Biết rằng M không phản ứng với Na, hãy xác định công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo thoả mãn điều kiện trên của M.. Trung hoà 39,8 gam hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic no, đ[r]
(1)ĐỀ THI KSCL ĐẦU NĂM HỌC 2012 - 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH Môn: Hoá học 12 TRƯỜNG THPT CHUYÊN Thời gian làm bài: 120 phút ====================================== Câu I (1,0 điểm + 1,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X, hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư Sau phản ứng hoàn toàn thu 40 gam kết tủa và dung dịch có khối lượng giảm 13,4 gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu Xác định công thức phân tử X Từ tinh bột, các chất vô và điều kiện cần thiết khác hãy viết các phương trình hoá học phản ứng điều chế C2H5OH và CH3CH2CH2CH3 Câu II (1,0 điểm + 1,0 điểm) Viết phương trình hoá học phản ứng xảy (nếu có) cho các chất: CH3COOH, CH2=CHCl, CH3COOCH=CH2, C3H5(OH)3, CH2=CH-CH2Cl tác dụng với: a) dung dịch NaOH loãng, đun nóng b) kim loại K Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các lọ nhãn, lọ đựng các chất lỏng sau: ancol etylic, phenol, etylen glicol, axit axetic Viết các phương trình hoá học phản ứng đã xảy Câu III (1,0 điểm + 2,0 điểm + 1,0 điểm ) Cho 5,52 gam ancol đơn chức X phản ứng với CuO nung nóng, thu 7,44 gam hỗn hợp Y gồm anđehit, nước và ancol dư Cho toàn Y phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3, đun nóng, kết thúc phản ứng sinh m gam Ag Xác định công thức phân tử X và tính giá trị m Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy theo các sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện phản ứng, có): (1) ( 2) ( 3) ( 4) a) CaC2 C2H2 CH3CHO CH3COONH4 CH3COOH (1) ( 2) ( 3) ( 4) b) C2H5OH C2H4 CH3CHO CH3-CH(OH)-CN CH3-CH(OH)-COOH Hợp chất hữu M mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol M cần dùng vừa đủ 12,32 lít O (đktc), sinh 8,96 lít CO2 (đktc) và 7,2 gam H2O Biết M không phản ứng với Na, hãy xác định công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo thoả mãn điều kiện trên M Câu IV (1,0 điểm + 1,0 điểm) Trung hoà 39,8 gam hỗn hợp X gồm hai axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở không nhánh X 1, X2 (phân tử X2 nhiều phân tử X1 hai nguyên tử cacbon) lượng vừa đủ dung dịch NaOH, thu 43,1 gam muối a) Xác định công thức phân tử và gọi tên X1, X2 b) Tính số trieste tối đa thu đun nóng hỗn hợp gồm glixerol, X1 và X2 (xúc tác H2SO4 đặc) Đốt cháy hoàn toàn m gam este đơn chức X cần dùng vừa đủ 10,08 lít O2 (đktc), sinh 8,96 lít CO2 (đktc) Mặt khác, m gam X phản ứng vừa hết với 100 ml dung dịch NaOH 1M Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo có thể có X Cho : Ca = 40 ; Na = 23 ; Ag = 108 ; Cu = 64 ; O = 16 ; H = ; C = 12 (2) ĐÁP ÁN ĐỀ THI KSCL ĐẦU NĂM HỌC 2012-2013 Môn: Hoá 12 NỘI DUNG Câu I (1,0 điểm + 1,0 điểm) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,4 ← 0,4 m dd giảm = m CaCO3 m CO2 m H2O ĐIỂM 0,5 đ m CO2 m H2O m CaCO3 m dd = 40 - 13,4 = 26,6 gam n H 2O Vì n CO2 n H2O 26,6 44.0,4 0,5 mol 18 nên X là ankan (CnH2n+2) n CO2 n n H 2O n CO2 0,5 đ 0,4 (C4H10) 0,5 0,4 ,t (C6H10O5)n + nH2O H nC6H12O6 ancol, 32 C C6H12O6 men 2C2H5OH + 2CO2 0,5 đ , 450 C 2C2H5OH Al 2O CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2 ,t CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 Ni CH3-CH2-CH2-CH3 0,5 đ Câu II (1,0 điểm + 1,0 điểm) Các phương trình hoá học: a) CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O t CH3COOCH=CH2 + NaOH CH3COONa + CH3CHO CH2=CH-CH2Cl + NaOH CH2=CH-CH2OH + NaCl 2CH3COOH + K 2CH3COOK + H2 2C3H5(OH)3 + 3K 2C3H5(OK)3 + 3H2 b) 5x0,2 đ Dùng Cu(OH)2 làm thuốc thử nhận ra: Axit axetic: Vì tạo thành dung dịch muối màu xanh ion Cu2+ 2CH3COOH + Cu(OH)2 (CH3COO)2Cu + 2H2O Etylen glicol: Vì tạo dung dịch phức đồng (II) etylen glicol màu xanh lam 4x0,25 đ H CH2 OH CH2 OH + Cu(OH)2 CH2 O CH2 O Cu O CH2 O CH2 + 2H2O H Hai chất không có tượng gì là ancol etylic và phenol Dùng dung dịch brom làm thuốc thử, có kết tủa trắng xuất là phenol Không tượng gì là ancol etylic OH OH Br Br + 3Br2 + 3HBr Br 2,4,6-tribromphenol (3) Câu III (1,0 điểm + 2,0 điểm + 1,0 điểm ) t RCH2OH + CuO RCHO + Cu + H2O x x x x m = mY - mX = 16x = 7,44 - 5,52 = 1,92 x = 0,12 mol 5,52 MX < = 46 gam/mol Mancol = 32 (CH3OH) 0,12 HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O + 4Ag 0,12 0,48 mAg = 108.0,48 = 51,84 gam 0,5 đ 0,5 đ a) (1) CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 , 80 C (2) C2H2 + H2O HgSO CH3CHO t (3) CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + 3NH3 + H2O + 2Ag (4) CH3COONH4 + HCl CH3COOH + NH4Cl b) 4x0,25 đ 2SO đăc, t 170 C CH3-CH2OH H CH2=CH2 + H2O PdCl2 , CuCl2 , t CH2=CH2 + O2 CH3CHO CH3CHO + HCN CH3-CH(OH)-CN 0 3O , t CH3-CH(OH)-CN + 2H2O H CH3-CH(OH)-COOH + NH3 12,32 0,55 mol ; n CO2 n H2O = 0,4 mol M có dạng CnH2nOx (x 0) 22,4 n CO2 4 n= 0,1 Theo định luật bảo toàn nguyên tố: nO = 0,1x + 2.0,55 = 2.0,4 + 0,4 x = (C4H8O) M không phản ứng với Na M không chứa nhóm OH Công thức cấu tạo thoả mãn điều kiện trên M là CH3-CH2-CH2-CHO ; (CH3)2CH-CHO ; CH3-CH2-CO-CH3 ; CH3-CH2-O-CH=CH2 ; CH3-CH=CH-O-CH3 (cis-, trans-) ; CH2=CH-CH2-O-CH3 ; CH2=C(CH3)-O-CH3 4x0,25 đ n O2 0,5 đ 0,5 đ Câu IV (1,0 điểm + 1,0 điểm) a) Đặt công thức chung hai axit là C n H n 1COOH C n H n 1COOH + NaOH C n H n 1COONa + H2O x x m = 22x = 43,1 - 39,8 x = 0,15 mol 39,8 14n 46 n 15,66 n1 = 14 15 < n 15,66 < n2 = 16 17 0,15 Công thức hai axit là: X1: CH3-[CH2]13-COOH: axit pentađecanoic X2: CH3-[CH2]15-COOH: axit heptađecanoic Hoặc: X1: CH3-[CH2]14-COOH: axit panmitic 0,5 đ (4) X2: CH3-[CH2]16-COOH: axit stearic b) Từ công thức tính số triglixerit tạo glixerol với n axit béo khác : n (n 1) Số trieste tối đa thu đun nóng hỗn hợp gồm glixerol, C 15H31COOH và C17H35COOH C14H29COOH và C16H33COOH (xúc tác H2SO4 đặc) là 2 (2 1) 6 8,96 10,08 0,4 mol ; n O2 0,45 mol ; nNaOH = 0,1 mol n CO2 22,4 22,4 0,5 đ Đặt công thức tổng quát X là CnHmO2 Xét hai trường hợp sau: Trường hợp 1: X phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 X có dạng RCOOAr RCOOAr + 2NaOH RCOONa + ArONa + H2O 0,05 ← 0,1 n CO2 0,4 8 n 0,05 0,05 X có thể là CH3COOC6H5 HCOOC6H4CH3 (C8H8O2) C8H8O2 + 9O2 8CO2 + 4H2O 0,05 0,45 ( phù hợp giả thiết) 0,25 đ Công thức cấu tạo X là HCOO HCOO HCOO CH3COO CH3 CH3 0,25 đ CH3 Trường hợp 2: X phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:1 nX = nNaOH = 0,1 mol n= n CO2 nX 0,4 4 0,1 m m )O2 4CO2 + H2O m (3 + ).0,1 C4HmO2 + (3 + 0,1 m ).0,1 0,45 m = (C4H6O2) Công thức cấu tạo có thể có X là CH2=CH-COOCH3 ; CH3COOCH=CH2 ; HCOOCH=CH-CH3 (trans-, cis-) ; HCOOC(CH3)=CH2 ; HCOOCH2-CH=CH2 n O2 (3 0,25đ (5) O O HCOO O O CH3 O O O CH3 O CH3 CH3 Chú ý: Thí sinh giải theo cách khác đúng kết cho điểm tối đa! 0,25 đ (6)