Đang tải... (xem toàn văn)
Cho hợp chất A có công thức phân tử là: C10H14 A không làm mất màu dung dịch brom, còn monoclo hóa trong điều kiện chiếu sáng thì A chỉ tạo một sản phẩm duy nhất.. Xác định công thức cấu[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2014-2015 PHÚ THỌ ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN : HÓA HỌC THPT (PHẦN TỰ LUẬN) Thời gian làm bài: 45 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi có 01 trang) Câu I (1,0 điểm): Không dùng thêm thuốc thử, không dùng các phản ứng nhiệt phân, điện phân hãy nhận biết các dung dịch đựng các lọ nhãn sau: NaHCO3, Na2CO3, HCl, NaCl Cho hợp chất A có công thức phân tử là: C10H14 A không làm màu dung dịch brom, còn monoclo hóa điều kiện chiếu sáng thì A tạo sản phẩm Xác định công thức cấu tạo và gọi tên chất A Khi mononitro hóa A cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric đặc) thì sản phẩm chính thu là gì? Tại sao? Câu II (1,5 điểm): X là hỗn hợp đồng gồm hai kim loại Fe và Cu, đó Fe chiếm 52,24% phần trăm khối lượng Chia 32,16 gam X thành hai phần Hòa tan phần 360 ml dung dịch HNO3 2M Khi các phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y và sản phẩm khử là khí NO Điện phân dung dịch Y với các điện cực trơ, cường độ dòng điện 5A, thời gian phút thì kết thúc điện phân Tính độ tăng khối lượng catot, giả thiết toàn kim loại sinh bám lên catot Cho phần hai vào bình phản ứng chứa 200 ml dung dịch HCl 2M (không có không khí) Khi phản ứng hoàn toàn thêm dung dịch AgNO3 dư vào thu kết tủa Z Tính khối lượng Z Câu III (1,5 điểm): Peptit A có phân tử khối 307 đvc và chứa 13,7% N tạo các aminoaxit chứa nhóm COOH phân tử Khi thủy phân không hoàn toàn A thu hai peptit B, C Biết 0,48 g B phản ứng vừa đủ với 11,2 ml dung dịch HCl 0,536M và 0,708 g chất C phản ứng vừa đủ với 15,7 ml dung dịch KOH 2,1% (d= 1,02 g/ml) Biết các phản ứng xảy hoàn toàn và có đun nóng Lập công thức cấu tạo có thể có A, gọi tên các amino axit tạo thành A …………………………… …….HẾT…………………………… Cho NTK C:12; H:1; O:16; Ba: 137; Cu:64; K:39; Ag:108; Fe:56; N:14; Cl:35,5 Họ tên thí sinh: ……………………………………………… Số báo danh:………………………………………………… Cán coi thi không giải thích gì thêm (2) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2014-2015 PHÚ THỌ HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC MÔN HOÁ HỌC THPT (PHẦN TỰ LUẬN) Câu (1,0 điểm): Không dùng thêm thuốc thử, không dùng các phản ứng nhiệt phân, điện phân hãy nhận biết các dung dịch đựng các lọ nhãn sau: NaHCO3, Na2CO3, HCl, NaCl Cho hợp chất A có công thức phân tử là: C10H14 A không làm màu dung dịch brom, còn monoclo hóa điều kiện chiếu sáng thì A tạo sản phẩm Xác định công thức cấu tạo và gọi tên chất A Khi mononitro hóa A cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric đặc) thì sản phẩm chính thu là gì? Tại sao? ĐÁP ÁN ĐIỂM Lập bảng tổ hợp các dung dịch: NaHCO3 Na2CO3 0,25 HCl NaHCO3 - Na2CO3 - HCl - - khí khí NaCl NaCl Kết Không tượng khí Sau đó dung dung dịch HCl cho từ từ vào hai dung dịch muối NaHCO3, Na2CO3; lọ nào cho khí lặp tức là NaHCO3, mẫu nào lúc sau cho khí là Na2CO3 0,25 Phương trình phản ứng: Na2CO3 + HCl ® 2NaCl + H2O + CO2; Na2CO3 + HCl ® NaCl + NaHCO3 ; NaHCO3 + HCl ® NaCl + H2O + CO2 Vì A không làm màu dung dịch brom (cấu trúc thơm), monoclo hóa (ánh sáng) tạo sản phẩm (nhóm có cấu trúc đối xứng cao) nên cấu tạo A là: CH3 C CH3 (t-butylbenzen) 0,25 CH3 (3) Nhóm ankyl nói chung định hướng vào các vị trí ortho- và para- Tuy nhiên, nhóm t-butyl có kích thước lớn gây án ngữ không gian nên sản phẩm chính là sản phẩm para-: CH3 O2 N 0,25 C CH3 CH3 Câu (1,5 điểm) X là hỗn hợp đồng gồm hai kim loại Fe và Cu, đó Fe chiếm 52,24% phần trăm khối lượng Chia 32,16 gam X thành hai phần Hòa tan phần 360ml dung dịch HNO3 2M Khi các phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y và sản phẩm khử là khí NO Điện phân dung dịch Y với các điện cực trơ, cường độ dòng điện 5A, thời gian phút thì kết thúc điện phân Tính độ tăng khối lượng catot, giả thiết toàn kim loại sinh bám lên catot Cho phần hai vào bình phản ứng chứa 200 ml dung dịch HCl 2M (không có không khí) Khi phản ứng hoàn toàn thêm dung dịch AgNO3 dư vào thu kết tủa Z Tính khối lượng Z ĐÁP ÁN n Fe = ĐIỂM 52,24 32,16 gam 47,76 32,16 gam ´ = 0,3 mol ; n Cu = ´ = 0,24 mol 100 56 gam / mol 100 64 gam / mol Như phần có 0,15 mol Fe và 0,12 mol Cu n HNO3 = 0,36 x 0,2 = 0,72 mol 3Fe + 8HNO3 ® 3Fe(NO3)2 + 2NO + 2H2O 0,15 0,4 0,15 0,32 0,15 3Cu + 8HNO3 0,12 0,32 0 ® 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) (2) 0,12 Như dung dịch Y chứa 0,15 mol Fe(NO3)2 và 0,12 mol Cu(NO3)2 Các phản ứng điện phân có thể có (theo thứ tự) : Cu(NO3)2 + H2O ® Cu + 1/2O2 + 2HNO3 (3) 0,12 Þ0,06 Fe(NO3)2 + H2O ® Fe + 1/2O2 + 2HNO3 (4) 0,08Ü 0,04 H2O ® H2 + 1/2O2 (5) 0,50 (4) Ta có : n O = Vì ´ 7740 ´ = 0,1 mol 96500 ( ) 1 n Cu ( NO ) = 0,06 £ n O £ n Cu ( NO ) + n Fe( NO ) = 0,135 2 Þ đã xảy (3) và (4), Fe(NO3)2 còn dư Từ (3) và (4) ta thấy lượng kim loại kết tủa lên catot gồm 0,12 mol Cu và 0,08 mol Fe Vậy độ tăng khối lượng catot : (64 gam / mol ´ 0,12 mol) + (56 gam / mol ´ 0,08 mol) = 12,16 gam (12,188gam) 0.50 Phương trình phản ứng: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 (6) Ag+ + Cl- ® AgCl¯ (7) 3Cu + 8H+ + 2NO3- ® 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (8) Fe2+ + Ag+ ® Ag¯ (9) 2Ag¯ (10) Cu + 2Ag+ ® Fe3+ + Cu2+ + 0.50 Dung dịch Z chứa 0,15 mol FeCl2 và 0,1 mol HCl Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Z : m ¯= m AgCl + m Ag = (0,4 ´ 143,5) + (0,15 + 0.165) ´ 108 = 91,42 ( gam) Câu (1,5 điểm) Peptit A có phân tử khối 307 và chứa 13,7% N tạo các aminoaxit chứa nhóm COOH phân tử Khi thủy phân không hoàn toàn A thu hai peptit B, C Biết 0,48 g B phản ứng vừa đủ với 11,2 ml dung dịch HCl 0,536M và 0,708 g chất C phản ứng vừa đủ với 15,7 ml dung dịch KOH 2,1 % (d= 1,02 g/ml) Biết các phản ứng xảy hoàn toàn và có đun nóng Lập công thức cấu tạo có thể có A, gọi tên các amino axit tạo thành A ĐÁP ÁN Lượng N mol A = ĐIỂM 13, 307 = 42g 100 Tức 42: 14 = mol N, Khi thủy phân A thu các peptit > A là tripeptit trở lên Vì A chứa N nên A là tripeptit: NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH R1 R2 R3 Khi thủy phân A thu các peptit 0,25 (5) nHCl = 0,0112.0,536 = 0,006 mol 0,25 MB = 0,48: 0,003 = 160 đvC Þ R1 + R2 = 160 -130 = 30 đv C (1) nKOH = 15, 7.1, 02.0, 021 = 0, 006mol 56 MC = 0,708 : 0,003 = 236 đvC Þ R2 + R3 = 236 – 130 = 106 đvC (2) Mặt khác: R1 + R2 + R3 = 307 – 186 = 121 đvC (3) 0,25 Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ta R1 = R2 = 15 ứng với CH3– 0,25 R3 = 91 ứng với C6H5 – CH2 – Các công thức cấu tạo có thể có A là: 0,25 Tên các α – amino axit là: alanin và phenyl alanin 0,25 (6)