Nhóm –COOH đầu mạch C-1 chịu ảnh hưởng hút electron của nhóm –NH 2 mạnh hơn, nên tính axit mạnh hơn nhóm –COOH cuối mạch C-5.. Theo bài ra:.[r]
(1)SỞ GD& ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT ANH SƠN Đề chính thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2012-2013 Môn thi: HÓA HỌC – LỚP 12 THPT – Bảng A Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian phát đề ) Câu ( 2,5 đ ) Tiến hành lên men giấm 200ml dung dịch ancoletylic 5,75 thu 200ml dung dịch Y Lấy 100ml dung dịch Y cho tác dụng với Na dư thì thu 60,648 lít H d (đktc) Tính hiệu suất phản ứng lên men giấm (Biết C H OH = 0,8 g/ml) Câu ( 2,0đ ) a Xác định các chất A, B, C và hoàn thành phản ứng sau: t0 NaBr + H2SO4 (đặc) Khí A + t0 (1) NaI + H2SO4 (đặc) Khí B + (2) A + B C (rắn) + (3) b Tính pH dung dịch X gồm CH 3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M Biết KCH3COOH = 1,75 10-5 Câu ( 2,5đ ) Thêm NH3 dư vào dd có 0,5 mol AgNO3 ta dd A Cho từ từ gam khí X vào A đến pư hoàn toàn dd B và chất rắn C Thêm từ từ HI đến dư vào B thu 23,5 gam kết tủa vàng và V lít khí Y đktc thoát Biện luận để tìm X, khối lượng chất rắn C và thể tích khí Y? Câu ( 3,5đ ) Đun hỗn hợp gồm ancol A và axit B (đều là chất có cấu tạo mạch hở, không phân nhánh) thu este X Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu 1,344 lít khí CO (đktc) và 0,72 gam nước Lượng oxi cần dùng là 1,344 lít (đktc) a/ Tìm công thức phân tử X, biết tỷ khối X so với không khí nhỏ b/ Xác định công thức cấu tạo A, B, X biết A, B và X có mối quan hệ qua sơ đồ sau: ⃗ Q ❑ ⃗ A ❑ ⃗ M ❑ ⃗ B ❑ ⃗ X CxHy ❑ Câu ( 1,5đ ) Cho biết dạng ion lưỡng cực chính Lysin và Axit glutamic Giải thích nguyên nhân chúng tồn dạng chính đó? Câu ( 3,0đ ) Cho Fe phản ứng vừa hết với dung dịch H 2SO4 thu khí A và 8,28 gam muối Tính khối lượng Fe đã phản ứng, biết số mol Fe 37,5% số mol H2SO4 đã dùng? Câu ( 2,5đ ) Khi thủy phân hoàn toàn 43,40 gam peptit X (mạch hở) thu 35,60 gam alanin và 15,00 gam glixin Viết công thức cấu tạo có thể có peptit X Câu ( 3,0đ ) Thêm V (ml) dung dịch Ba(OH) 0,1M vào 100 ml dung dịch KAl(SO 4)2 0,1M thu 2,1375 gam kết tủa Tính V ( Cho: Ba=137; Fe=56; K=39; Al=27; O=16; C=12; N=14; Ag=108; S=32; I=127.) Hết Họ và tên thí sinh:……………………………………………………… Số BD………… (2) ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2012-2013 Câu Bài giải VC2 H 5OH bân đầu Điểm 200.5, 75 m = 100 = 11,5 ml => C2 H 5OH = 11,5.0,8 = 9,2 gam nC2 H5OH VH 2O ban đầu 1,0 = 0,2 mol n = 200 – 11,5 = 188,5 ml => H O ban đầu = 10,47 mol Giả sử có x (mol) ancol bị chuyển hoá, ta có ban đầu ⃗ CH3COOH + H2O C2H5OH + O2 ❑ x mol x mol x mol Vậy sau phản ứng dung dịch Y có: x(mol)CH3COOH ; (0,2 -x) mol C2H5OH và (x+10,47)mol H2O Cho Na dư vào 100 ml dung dịch Y: ⃗ CH3COONa CH3COOH + Na ❑ + 1/2H2(1) ⃗ C2H5ONa C2H5OH + Na ❑ + 1/2H2(2) ⃗ NaOH H2O + Na ❑ + 1/2H2(3) nH 0,5 = ¼(x + 0,2 – x + 10,47 + x) = ¼(10,67 + x) Theo bài nH 1,0 = 2,7075 mol => ¼(10,67 + x) = 2,7075 => x = 0,16 mol 0,16 x100% 80% 0,2 Hphản ứng = t a 2NaBr + 2H2SO4 (đặc) SO2 + Br2 + Na2SO4 + 2H2O (A) t0 8NaI + 5H2SO4 (đặc) H2S + 4I2 + 4Na2SO4 + 4H2O (B) 3S + 2H2O SO2 + 2H2S (C) b Ka Bắt đầu Điện li Cân : CH 3COO H CH 3COOH (1) (2) (0,75) (3) CH3COONa → CH3COO- + H+ 0,1 0,1 0,1 CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ 0,1 0,1 x x x 0,1 – x 0,1+x x (0,1 x).x 1, 75.10 0,1 x 0,25 x Suy x = 1,75 10-5 pH = 4,757 0,5 0,75 (3) + Vì X pư với AgNO3/NH3 có chất rắn C nên X là anđehit ank-1-in HCOOH Nếu là ank-1-in thì cho HI vào B không có khí thoát X là anđehit HCOOH + Khi cho HI vào B thì ta có: Ag+ + I- → AgI; vì số mol AgI = 0,1 mol số mol Ag+ còn lại B là 0,1 mol; vì có khí thoát nên phải có CO32- Do đó số mol Ag+ pư với khí X là 0,4 mol số mol X là 0,2 mol 0,1 mol MX tương ứng là 15 đvC; 30 đvC Ta thấy có HCHO phù hợp + Khối lượng C = 43,2 gam; thể tích Y = 2,24 lít / a CTĐGN là C3H4O2 CTPT là (C3H4O2)n Vì dX/kk < nên n = + Với n = Chỉ có CTCT là HCOO-CH=CH2 loại vì ancol tương ứng là CH2=CH-OH không bền + Với n = thì CTPT là C6H8O4 b Dựa vào sơ đồ trên thì CxHy là xiclo-C3H6; A là CH2OH-CH2-CH2-OH; B là HOOC-CH2-COOH X là este vòng có CTCT: COO 1.0 0,5 1,0 1,0 CH2 CH2 COO 0,5 CH2 CH2 + pư xảy sau: C3H6 + Br2 Br-CH2-CH2-CH2-Br Q Br-CH2-CH2-CH2-Br + 2NaOH HO-CH2-CH2-CH2-OH + 2NaBr A ⃗ HO-CH2-CH2-CH2-OH + 2Cu(OH)2 t❑ OCH-CH2-CHO + Cu2O + 2H2O M ⃗ OCH-CH2-CHO + O2 xt , t ❑ HOOC-CH2-COOH B COO ⃗ xt , t ❑0 HOOC-CH2-COOH + HO-CH2-CH2-CH2-OH CH2 CH2 COO 1,5 CH2 CH2 + H2 O Dạng ion lưỡng cực chính Lysin : 0,75 (0,50+0,25) Nhóm –NH2 trên C-2 chịu ảnh hưởng hút electron nhóm –COOH nhiều hơn, nên tính bazơ yếu nhóm –NH2 trên C-6 (4) Dạng ion lưỡng cực chính Axit glutamic : Nhóm –COOH đầu mạch (C-1) chịu ảnh hưởng hút electron nhóm –NH mạnh hơn, nên tính axit mạnh nhóm –COOH cuối mạch (C-5) Gọi số mol Fe, H2SO4 đã phản ứng là x,y TH1: Nếu H2SO4 loãng => A là H2 PTPU: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (1) x 37 , = y 100 x theo ptpu(1): y Theo bài ra: = (*) ( loại) 0,75 (0,50+0,25) 1,0 TH 2: H2SO4 là axit đặc nóng => A là SO2 PTPU: 2Fe + 6H2SO4đ,nóng Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (2) y/3 < y - > y/6 từ pu (2) => x = y 2,0 => Fe dư nên có pứ: Fe + Fe2(SO4)3 FeSO4 ( x-y/3) - >(x-y/3) - > ( 3x-y) => dd muối gồm: FeSO4 : (3x-y) mol: Fe2(SO4)3 : (y/2-x) mol Ta có: mmuối = 152.(3x-y) + 400.( y/2 –x) = 8,28 (**) Giải (*) và (**) ta được: x = 0,045 mol; y= 0,12 mol Vậy : mFe = 2,52 gam 15,00 35,6 n glixin 0, mol n alanin 0, 4mol 75 89 ; Peptit X + (x + y -1) H2O x H2NCH2COOH + y H2NCH(CH3)COOH m H2 O n H2O 0, 4mol -BTKL: 15 + 35,6 – 43,4 = 7,2g x+y-1 x y x = 1; y = 0,2 0,4 -Tỉ lệ: 0, X là tripeptit gồm 2Ala + 1Gly X có CTCT có thể có là: Gly-Ala-Ala ; Ala-Gly-Ala ; Ala-Ala-Gly H2N-CH2-CO-NH-CH(CH3)-CO-NH-CH(CH3)-COOH H2N-CH(CH3)-CO-NH-CH2-CO-NH-CH(CH3)-COOH H2N-CH(CH3)-CO-NH-CH(CH3)-CO-NH-CH2-COOH Al 3+¿ =0 , 01 mol và nSO =0 , 02 mol Gọi x là số mol Ba(OH)2 n¿ +¿ cần thêm vào, Ba =x mol và nOH =2 x mol n¿ Theo giả thiết 2− − Ba2+ + x (mol) SO42- 0,02 (mol) BaSO4 (1) 1,0 0,5 x (1,5) (5) Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (2) 0,01 (mol) 2x (mol) Al(OH)3 + OH Al(OH)4(3) Xét trường hợp xảy phản ứng (1) và (2) Trong trường hợp này Al 3+ tham gia phản ứng vừa đủ dư : 2x ≤ , 01⇒ x ≤0 ,015 (mol) , và Ba2+ phản ứng hết phản ứng (1) Ta có m(kết tủa) = 233 x +78 2x =2 , 1375⇒ x=0 , 0075( mol) Vậy thể tích dung dịch Ba(OH)2 đã sử dụng là : ,0075 mol ×1000 mL/ L=75 m L 0,1 mol /L Nếu xảy các phản ứng (1), (2) và (3) thì x> , 015(mol) ⇒ mBaSO >0 , 015 mol × 233 gam/ mol=3 , 495 gam>2 ,1375 gam (loại) V= 3,0 (6)