ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA MÔN HÓA

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
AN GIANG
-----------ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Phòng : …………, SBD:…………

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 CẤP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Khoá ngày: 12/11/2011
Môn: HOÁ HỌC
(Ngày thi thứ hai: Phần hữu cơ)
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề)
(đề thi gồm 02 trang)

Câu 1: (5,0 điểm)
1. Cho các amino axit: α − alanin; β − alanin, axit 4-aminobutanoic. Cho các giá
trị pK a : 2,35; 3,55; 4,03; 9,87; 10,24; 10,56. Hãy gắn các giá trị pK a này vào các vị trí
thích hợp của các amino axit cho trên.
2. Glyxin (kí hiệu HG) là một α − amino axit có pK a1 = 2, 4 ; pK a 2 = 9,8 . Hoà tan
1,5 gam glyxin vào 1 lít nước. Thêm dung dịch HCl đặc hoặc NaOH đặc để làm thay đổi
pH của dung dịch.
a. Hãy biểu diễn trên trục pH các dạng chủ yếu của glyxin trong dung dịch.
b. Tính nồng độ của dạng chủ yếu ở pH = 1; 8 và 11.
c. Điều chỉnh pH của dung dịch đến 6,1. Đặt hai điện cực Pt vào dung dịch và
tiến hành điện di. Hỏi glyxin di chuyển về anot hay catot, tại sao?
Câu 2: (5,0 diểm)
1.Thực hiện dãy biến hóa sau:

+ H O+ ,t o

+C H OH

+ HCN → A 
3
2 5
→ B →
C
2-metylpropanal 
H SO
2

4

2. Hoàn chỉnh các phương trình phản ứng và gọi tên sản phẩm:
a. Xiclopentadien + HCl khí (tỉ lệ mol 1:1)
b. Pent-1-en + NBS, a,s
c. Hexa-1,3,5-trien + Br2 (1: 1)
Câu 3: (5,0 điểm)
1. Trong khu công nghiệp lọc hóa dầu tương lai, dự kiến có cả nhà máy sản xuất
poli (vinyl clorua).
a. Hãy đề nghị hai sơ đồ phản ứng làm cơ sở cho việc sản xuất poli (vinyl clorua)
từ sản phẩm crackinh dầu mỏ và NaCl.
Phân tích các ưu, nhược điểm của mỗi sơ đồ, nêu cách khắc phục và lựa chọn sơ
đồ có lợi hơn.
b. Trùng hợp vinyl clorua nhờ xúc tác TiCl 4-Al(C2H5)3 sẽ thu được poli (vinyl
clorua) điều hoà lập thể có độ bền cơ nhiệt cao. Hãy cho biết trong mạch polime ấy có
trung tâm bất đối không? Viết công thức lập thể một đoạn mạch polime ấy.
2. Từ metan viết phương trình phản ứng điều chế thuốc sát trùng DDT
(điclođiphenyltricloetan). Các chất xúc tác, thiết bị và chất vô cơ cần thiết khác xem như
có đủ.
147

Câu 4: (5,0 điểm)
Phân tích hợp chất thơm A ta thấy: %C = 80,597; %H = 7,463; còn lại là oxi.
Biết hợp chất A có 1 nguyên tử oxi. Ta lần lượt thực hiện các thí nghiệm sau:
- Oxi hóa mạnh chất A với dung dịch KMnO 4 đậm đặc thu được hai axit C 7H6O2
và C2H4O2.
- Cho A phản ứng với metyl magie bromua rồi thuỷ phân thu được ancol bậc ba
(B) có một nguyên tử cacbon bất đối.
1. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A.
2. Hãy cho biết góc quay mặt phẳng ánh sáng phân cực của ancol B bằng 0 hay
khác 0, vì sao?
3. Cho A tác dụng với metyl iodua dư trong môi trường bazơ mạnh người ta cô
lập được C (C11H14O). Hãy cho biết tên cơ chế phản ứng. Viết công thức cấu tạo và gọi
tên C.
4. Cho ancol B phản ứng với H 2SO4 đặc nóng thu được sản phẩm chính là E
(C10H12). Dùng công thức không gian thích hợp biểu diễn cơ chế phản ứng tạo thành E
và gọi tên E.
- Hết –
Lưu ý: Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
AN GIANG
------------

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI
HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA
LỚP 12 CẤP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Khoá ngày: 12/11/2011
Môn: HOÁ HỌC

(Ngày thi thứ hai: Phần hữu cơ)
ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Câu 1: (5,0 điểm)
1. Cho các amino axit: α − alanin; β − alanin, axit 4-aminobutanoic. Cho các giá
trị pK a : 2,35; 3,55; 4,03; 9,87; 10,24; 10,56. Hãy gắn các giá trị pK a này vào các vị trí
thích hợp của các amino axit cho trên.
2. Glyxin (kí hiệu HG) là một α − amino axit có pK a1 = 2, 4 ; pK a 2 = 9,8 . Hoà tan
1,5 gam glyxin vào 1 lít nước. Thêm dung dịch HCl đặc hoặc NaOH đặc để làm thay đổi
pH của dung dịch.
a. Hãy biểu diễn trên trục pH các dạng chủ yếu của glyxin trong dung dịch.
b. Tính nồng độ của dạng chủ yếu ở pH = 1; 8 và 11.
c. Điều chỉnh pH của dung dịch đến 6,1. Đặt hai điện cực Pt vào dung dịch và
tiến hành điện di. Hỏi glyxin di chuyển về anot hay catot, tại sao?

148


Câu
Ý
Nội dung
1
1
Các amino axit thường tồn tại dạng ion lưỡng cực.
5,0
1,5 CH3CH-COO- 2,35 CH2-CH2-COO- 3,35 CH2-CH2-CH2-COOđiểm điểm 4,03
|
|
|
+

+
NH3 9,87
NH3 10,24
NH3+ 10,56
(Ghi đúng mỗi cặp cho 0,5 điểm*3=1,5 điểm)
2
a. Các dạng tồn tại của glyxin ở các giá trị khác nhau:
3,5
+
+OH −
điểm CHH-COOH
CH -COO- ‡ˆ ˆˆ ˆˆ ˆˆ ˆˆ†ˆ CH -COO-+H O
2
OH-

|
NH3+

|
NH3+

H+
Kí hiệu - H2G+
OH
1
0

+H +

2

2

Điểm

2

|
NH2
−

2,4

7

H 2G +

+OH
HG+(-) ‡ˆ ˆˆ ˆˆ ˆˆ+ˆˆ†ˆ (G)+H

9,8

14

G-

HG+-

1,0
pH

b. Nồng độ mol của glyxin C M =2.10-2 mol/lGọi CM là tổng nồng
độ của glyxin dưới tất cả các dạng ta có:
CM = [H 2G + ] + [ HG +− ] + [G − ]

* Ở pH = 1 dạng chủ yếu là H2G+, còn G- = CM có thể bỏ qua.
Do đó: [H+] =10-1
CM = [H 2G + ](1+

K a1
)
[H + ]

→ [H 2G + ]= CM (1+

K a1 −1
10−2,4 −1
−2
)
=
2.10
(1
+
)
[H + ]
10−1

= 1,93.10-2 mol/l
* Ở pH = 8  [H+] =10-8
1,0

[H2G ] = CM ta có
+

CM = [HG +− ]+ [G - ] = [HG + − ](1+
→ [HG +− ]= CM (1+

K a2
)
[H + ]

K a2 −1
10−9,8 −1
−2
)
=
2.10
(1
+
)
[H + ]
10−8

= 1,97.10-2 mol/l
* Ở pH = 11  [H+] =10-11
0,5

[H2G+] = CM ta có
149

CM = [HG +− ]+ [G - ] = [G − ](1+
→ [G − ]= CM (1+

[H + ]
)
K a2

[H + ] −1
10−11
) = 2.10−2 (1 + −9,8 ) −1
K a2
10

= 1,88 .10-2 mol/l
0,5
c. Vì K a1.K a 2 =
do đó pH =

-

+ 2

[G ].[H ]
[H 2G + ]

1
1
( pK a1 + pK a 2 ) = (2, 4 + 9,8) = 6,1
2

2

Như vậy pH = 6,1 gọi là điểm đẳng điện vì vậy glyxin đứng im
không di chuyển về cực nào cả.
Câu 2: (5,0 diểm)
1.Thực hiện dãy biến hóa sau:

H O+ ,t o

0,5

+C H OH

HCN A 
3
2 5
→ B →
C
2-metylpropanal →
H SO
2

Câu
2
5,0
điểm

4

2. Hoàn chỉnh các phương trình phản ứng và gọi tên sản phẩm:

a. Xiclopentadien + HCl khí (tỉ lệ mol 1:1)
b. Pent-1-en + NBS, a,s
c. Hexa-1,3,5-trien + Br2 (1: 1)
Ý
Nội dung
1
CH3CH-CHO + HCN 
→ CH3-CH - CH-CN
1,5
|
|
|
điểm
CH3
CH3 OH
+
+
CH3-CH - CH-CN + H3O +H2O 
→ CH3-CH – CH –COOH + NH 4
|
|
|
|
CH3 OH
CH3 OH
H 2 SO4 d

ˆ ˆˆ ˆˆ0ˆˆ ˆ†ˆˆ CH3-CH(CH3)-CH(OH)-COOC2H5 + H2O
CH3-CH(CH3)-CH(OH)-COOH+C2H5OH ‡
t

2
3,5
điểm

Điểm
0,5
0,5

0,5

Cl

+

a.

1,0

HCl
3-cloxiclopenten

b. CH3CH2CHBrCH=CH2 (3-brompent-1-en)
+ CH3CH2CH=CHCH2Br (1-brompent-2-en)
c. CH2=CH-CH=CH-CHBr-CHBr: (5,6-dibromhexa-1,3-dien)
CH2=CH-CHBr-CH=CH-CH2Br: (3,6-dibromhexa-1,4-dien)
150

1,0
1,5

BrCH2-CH=CH-CH=CH-CH2Br: (1,6-dibromhexa-2,4-dien)
(Học sinh chỉ cần viết đúng sản phẩm và gọi tên đúng: cho trọn điểm)
Câu 3: (5,0 điểm)
1. Trong khu công nghiệp lọc hóa dầu tương lai, dự kiến có cả nhà máy sản xuất
poli (vinyl clorua).
a. Hãy đề nghị hai sơ đồ phản ứng làm cơ sở cho việc sản xuất poli (vinyl clorua)
từ sản phẩm crackinh dầu mỏ và NaCl.
Phân tích các ưu, nhược điểm của mỗi sơ đồ, nêu cách khắc phục và lựa chọn sơ
đồ có lợi hơn.
b. Trùng hợp vinylclorua nhờ xúc tác TiCl4-Al(C2H5)3 sẽ thu được (vinyl clorua)
điều hoà lập thể có độ bền cơ nhiệt cao. Hãy cho biết trong mạch polime ấy có trung
tâm bất đối không? Viết công thức lập thể một đoạn mạch polime ấy.
2. Từ metan viết phương trình phản ứng điều chế thuốc sát trùng DDT
(điclođiphenyltricloetan). Các chất xúc tác, thiết bị và chất vô cơ cần thiết khác xem như
có đủ.
Câu
3
5,0
điểm

Ý
Nội dung
C
1
a. A: 2CH 4 1500

→ C2 H 2 + 3H 2 HCl
→

 CH 2 = CH − Cl
3,0
dpmn
→ Cl2 + H 2 → 2 HCl
NaCl + H2O 
điểm
C
C
B:
CH 2 = CH 2 Cl;500

→ ClCH 2CH 2Cl 500

→ CH 2 = CH − Cl
o

2

o

o

Điểm
0,5
0,5

b. Phương pháp B cần phải xử lý HCl để thu Cl2 và tránh ô nhiễm đồng thời sử
dụng lại clo.
o
1

; xt
2 HCl + O2 t

→ Cl2 + H 2O
2

Chọn phương pháp B vì phản ứng (1) của phản ứng A hiệu suất thấp, tiêu
tốn nhiều năng lượng và giá thành sản phẩm sẽ cao hơn.

1,0

c. Có nguyên tử C bất đối:
H

Cl

Cl H

Cl H

C
C
H2

CH2

CH2

CH2

1500 C
2
→ C2H2 + 3H2
2CH4 
LLN
2,0
HgSO

→ CH3CHO
điểm C2H2 + H2O 80 C
AS
CH3CHO + 3Cl2 
→ CCl3CHO + 3HCl (3)
600 C
→ C6H6
3 C2H2 
C
Fe
C6H6 + Cl2 
→ C6H5Cl + HCl
0

0

4

0

151

Cl
CH2

1,0


+

H
2C6H5Cl + CCl3CHO →

H
Cl

C

Cl

CCl3

(Phản ứng 3 và 6 cho 0,5, 4 phản ứng còn lại cho 0,25 đ)
Câu 4: (5,0 điểm)
Phân tích hợp chất thơm A ta thấy: %C = 80,597; %H = 7,463; còn lại là oxi.
Biết hợp chất A có 1 nguyên tử oxi. Ta lần lượt thực hiện các thí nghiệm sau:
- Oxi hóa mạnh chất A với dung dịch KMnO 4 đậm đặc thu được hai axit C 7H6O2
và C2H4O2.
- Cho A phản ứng với metyl magie bromua rồi thuỷ phân thu được ancol bậc ba
(B) có một nguyên tử cacbon bất đối.
1. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A.
2. Hãy cho biết góc quay mặt phẳng ánh sáng phân cực của ancol B bằng 0 hay

khác 0, vì sao?
3. Cho A tác dụng với metyl iodua dư trong môi trường bazơ mạnh người ta cô
lập được C (C11H14O). Hãy cho biết tên cơ chế phản ứng. Viết công thức cấu tạo và gọi
tên C.
4. Cho ancol B phản ứng với H 2SO4 đặc nóng thu được sản phẩm chính là E
(C10H12). Dùng công thức không gian thích hợp biểu diễn cơ chế phản ứng tạo thành E
và gọi tên E.
Câu
4
5,0
điểm

Ý
Nội dung
1
1. Dựa vào % C, %H, %O tìm được công thức phân tử của A: C9H10O
[O]
1,5 Ta có: A →
C7 H 6O2 + C2 H 4O2 .
điểm
A có nhân benzen, một mạch nhánh, có 1O và một liên kết đôi, sản phẩm là
axit benzoic axit axetic

Điểm
0,5

CH3
C6H5

C

O

CH2CH3

1) CH3MgBr
2) H3O+

C6H5

C

CH2CH3 (B)

OH

A: etylphenylxeton
2
αB = 0 vì CH3MgBr tấn công như nhau vào hai phía nhóm C = O tạo ra hỗn hợp
1,0 raxemic.
3
Ta có:
1,5
điểm

1,0
1,0

1,5

152

CH3

C6H5COCH2CH3

OH-

CH3I
SN 2

C6H5

C

C

CH3

O

CH3

(C)

tert-butylphenylxeton

4
Cơ chế:
OH

1,0
H
điểm
C6H5

H2O+
CH3 H+ (H SO ); to
2
4
CH3

H

H

CH3

C6H5

-H2O

H

CH3
CH3

C6H5

CH3

H

H

-H+
C6H5

H
H
C

H3C

C

C6H5
CH3

CH3
CH3

E-2-phenylbut-2-en

Lưu ý:
1. Nếu thí sinh làm cách khác nhưng phù hợp, chính xác vẫn cho trọn số điểm.
2. Đối với điểm cụ thể từng phần trong mỗi câu, tổ chấm thảo luận, thống nhất và
ghi vào biên bản.
3. Không làm tròn điểm từng câu và toàn bài.

153

1,0