Đang tải... (xem toàn văn)
2 Nung nóng 27,4 gam bari kim loại với một lượng vừa đủ NH 4NO3 trong một bình kín, thu được hỗn hợp sản phẩm chỉ chứa 3 hợp chất của bari hỗn hợp A.. Hòa tan hỗn hợp A trong một lượng n[r]
(1)UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 12 NĂM HỌC 2012-2013 (VÒNG 2) MÔN: HOÁ HỌC (Thời gian 180 phút không kể thời gian giao đề) C©u (2,0 ®iÓm) Hợp chất X (chứa vòng benzen) có công thức phân tử C 9H11O2N phản ứng đợc với axit vµ baz¬ Cho biết X + HNO2 A(C9H10O3) Đun A với H2SO4 đặc B(C9H8O2) B ph¶n øng víi dung dịch (dd) KMnO4 m«i trêng H2SO4 lo·ng ®un nãng t¹o hợp chất D(C8H6O4) và D có tính đối xứng cao Xác định công thức cấu tạo X, A, B, D vµ viÕt ph¬ng tr×nh hóa học (PTHH) c¸c ph¶n øng C©u (2,0 ®iÓm) Đun nóng rượu no, đơn chức, mạch hở A với H 2SO4 đặc thu đợc chất hữu B có dB/A= 0,7 Sục B vào dung dịch (dd) nớc Br2 có pha lợng nhỏ NaCl, CH3OH thì thu đợc dd X a) Xác định công thức cấu tạo (CTCT) A và B b) Xác định CTCT các sản phẩm hữu có X (sản phẩm chính, sản phẩm phụ) và trình bày chế phản ứng đã xảy để giải thớch C©u (1,5 ®iÓm) Polime A đợc tạo phản ứng đồng trùng hợp but-1,3-dien và stiren Biết 6,234 g A ph¶n øng võa hÕt víi 3,807 g Br TÝnh tû lÖ sè m¾t xÝch but-1,3-dien vµ stiren polime trªn ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o mét ®o¹n m¹ch bÊt kú cña A thỏa m·n tØ lÖ trªn C©u (3,0 ®iÓm) Cho sơ đồ phản ứng: OH 2HBr A KOH/Ruou G Mg/ete H CH2OH brom anken O H D B C a) Hoàn thành sơ đồ phản ứng b) Trong hợp chất C có bao nhiêu C*, bao nhiêu đồng phân lập thể C©u (4,0 ®iÓm) 1) Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng khí NO khỏi hỗn hợp các khí N 2, NO, NO2, SO2 Viết PTHH các phản ứng xảy 2) Nung nóng 27,4 gam bari kim loại với lượng vừa đủ NH 4NO3 bình kín, thu hỗn hợp sản phẩm chứa hợp chất bari (hỗn hợp A) Hòa tan hỗn hợp A lượng nước dư, thu hỗn hợp khí B và dung dịch C a) Giải thích và viết phương trình phản ứng xảy (2) b) Cho khí B vào bình kín dung tích không đổi, nung nóng, áp suất ổn định (đạt tới trạng thái cân bằng) thấy áp suất tăng 10% so với áp suất ban đầu Tính % thể tích các khí hỗn hợp trạng thái cân C©u (4,0 ®iÓm) A là chất hữu chứa C, H, O; Chất A có nguồn gốc từ thực vật và thường gặp đời sống; Khi cho a mol chất A tác dụng hết với Na 2CO3 V1 lít khí CO2; Nếu cho a mol chất A phản ứng hết với kim loại natri thì V2 lít khí H2 (các thể tích khí đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) 1) Xác định công thức phân tử A, biết: Khối lượng phân tử A 192 U; V1 V2 Trong A có số nguyên tử oxi nhỏ và 2) Viết công thức cấu tạo A; Ghi tên thông thường và tên quốc tế A Biết : A có mạch chính đối xứng; A không bị oxi hóa CuO đun nóng 3) Viết PTHH phản ứng xảy đun nóng A với H 2SO4 đặc 450C đến 50oC C©u (3,0 ®iÓm) Cho nguyên tố X, Y, Z xác định sau: - Nguyên tử nguyên tố X electron gọi là proton - Nguyên tử nguyên tố Y có tổng điện tích hạt nhân là +9,6.10-19 (C) - Tổng số hạt nguyên tử nguyên tố Z là 25 a) Tìm tên X, Y, Z b) Xác định trạng thái lai hóa nguyên tố trung tâm các phân tử X4Y2, YZ2, X2Z và cho biết hình dạng chúng (BiÕt: C=12; H=1; O=16; S=32; N=14; Br= 80; Fe=56, Ba=137.) -Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN (3) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HSG LỚP 12 NĂM HỌC 2012-2013 (V2) MÔN: HOÁ HỌC (Thời gian 180 phút không kể thời gian giao đề) CÂU NỘI DUNG ĐIỂM *) Do X phản ứng đợc với axit và bazơ, và: X + HNO2 A(C9H10O3) kh«ng chøa Nit¬ nªn X cã nhãm chøc amin bËc I X là amino axit (2,0điểm) đặc A(C9H10O3) H2SO B(C9H8O2) + H2O Ph¶n øng t¸ch níc 1,0 tc B ph¶n øng víi dd KMnO4 H2SO4 ®un nãng cho D cã vßng benzen, có tính đối xứng cao D cÊu t¹o lµ: HOOC COOH B cã cÊu t¹o lµ: HOOC A cã cÊu t¹o lµ: X cã cÊu t¹o lµ: HOOC HOOC CH=CH CH2CH2OH CH2-CH2NH2 *) C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng: + HCl +NaOH HOOC CH2-CH2NH2+ HNO2 HOOC CH2-CH2NH2 H2SO4 đặc HOOC HOOC NaOOC CH2CH2NH3Cl CH2-CH2NH2+ H2O HOOC CH2+ N2 +H2O CH2OH CH=CH +H2O COOH HOOC +2MnSO4 +CO2 + K2SO4 +4H2O HOOC t0 + 2KMnO4 +3H2SO4 CH2-CH2NH2 1700c HOOC 1,0 CH2CH2OH a) Gäi A lµCH=CH CnH2n+1OH Khi đun nóng A với H2SO4 đặc có thể xảy HOOC hai ph¶n2 øng: H SO (2,5điểm) ,1700 C ( dac ) CnH2n+1OH CnH2n + H2O H 2SO4 ( dac ) ,1400 C V×: (CnH2n+1)2O + H2O 2CnH2n+1OH d B/A= 0,7 MB < MA nªn chØ x¶y ph¶n øng (1) 14n MA= 14n + 18, MB=14n 14n+18 =0,7 n=3 VËy c«ng thøc cña A: C3H7OH cã hai c«ng thøc cÊu t¹o: (1) (2) 1,0 (4) CH3CH2CH2OH hoÆc CH3 - CH - CH3 OH CÊu t¹o cña B: CH3 - CH = CH2 b) Khi sôc B vµo dd níc Brom, theo c¬ chÕ ph¶n øng: Bíc 1: T¹o cacbocation ( giai ®o¹n nµy chËm) CH3 - CH = CH2 + Br2 1,5 + CH3 - CH-CH2Br + Br(BÒn h¬n) + CH3-CHBr-CH2 + Br(KÐm bÒn h¬n) Bíc 2: Cacbocation kÕt hîp víi anion hoÆc ph©n tö (giai ®o¹n nµy nhanh) CH3 - CH-CH2Br + BrCH3 - CHBr-CH2Br (1) ++ CH3 - CH-CH 2Br + Cl + CH3 - CH-CH 2Br + HOH + CH3 - CH-CH 2Br + CH3OH + CH3-CHBr-CH2 + Br+ CH3-CHBr-CH2 + Cl+ CH3-CHBr-CH2 + HOH + CH3-CHBr-CH2 + CH3OH CH3 - CHCl-CH2Br (2) CH3 - CHOH-CH2Br + H+ (3) CH3- CH-CH2Br + H+ (4) OCH3 (Cã s¶n phÈm chÝnh) CH3 - CHBr-CH2Br CH3 - CHBr-CH2Cl CH3 - CHBr-CH2OH + H+ (5) (6) CH3 - CHBr-CH2OCH3 + H+ (7) (Cã ba s¶n phÈm phô) Gäi A lµ (C4H6)n-(C8H8)m Ph¬ng tr×nh ph¶n øng víi Br2 ( CH2-CH=CH-CH2)n(CH2-CH )m + nBr2 C6H ( CH2- CHBr- CHBr- CH2)n(CH2-CH )m C6H (1,5điểm) Theo ph¬ng tr×nh cø (54n + 104m) g cÇn 160n g Br2 Theo d÷ kiÖn 6,324 g cÇn 3,807 g Br2 54n 104m 160n n 6,324 3, 807 m C«ng thøc cÊu t¹o ®o¹n m¹ch cña A: …-CH2-CH=CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-… 1,5 (5) Cấu tạo các chất tương ứng với các kí hiệu Br (3,0điểm) 2,0 Br MgBr Br A H G OMgBr O D B OH * * C Trong C có cacbon bất đối nên có đồng phân lập thể 1) Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch kiềm mạnh dư [NaOH Ca(OH)2,…] Khi đó CO2, NO2, SO2 có phản ứng và bị giữ lại Na2SO3 + H2O SO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O (4,0điểm) NO2 + 2NaOH Còn lại N2, NO thoát cho từ từ qua dung dịch FeSO4 dư, NO bị giữ lại N2 thoát Fe(NO)SO4 NO + FeSO4 Đun nóng dung dịch thu NO lẫn H2O: NO + FeSO4 Fe(NO)SO4 Làm khô thu NO (CuSO4 khan; P2O5; ) 2) a) t cao 3BaO + Ba3N2 + BaH2 (gồm pt khai triển) 8Ba + NH4NO3 1,0 1,5 2,5 1,0 (6) Ba(OH)2 BaO + H2O 3Ba(OH)2 + 2NH3 Ba3N2 + 6H2O 1,5 Ba(OH)2 +2H2 BaH2 + 2H2O b) Theo đầu bài n Ba = 27, =0,2mol; n NH3 =0,2 .2=0,05mol; n H2 =0,1mol 137 Khi cho khí vào bình kín t 2NH3 N2 + 3H2 Trước phản ứng 0,05 mol Phản ứng 2x Cân 0,05 –2x 0,1mol x 0,1+3x Theo đầu bài áp suất bình tăng 10% nên số mol khí sau phản ứng 1,1 lần số mol trước phản ứng 0,05 –2 x +x + 0,1 + 3x = 1,1.0,15 x = 0,0075 mol Ở trạng thái cân thành phần số mol khí là: 0,14 mol NH3 (21,21%); 0,03 mol N2 (4,55%); 0,49 mol H2 (74,24%) 1) 2,0 A: (OH ) x R(COOH ) y (4,0điểm) 2(OH ) x R(COOH ) y yNa2CO3 2(OH ) x R (COONa ) y yCO2 yH 2O (1) ay (mol ) a (mol ) 2(OH ) x R (COOH ) y 2( x y ) Na 2(ONa ) x R(COONa) y ( x y ) H a( x y) (mol ) a (mol ) V1 V2 Trong cùng điều kiện có ay a ( x y ) : Vậy ta có: y = 3x nCO2 nH (2) (7) Mặt khác M A 192 nO y 3x 17 x R 45 y 192 x y 7x < x = 1; y = 3, R = 40 R: C3H4 Vậy CTPT A là: HOC3 H (COOH )3 1,0 (C6H8O7) 2) Theo đề bài CTCT A là: COOH HOOC – CH2 – C – CH2 – COOH OH axit xitric (axit chanh) 1,0 hay axit – – hidroxi– 1,2,3 – propan tricacboxylic 3) COOH HOOC – CH2 – C – CH2 – COOH OH dac ,50 C H2 SO HOOC – CH2 – C – CH2 – COOH + CO+ H2O O a) X có proton và electron => X là hiđro (H) (3,0điểm) 19 9, 6.10 6 19 1, 6.10 Y có số proton là (p) Y là cacbon (C) Trong nguyên tử Z: p + n + e =25 2p + n = 25(1) 1 n 1,52 p (2) Kết hợp với Giải (1) và (2) ta 7,1 p 8,3 1,5 (8) (0,25) p = 8→ Z là oxi (O) b) Xác định trạng thái lai hóa nguyên tố trung tâm các phân tử X4Y2, YZ2, X2Z + X4Y2 → C2H4 Trạng thái lai hóa C là sp2 Dạng phân tử tam giác (0,5) + YZ2 → CO2 Trạng thái lai hóa C là sp Dạng đường thẳng (0,25) + X2Z → H2O Trạng thái lai hóa O là sp3 Phân tử dạng góc Chú ý: Học sinh giải theo cách khác đúng cho điểm tối đa 1,5 (9)