Đề thi HSG môn hóa

Sở GD&ĐT Cao Bằng
---------------------
Kì thi chọn Học Sinh Giỏi lớp 12
Môn: hoá học
Năm học 2007 - 2008
Thời gian làm bài: 180 phút
Không kể thời gian giao đề - Đề gồm 2 trang
Bài 1: (3,75 điểm)
1-Thực hiện các chuyển hoá sau bằng phơng trình phản ứng:
Etilen

(A)
0
,CuO t

(B)
B
OH

+

(C)
2
H O

(D)
2
O+

(E)
2

H+

(F)
3
PBr

(G)
(I)
IBr+


2
Br
as

(H)
Biết (F) là CH
3
-CH
2
-CH
2
-COOH
2- Thực hiện dãy chuyển hoá sau bằng phơng trình phản ứng, các phản ứng diễn ra theo tỉ
lệ mol 1:1, các chất sau phản ứng đều là sản phẩm chính.
2
Br
Fe
+

B
0
;
KOH
t cao Pcao

C
n-C
3
H
7
-C
6
H
5
(A)
2
Br
as

D
2 5
0
/KOH C H OH
t

E
2 2
/Br H O

F
2
0
/KOH H O
t

G
Bài 2: (4,5 điểm)
1- Chỉ từ KMnO
4
, FeS, Zn và dung dịch axit clohidric với các thiết bị thí nghiệm và điều
kiện phản ứng coi nh có đủ hãy viết các phơng trình phản ứng để có thể điều chế đợc 6 chất
khí khác nhau.
2-Từ đá vôi, than đá, nớc và các chất vô cơ khác, hãy viết phơng trình phản ứng điều chế
các chất sau ( ghi rõ các điều kiện phản ứng):
a) phenol
b) axit oxalic ( HOOC-COOH).
c) 2,4,6-tribromphenol.
d) 2,4,6- tribrom anilin.
3- Cho sơ đồ phản ứng:
Ben zen
2
/H Pd

A
2
Cl
as
+

B
2
KOH
H O
+


C
4
0
KMnO
t
+

D (C
6
H
10
O
4
)
Xác định công thức cấu tạo của A , B , C , D.
Bài 3: (6,0 điểm)
1- Một este E (không có nhóm chức khác) có 3 nguyên tố C, H, O. Lấy 1,22 gam E phản
ứng vừa đủ với 200ml dung dịch KOH 0,1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đợc phần
hơi chỉ có nớc và phần rắn là 2,16 gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối
này thu đợc 2,64 gam CO
2
, 0,54 gam H
2

O và a gam K
2
CO
3
. Tính a gam và xác định công
thức phân tử, công thức cấu tạo của E. Biết khối lợng phân tử của E nhỏ hơn 140 đvc.
2- Hai hợp chất thơm A và B đều có công thức phân tử C
n
H
2n-8
O
2
. Hơi B có khối lợng riêng
5,447 g/l (đktc). A có khả năng phản ứng với kim loại Na giải phóng H
2
và có phản ứng
tráng gơng. B phản ứng đợc với Na
2
CO
3
giải phóng khí CO
2
.
a) Viết công thức cấu tạo của A,B.
b) A có 3 đồng phân A
1
; A
2
; A
3

, trong đó A
1
là đồng phân có nhiệt độ sôi nhỏ
nhất. Xác định công thức cấu tạo của A
1
, giải thích.
c) Viết sơ đồ chuyển hoá o-crezol thành A
1
; toluen thành B.
Bài 4: (2,5 điểm)
1
Đề chính thức
1- Tính pH của dung dịch AlCl
3
0,10M biết hằng số thuỷ phân của AlCl
3
K
(1)
= 1,2.10
-5
2- Trong điều kiện áp suất 1 atm, khối lợng riêng của nhôm clorua phụ thuộc nhiệt độ nh
sau:
Nhiệt độ (
0
C) Khối lợng riêng (g/dm
3
)
200 6,9
600 2,7
800 1,5

a) Tính khối lợng phân tử nhôm clorua tại các nhiệt độ trên
b) Viết công thức phân tử, công thức cấu tạo của nhôm clorua ở nhiệt độ 200
0
C

và 800
0
C.
Bài 5: (3,25 điểm)
Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg và Al v o 250 ml dung d ch X chứa axit HCl 1M v
axit H
2
SO
4
0,5M, đợc dung dịch B và 4,368 lít khí H
2
( đktc).
1. Chứng minh rằng trong dung dịch B vẫn còn axit d.
2. Tính tỉ lệ phần trăm khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.
3. Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,02M và Ba(OH)
2
0,01M để trung hòa hết l-
ợng axit d trong dung dịch B.
4. Tính thể tích tối thiểu của dung dịch C ( với nồng độ trên ) tác dụng với dung dịch B
để đợc lợng kết tủa nhỏ nhất . Tính khối lợng kết tủa đó.
Cho : Mg = 24, Al=27, Ba = 137, S = 32, O= 16, H =1 , Cl = 35,5, K =39, C= 12
*Học sinh đợc dùng bảng tuần hoàn thông dụng do Nhà xuất bản giáo dục phát hành
Họ và tên thí sinh :................................................................
Số báo danh : ....................
2

Sở GD&ĐT Cao Bằng
---------------------
hớng dẫn chấm đề thi Học Sinh Giỏi lớp 12
Môn: hoá học
Năm học 2007 - 2008
Bài 1: (3,25 điểm)
1- (2,25 điểm) . Mỗi phơng trình phản ứng cho 0,25 điểm
Thực hiện các chuyển hoá :
CH
2
=CH
2
+ HOH
H
+

CH
3
-CH
2
OH (A)
CH
3
-CH
2
OH
0
,CuO t+

CH

3
-CH=O (B)
2CH
3
-CH=O
OH


CH
3
-CH(OH)-CH
2
-CH=O (C)
CH
3
-CH(OH)-CH
2
-CH=O
2
H O

CH
3
-CH=CH-CH=O (D)
CH
3
-CH=CH-CH=O
2
O

CH
3
-CH=CH-COOH (E)
CH
3
-CH=CH-COOH
2
H+

CH
3
-CH
2
-CH
2
-COOH (F)
CH
3
-CH
2
-CH
2
-COOH
3
PBr

CH
3
-CH
2

-CHBr-COOH (G)
CH
3
-CH
2
-CH
2
-COOH
2
Br
as

CH
3
-CHBr-CH
2
-COOH (H)
CH
3
-CH=CH-COOH
IBr

CH
3
-CHBr-CHI-COOH (I)
2- (1,5 điểm) . Mỗi phơng trình phản ứng cho 0,25 điểm
Các phơng trình phản ứng :
C
6
H

5
-CH
2
-CH
2
-CH
3
+ Br
2

as

C
6
H
5
-CHBr-CH
2
-CH
3
+ HBr
(A) (D)
C
6
H
5
-CHBr-CH
2
-CH
3

+ KOH
2 5
0
C H OH
t

C
6
H
5
-CH=CH-CH
3
+ KBr + H
2
O
(D) (E)
C
6
H
5
-CH=CH-CH
3
+ Br
2


C
6
H
5

-CHBr - CHBr-CH
3
(E) (F)
C
6
H
5
-CHBr - CHBr-CH
3
+ KOH

C
6
H
5
-CH(OH) - CHBr-CH
3
+ KBr
(F) (G)
-CH
2
-CH
2
-CH
3
+ Br
2

Fe

Br- - -CH
2
-CH
2
-CH
3
+ HBr
(A) (B)
Br - -CH
2
-CH
2
-CH
3
+ KOH
0
;t cao P cao

HO- - -CH
2
-CH
2
-CH
3
+ KBr
(B) (C)
Bài 2:(4,5 điểm)
1-( 1,5 điểm) . Điều chế đợc mỗi chất cho 0,25 điểm)
* Điều chế O
2

:
2KMnO
4


0
t
K
2
MnO
4
+ O
2


+ MnO
2

* Điều chế H
2

Zn + 2HCl

ZnCl
2
+ H
2


* Điều chế Cl

2

2KMnO
4
+ 16 HCl

2MnCl
2
+ 2KCl + 5Cl
2


+ 8H
2
O
3
Đề chính thức
* Điều chế hidrounfua H
2
S :
FeS + 2HCl

FeCl
2
+ H
2
S

* Điều chế khí SO
2

:
4FeS + 7O
2


2Fe
2
O
3
+ 4SO
2



* Điều chế khí hidroclorua HCl :
H
2
+ Cl
2


HCl
( Nếu cân bằng sai trừ 1/2 số điểm)
2- ( 2,0 điểm) điều chế mỗi chất 0,5 điểm . (Chú ý hợp chất hữu cơ phải viết bằng công thức
cấu tạo)
* Điều chế phenol :
CaCO
3

C
0
950
CaO + CO
2


Than đá

C
0
1000
C ( cốc)
CaO + 3C

dienloC,2000
0
CaC
2
+ CO

CaC
2
+ H
2
O

Ca(OH)
2
+ C

2
H
2


C
2
H
2


C
0
600
C
6
H
6

C
6
H
6
+ Br
2


0
,tFe
C

6
H
5
Cl + HBr
C
6
H
5
Cl + NaOH

ptxt ,,
0
C
6
H
5
OH

+ NaBr
* Điều chế axit oxalic :
C
2
H
2
+ H
2


0
,tPd

CH
2
= CH
2

CH
2
= CH
2
+ Br
2


CH
2
Br - CH
2
Br
CH
2
Br - CH
2
Br + 2NaOH

CH
2
OH - CH
2
OH + 2NaBr
CH

2
OH - CH
2
OH + 2CuO

0
t
CHO - CHO + 2Cu + 2H
2
O
CHO - CHO + O
2


xtt ,
0
COOH - COOH
* Điều chế : 2,4,6 tribrom phenol:
C
6
H
6
+ Cl
2


Fe
C
6
H

5
Cl + HCl
C
6
H
5
Cl + NaOH

C
6
H
5
OH + NaCl
C
6
H
5
OH + 3Br
2


C
6
H
2
Br
3
OH

+ 3 HBr

* Điều chế : 2,4,6 tribrom amilin :
C
6
H
6
+ HO-NO
2


dSOH
42
C
6
H
5
-NO
2
+ H
2
O
C
6
H
5
-NO
2
+ 6H

+
HClFe

C
6
H
5
-NH
2
+ 2H
2
O
C
6
H
5
-NH
2
+ 3Br
2


Br
3
-C
6
H
2
-NH
2


+ 3HBr

3- (1,0 điểm)
Sơ đồ chuyển hoá:
C
6
H
6

2
/H Pd

C
6
H
12
2
Cl
as
+

C
6
H
11
Cl
2
KOH
H O
+

C
6
H
10
4
0
KMnO
t
+

HOOC-(CH
2
)
4
-COOH
(A) (B) (C) (D)
Công thức cấu tạo: Cl
HOOC-(CH
2
)
4
-COOH
(A) (B) (C) (D)
Bài 3: (6,0 điểm)
1- (3,25 điểm) .
4
Nhận xét : Khi cho este tác dụng với KOH cho :
* H
2
O ( Gồm H

2
O của dung dịch + H
2
O sinh ra ( 0,18 g)
* Hai muối + O
2


CO
2
+ H
2
O + K
2
CO
3

(2,16 g) 0,06 mol 0,03 mol 0,01 mol
K trong KOH chính là K trong K
2
CO
3

)(02,01,0.2,0 molnn
KOHK
===
gammmoln
COK
COK
38,101,0.13801,0

32
32
===

a gam = 1,38 gam
)(06,0
44
64,2
2
moln
CO
==
)(03,0
18
54,0
2
moln
OH
==
322
COKtrongmCOtrongmEtrongm
CCC
+=
= 12.0,07=0,84 (gam)
E + KOH

2,16 gam hai muối + H
2
O
1,22 g 0,02 mol

)(18,016,202,0.5622,1
2
gm
OH
=+=

=
KOHtrongmOHtrongmEtrongm
HHH 2
=
)(06,02.1)03,0.2
9
18,0
( gam
=+
)(32,006,084,022,1 gamm
O
==
2:6:7
16
32,0
:
1
06,0
:
12
84,0
::
==
zyx

E : (C
7
H
6
O
2
)
n
vì M
E
< 140 suy ra n= 1
E : công thức phân tử C
7
H
6
O
2
Công thức cấu tạo : H - C- O - C
6
H
5

II
O
Chú ý cho điểm câu 3 ý 1 :
Nhận xét đúng : 1,0 điểm
Tính đúng khối lợng C,H,O : 1,5 điểm
Xác định tỉ lệ đúng : 0,5 điểm
Xác định cong thức cấu tạo E : 0,25 điểm
2- (2,75 điểm)

M
B
= 5,447.22,4 = 122 (g) => CTPT của A,B: C
7
H
6
O
2
A + Na

H
2
=> A có nhóm -OH.
A + AgNO
3

3
NH

Ag => A có nhóm -CH=O
( 0,75 điểm)
a)CTCT của A: ( 0,5 điểm)
CH=O CH=O CH=O
OH

OH
5