CH 2 Số mol C 3 H 5 OH = (0,2.0,2)/1 = 0,04 mol Từ pt (**) ta có: 'n = 4 38 = 1,25 Gọi a, b là số mol của CH 3 OH và C 2 H 5 OH Ta có: 'n = ba ba 2 = 1,25 a + b = 0.16 a = 0,12; b = 0,04 Theo pư thuỷ phân số mol este bằng số mol ancol nên: Số mol CH 3 COOCH 3 = 0,12 mol ; số mol CH 3 COOC 2 H 5 = sốmol CH 3 COOCH 2 CH=CH 2 = 0,04 mol. 0,5 0,5 . SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2008-2009 ĐẮK LẮK MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1: (2,0. 0,2 1,0 x = 0,8; 'n = 4 8 m (**) Với 1< 'n <2 0<m<4 kết hợp với (*) m = 3 Vậy công thức của ancol không no là C 3 H 5 OH (CH 2 =CH-CH 2 OH) Công thức cấu tạo của 3 este. là OHC nn 2'2' , ancol không no là C m H 2m O, m>2 (*) Gọi x là số mol của OHC nn 2'2' có trong 1 mol hỗn hợp ancol (1-x) là số mol của C m H 2m O Ta có: n = 'n x