đề thi học sinh giỏi quốc gia môn hóa 12 tỉnh hà tĩnh

Viết công thức cấu tạo và gọi tên các sản phẩm đibrom hoá khi cho trixiclo[3,2,1,0]octan tác dụng với Br2/CCl4.. Khi oxi hoá A1 và A2 bằng CuO thì đều thu được hợp chất có công thức C10

Trang 1

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI

HÀ TĨNH HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT

NĂM HỌC 2012-2013

ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HOÁ HỌC –VÒNG II

(Đề thi có 02 trang, gồm 6 câu) Thời gian làm bài: 180 phút

Câu I:

1 Viết công thức cấu tạo và gọi tên các sản phẩm đibrom hoá khi cho trixiclo[3,2,1,0]octan tác

dụng với Br2/CCl4

2 Hợp chất A có công thức phân tử C9H16 Khi cho A tác dụng với hiđro dư, xúc tác Ni, thu được hỗn hợp D gồm ba chất đồng phân của nhau là D1, D2, D3 có công thức cấu tạo lần lượt là:

(D1) (D2) (D3)

a Hãy xác định công thức cấu tạo của A

b Viết công thức cấu dạng bền có thể có của D1 và D2

Câu II:

1 Từ tinh dầu hoa hồng người ta tách được hai đồng phân A1 và A2 đều có công thức phân tử C10H18O, chúng đều làm mất màu dung dịch Br2/CCl4 và tạo thành C10H18OBr4 Khi cho tác dụng với HBr ở nhiệt độ thấp, từ mỗi chất sẽ tạo thành hai dẫn xuất monobrom C10H17Br Khi oxi hoá A1 và A2 bằng CuO thì đều thu được hợp chất có công thức C10H16O, bằng dung dịch KMnO4 trong môi trường axit thì đều thu được CH3COCH3 và CH3COCH2CH2COOH Xác định cấu trúc của A1 và A2, gọi tên chúng theo danh pháp IUPAC (mạch cacbon tuân theo quy tắc isoprenoit) Viết các phương trình phản ứng hóa học đã xảy ra

2 Khi chưng cất than đá người ta thu được chất A có công thức phân tử C9H8 Hiđro hoá hoàn toàn A thu được chất B (C9H16), còn nếu oxi hoá A thu được một trong các sản phẩm là axit phtalic

a Xác định công thức cấu tạo của A và B

b Từ A và các chất thích hợp viết phương trình phản ứng tổng hợp tạo ra các hợp chất:

OH

Câu III:

1 Khi cho phenol tác dụng với anhiđritphtalic có hoặc không có mặt bazơ đều thu được hợp

chất C14H10O4 (chất X), nhưng khi đun nóng với H2SO4 đặc thì thu được phenolphtalein (chất Y)

a Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra

b Viết công thức cấu tạo của X, Y

2 Metyl tert–butyl ete có tên thương mại là MTBE, được dùng pha vào xăng thay cho

(C2H5)4Pb để tránh ô nhiễm chì

a Hãy đề nghị 2 sơ đồ phản ứng sản xuất MTBE ở quy mô công nghiệp đi từ nguyên liệu đầu

là hiđrocacbon

b So sánh 2 phương pháp đưa ra và lựa chọn phương pháp có hiệu quả kinh tế cao hơn

Trang 2

Câu IV:

1 Để tách xiclohexanon có nhiệt độ sôi 1560C ra khỏi hỗn hợp xiclohexanon và xiclohexanol người ta làm như sau: lắc hỗn hợp với dung dịch NaHSO3 bão hoà trong nước; để yên một lúc rồi thêm ete etylic, lắc đều; tách lấy phần ete và phần nước; thêm dung dịch H2SO4 loãng vào phần nước, sau đó chiết bằng ete, tách lấy phần ete rồi làm khan bằng Na2SO4; cất cách thuỷ đuổi ete thì thu được xiclohexanon

a Giải thích ngắn gọn cách tiến hành thí nghiệm

b Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra

2 Hợp chất A (C5H8O) là một anđehit không no quang hoạt Khi cho A tác dụng với C6H5MgBr rồi thuỷ phân trong môi trường axit thì thu được chất B (C11H14O) B phản ứng với B2H6 được sản phẩm rồi phản ứng với H2O2/OH- thu được chất C Khi C phản ứng với CrO3/H+ thì thu được chất D (C11H12O3) Khử D bằng hỗn hống Zn/Hg trong HCl thu được chất E, đun

E với H3PO3 thì được một xeton vòng F (C11H12O)

a Viết công thức cấu tạo của các chất từ A đến F

b Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra

Câu V:

1 Hợp chất A có công thức C9H8O2 Ngoài tính axit, A còn làm mất màu dung dịch KMnO 4 và nước brom Khi đun nóng với dung dịch KMnO4, A chuyển thành kali benzoat Cho A tác dụng với H2 có xúc tác Ni, thu được axit B có công thức C9H10O2 Biết A không có đồng phân cis – trans Hãy xác định công thức cấu tạo của A và B

2 Trong mật mía có một chất đường không có tính khử là rafinozơ có công thức phân tử

C18H32O16 Khi thủy phân nó bằng axit thu được các sản phẩm fructozơ, galactozơ và D-glucozơ Nếu thủy phân bằng bằng men α- galactozida lại cho α-D-galactozơ và saccarozơ Nếu thủy phân bằng men invecta lại cho D-fructozơ và một đi saccarit

Metyl hóa rafinozơ, sau đó đem thủy phân thu được các sản phẩm: 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

Viết công thức cấu tạo của rafinozơ

Câu VI:

1 A là axit hữu cơ mạch hở, biết 0,01 mol A tác dụng vừa đủ với 25 ml dung dịch NaOH

0,4M Đốt cháy A thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ khối lượng 88:27, lấy muối natri của A nung với vôi tôi xút thu được hiđrocacbon là chất khí ở điều kiện thường

Viết công thức cấu tạo các đồng phân axit của A

2 Cho etyl propanoat tác dụng với dung dịch kiềm theo phương trình phản ứng:

CH3CH2COOCH2CH3 + OH- CH3CH2COO- + CH3CH2OH

Lấy vào 5 bình, mỗi bình 100 ml dung dịch có chứa 2,50 mmol OH- và 2,50 mmol etyl propanoat Sau một thời gian nhất định ta đem chuẩn độ nhanh các dung dịch bằng HCl 0,100 mol/lít tới khi đạt điểm tương đương, được kết quả như sau:

a Tính nồng độ các chất tác dụng tại các thời điểm chuẩn độ

b Hãy xác định bậc của phản ứng

c Tính hằng số tốc độ của phản ứng trên

- Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm.

- Họ và tên thí sinh………., số báo danh………

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI

Trang 3

HÀ TĨNH HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT

NĂM HỌC 2012-2013

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC –VÒNG II

Câu I:

1 Phương trình hoá học xảy ra:

Tên gọi: 1,3-đibrombixiclo[3,2,1]octan và 1-brommetyl-4-brombixiclo[3,2,0]heptan

2 a Công thức cấu tạo của A là:

H 3 C

CH 3

D1 và D2 có thế ở dạng cis hoặc trans, nên D1 có thể có cấu dạng bền:

H3CH2C

CH3

hay

trans-D2 có thể có cấu dạng bền:

CH2CH3

hay

trans-H3C

CH2CH3

H3C

Câu II:

1 Dựa vào các giả thiết đã cho ở đầu bài ta suy ra công thức của A1 và A2 là các đồng phân cis- và trans- như sau:

CH 2 OH

CH2OH

Cis – 3,7 – đimetylocta – 2,6 – đien – 1 – ol ; trans – 3,7 – đimetylocta – 2,6 – đien – 1 – ol

Sơ đồ phản ứng:

(CH3)2C=CH(CH2)2C(CH3)=CHCH2OH+2Br2 (CH3)2CBr-CHBr(CH2)2C(CH3)Br-CHBrCH2OH

(CH3)2C=CH(CH2)2C(CH3)=CHCH2OH+HBr (CH3)2C=CH(CH2)2C(CH3)=CHCH2Br (CH3)2C=CH(CH2)2C(CH3)=CHCH2OH+CuO (CH3)2C=CH(CH2)2C(CH3)=CHCHO (CH3)2C=CH(CH2)2C(CH3)=CHCH2OH + KMnO4 + H2SO4

CH3COCH3 + CH3COCH2CH2COOH + HOOCCOOH + …

2 Khi oxi hoá A thu được axit phtalic nên A có vòng benzen Khi hiđro hoá hoàn toàn A thu được C9H16 nên A có 2 vòng Vậy công thức của A và B lần lượt là:

Trang 4

Sơ đồ tổng hợp:

Và:

1,B2H6 2,H2O2 3,NaOH

OH

Câu III:

1.a b.Các phương trình hoá học xảy ra:

OH

+

O

COO

COOH

(C14H10O4)

OH

+

O

O 2

O

OH HO

+ H2O

(Phenolphtalein)

2

Từ CH4 điều chế được CH3OH

Từ (CH3)2C=CH2 điều chế được (CH3)3COH

Phương pháp thứ nhất:

CH3OH + (CH3)3COH CH3 – O – C(CH3)3 + H2O

Cần dùng CH3OH dư nhiều để ưu tiên tạo ra MTBE tránh tạo ete đối xứng Chưng cất tách được ete ra khỏi hỗn hợp sau phản ứng

Phương pháp thứ 2:

CH3OH + (CH3)2C=CH2 CH3 – O – C(CH3)3

Phương pháp thứ nhất đi từ 2 ancol và cần nhiệt độ cao hơn để tách nước, có thể tạo sản phẩm phụ

Phương pháp thứ 2 đi từ một ancol, thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn, vì thế sẽ kinh tế hơn

Trang 5

Câu IV:

1a Hỗn hợp xiclohexanon và xiclohexanol khi lắc với dung dịch NaHSO3 bão hoà sẽ có kết tủa tách ra không tan trong ete Thêm dung dịch H2SO4 loãng vào phần nước sẽ hoà tan kết tủa Dùng ete để chiết lấy xiclohexanon Chưng cất thì đuổi được ete và thu được xiclohexanon

1b Các phương trình hoá học xảy ra:

O

NaOH

OH

SO 3 Na

OH

SO 3 Na H 2 SO 4

O

+ SO 2 + H2O + Na 2 SO 4

2

A: CH3-CH-CHO B: CH3-CH-CH(OH)-C6H5

CH=CH2 CH=CH2

C: CH3-CH-CH(OH)-C6H5 D: CH3-CH-CO-C6H5

CH2-CH2OH CH2COOH

E: C6H5-CH2-CH(CH3)-CH2-COOH F:

CH 3

O

Câu V:

1.Từ giả thiết ta suy ra công thức cấu tạo của A, B lần lượt là:

A: CH2=C(C6H5)COOH

B: CH3CH(C6H5)COOH

2 Vì rafinozơ là đường không có tính khử nên không còn nhóm OH somiaxetat tự do

- Thủy phân bằng axit rafinozơ cho D- flucozơ, D-galactozơ và D-glucozơ nên nó là đường

ba và được tạo ra từ các mono saccarit trên

- Khi thủy phân bằng men cho α-D-galactozơ và saccarozơ nên α -D-galactozơ ở đầu mạch

- Mặt khác khi thủy phân đường ba này lại cho fructozơ và một đi saccarit, vì vậy D-fructozơ phải đứng ở một đầu mạch  D-glucozơ đứng giữa mạch

Từ các sản phẩm sau khi sau khi metyl hóa rafinozơ suy ra:

+ Phân tử β-D –fructozơ có nhóm OH ở cacbon số 2 tham gia tạo liên kết glucozit

+ Phân tử α -D-galactozơ có nhóm OH ở cacbon số 1 tham gia tạo liên kết glucozit

+ Phân tử α - D-glucozơ có cacbon số 1 và số 6 tham gia liên kết glucozit

Từ trên suy ra công thức cấu tạo của rafinozơ như sau:

Câu VI:

CH2OH

O OH OH HO

H H

O OH OH H

H H

OH

O

CH2OH OH

HO H

1 2

O O

Trang 6

1 Vì số mol NaOH = số mol axit nên A có dạng RCOOH Khi RCOONa tác dụng với vôi tôi xút thu được RH là chất khí nên R chỉ chứa tối đa 4C Gọi A là CxHyO2 Từ phản ứng cháy ta có: 44x : 9y = 88 : 27; suy ra x : y = 2 : 3 Vậy A có dạng (C2H3)nO2, trong đó 2n ≤ 4, nghiệm thích hợp là n = 2, A là C4H6O2

Công thức cấu tạo các đồng phân: CH2=CH – CH2 – COOH ; CH3 – CH =CH – COOH

CH2=C(CH3) – COOH

2 Tại các thời điểm chuẩn độ tương ứng nồng độ của este và OH- luôn bằng nhau và lần lượt bằng:

Lúc đầu : Ceste =COH-=0,025mol/lít

Sau 5 phút: Ceste =COH-=0,01553mol/lít

b Dùng phương trình động học của phản ứng bậc 1 và bậc 2 lần lượt thử với các thí nghiệm:

* Nếu là phản ứng bậc 1: k =

C

C ln t

Sau 5 phút k5=0,095 l/mol.phút

Sau 10 phút k10=0,0476 l/mol.phút ⇒ Phản ứng không phải là phản ứng bậc 1

* Nếu là phản ứng bậc 2: k = )

C

1 C

1 ( t

1

0

−

Sau 5 phút : k = 4,88 l/mol.phút

Sau 10 phút: k = 4,88 l/mol.phút

Vậy: Phản ứng là bậc 2 và biểu thức động học của phản ứng là k = t × Ceste ×

COH-c Hằng số tốc độ là k = 4,88 l/mol.phút

Định dạng
Số trang	6
Dung lượng	437 KB