SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯNG YÊN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH
NĂM HỌC: 2017– 2018
Mơn: HĨA HỌC
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề gồm 02 trang)
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
Câu I (3.5 điểm):
1. Hai hợp chất hữu cơ X, Y đều có thành phần gồm C, H, N. Phần trăm theo khối lượng của N
trong X, Y lần lượt là 45,16%, 15,05%. Cả X, Y khi tác dụng với dung dịch HCl chỉ tạo ra muối dạng
R-NH3Cl.
a. Tìm cơng thức phân tử của X, Y.
b. Khi X tác dụng với H2O thì thể hiện tính bazơ, giải thích nguyên nhân gây ra tính bazơ của X.
c. Cho Y tác dụng với dung dịch CH 3COOH, với dung dịch Brom. Hãy viết các phương trình
hóa học và giải thích tại sao Y tác dụng dễ dàng với dung dịch Brom.
2. Trộn 300 ml dung dịch H2SO4 0,1 M với 200 ml dung dịch Ba(OH) 2 x M, thu được 500 ml
dung dịch X có pH = 12 và m gam kết tủa. Tính giá trị của m và x.
Câu II (4,0 điểm):
1. Viết các phương trình hóa học thích hợp nhất để điều chế các kim loại tương ứng từ các hợp
chất sau: Cr2(SO4)3; KHCO3; Fe2O3; CuSO4; MgSO4.
2. Cho 16,25 gam bột Zn vào dung dịch X chứa hỗn hợp gồm KNO3 và H2SO4, đun nhẹ đến khi
các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y; 2,688 lít (đktc) hỗn hợp khí Z có khối lượng là 1,36
gam gồm 2 chất khí khơng màu, trong đó có 1 khí hóa nâu ngồi khơng khí và 1,95 gam chất rắn khơng
tan. Cơ cạn cẩn thận dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m.
3. Hịa tan hết 10,24 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe 3O4 bằng dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4 và
0,5 mol HNO3, thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol NO và a mol NO 2 (khơng cịn sản phẩm
khử nào khác). Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau:
- Phần 1: Tác dụng với 500 ml dung dịch KOH 0,4 M, thu được 5,35 gam một chất kết tủa khơng
bị chuyển màu khi để ngồi khơng khí.
- Phần 2: Tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn tồn.
a. Xác định giá trị của m và a.
b. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y.
Câu III (4,5 điểm):
1. Hòa tan bột Fe trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A. Cho dung dịch A vào
dung dịch chứa KMnO4 thu được dung dịch B. Cho dung dịch NaNO3 loãng dư vào dung dịch A thu
được dung dịch D. Thêm vụn đồng dư vào dung dịch D thu được dung dịch E. Viết các phương trình
hóa học xảy ra dưới dạng phương trình ion rút gọn.
2. Có các chất A, B, C, D, E. Tiến hành làm thí nghiệm như sau:
Đốt các chất trên đều cho ngọn lửa màu vàng.
O2 + …
A + H2O
NH3 + …
B + H2O
X (khí) + …
C+ D
C + E
1
Y (khí)+ …
X,Y là những hợp chất khí có thể gặp trong một số phản ứng hoá học, tỉ khối hơi của X so với O 2 và Y
so với NH3 đều bằng 2. Xác định cơng thức hố học A, B, C, D, E và viết các phương trình hóa học đã
xảy ra.
3. Điện phân dung dịch AgNO3 với điện cực trơ một thời gian, thu được dung dịch X chứa 2 chất
tan có cùng nồng độ mol, đồng thời thấy khối lượng dung dịch giảm 18,56 gam so với ban đầu. Cho tiếp
5,6 gam bột Fe vào dung dịch X, đun nóng khuấy đều thu được khí NO là sản phẩm khử duy nhất, dung
dịch Y và chất rắn Z. Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn. Tính khối lượng muối tạo thành trong dung
dịch Y.
Câu IV (4,0 điểm):
1. Ba hợp chất hữu cơ X, Y, Z mạch hở có cơng thức phân tử tương ứng lần lượt là: C 3H6O,
C3H4O, C3H4O2, có các tính chất sau: X và Y không tác dụng với Na, khi tác dụng với H 2 dư (xúc tác Ni,
t0) tạo ra cùng một sản phẩm. X có đồng phân X’ khi bị oxi hóa thì X’ tạo ra Y. Z có đồng phân Z’ cũng
đơn chức như Z, khi oxi hóa Y thu được Z’. Xác định công thức cấu tạo của X, X’, Y, Z, Z’.
2. Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở G 1 và một ancol đơn chức, mạch
hở G2. Đốt cháy hoàn toàn 20,8 gam X thu được 22,4 lít khí CO2 (đktc) và 21,6 gam H2O.
a. Tính số mol G1, G2. Tìm cơng thức phân tử và viết các công thức cấu tạo có thể có của G 1, G2
(biết rằng G2 có số nguyên tử C nhiều hơn G1).
b. Thực hiện phản ứng este hóa hỗn hợp X với hiệu suất 60%, thu được hỗn hợp Y chứa m gam
este. Tính giá trị của m.
3. Phản ứng tổng hợp glucozơ của cây xanh có phương trình hóa học:
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + 675 kcal
Giả sử trong một phút, mỗi cm 2 lá xanh hấp thụ 0,60 cal của năng lượng mặt trời và chỉ có 15%
được dùng vào việc tổng hợp glucozơ. Nếu một cây có 20 lá xanh, với diện tích trung bình của mỗi lá là
12 cm2. Tính thời gian cần thiết để cây tổng hợp được 0,36 gam glucozơ.
Câu V (4,0 điểm):
1. Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 este no, mạch hở (trong phân tử mỗi chất chỉ chứa
nhóm chức este) bằng dung dịch NaOH vừa đủ. Chưng cất dung dịch sau phản ứng, thu được 12,3 gam
muối khan Y của một axit hữu cơ và hỗn hợp Z gồm 2 ancol (số nguyên tử C trong mỗi phân tử ancol
không vượt quá 3 nguyên tử). Đốt cháy hoàn toàn muối Y, thu được 7,95 gam muối Na 2CO3. Mặt khác,
đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Z, thu được 3,36 lít CO 2 (đktc) và 4,32 gam H2O. Xác định công thức cấu
tạo của 2 este.
2
2. Một peptit X (mạch hở, được tạo từ các amino axit trong phân tử có 1 nhóm –NH và 1 nhóm
–COOH) có phân tử khối là 307 đvC và nitơ chiếm 13,7% theo khối lượng. Khi thủy phân khơng hồn
2
4
tồn X thu được hai peptit Y, Z. Biết 0,960 gam Y tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch H SO 0,060M
đun nóng, cịn 1,416 gam chất Z tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 0,12M đun nóng. Xác
định cơng thức cấu tạo có thể có của X và tên gọi của các amino axit tạo thành X.
----------------HẾT---------
Cho biết khối lượng nguyên tử (theo đvC) của các nguyên tố: H = 1; C =12; N = 14; O = 16;
Na = 23; Mg = 24; Al = 27; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Fe = 56;
Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108; Ba = 137.
(Học sinh được sử dụng BTH các nguyên tố hóa học, Cán bộ coi thi khơng giải thích gì thêm).
2
Họ và tên thí sinh: .............................….…….…..
Số báo danh:..........................................
Chữ ký của cán bộ coi thi:........................................................................................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯNG YÊN
HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG- THPT CẤP TỈNH
NĂM HỌC: 2017– 2018
Môn: HĨA HỌC
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề gồm 02 trang)
Câu I (3.5 điểm):
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
1. Hai hợp chất hữu cơ X, Y đều có thành phần gồm C, H, N. Phần trăm theo khối lượng của N
trong X, Y lần lượt là 45,16%, 15,05%. Cả X, Y khi tác dụng với dung dịch HCl chỉ tạo ra muối dạng
R-NH3Cl.
a. Tìm cơng thức phân tử của X, Y.
b. Khi X tác dụng với H2O thì thể hiện tính bazơ, giải thích nguyên nhân gây ra tính bazơ của X.
c. Cho Y tác dụng với dung dịch CH 3COOH, với dung dịch Brom. Hãy viết các phương trình
hóa học và giải thích tại sao Y tác dụng dễ dàng với dung dịch Brom.
2. Trộn 300 ml dung dịch H2SO4 0,1 M với 200 ml dung dịch Ba(OH) 2 x M, thu được 500 ml
dung dịch X có pH = 12 và m gam kết tủa. Tính giá trị của m và x.
Câu
I
Điểm
Nội dung
Công thức của X, Y có dạng RNH2 hay CxHyNH2
0,5
14
% mN
.100% 45,16%
12 x y 16
1.a * X:
Þ 12x + y = 17 Þ CH3NH2
14
% mN
.100% 15, 05%
12
x
y
16
* Y:
Þ 12x + y = 79 Þ C6H5NH2
0,5
CH3 - NH2 + HOH [CH3 - NH3]+ + OH-
0,25
Phản ứng của X với H2:
1.b * Nguyên tử N trong phân tử metyl amin đã sử dụng 3e để tạo 3 liên kết cộng hóa
trị, cịn lại một cặp e tự do. Khi phản ứng với HOH cặp e tự do này đã tạo liên kết
“cho nhận” với proton của HOH nên chúng gây ra tính bazơ
[C6H5 - NH3]+ + CH3COO* Với CH3COOH: C6H5NH2 + CH3COOH
* Với Br2
NH2
1.c
0,25
0,25
0,5
NH2
Br
Br
+ 3 Br2
+ 3HBr
Br
* Nhóm -NH2 trong phân tử anilin đã ảnh hưởng mạnh đến gốc C 6 H5 làm tăng
mật độ e ở vị trí o và p trong vòng nên dễ dàng xảy ra phản ứng thế với brom.
ta có
2
0,25
n H 2SO4 = 0,03mol n Ba(OH)2 = 0,2x mol
,
BaSO4 + 2H 2 O
Phương trình phản ứng H 2SO4 + Ba(OH)2
vì dung dịch sau phản ứng pH = 12 > 7 lên H2SO4 hết, Ba(OH)2 dư
theo phương trình
n BaSO4 = n H2SO4 = 0,03mol
vậy m = 0.03.233= 6,99 gam.
3
0,5
2
Mặt khác [OH ] dư = 10
0, 4 x 0, 06
10 2 Þ x 0,1625
0,5
suy ra
0,5
Câu II (4,0 điểm):
1. Viết các phương trình hóa học thích hợp nhất để điều chế các kim loại tương ứng từ các hợp
chất sau: Cr2(SO4)3; KHCO3; Fe2O3; CuSO4; MgSO4.
2. Cho 16,25 gam bột Zn vào dung dịch X chứa hỗn hợp gồm KNO3 và H2SO4, đun nhẹ đến khi
các phản ứng xảy ra hồn tồn thu được dung dịch Y; 2,688 lít (đktc) hỗn hợp khí Z có khối lượng là 1,36
gam gồm 2 chất khí khơng màu, trong đó có 1 khí hóa nâu ngồi khơng khí và 1,95 gam chất rắn không
tan. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính giá trị của m.
3. Hịa tan hết 10,24 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe 3O4 bằng dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4 và
0,5 mol HNO3, thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol NO và a mol NO 2 (không còn sản phẩm
khử nào khác). Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau:
- Phần 1: Tác dụng với 500 ml dung dịch KOH 0,4 M, thu được 5,35 gam một chất kết tủa khơng
bị chuyển màu khi để ngồi khơng khí.
- Phần 2: Tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a. Xác định giá trị của m và a.
b. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y.
Câu
II
1
Nội dung
Điểm
Các phương trình phản ứng điều chế kim loại:
0,25
dp
Điều chế Cr: Cr2(SO4)3 + 3H2O 2Cr + 3H2SO4 + 3/2O2
Điều chế K:
KCl + H2O + CO2
KHCO3 + HCl
0,25
dp
KCl (nc) K + 1/2Cl2
0
Điều chế Fe:
t
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
Điều chế Cu:
Cu + FeSO4
CuSO4 + Fe
Điều chế Mg:
0,25
0,25
0,25
Mg(OH)2 + Na2SO4
MgSO4 + 2NaOH
MgCl2 + 2H2O
Mg(OH)2 + 2HCl
2
dp
MgCl2 (nc) Mg + Cl2
Ta có: chất rắn khơng tan là Zn dư, nên số mol Zn phản ứng là:
0.25
2, 688
16, 25 1,95
0,12mol
nZn
0, 22mol nZ
22, 4
65
;
1,36
11,33
0,12
. Do Z có 1 khí khơng màu hóa nâu trong khơng khí là NO (có
M = 30>11,33) nên khí khơng màu cịn lại phải có M<11,33, chỉ có thể là H2.
MZ
Vậy Z chứa 2 khí là: NO (a mol) và H2 (b mol)
4
0.25
a b 0,12
Þ
Có hệ pt: 30a 2b 1,36
a 0, 04
b 0, 08
Nhận thấy:
0.25
tổng số mol e nhận của NO và H2 = 3a + 2b =0,28 < số mol e nhường của 0,22
mol Zn, nên sản phẩm khử cịn có NH 4 .
Áp dụng bảo tồn e:
nNH
4
0, 22.2 0, 04.3 0, 08.2
0, 02mol
8
Do đã sinh ra khí H2 nên trong dung dịch khơng cịn NO 3-, dư Zn nên cũng hết H+,
0.25
vậy dung dịch Y chỉ chứa các muối sunfat của Zn2+, NH 4 và K+.
Bảo toàn N:
nK nNO nNO nNH 0, 04 0, 02 0, 06mol
3
4
;
Vậy: muối trong Y có: ZnSO4:0,22mol; (NH4)2SO4: 0,01mol; K2SO4: 0,03mol m =
0,22.161+0,01.132+ 0,03.174 = 41,96g
3
a)
0.25
0.25
10,24
10,24
.3 < n Fe(X) <
Þ 0,13 mol < n Fe(X) < 0,18 mol
56
Ta nhận thấy 232
mà
nFe (OH)3 0, 05 mol Þ nFe3 0, 05.2 0,1mol 0,13 mol
3+
vậy Fe
chưa tạo kết tủa hết
+ Chứng minh H+ dư
0.25
Lượng KOH cần dùng tạo kết tủa lớn nhất khi phản ứng tạo Fe(OH)3
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3
nKOH 3.nFe (OH )3 3.0,5 0,15mol nKOHbd 0, 2mol
phải có H+ dư
H+ dư trong dung dịch Y : (0,5×0,4-5,35 :107×3)×2=0,1 mol
+ Chứng minh NO3- dư:
0.25
Giả sử NO3 hết khi đó ta có các bán phản ứng
H2O
2H+ + O2-
NO3
0,1
NO3
NO + 2H2O
+ 4H+ + 3e
0,4
0,1
NO2 + H2O
+ 2H+ + e
0,5-0,1 0,8
nH 0, 4 0,8 1, 2mol
Vô lý
Vậy dung dịch sau phản ứng chứa H+, Fe3+, SO42- và NO3
Gọi x,y lần lượt là số mol Fe, Fe3O4 trong hỗn hợp X
Bảo toàn e : 3x + y = 0,3 + a
Khối lượng hỗn hợp: 56x + 232y = 10,24
5
0.5
Bảo tồn điện tích: 3x + 9y = 0,5-0,1-a + 0,2-0,1
=>x = 0,1 ; y = 0,02 và a = 0,02
m=(0,1+0,02×3):2×107+0,1:2×233=20,21
b. Khối lượng chất tan có trong dung dịch Y là:
0.25
m mFe3 mNO mSO2 mH 42, 22 gam
3
4
Câu III (4,5 điểm):
1. Hòa tan bột Fe trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch A. Cho dung dịch A vào
dung dịch chứa KMnO4 thu được dung dịch B. Cho dung dịch NaNO3 loãng dư vào dung dịch A thu
được dung dịch D. Thêm vụn đồng dư vào dung dịch D thu được dung dịch E. Viết các phương trình
hóa học xảy ra dưới dạng phương trình ion rút gọn.
2. Có các chất A, B, C, D, E. Tiến hành làm thí nghiệm như sau:
Đốt các chất trên đều cho ngọn lửa màu vàng.
O2 + …
A + H2O
NH3 + …
B + H2O
X (khí) + …
Y (khí) +…
C+ D
C + E
X,Y là những hợp chất khí có thể gặp trong một số phản ứng hoá học, tỉ khối hơi của X so với O 2 và Y
so với NH3 đều bằng 2. Xác định cơng thức hố học A, B, C, D, E và viết các phương trình hóa học đã
xảy ra.
3. Điện phân dung dịch AgNO3 với điện cực trơ một thời gian, thu được dung dịch X chứa 2 chất
tan có cùng nồng độ mol, đồng thời thấy khối lượng dung dịch giảm 18,56 gam so với ban đầu. Cho tiếp
5,6 gam bột Fe vào dung dịch X, đun nóng khuấy đều thu được khí NO là sản phẩm khử duy nhất, dung
dịch Y và chất rắn Z. Biết các phản ứng xảy ra hoàn tồn. Tính khối lượng muối tạo thành trong dung
dịch Y.
Câu
III
1
Nội dung
Điểm
- Hịa tan bột Fe trong dung dịch H2SO4 lỗng dư
0,25
Fe2+ + H2.
Fe + 2H+
2
2
Dung dịch A chứa: Fe , H ,SO 4
- Cho dung dịch A vào dung dịch chứa KMnO4 thu được dung dịch B.
0,25
5Fe 2 MnO 4 8H 5Fe3 Mn 2 4H 2O
- Cho dung dịch NaNO3 dư và dung dịch A:
2
0.25
3
3Fe NO 4H 3Fe NO 2H 2 O
3
3
2
2
Dung dịch D chứa: Fe , H ,SO 4 , K , NO 3 , Mn , Na
- Thêm vụn đồng dư vào dung dịch D.
0,5
2
3Cu 2NO 8H 3Cu NO 4H 2O
3
2a
Cu2+ + 2Fe2+.
Cu + 2Fe3+
Xác định công thức :
Đốt các chất trên đều cho ngọn lửa mầu vàng => đều là hợp chất của Na.
Chỉ ra A là Na2O2; B là Na3N;
6
0,5
MX = 64, MY = 34; X,Y là các hợp chất khí => X là SO2 ; Y là H2S
C là NaHSO4 ; D là NaHSO3 ( hoặc Na2SO3)
0,5
E là NaHS ( hoặc Na2S)
2b
4NaOH + O2
2Na2O2 + 2H2O
0,25
3NaOH + NH3
Na3N + 3H2O
0,25
Na2SO4 + H2O + SO2
NaHSO4 + NaHSO3
0,25
Na2SO4 + H2O + SO2
NaHSO4 + Na2SO3
0,25
Na2SO4 + H2S
NaHSO4 + NaHS
Na2SO4 + H2S
NaHSO4 + Na2S
3
- Điện phân dung dịch:
mol:
4AgNO3 2H 2O 4Ag 4HNO3 O 2
a
a
0,25a
- Ta có: mgiảm = 108a + 0,25a.32 = 18,56 Þ a 0,16 mol
- Trong dung dịch X có 0,16 mol HNO3 và 0,16 mol AgNO3 dư.
0,25
a
- Khi cho 0,1 mol Fe vào dung dịch X, được dung dịch Y
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0,04 0,16 0,04
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
0,06 0,12 0,06
AgNO3 + Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + Ag
0,04
0,04 0,04
- Dung dịch Y chứa 0,08 mol Fe(NO3)3 và 0,02 mol Fe(NO3)2
mmuối (Y) = 22,96 gam
0,25
0,25
0,25
Câu IV (4,0 điểm):
1. Ba hợp chất hữu cơ X, Y, Z mạch hở có cơng thức phân tử tương ứng lần lượt là: C 3H6O,
C3H4O, C3H4O2, có các tính chất sau: X và Y không tác dụng với Na, khi tác dụng với H 2 dư (xúc tác Ni,
t0) tạo ra cùng một sản phẩm. X có đồng phân X’ khi bị oxi hóa thì X’ tạo ra Y. Z có đồng phân Z’ cũng
đơn chức như Z, khi oxi hóa Y thu được Z’. Xác định cơng thức cấu tạo của X, X’, Y, Z, Z’.
2. Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở G 1 và một ancol đơn chức, mạch
hở G2. Đốt cháy hồn tồn 20,8 gam X thu được 22,4 lít khí CO2 (đktc) và 21,6 gam H2O.
a. Tính số mol G1, G2. Tìm cơng thức phân tử và viết các cơng thức cấu tạo có thể có của G 1, G2
(biết rằng G2 có số nguyên tử C nhiều hơn G1).
b. Thực hiện phản ứng este hóa hỗn hợp X với hiệu suất 60%, thu được hỗn hợp Y chứa m gam
este. Tính giá trị của m.
3. Phản ứng tổng hợp glucozơ của cây xanh có phương trình hóa học:
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + 675 kcal
Giả sử trong một phút, mỗi cm 2 lá xanh hấp thụ 0,60 cal của năng lượng mặt trời và chỉ có 15%
được dùng vào việc tổng hợp glucozơ. Nếu một cây có 20 lá xanh, với diện tích trung bình của mỗi lá là
12 cm2. Tính thời gian cần thiết để cây tổng hợp được 0,36 gam glucozơ.
Câu
Điểm
Nội dung
7
IV
1
- Vì X, Y khơng có phản ứng với Na nên X, Y khơng có nhóm chức – OH., khi
cộng hợp với H2 dư tạo ra cùng một sản phẩm. CTCT của X, Y là
0,75
CH3CH2CHO (X); CH2 =CH-CHO (Y)
0
Ni, t
CH3CH2CH2OH
CH3CH2CHO + H2
0
Ni, t
CH3CH2CH2OH
CH2 =CH-CHO + 2H2
0,5
- X có đồng phân X’ khi bị oxi hóa thì X’ tạo ra Y.
CTCT của X’ là CH2=CH-CH2-OH.
0
t
CH2=CH-CH2-OH + CuO CH2 =CH-CHO + Cu + H2O
- Z có đồng phân Z’ cũng đơn chức như Z, khi oxi hóa Y thu được Z’. CTCT của
Z, Z’ là HCOOCH=CH2 (Z); CH2=CH-COOH (Z’)
0,75
0
xt , t
2CH2=CH-COOH
2CH2 =CH-CHO + O2
2a
- Đốt cháy axit no đơn chức mạch hở tạo số mol CO2 = số mol H2O.
Mà sản phẩm khi đốt cháy X có
đơn chức với
n CO2 1mol n H 2O 1, 2 mol
0,25
. Vậy ancol phải no,
n G2 1, 2 1 0, 2 mol
0,25
Vì axit có 2 ngun tử O cịn ancol có 1 nguyên tử O nên ta có:
nG1 =(
20,8-1.12 -1,2.2
0, 2) = 0,1mol
16
0,25
- Hỗn hợp X : Axit: CnH2nO2 : 0,1 mol; Ancol: CmH2m +2O: 0,2 mol
Bảo toàn ngun tố C có: 0,1.n + 0,2.m = 1
Vì G2 có số nguyên tử C nhiều hơn G1 nên n=2 và m =4.
2b
0,25
- Công thức cấu tạo của
axit: CH3COOH ;
ancol có 4 CTCT: CH3CH2CH2CH2OH, CH3CH2CH(OH)CH3,
HO-CH2-CH(CH3)2, (CH3)3C-OH
H SO ,t 0
2
4
CH 3COOC 4H 9 H 2O
CH 3COOH C 4 H 9OH
- Phản ứng este hóa:
nbđ:
npư:
0,1 mol
0,1.0,6
0,25
0,2 mol
0,06
0,06
0,06
Khối lượng este thu được là: m = 0,06.116 = 6,96 gam.
3
Năng lượng cần thiết để cây xanh tổng hợp được 0,36 gam glucozơ
0,36.675.1000
1350 cal
180
Trong một phút, năng lượng cây hấp thụ được để tổng hợp glucozơ là
0.25
0.25
20.12.0,6.15%=21,6 cal.
Vậy thời gian cần thiết là: (1350/21,6) = 62,5 phút
8
0.25
Câu V (4,0 điểm):
1. Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 este no, mạch hở (trong phân tử mỗi chất chỉ chứa
nhóm chức este) bằng dung dịch NaOH vừa đủ. Chưng cất dung dịch sau phản ứng, thu được 12,3 gam
muối khan Y của một axit hữu cơ và hỗn hợp Z gồm 2 ancol (số nguyên tử C trong mỗi phân tử ancol
không vượt quá 3 nguyên tử). Đốt cháy hoàn toàn muối Y, thu được 7,95 gam muối Na 2CO3. Mặt khác,
đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Z, thu được 3,36 lít CO 2 (đktc) và 4,32 gam H2O. Xác định công thức cấu
tạo của 2 este.
2. Một peptit X (mạch hở, được tạo từ các amino axit trong phân tử có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm
–COOH) có phân tử khối là 307 đvC và nitơ chiếm 13,7% theo khối lượng. Khi thủy phân không hoàn
toàn X thu được hai peptit Y, Z. Biết 0,960 gam Y tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch H2SO4
0,060M đun nóng, cịn 1,416 gam chất Z tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 0,12M đun nóng.
Xác định cơng thức cấu tạo có thể có của X và tên gọi của các amino axit tạo thành X.
Câu
Nội dung
V
1
Tìm Y:
3,36
4,32
7,95
= 0,15 mol; n H 2O =
= 0, 24 mol
n Na 2CO3 =
= 0, 075 mol; n CO2 =
22, 4
18
106
Ta có
n Na/Y = n NaOH = 2 n Na 2CO3 = 0,15 mol
Điể
m
0,25
Vì hỗn hợp hỗn hợp X gồm 2 este no, mạch hở Þ Z gồm các ancol no, mạch hở Þ gọi
C H O
CTTB của hỗn hợp Z là n 2n+2 m
Cn H 2n+2O m +
o
3n +1- m
O 2 t n CO 2 + (n +1) H 2 O
2
0,15
0, 24
Þ 0, 24n = 0,15 n +1 Þ n =
0,25
mol
5
3
1
3
Þ n hhZ = n CO2 = 0,15 = 0, 09 mol
5
n
0,25
n
nhh Z
Vì NaOH
, hỗn hợp X mạch hở, chỉ chứa nhóm chức este
Þ Hỗn hợp Z có ít nhất 1 ancol đa chức và Axit tạo muối Y đơn chức,
0,25
Gọi Y là RCOONa
Þ n RCOONa = n Na/Y = 0,15mol Þ M RCOONa =
12,3
= 82
0,15
0,25
Þ R = 15, R là CH3, muối Y là CH3COONa
Tìm các chất trong hỗn hợp Z
5
n=
3
Vì
0,25
số nguyên tử C trong mỗi ancol khơng vượt q 3 Þ CT của 1 ancol là CH3OH
Þ ancol cịn lại là ancol đa chức có CT là C2H4(OH)2 hoặc C3H8Oz (z=2 hoặc 3)
9
TH1: Nếu 2 ancol là CH3OH và C2H4(OH)2
Gọi x và y là số mol của 2 ancol tương ứng
x + y = 0, 09
x = 0, 03
Þ x +2y 5 Þ
y = 0, 06
0, 09 = 3
0,25
Þ nNaOH = x + 2y = 0,15 (thỏa mãn)
Þ CTCT của 2 este là CH3COOCH3 và (CH3COO)2C2H4
TH2: Nếu 2 ancol là CH3OH và C3H8-z(OH)z
Gọi a và b là số mol của 2 ancol tương ứng
a + b = 0, 09
a = 0, 06
Þ a + 3b 5 Þ
b = 0, 03
0, 09 = 3
0,25
Þ nNaOH = a + zb = 0,06 + 0,03z = 0,15 Þ z = 3
Þ CTCT của 2 este là CH3COOCH3 và (CH3COO)3C3H5.
2
Số nguyên tử N có trong X là:
N
0,25
307.13,7
3 X : H 2 N CH(R1 ) CO HN CH(R 2 ) CO H N CH(R 3 ) C OOH
14.100
Y, Z là các đipeptit
Y : H 2 N CH(R1 ) CO HN CH(R 2 ) CO OH
Z : H 2 N CH(R 2 ) CO H N CH(R 3 ) COOH
Y + H2SO4 → Muối
n Y n H2 SO4 0, 006 mol M Y
0,25
0, 96
160 R1 R 2 30 (*)
0, 006
2
Z + 2 NaOH → Muối + H O
1
1, 416
n Z n NaOH 0, 006 mol M Z
236 R 2 R3 106 (**)
2
0, 006
0,25
Mặt khác: MX= 307 => R1 +R2+R3 = 121 (***)
Từ (*), (**), (***), ta có: R1 = R2 =15 (CH3-) và R3 = 91 ( C6H5-CH2-)
CTCT của X là:
H2N-CH(CH3)-COHN-CH(CH3)COHN-CH(C6H5CH2)COOH
hoặc H2N-CH(C6H5CH2)-COHN-CH(CH3)COHN-CH(CH3)COOH
0,25
Tên gọi các α-amino axit:
H2N-CH(CH3)-COOH: axit α-amino propionic hoặc alanin hoặc axit 2-aminopropanoic
H2N-CH(C6H5CH2)-COOH: axit aminobenzyl axetic hoặc phenylalanin hoặc
axit aminobenzyl etanoic
0,5
10
0,5