3 đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia Hóa học 12

Chia sẻ: Tuy Mac | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

143
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời tham khảo 3 đề thi chọn học sinh giỏi cấp quốc gia môn Hóa học lớp 12 giúp các bạn học sinh lớp 12 ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị tốt cho kì thi học sinh giỏi sắp tới được tốt hơn được tốt hơn. Chúc các bạn thi tốt!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 3 đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia Hóa học 12

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2000-2001 ĐỀ THI DỰ BỊ Môn : HOÁ HỌC Bảng A Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) NGÀY THI THỨ HAI : ( theo quyết định và thông báo của Bộ) Câu I : 1.Viết các phương trình phản ứng (nếu có) của: a) Axit axetic (pKa = 4,76) , phenol (pKa = 10) với : - Dung dịch NaHCO3 - Dung dịch Na2CO3 Biết H2CO3 có pKa1 = 6,4 và pKa2 = 10,3 b) Dung dịch CH3COONa , dung dịch C6H5ONa với CO2 2. Hoàn thành các phương trình phản ứng (các sản phẩm viết ở dạng công thức cấu tạo) theo các sơ đồ chuyển hoá sau: CH3OH(dung môi) a) C6H5CH=CH2 + Br2 A + B o H2SO4 , t b) C6H5CH=CH2 C(C16H16) Nêu tên các cơ chế của phản ứng a) và b). COOH CO2 H+ (CH3CO)2O OCOCH3 a) C6H5ONa M N o 6 at, 125 C (Aspirin) Câu II : Hợp chất thiên nhiên X chứa 66,67% cacbon; 6,67% hiđro; còn lại là oxi. Biết phân tử khối của X là 180. X tác dụng với (CH3CO)2O cho A(C14H16O5), với HBr ở lạnh cho B (C10H11BrO2, gồm hai đồng phân câú tạo B1 và B2), với CH3I (có mặt bazơ) cho D (C11H14O3), với HI nóng cho CH3I , và với O3 rồi Zn / HCl (dung dịch) cho E (C8H8O3). E tác dụng với HI nóng cũng cho CH3I, ngoài ra E còn khử được AgNO3. X , B , và E tan trong dung dịch NaOH nhưng không tan trong dung dịch NaHCO3. A và D không tan trong dung dịch NaOH nhưng dễ làm mất màu KMnO4 loãng nguội và brom loãng. 1. Xác định công thức phân tử và các nhóm chức có trong phân tử X. 2. Xác định công thức cấu tạo của X , A , B , D và E ; biết rằng E là đồng phân có pKa gần thấp nhất. 3. Dùng các công thức cấu tạo thu gọn viết các phương trình phản ứng đã xảy ra. Giải thích tại sao sinh ra hai đồng phân của B. 4. Gọi tên X , B1 , E. Câu III :
1. Viết phương trình phản ứng monoclo hoá sec-butyl clorua, gọi tên các sản phẩm tạo thành. 2. Nếu xuất phát từ (S)-sec-butyl clorua thì sẽ nhận được bao nhiêu hợp chất quang hoạt? Viết công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp R , S. 3. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm : Cl2 (1 mol) HNO3 (1 mol) HN(C2H5)2 Fe, HCl a) Benzen (1 mol) A B C D AlCl3 H2SO4 CH3I (1 mol) HNO3 (1 mol) Fe, HCl G b) Phenol (1 mol) E F ClCH2COOH H Câu IV : Thành phần chính của tinh dầu hồi là anetol (C10H12O). Cho anetol phản ứng với dung dịch KMnO4 trong nước thì tạo thành kali axetat, kali p-metoxi benzoat và MnO2. 1. Xác định công thức cấu tạo của anetol, viết công thức cấu trúc các đồng phân không gian có thể có và gọi tên IUPAC của chúng. 2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và đề nghị cách tách lấy axit p-metoxi benzoic từ hỗn hợp sau phản ứng. 3. Dùng công thức cấu tạo, hãy viết các phương trình phản ứng của anetol với: a) Br2/ CCl4 ; b) HCl ; c) Cl2 + H2O 4. Khi đun nóng với xúc tác, anetol thường bị hoá nhựa. Hãy giải thích. --------------------------------------
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2001-2002 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC HOÁ HỌC HỮU CƠ (Bảng A) Ngày thi: 13/3/2002 Câu I:(4 điểm) 1. Khi xiclotrime hoá 1,3-butađien với sự có mặt của chất xúc tác cơ kim, người ta đã điều chế được (Z, E, E)-1,5,9-xiclođođecatrien. Đây là một phương pháp đơn giản để điều chế hiđrocacbon vòng lớn. Khi dùng chất xúc tác thích hợp là các phức -alyl của kim loại chuyển tiếp người ta điều chế được (E, E, E)-1,5,9-xiclođođecatrien và (Z, Z, E)-1,5,9- xiclođođecatrien. Hãy viết công thức cấu tạo của 3 hợp chất trên. 2. Sắp xếp sự tăng dần tính bazơ (có giải thích) của các chất trong từng dãy sau: a) CH3-CH(NH2)-COOH , CH2=CH-CH2-NH2 , CH3-CH2-CH2- NH2 , CHC-CH2-NH2 . b) -NH-CH3 , -CH2-NH2 , C6H5-CH2-NH2 , p-O2N-C6H4- NH2 . Lời giải: 1. Z, E, E E, E, E Z, Z, E 2. a) CH3-CH-COOH < CHC-CH2-NH2 < CH2=CH-CH2-NH2 < CH3-CH2- CH2-NH2 NH2 Tồn tại ở dạng Độ âm điện CSP > CSP2 > CSP3 ion lưỡng cực b) O2N- -NH2 < -CH2-NH2 < -CH2-NH2 < - NH-CH3 Nhóm p-O2N-C6H4- Nhóm -C6H4-CH2- Nhóm -CH2- - Nhóm hút e mạnh do có hút e yếu đẩy e, làm tăng và -CH3 đẩy e, nhóm -NO2 (-I -C) mật độ e trên - Amin bậc II làm giảm nhiều mật nhóm NH2 độ e trên nhóm NH2 Câu II: (5,5 điểm) 1. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau (các chất từ A, ... G2 là các hợp chất hữu cơ, viết ở dạng công thức cấu tạo): 1
Fe Cl2 (1 mol) Mg 1) Etilen oxit H2SO4 Br2 (1 mol) E1 + E2 C6H5-CH3 A B C D (1 mol) a.s. ete khan 2) H2O/H+ 15OC (1 mol) a.s. G1 + G2 2. (3,5 điểm). Viết sơ đồ phản ứng điều chế các hợp chất sau đây, ghi rõ các điều kiện phản ứng (nếu có): a) Từ etanol và các hoá chất vô cơ cần thiết, điều chế: (A) Propin (không quá 8 giai đoạn). (B) 1,1-Đicloetan (qua 4 giai đoạn). b) Từ benzen và các chất vô cơ, hữu cơ (chứa không quá 3 nguyên tử cacbon), điều chế: (C) (D) Lời giải: 1. Các phương trình phản ứng: a.s C6H5-CH3 + Cl2 (1 mol) C6H5-CH2Cl + HCl ete khan C6H5-CH2Cl + Mg C6H5-CH2MgCl 1) CH2_ CH2 C6H5-CH2MgCl C6H5-CH2-CH2-CH2-OH 2) H2O/H+ H2SO4 , 15OC C6H5-CH2-CH2-CH2-OH + H2O Fe + HBr + Br2 Br + HBr Br Br a.s. + HBr + Br2 Br + HBr 2.  H2O 1) O3 a) CH3CH2OH CH2=CH2 HCHO 2) Zn HX Mg 1) HCHO  H2O CH3CH2X CH3CH2MgX CH3CH2CH2OH CH3CH=CH2 Br2 1) NaNH2 (hoặcKOH, ancol) CH3CHBrCH2Br CH3CHCH 2) H2O (A) 1) NaNH2  H2O Br2 (hoặcKOH, ancol) 2 HCl 2
CH 3CH2OH CH2=CH2 CH2BrCH2Br CHCH CH3CHCl2 2) H2O (B) b) H2, Ni O CH2OHCH2OH (C)  OH OH O CuO H+ CH3Cl Cl2 Mg, ete  CH3 CH2Cl AlCl3 a.s 1) CH2_ CH2 CH2MgCl O CH2CH2CH2OH 1) HBr CH2CH2CH2MgBr 1) CH3COCH3 CH3 2) Mg, ete 2) H3O+ CH2CH2CH2- C-CH3 OH H2SO4 Câu III: (2,5 điểm) Hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử C7H9N. Cho A phản ứng với C2H5Br (dư), sau đó với NaOH thu được hợp chất B có công thức phân tử C11H17N. Nếu cũng cho A phản ứng với C2H5Br nhưng có xúc tác AlCl3 (khan) thì tạo ra hợp chất C có cùng công thức phân tử với B (C11H17N). Cho A phản ứng với H2SO4 (đặc) ở 180oC tạo hợp chất D có công thức phân tử C7H9O6S2N, sau khi chế hoá D với NaOH ở 300oC rồi với HCl sẽ cho sản phẩm E (E có phản ứng màu với FeCl3). Mặt khác, nếu cho A phản ứng với NaNO2 trong HCl ở 5oC, rồi cho phản ứng với - naphtol trong dung dịch NaOH thì thu được sản phẩm có màu G. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, G và viết các phương trình phản ứng (nếu có) để minh hoạ. Lời giải: Hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử C7H9N, số nguyên tử C lớn hơn 6 và gần bằng số nguyên tử H. Vậy A có vòng benzen. A phản ứng với NaNO2 trong HCl ở 5oC, rồi cho phản ứng với - naphtol trong dung dịch NaOH thì thu được sản phẩm có màu G, chứng tỏ A có nhóm chức amin bậc I và A còn có nhóm metyl. A phản ứng với H2SO4 (đặc) ở 180oC tạo hợp chất D có công thức phân tử C7H9O6S2N, đây là phản ứng sunfo hoá nhân thơm, có 2 nhóm - SO3H nên nhóm metyl sẽ ở vị trí para và ortho so với nhóm amin. Sau khi chế hoá D với NaOH ở 300oC rồi trung hoà bằng HCl sẽ cho sản phẩm có nhóm chức phenol E (E có phản ứng màu với FeCl3). 3
A phản ứng với C2H5Br nhưng có xúc tác AlCl3 (khan) tạo ra hợp chất C có cùng công thức phân tử với B (C11H17N), là sản phẩm thế vào nhân benzen, vì ở vị trí para so với nhóm -NH2 đã có nhóm -CH3 nên nhóm -C2H5 sẽ thế vào vị trí ortho. Các amin bậc I rất dễ tham gia phản ứng thế ở nguyên tử nitơ bằng các dẫn xuất halogen để tạo ra các amin bậc II hoặc bậc III (sau khi đã xử lí bằng kiềm). A phản ứng với C2H5Br (dư) nên sản phẩm B có công thức phân tử C11H17N sẽ là N,N-đietylanilin. Công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, G và các phương trình phản ứng: 1) C2H5Br(dư) H 3C N(C2H5)2 (B) 2) NaOH NH2 H5C2 C 2H 5 NH2 C2H5Br (C) AlCl3 khan CH3 NH2 NH2 CH3 H2SO4 đặc HO3S SO3H 1) NaOH, 300OC HO OH (A) 180OC 2) H+ CH3 (D) ONa CH3 (E) NaNO2 + HCl, 5OC H 3C N=N -naphtol/NaOH (G) Câu IV: (5,5 điểm) Thuỷ phân một protein (protit) thu được một số aminoaxit có công thức và pKa như sau: Ala CH3CH(NH2)COOH (2,34; 9,69); Pro COOH (1,99; 10,60); Ser HOCH2CH(NH2)COOH (2,21; 9,15); N Asp HOOCCH2CH(NH2)COOH (1,88; 3,65;9,60); H Orn H2NCH23CH(NH2)COOH (2,10; 8,90; 10,50); Arg H2NC(=NH)NHCH23CH(NH2)COOH (2,17; 9,04; 12,48); 4
1. Viết tên IUPAC và công thức Fisơ ở pHI của Arg, Asp, Orn. Trên mỗi công thức đó hãy ghi (trong ngoặc) giá trị pKa bên cạnh nhóm chức thích hợp. Biết nhóm -NHC(=NH)NH2 có tên là guaniđino. 2. Ala và Asp có trong thành phần cấu tạo của aspactam (một chất có độ ngọt cao hơn saccarozơ tới 160 lần). Thuỷ phân hoàn toàn aspactam thu được Ala, Asp và CH3OH. Cho aspactam tác dụng với 2,4-đinitroflobenzen rồi thuỷ phân thì được dẫn xuất 2,4-đinitrophenyl của Asp và một sản phẩm có công thức C4H9NO2. Viết công thức Fisơ và tên đầy đủ của aspactam, biết rằng nhóm -COOH của Asp không còn tự do. 3. Arg, Pro và Ser có trong thành phần cấu tạo của nonapeptit brađikinin. Thuỷ phân brađikinin sinh ra Pro-Pro-Gly ; Ser-Pro-Phe ; Gly-Phe-Ser ; Pro-Phe-Arg ; Arg-Pro-Pro ; Pro-Gly-Phe ; Phe-Ser-Pro. a) Dùng kí hiệu 3 chữ cái (Arg, Pro, Gly,...), cho biết trình tự các aminoaxit trong phân tử brađikinin. b) Viết công thức Fisơ và cho biết nonapeptit này có giá trị pHI trong khoảng nào? ( 6; > 6). Lời giải: 1. Aminoaxit sinh ra từ protein đều có cấu hình L COO (2,17) COO (1,88) COO (2,10) H2N H H3N H H2N H (9,04) (9,60) (8,90) CH23-NHCNH2 CH2COOH CH23- NH3 NH2 (3,65) (10,50) (12,48) Axit (S)-2-amino-5- Axit (S)-2-amino- Axit (S)-2,5- điamino- guaniđinopentanoic butanđioic pentanoic COOCH3 2. Aspactam: H2N-CHC NH  CH-COOCH3 O=C NH H CH2COOH CH3 H2N H CH3 CH2COOH Metyl N-(L--aspactyl) L-alaninat 3. Brađikinin Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg pHI >> 6 vì phân tử chứa 2 nhóm guaniđino, ngoài ra còn có 3 vòng piroliddin 5
COOH CO-NHH CO-NHH CH23NHC(=NH)NH2 CO-N H CH2C6H5 CO-NHH CO-NH-CH2-CO-NHH CH2OH CON H CH2C6H5 CO-N H NH2H CH23NHC(=NH)NH2 Câu V: (2,5 điểm) 1. Oxi hoá 150 mg amilozơ bởi NaIO4 thu được 0,0045 mmol axit fomic. a) (1,0 điểm). Tính số lượng trung bình các gốc glucozơ trong phân tử amilozơ; biết rằng khi oxi hoá 1 mol amilozơ bằng NaIO4 , số gốc glucozơ đầu mạch tạo ra 1 mol axit fomic, số gốc glucozơ cuối mạch tạo ra 2 mol axit fomic. b) (0,5 điểm). Viết sơ đồ các phương trình phản ứng xảy ra. CHO 2. (1,0 điểm). Viết sơ đồ các phương trình phản ứng chuyển HO H D-glucozơ thành L-gulozơ có công thức: HO H H OH HO H Lời giải: a) 150 mg amilozơ chứa: 0,0045: (1+2) = 0,0015 mmol amilozơ. CH2OH Phân tử khối trung bình của amilozơ: M = 150 : 0,0015 = 100.0000(đvC). Số lượng trung bình các gốc glucozơ trong phân tử amilozơ: (C6H10O5)n 162 n = 100.000 n  617 b) CH2OH CH2OH CH2OH H H H H H H (n+4) NaIO4 OH H OH H OH H HO H H OH H OH n-2 H OH CH2OH CH2OH H H H CH=O CH H H + 3HCOOH + (n+4) NaIO3 + HCHO CH CH CH n-2 CH=O 2. CHO COOH C=O OH OH OH 6
HO HNO3 HO H2O HO Na(Hg) OH OH OH OH OH CH2OH COOH COOH CH2OH CH2OH CH2OH OH OH OH HO H2O Na(Hg) HO OH OH pH  7 OH OH OH OH COOH O C=O CHO 7
8
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2000-2001 ĐỀ THI DỰ BỊ Môn : HOÁ HỌC Bảng A Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) NGÀY THI THỨ NHẤT : ( theo quyết định và thông báo của Bộ) Câu I : 1. Viết các phương trình hoá học từ Na2Cr2O7 , C (than đá), Al (bột nhôm) và các điều kiện cần thiết để thu được Cr. 2. CrO2Cl2 (cromyl clorua) là một hoá chất quan trọng. Hãy viết các phương trình hoá học tạo ra CrO2Cl2 từ: a) CrO3 tác dụng với axit HCl. b) Cho K2Cr2O7 tác dụng với KCl tronh H2SO4 đặc, nóng. 3. Thêm chất thích hợp và hoàn thành phương trình hoá học sau: a) KNO2 + KNO3 + ? K2CrO4 + NO b) NaNO2 + ? + NaI I2 + NaHSO4 + NO + H2O c) HNO3 + P2O5 ? + N2O5 Câu II : 1. Vận dụng lí thuyết Bronstet về axit – bazơ hãy giải thích tính axit – bazơ trong dung dịch nước của các chât sau: a) BaCl2 ; b) K2S ; c) NH4HS ; d) NaHSO3 2. Hãy trình bày 3 thí nghiệm minh hoạ tính chất axit – bazơ trong mỗi dung dịch : a) NH4HSO4 ; b) Na2CO3 (mô tả cách thí nghiệm và giải thích). 3. Cho NaOH (dư) vào hỗn hợp X gồm có Zn2+ ; Pb2+ ; Fe3+ ; Cu2+ ; Mg2+ ; NO3- sẽ được kết tủa A và dung dịch B. Hãy nêu phương pháp hoá học để xác nhận các chất có mặt trong kết tủa A và dung dịch B(nêu rõ để nhận biết) Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra. Câu III : 1. Thêm dần dung dịch NaOH vào dung dịch chứa H+ 0,100M ; Fe3+ 1,0.10-3M và Mg2+ 0,100M cho đến dư. Cho biết có hiện tượng gì xảy ra? 2. Giả sử tổng nồng độ NaOH đã cho vào là 0,2030 M. Hãy tính nồng độ các ion trong dung dịch (khi tính không kể sự tạo phức hiđroxo của các ion kim loại). Cho: Tích số tan Mg(OH)2: 10 – 10,95 Fe(OH)3 : 10 – 37,5. Câu IV : 1. Hai muối của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ tím, tạo kết tủa trắng với nước vôi trong và tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO3 là những muối nào? Viết các phương trình phản ứng để chứng minh. 2. a) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy Cu2O bền với nhiệt hơn CuO và CuCl bền với nhiệt hơn CuCl2 , giải thích nguyên nhân. b) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy ở trong nước CuCl kém bền hơn CuCl2 , giải thích nguyên nhân.
c) Thế điện cực chuẩn của cặp Cu2+/ Cu+ là 0,15V, của cặp I2/ 2I- là 0,54V nhưng tại sao người ta có thể định lượng ion Cu2+ trong dung dịch nước thông qua tác dụng của ion đó với dung dịch KI? Cho biết dung dịch bão hoà của CuI trong nước ở nhiệt độ - thường có nồng độ là10 6M. Câu V : 1. Hãy thiết lập sơ đồ pin sao cho khi pin phóng điện thì xảy ra phản ứng khử ion 3+ Fe bởi Cu . Viết phương trình các nửa phản ứng xảy ra tại các điện cực. 2. Tính sức điện động tiêu chuẩn của pin (Eopin) khi pin mới bắt đầu hoạt động. 3. Tính nồng độ các chất còn lại trong các dung dịch khi pin phóng điện hoàn toàn (giả sử nồng độ các chất trước phản ứng đều bằng 0,010M). 4. Sức điện động của pin sẽ tăng hay giảm nếu: - Thêm một ít KI - Thêm ít NH3 vào dung dịch ở cực đồng (dung dịch A). - Thêm một ít KMnO4 (môi trường axit) - Thêm ít NaF - Thêm ít NaOH vào dung dịch của cực chứa Fe3+ (dung dịch B). Cho Eo Cu2+/ Cu+ = 0,34V ; Eo Cu+/ Cu = 0,52V Eo Fe3+/ Fe2+ = 0,77V ; Eo Fe2+/ Fe = - 0,40V ____________________________