ĐỀ THI HSG TỈNH AG Năm 2009

Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12
Năm học 2009 - 2010
Môn thi: Hoá học 12 THPT- bảng a
Thời gian làm bài: 180 phút
Câu 1 (2,0 điểm) Hợp chất A (chứa vòng benzen) có công thức phân tử C
9
H
11
NO
2
phản ứng đợc với axit và
bazơ. Biết:
. A + HNO
2
B(C
9
H
10
O
3
)
. Đun B với H
2
SO
4
đặc C(C
9
H
8
O
2

)
. C phản ứng với dd KMnO
4
trong môi trờng H
2
SO
4
loãng đun nóng tạo ra hợp chất D(C
8
H
6
O
4
) và D có
tính đối xứng cao. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D và viết các phơng trình phản ứng
Câu 2 (2,0 điểm): Đun nóng ancol no, đơn chức mạch hở A với H
2
SO
4
đặc thu đợc chất hữu cơ B có d
B
A
=
0,7. Sục B vào dd nớc Br
2
có pha một lợng nhỏ NaCl, CH
3
OH thì thu đợc dd X.
a. Xác định công thức cấu tạo của A và B
b. Hãy xác định công thức cấu tạo các sản phẩm hữu cơ có trong X (sản phẩm chính, sản phẩm phụ) và

trình bày cơ chế phản ứng đã xảy ra.
Câu 3 (2,5 điểm) Từ nguyên liệu ban đầu là than, đá vôi, nớc, ta điều chế đợc khí A. Từ A có sơ đồ chuyển
hóa sau:
A B D E F G H I
Biết chất E không chứa oxi, khi đốt cháy hoàn toàn E cần 3,808 dm
3
O
2
(đktc), sản phẩm sinh ra có 0,73
g HCl, còn CO
2
và hơi nớc tạo ra theo tỉ lệ thể tích
2 2
CO H O
V : V
= 6:5 (đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất).
Tìm công thức cấu tạo các chất hữu cơ ứng với chữ cái có trong sơ đồ và viết các phơng trình phản ứng.
Câu 4 (1,5 điểm). Polime A đợc tạo ra do phản ứng đồng trùng hợp giữa but-1,3-dien và stiren. Biết 6,234 g A
phản ứng vừa hết với 3,807 g Br
2
. Tính tỷ lệ số mắt xích but-1,3-dien và stiren trong polime trên. Viết
công thức cấu tạo một đoạn mạch bất kỳ của A thõa mãn tỉ lệ trên.
Câu 5 (2,0 điểm). Chất A có công thức phân tử C
5
H
6
O
4
là este hai chức, chất B có công thức phân tử C
4

H
6
O
2
là este đơn chức. Cho A và B lần lợt tác dụng với dd NaOH d, sau đó cô cạn các dung dịch rồi lấy chất rắn
thu đợc tơng ứng nung với NaOH (có mặt của CaO) thì trong mỗi trờng hợp chỉ thu đợc một khí duy nhất
là CH
4
. Tìm công thức cấu tạo của A, B, viết các phơng trình phản ứng đã xảy ra.
Câu 6 (2,0 điểm). Có thể dùng dd nớc Br
2
để phân biệt các khí sau đây: NH
3
, H
2
S, C
2
H
4
, SO
2
đựng trong các
bình riêng biệt đợc không? Nếu đợc hãy nêu hiện tợng quan sát, viết phơng trình phản ứng để giải thích.
Câu 7 (2,5 điểm). Trong một bình kín chứa N
2
(1M), H
2
(4M) và xúc tác (thể tích không đáng kể). Thực hiện
phản ứng ở t
0

c và áp suất p. Khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng thì áp suất là 0,8p, còn nhiệt độ vẫn là t
0
c.
Hãy tính:
a. Hằng số cân bằng của phản ứng
b. Hiệu suất phản ứng và nồng độ mol của các chất tại thời điểm cân bằng
Câu 8 (1,5 điểm). Lấy một sợi dây điện gọt bỏ vỏ nhựa bằng PVC rồi đốt lõi đồng trên ngọn lửa đèn cồn thì
thấy ngọn lửa có màu xanh lá mạ. Sau một lúc, ngọn lửa mất màu xanh. Nếu áp lõi dây đồng đang nóng
vào vỏ nhựa ở trên rồi đốt thì ngọn lửa lại có màu xanh lá mạ. Giải thích hiện tợng. Viết các phơng trình
phản ứng xảy ra.
Câu 9 (1,0 điểm). Kết quả xác định số mol của các ion trong dung dịch X nh sau: Na
+
có 0,1 mol; Ba
2+
có 0,2
mol; HCO
3
-
có 0,05 mol; Cl
-
có 0,36 mol. Hỏi kết quả trên đúng hay sai? Giải thích.
Câu 10 (3,0 điểm). Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm FeS và FeCO
3
bằng dung dịch HNO
3
đặc, nóng thu đợc
hỗn hợp B màu nâu nhạt gồm hai khí X và Y có tỉ khối đối với H
2
là 22,8 và dung dịch C.
Biết FeS phản ứng với dung dịch HNO

3
xảy ra nh sau: FeS + HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ H
2
SO
4
+ NO
2
+ H
2
O
a. Tính tỉ lệ % theo khối lợng các muối trong A.
b. Làm lạnh hỗn hợp khí B ở nhiệt độ thấp hơn đợc hỗn hợp D gồm ba khí X, Y, Z có tỉ khối so với H
2
là
28,5. Tính thành phần % theo thể tích các khí trong D.
c. ở -11
0
C hỗn hợp D chuyển thành hỗn hợp E gồm hai khí. Tính tỉ khối của E so với H
2

Biết: C=12; H=1; O=16; N=14; Fe=56; Br= 80; S= 32.
-------------Ht-------------
hớng dẫn và biểu điểm Chấm đề chính thức
1

600
0
c
Than
-HCl
+dd Cl
2
+NaOH
H
2
SO
4
đặc
170
0
c
H
2
SO
4
đặc
0
170 c
H
2
SO
4
đặc
(Hớng dẫn và biểu điểm chấm gồm 07 trang)
Môn: hoá học 12 tHPT - bảng A

Câu Nội dung
Biểu
điểm
1 2
Do A phản ứng đợc với axit và bazơ
A + HNO
2
B(C
9
H
10
O
3
) không chứa Nitơ nên A có nhóm chức amin bậc I

B(C
9
H
10
O
3
) C(C
9
H
8
O
2
) + H
2
O. Phản ứng tách nớc

C phản ứng với dd KMnO
4
trong H
2
SO
4
đun nóng cho D có vòng benzen, có
tính đối xứng cao nên D cấu tạo là
C có cấu tạo là
B có cấu tạo là
A có cấu tạo là
Tìm
công
thức
cấu tạo
4 chất
cho
4x0,25
=1
Các phơng trình phản ứng:
+ HNO
2
+ N
2
+H
2
O
+H
2
O

+ 2KMnO
4
+3H
2
SO
4

+2MnSO
4
+CO
2
+ K
2
SO
4
+4H
2
O
0,5
0,25
0,25
2 2
a
Gọi A là C
n
H
2n+1
OH. Khi đun nóng A với H
2
SO

4
đặc có thể xảy ra hai
phản ứng:
C
n
H
2n+1
OH C
n
H
2n
+ H
2
O (1)
C
n
H
2n+1
OH (C
n
H
2n+1
)
2
O + H
2
O (2)
Vì d
B
A

= 0,7

M
B
< M
A
nên chỉ xảy ra phản ứng (1)
M
A
= 14n + 18, M
B
=14n

14n
14n+18
=0,7

n=3
0,25
Vậy công thức của A: C
3
H
7
OH có hai công thức cấu tạo:
CH
3
CH
2
CH
2

OH hoặc CH
3
- CH - CH
3

OH
Cấu tạo của B: CH
3
- CH = CH
2
0,25
2
140
0
c
HOOC
COOH
HOOC
CH=CH
2
HOOC
CH
2
-CH
2
OH
HOOC
CH
2
-CH

2
NH
2
HOOC
CH
2
-CH
2
NH
2
HOOC
CH
2
-CH
2
OH
HOOC
CH
2
-CH
2
OH
H
2
SO
4
đặc
170
0
c

HOOC
CH=CH
2
HOOC
CH=CH
2
t
0
HOOC
COOH
H
2
SO
4
đặc
t
0
c
+
b
Khi sục B vào dd nớc Brom, theo cơ chế phản ứng:
Bớc 1: Tạo ra cacbocation ( giai đoạn này chậm)
CH
3
- CH = CH
2
+ Br
2
CH
3

- CH-CH
2
Br + Br
-

Bền hơn
CH
3
-CHBr-CH
2
+ Br
-

Kém bền hơn
Bớc 2: Cacbocation kết hợp ngay với anion hoặc phân tử (giai đoạn này
nhanh)
CH
3
- CH-CH
2
Br + Br
-
CH
3
- CHBr-CH
2
Br (1)
CH
3
- CH-CH

2
Br + Cl
-
CH
3
- CHCl-CH
2
Br (2)
CH
3
- CH-CH
2
Br + HOH CH
3
- CHOH-CH
2
Br + H
+
(3)
CH
3
- CH-CH
2
Br + CH
3
OH CH
3
- CH-CH
2
Br + H

+
(4)

OCH
3

Có 4 sản phẩm chính
CH
3
-CHBr-CH
2
+ Br
-
CH
3
- CHBr-CH
2
Br
CH
3
-CHBr-CH
2
+ Cl
-
CH
3
- CHBr-CH
2
Cl (5)
CH

3
-CHBr-CH
2
+ HOH CH
3
- CHBr-CH
2
OH + H
+
(6)
CH
3
-CHBr-CH
2
+ CH
3
OH CH
3
- CHBr-CH
2
OCH
3
+ H
+
(7)
Có ba sản phẩm phụ
Viết
đúng cơ
chế cho
0,5

điểm
Viết đợc
bốn sản
phẩm
chính và
ba sản
phẩm
phụ cho
1 điểm
3 2,5
Xác định chất E:
2
3,808
0,17
22, 4
O
n = =
mol;
0,73
0,02
36,5
HCl
n = =
mol
Theo giả thiết, chất E chứa 3 nguyên tố C, H, Cl nên oxi có trong CO
2
,
H
2
O bằng lợng oxi tham gia phản ứng (theo định luật bảo toàn khối lợng)

Nếu coi số mol CO
2
= 6a thì số mol H
2
O = 5a
Ta có 6a. 2 + 5a = 0,17.2

a=0,02
Suy ra số mol CO
2
= 6a = 0,12

số mol C = 0,12
Số mol H
2
O = 5a = 0,1

số mol H = 0,2
Số mol HCl = 0,02

số mol H = số mol HCl = 0,02
Tổng số mol H = 0,2 + 0,02 = 0,22
Tỉ lệ C:H:Cl = 0,12:0,22:0,02 = 6 : 11 : 1
Công thức đơn giản của E là: C
6
H
11
Cl. Theo sơ đồ đã cho, công thức của
E phải là C
6

H
11
Cl
Tìm công thức các chất hữu cơ nêu trong sơ đồ và viết phơng trình
phản ứng
CaCO
3
CaO + CO
2
(1)
Xác
định đ-
ợc công
thức
phân
tử chất
E cho
0,5
điểm
Xác
định 8
công
3
t
0
+
+
+
+
+

+
+
+
+
CaO + 3C CaC
2
+ CO (2)
CaC
2
+ 2H
2
O C
2
H
2
+ Ca(OH)
2
(3)
(A)
3C
2
H
2
(4)
(B)
+ 3H
2
(5)

(D)

+ Cl
2
+ HCl (6)
(E)

+ + HCl (7)
(F)
+ Cl
2
(8)
(G)
+ 2NaOH + 2NaCl (9)
(H)
+ 2H
2
O (10)
hoặc + 2H
2
O

(I)
thức
cấu tạo
cho 1
điểm.
Viết đ-
ợc 10
phản
ứng

cho 1
điểm.
Nếu
không
xác
định E
mà vẫn
hoàn
thành
sơ đồ
thì trừ
0,5
điểm
4
lò điện
than
600
0
Ni
t
0
as
Cl
Cl
kiềm
trong ancol
Cl
Cl
Cl
Cl

t
0
OH
OH
OH
OH
H
2
SO
4
đặc
180
0
c
4
1,5
Gọi A là (C
4
H
6
)
n
-(C
8
H
8
)
m
. Phơng trình phản ứng với Br
2

(-CH
2
-CH=CH-CH
2
)
n
(CH
2
-CH-)
m
+ nBr
2
0,5
Theo phơng trình cứ (54n + 104m) g cần 160n g Br
2

Theo dữ kiện 6,324 g cần 3,807 g Br
2

Ta có
54 104 160
6,324 3,807
n m n+
=


1
2
n
m

=
0,5
Công thức cấu tạo 1 đoạn mạch của A:
-CH
2
-CH=CH-CH
2
-CH-CH
2
-CH-CH
2
-
0,5
5 2
Các cấu tạo thoã mãn của A và các phơng trình phản ứng:
CH
2
-COO-CH
2
hoặc
COO-CH
2
Cấu tạo của B: CH
3
-COOCH=CH
2
Viết đ-
ợc 3
công
thức

cấu tạo
cho
0,75
điểm
Các phản ứng:
CH
2
-COO-CH
2
+ 2NaOH CH
2
-COONa + C
2
H
4
(OH)
2
(1)
COO-CH
2
COONa
+ 2NaOH CH
2
-COONa + CH
3
CHO + H
2
O (2)

COONa

CH
3
COOCH=CH
2
+ NaOH CH
3
COONa + CH
3
CHO (3)
CH
2
-COONa +2NaOH CH
4
+ 2Na
2
CO
3
(4)
COONa
CH
3
COONa + NaOH CH
4
+ Na
2
CO
3
(5)
Viết đ-
ợc 5

phơng
trình
phản
ứng cho
1,25
điểm
5
C
6
H
5
C
6
H
5
CH
2
COO
COO
CH-CH
3
CH
2
COO
COO
CH-CH
3
CaO
t
0

CaO
t
0
(-CH
2
-CHBr-CHBr-CH
2
)
n
(CH
2
-CH-)
m