Đề thi học sinh giỏi lớp 9, lớp 12 và Tin học trẻ các năm - Phòng Khảo thí và Kiểm định chất lượng giáo dục - Sở Giáo dục và Đào tạo Kiên Giang hoa2_deda

Đề thi học sinh giỏi lớp 9, lớp 12 và Tin học trẻ các năm - Phòng Khảo thí và Kiểm định chất lượng giáo dục - Sở Giáo dụ...

Câu I (4 điểm):

1 Đốt cháy hoàn toàn a gam một hợp chất hữu cơ M cần 9,6 gam oxi Sản phẩm cháy gồm CO2 và H2O

Cho sản phẩm hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 thấy có 19,7gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch giảm 5,5gam Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch còn lại thu thêm 9,85gam kết tủa nữa

a Xác định giá trị a, công thức phân tử, viết các đồng phân cấu tạo và gọi tên của M

b Từ đồng phân X có thể điều chế cao su Buna và axit benzoic Xác định công thức cấu tạo đúng

của X và viết sơ đồ điều chế cao su Buna và axit benzoic từ X (với xúc tác và chất vô cơ coi như có đủ)

2 Cho các chất sau: (2S,3S)-butan-2,3-điol; (2R,3R)-butan-2,3-điol; (2S,3R)-butan-2,3-điol

a Viết công thức cấu tạo các hợp chất trên (theo công thức chiếu Fisơ)

b Trong các chất trên, chất nào không có tính quang hoạt

Câu II (3 điểm):

1 a Cho anilin và phenylamoni clorua, chỉ rõ chất nào là chất rắn, chất nào là chất lỏng, chất nào ít tan, chất nào tan trong nước ở điều kiện thường? Giải thích?

b Nếu có một lọ hợp chất trên có ghi công thức đã mờ được dự đoán là phenylamoni clorua

Nêu phương pháp hoá học xác định xem công thức đó đúng không?

2 Nêu cách tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp chứa đồng thời các chất sau: Toluen, C6H5OH, C2H5OH, CH3COOH

Câu III (3 điểm):

1 Cho sơ đồ sau:

C6H6 2

3

Cl FeCl

+

ete khan

+

⎯⎯⎯→ B CH CH CH O3 2

ete khan

=

⎯⎯⎯⎯⎯→ C H O2

H+

⎯⎯⎯→ D ⎯⎯→ E [ ]O

a Xác định các chất A, B, C, D, E và hoàn thành sơ đồ phản ứng (có ghi rõ điều kiện phản ứng)

b Gọi tên các chất A, B, D, E

2 Từ axetilen và các chất vô cơ cần thiết khác coi như có đủ Viết sơ đồ phản ứng điều chế : axit

axetilenđicacboxylic (axit butinđioic), ghi rõ điều kiện phản ứng

Câu IV (3 điểm):

Một hỗn hợp X gồm H2 và 2 hiđrocacbon A, B chứa trong bình có sẵn một ít bột Ni Thể tích bình

là 8,96 lít, P1=2 atm (0oC) Đun nóng bình một thời gian rồi đưa về 0oC thì áp suất trong bình lúc này là P2=1,5atm và được hỗn hợp khí Y

Dẫn 1

2 hỗn hợp khí Y qua nước brom thì nước brom phai màu một phần, thu được một hiđrocacbon duy nhất A đi ra khỏi bình Br2 Đốt cháy hoàn toàn A thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ khối lượng 88 : 45

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KIÊN GIANG

-KÌ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 12 THPT

NĂM HỌC 2012-2013

-ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Ngày thi: 02/11/2012

(vòng 2)

Đốt cháy hoàn toàn 1

2 hỗn hợp Y thu được 30,8gam CO2 và 10,8gam H2O Giả thiết thể tích bình không đổi, thể tích bột Ni không đáng kể và trong quá trình nung chỉ xảy ra phản ứng hợp H2

1 Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B

2 Tính phần trăm thể tích của các chất trong hỗn hợp X và hỗn hợp Y

3 Tính tỉ khối của hỗn hợp X, Y đối với H2

Câu V (4 điểm):

Một hỗn hợp Y gồm 2 chất hữu cơ A, B không tác dụng với dung dịch Br2 và đều tác dụng với dung dịch NaOH Tỉ khối của Y đối với He bằng 17,8

Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH thì thấy phải dùng 4 gam NaOH, phản ứng cho ra một ancol đơn chức và 2 muối của axit hữu cơ đơn chức Nếu cho toàn bộ lượng ancol thu được tác dụng với Na lấy dư, có 672 ml khí (ở đktc) thoát ra

1 Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B

2 Gọi tên các chất A, B và xác định các chất có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc

Câu VI (3 điểm):

Một hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O, N với mC : mH : mO : mN = 9: 2,25 : 8 : 3,5 Tỉ khối hơi của

A đối với metan xấp xỉ bằng 5,69

1 Xác định công thức phân tử của A

2 Lấy 9,1 gam A cho tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 1M đun nóng, có khí B mùi khai bay

ra có thể tích là 2,24 lít (đktc) và dung dịch E Đốt cháy hết B thu được 4,4 gam CO2 Xác định công thức cấu tạo của B và A

3 Cô cạn dung dịch E, tính khối lượng chất rắn thu được Cho thêm chất xúc tác vào và đem nung

chất rắn thu được, tính thể tích khí bay ra (ở đktc)

Cho H= 1 ; C = 12 ; N = 14 ; O= 16 ; Na = 23 ; Ba = 137 ; He = 4

HẾT

Ghi chú:

● Thí sinh không được sử dụng tài liệu

● Giám thị coi thi không giải thích gì thêm

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 12 THPT KIÊN GIANG NĂM HỌC 2012 – 2013

- -

ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC – VÒNG 2- Môn HÓA HỮU CƠ

1 3đ

1 Đốt cháy hoàn toàn a gam một hợp chất hữu cơ M cần 9,6 gam oxi Sản phẩm cháy gồm CO 2 và H 2 O Cho sản phẩm hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH) 2 thấy có 19,7 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dd giảm 5,5 gam Lọc bỏ kết tủa, đun nóng ddịch còn lại thu thêm 9,85 gam kết tủa nữa

a Xác định giá trị a, CT phân tử, viết các đồng phân cấu tạo và gọi tên M

b Từ đồng phân X có thể điều chế cao su buna và axit benzoic Xác định CTCT đúng của X ?Viết sơ đồ điều chế cao su buna và axit benzoic từ X (với xúc tác và chất vô cơ coi như có đủ).

HD:

a Gọi CT: CxHyOz ;

3

BaCO

197 = 0,1 mol Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O 0,1mol 0,1mol

Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2 0,1 mol 0,05 mol Ba(HCO3)2 ⎯⎯→t0 BaCO3↓ + CO2 + H2O 0,05mol 0,05mol

⇒

2

CO n

∑ = 0,1 + 0,1 = 0,2 (mol) ∆m = mkết tủa - (

2

CO

2

H O

2

H O

m = mkết tủa -

2

CO

m - ∆m ⇒

2

H O

m = 19,7 – (44.0,2) – 5,5 = 5,4g ⇒

2

H O

n = 5, 4

18 = 0,3 mol

Ta thấy :

2

CO

n <

2

H O

n ⇒ Hợp chất M no ⇒ nM =

2

H O

n - n CO2 = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol ⇒ Số nguyên tử C = CO2

M

n

n = 0, 2 0,1 = 2 ;

số nguyên tử H = 2 H O2

M

n

n = 2 0,3

0,1 = 6

nO(M) = 2

2

CO

n +

2

H O

n - 2

2

O

n = 2.0,2 + 0,3 – 2.0,3 = 0,1 mol

⇒ Số nguyên tử O (z) = O M( )

M

n

n = 0,1

0,1 = 1

0,75đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,5đ

2 1đ

Vậy CTPT M là: C2H6O

⇒ a = 0,1 46 = 4,6g

* Các đồng phân của M: CH3 – CH2 – OH Ancol etilic

CH3 – O – CH3 Đimetyl ete

b CTCT đúng CH3 – CH2 – OH

450 ,

H O MgO

−

⎯⎯⎯⎯→ CH2 = CH – CH = CH2⎯⎯⎯→ (-CH2–CH=CH–CH2-)n t xt P0 , ,

Cao su buna

C2H5OH⎯⎯⎯⎯⎯lên men giam→CH3COOH⎯⎯⎯→ CH3+NaOH COONa NaOH t,0

CaO

+

⎯⎯⎯⎯→ CH4

CH3Cl

+Cl2

0

1500

ln

C l

⎯⎯⎯→C2H2 ⎯⎯⎯⎯600 ,0C C→C6H6 3

3

CH Cl AlCl

+

⎯⎯⎯→C6H5-CH3 ⎯⎯→C[ ]O 6H5COOH

2 Cho các chất sau: (2S,3S)-butan-2,3-điol; (2R,3R)-butan-2,3-điol;

(2S,3R)-butan-2,3-điol

a Viết công thức cấu tạo các hợp chất trên (theo công thức chiếu Fisơ)

b Trong các chất trên, chất nào không có tính quang hoạt

HD:

a

CH3

CH3

CH3

CH3

(2S,3S)-butan-2,3-điol (2R,3R)-butan-2,3-điol

CH3

CH3 (2S,3R)-butan-2,3-điol

b Chất không có tính quang hoạt là: (2S,3R)-butan-2,3-điol Vì có mặt phẳng

đối xứng

0,25đ

0,375đ

0,375đ

0,25x3= 0,75đ

0,25đ

CÂU II NỘI DUNG 3 ĐIỂM

1 1,5 đ

2 1,5 đ

1 a Cho anilin và phenylamoni clorua, chỉ rõ chất nào là chất rắn, chất nào

là chất lỏng, chất nào ít tan, chất nào tan trong nước? Giải thích?

b Nếu có một lọ hợp chất trên có ghi công thức đã mờ được dự đoán là

phenylamoni clorua Nêu phương pháp hoá học xác định xem công thức đó

đúng không?

HD:

a * C6H5 – NH2 là chất lỏng ít tan vì nó là hợp chất cộng hóa trị, có gốc phenyl hút

electron làm giảm khả năng tạo liên kết hidro với H2O

* C6H5NH3Cl là chất rắn tan trong H2O vì nó là hợp chất ion họ muối amoni

b Các phương pháp hoá học xác định

- Lấy một mẫu thử cho tác dụng với dung dịch AgNO3 thấy có kết tủa trắng xuất

hiện chứng tỏ có ion Cl

C6H5NH3Cl + AgNO3 → C6H5NH3NO3 + AgCl↓

- Lấy một mẫu thử khác cho tác dụng với dung dịch NaOH, lắc nhẹ cho phản ứng

hoàn toàn, nếu đúng là C6H5NH3Cl thì sẽ có một chất lỏng không tan tách ra Chiết

lấy chất lỏng không tan đó cho tác dụng với dung dịch Br2 thấy có kết tủa trắng

xuất hiện

C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O

C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2Br3–NH2↓ + 3HBr

2 Nêu cách tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp chứa đồng thời các chất sau:

Toluen, C 6 H 5 OH, C 2 H 5 OH, CH 3 COOH.

HD:

* Cho dung dịch NaOH vào hỗn hợp, phân 2 lớp, chiết lấy toluen

PU: C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

* Chưng cất hỗn hợp còn lại thu C2H5OH

* Sục CO2 đến dư vào hỗn hợp còn lại Tách 2 lớp, thu lấy C6H5OH

PU: C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3

* Cho dung dịch H2SO4 vào hỗn hợp còn lại, tiến hành chưng cất (CO2) tách ra

trước, sau đó thu được CH3COOH ; Chất rắn còn lại là NaHSO4

CH3COONa + H2SO4 → CH3COOH + NaHSO4

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

0,25 đ

Nêu được hiện tượng

mỗi chất 0,25x4= 1đ

Viết đúng

mỗi ptrình 0,125x4= 0,5đ

CÂU

1

1,5 đ

2 1,5

đ

1 Cho sơ đồ sau:

C6H6 2

3

Cl FeCl

+

ete khan

+

⎯⎯⎯→ B CH CH CH O3 2

ete khan

=

⎯⎯⎯⎯⎯→ C H O2

H+

⎯⎯⎯→ D ⎯⎯→E [ ]O

a Xác định các chất A, B, C, D, E và hoàn thành sơ đồ phản ứng(có ghi điều kiện).

b Gọi tên các chất A, B, D, E

HD:

1

(A)

+Mg

(B)

OMgCl

OH

[O]

O

(C)

(D) (E)

Cl

A: Clobenzen

B: Magie phenyl clorua

D: 1-phenylpropan-1-ol

E: Etyl phenyl xeton

2 Từ axetilen và các chất vô cơ cần thiết khác coi như có đủ Viết sơ đồ phản ứng

điều chế : axit axetilenđicacboxylic (axit butinđioic), ghi rõ điều kiện phản ứng

HD:

+ HBr

+Mg ete khan

≡

BrMgC CMgBr

Sơ đồ

có đk 1pt=0,25 0,25x5= 1,25đ

0,25đ

Sơ đồ

có đk 1pt=0,25 0,25x6= 1,5đ

CÂU

IV

1

1,25 đ

Một hỗn hợp X gồm H 2 và 2 hiđrocacbon A, B chứa trong bình có sẵn một ít bột

Ni Thể tích bình là 8,96 lít, P 1 =2 atm (0 o C) Đun nóng bình một thời gian rồi

đưa về 0 o C thì áp suất trong bình lúc này là P 2 =1,5atm và được hỗn hợp khí Y

Dẫn ½ hỗn hợp khí Y qua nước brom thì nước brom phai màu một phần, thu được một hiđrocacbon duy nhất A đi ra khỏi bình Br 2 Đốt cháy hoàn toàn A

thu được CO 2 và H 2 O theo tỉ lệ khối lượng 88 : 45

Đốt cháy hoàn toàn ½ hỗn hợp Y thu được 30,8 gam CO 2 và 10,8 gam

H 2 O Giả thiết thể tích bình không đổi, thể tích bột Ni không đáng kể và trong

quá trình nung chỉ xảy ra phản ứng hợp H 2

1 Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B

2 Tính phần trăm thể tích của các chất trong hỗn hợp X và hỗn hợp Y

3 Tính tỉ khối của hỗn hợp X, Y đối với H 2

HD:

1 * nhhX = 2 8,96

22, 4 273 273

= 0,8 mol ; nhhY = 1,5 8,96

22, 4 273 273

= 0,6 mol

* Độ giảm số mol hỗn hợp chính là số mol H2pứ :

2

H

n = 0,8 – 0,6 = 0,2 mol

2

CO

n = 88

44 = 2 < n H O2 = 45

18 = 2,5 ⇒ A là Ankan

* CnH2n+2 + 3 1

2

n+

O2 → nCO2 + (n + 1) H2O

⇒ 44

18( 1)

n

n+ =

88

45 ⇒ n = 4

* Vậy CTPT A : C4H10 ;

CTCT A : CH 3 -CH2-CH2-CH3 và

H3C HC

CH3

CH3

Hỗn hợp Y :

*

2

CO

n = 30,8

44 = 0,7 mol ; n H O2 = 10,8

18 = 0,6 mol

* Khối lượng ½ Y: mY = mC + mH = 12 0,7 + 1,2 0,6 = 9,6g

* M = Y 9,6

0,3 = 32 ; mà: MB < M = 32 < M Y A

* ⇒ B là : C2H2 hay C2H4

0,25 đ

0,5 đ

Tìm CT B

0,125 4= 0,5đ

2

1,25 đ

3

0,5 đ

+ Nếu B là C2H4 thì sản phẩm gồm 2 chất C4H10 và C2H6 ( trái với giả thuyết) : loại

+ Vậy B là C2H2 CTCT: CH ≡ CH

2 Hỗn hợp X gồm : C4H10 , C2H2 , H2

Gọi a ,b lần lượt là số mol C4H10 và C2H2 trong X

1

2 hỗn hợp X và

1

2 hỗn hợp Y có cùng số nguyên tử C

* C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5 H2O

a/2 2a

* C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O

b/2 b

* ta có : 2 0,7

0,8 0, 2 0,6

+ =

⎧

⎨ + = − =

⎩

* ⇒ 0,1

0,5

a b

=

⎧

⎨ =

⎩

* Vậy hỗn hợp X: C4H10 (0,1mol) , C2H2 (0,5mol) , H2(0,2 mol)

4 10

%V C H = 0,1

0,8 100 = 12,5 % ;

2 2

%V C H = 0,5

0,8.100 = 62,5 % ;

2

%V = H 0, 2

0,8.100=25 %

* Hỗn hợp Y: C2H2 + H2 → C2H4

0,2 ← 0,2 → 0,2

* Y : C4H10 (0,1mol) , C2H2 dư (0,3 mol) , C2H4(0,2mol)

4 10

%V C H = 0,1

0,6 100 = 16,67% ;

*

2 4

%V C H = 0, 2

0,6.100 = 33,33%

2 2 u

%V C H d = 0,3

0,6 100 = 50 %

3 M = X 0,1.58 0,5.26 0, 2.2

0,8

= 24 ⇒

2

/

X H

2 = 12

M = Y 0,1.58 0,3.26 0, 2.28

0,6

= 32 ⇒

2

/

Y H

2 = 16

0,125 4= 0,5đ

0,125 3= 0,375đ

0,125 3= 0,375đ

0,25 2= 0,5 đ

CÂU V NỘI DUNG 4 ĐIỂM

1 3,5 đ Một hỗn hợp Y gồm 2 chất hữu cơ A, B không tác dụng với dung dịch Br 2 và

đều tác dụng với dung dịch NaOH Tỉ khối của Y đối với He bằng 17,8

Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH thì thấy phải dùng 4 gam NaOH, phản ứng cho ra một ancol đơn chức và 2 muối của axit hữu cơ

đơn chức Nếu cho toàn bộ lượng ancol thu được tác dụng với Na lấy dư, có

672 ml khí (ở đktc) thoát ra

1 Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B

2 Gọi tên các chất A, B và xác định các chất có khả năng tham gia

phản ứng tráng bạc

HD:

* A, B không tác dụng với Br2 ⇒ A ,B là các hợp chất no

Y tác dụng với NaOH cho ra ancol và muối ⇒ Y là axit hay este

* M = 17,8 4 = 71,2 ; n Y H2= 0,672

22, 4 = 0,03mol

* TH1: A,B là 2 este, có công thức : R1COOR và R2COOR

R1COOR + NaOH → R1COONa + ROH (1)

R2COOR + NaOH → R2COONa + ROH (2)

ROH + Na → RONa + 1 H2 (3)

0,06mol ← 0,03 mol

Theo PT (1) , (2) : nancol = nNaOH = 4

40 = 0,1 mol ≠ 0,06 (loại)

*TH2: A là axit, B là este , công thức : R1COOH , R2COOR

R1COOH + NaOH → R1COONa + H2O (4)

R2COOH + NaOH → R2COONa + ROH (5)

0,06 0,06 ← 0,06

ROH + Na → RONa + 1 H2 (6)

0,06 mol ← 0,03 mol

Vì A ,B là hợp chất axit và este no, đơn chức nên được viết lại : CnH2nO2 ,

CmH2mO2

=0,04 (14 32) 0,06(14 32)

0,1

= 71,2

⇒ 56n + 84m = 392 hay 2n + 3m = 14

n 1 2 3 4 5

m 4 10

3

8 3

3

0,5đ

0,25đ

0,25 đ

0,25 đ 0,25đ

0,25 đ 0,25đ 0,25 đ 0,25 đ

M

2 0,5 đ

* Với n = 1, m = 4

A : CH2O2 CTCT : HCOOH : axit fomic

B : C4H8O2 CTCT : HCOOCH2CH2CH3 : Propyl fomat ;

HCOO CH

CH3

CH3

iso-propyl fomat

CH3COOCH2CH3 : Etyl axetat

CH3CH2COOCH3 : Metyl propionat

* Với n = 4, m = 2

A : C4H8O2 CTCT : CH3CH2CH2COOH : Axit butiric (hay: axit butanoic)

H

CH3

COOH

: Axit iso-butiric (hay: axit metylpropanoic)

B : C2H4O2 CTCT: HCOOCH3 : Metyl fomat

b Các chất có tham gia pứng tráng gương : HCOOH , HCOOCH2CH2CH3;

H

CH3

CH3

; HCOOCH3

0,25 đ

0,25 đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25 đ

CÂU VI NỘI DUNG 3 ĐIỂM

1 1đ

2 1đ

3 1đ

Một hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O, N với m C : m H : m O : m N = 9:2,25:8:3,5

Tỉ khối hơi của A đối với metan xấp xỉ bằng 5,69

1 Xác định công thức phân tử của A

2 Lấy 9,1g A cho tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 1M đun nóng, có khí

B mùi khai bay ra có thể tích là 2,24 lít (đktc) và dung dịch E Đốt cháy hết

B thu được 4,4g CO 2 Xác định công thức cấu tạo của B và A

3 Cô cạn dung dịch E, tính khối lượng chất rắn thu được Cho thêm chất

xúc tác vào và đem nung chất rắn thu được, tính thể tích khí bay ra (ở đktc)

HD:

1.* Gọi CT hợp chất A: CxHyOzNt MA = 5,69 16 = 91

* x : y :z : t = 9

12:

2, 25 8 3,5 : : 0,75 : 2, 25 : 0,5 : 0, 25 3: 9 : 2 :1

* CT ĐG: (C3H9O2N)n : 91n = 91 ⇒ ⇒ n =1

* CTPT A : C3H9O2N

91 = mol ; nNaOH=0,3 mol

* nB= 2, 24 0,1

22, 4= mol;

2

CO

n = 4, 4

44 =0,1 mol

* B có mùi khai là NH3 hay amin

nB=

2

CO

n ⇒ B có 1 nguyên tử C ⇒ B là: CH3-NH2

* ⇒ Công thức cấu tạo A : CH3COONH3CH3

3 * CH3COONH3CH3 + NaOH ⎯⎯→ CH3COONa + CH3NH2 + H2O t0

0,1mol → 0,1 0,1

* mrắn =

3

CH COONa

m + mNaOH dư = 0,1.82 + 0,2 40 = 16,2g

* CH3COONa + NaOH ⎯⎯⎯→ CH4 + Na2CO3 t CaO0,

0,1mol → 0,1 mol

* ⇒

4

CH

V = 0,1.22,4= 2,24 lít

0,25 4= 1đ

0,25 4= 1đ

0,25 4= 1đ