Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia Lớp 12 THPT năm 2006 môn Hóa học(Bảng B - Đề 2) (Có đáp án)

bộ giáo dục và đào tạo
đề thi chính thức
kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 thpt năm 2006
Môn: Hoá học. Bảng B
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
 Ngày thi thứ hai: 24/2/2006 
(Đề thi gồm 2 trang)
Câu I
1. Sắp xếp (có giải thích) theo trình tự tăng dần tính axit của các hợp chất sau:
CH3CH2COOH ; CH3CH2CH(CH3)OH ; CH3CHBrCOOH ; CH3CH2NH2.
2. Hãy cho biết các sản phẩm của sự thủy phân trong môi trường axit của các chất CH3COOCH3 , CH3CONH2 , . 
3. Gọi tên các đồng phân đối quang nhận được khi monoclo hoá metylxiclohexan dưới tác dụng của ánh sáng, giả thiết rằng vòng xiclohexan phẳng.
Câu II 
Cho sơ đồ chuyển hoá các chất sau:
Viết công thức cấu tạo các sản phẩm hữu cơ B, D, E, G, H, I, K và vẽ cấu trúc không gian của X, Y, Z. 
Câu III
1. Hiđrocacbon A có công thức phân tử C12H20. Cho A tác dụng với hiđro (dư) có platin xúc tác tạo thành B (C12H22). Ozon hoá A rồi thuỷ phân sản phẩm có mặt H2O2 thu được D (C5H8O) và E (C7H12O). Khi D và E tác dụng với CH3I dư trong NaNH2/NH3 (lỏng), D và E đều tạo thành G (C9H16O). Biết rằng trong quá trình phản ứng của D với CH3I /OH- có sinh ra E. 
Hãy xác định công thức cấu tạo của A, B, D, E, G. 
2. Hợp chất A (C10H10O2) không tan trong kiềm, không cho phản ứng màu với dung dịch FeCl3 3%. Khi hiđro hoá A có xúc tác có thể cộng 1 phân tử H2. Ozon phân A thu được CH2O là một trong số sản phẩm phản ứng. Oxi hoá A bằng KMnO4 thu được hợp chất B có phân tử khối là 166. B cũng không cho phản ứng màu với dung dịch FeCl3 3%. Cho B phản ứng với dung dịch HI (đặc) sẽ thu được một trong các sản phẩm phản ứng là axit 3,4-đihiđroxibenzoic. 
Dựa vào các dữ kiện trên, hãy lập luận để suy ra công thức cấu tạo của A.
Câu IV
1. Dưới tác dụng của ánh sáng hai phân tử butađien-1,3 sẽ phản ứng với nhau cho các sản phẩm đime hoá có tính chất vật lí khác nhau. Hãy viết công thức cấu trúc các hợp chất đó.
2. Khi đun nóng β-D-iđopiranozơ tới 165oC với axit loãng tạo ra anhiđro (1,6) với hiệu suất cao hơn nhiều so với β-D-glucopiranozơ. 
Hãy giải thích điều đó và biểu diễn cấu dạng của hai hợp chất anhiđro trên. 
 β-D-Iđopiranozơ 
Câu V
Khí tổng hợp (CO và H2) có thể thu được từ phản ứng của hơi nước (H2O (k)) và metan. Metanol (CH3OH) được sản xuất trong công nghiệp từ khí tổng hợp này.
Bộ phận điều chế 
 khí tổng hợp
 (Bước A)
Bộ phận ngưng tụ (25oC)
Bộ phận điều
 chế metanol
 (Bước B)
Bộ phận ngưng tụ (25oC)
1
2
3
4
5
6
7
8
Toàn bộ quá trình sản xuất liên tục được minh họa theo sơ đồ dưới đây: Bước A điều chế khí tổng hợp và Bước B điều chế metanol.
Nguyên liệu nạp vào bộ phận điều chế khí tổng hợp (Bước A) gồm khí metan tinh khiết (1) tại áp suất 250 kPa, nhiệt độ 25°C và hơi nước (2) tại áp suất 200 kPa, nhiệt độ 100°C (giả thiết rằng hơi nước cũng tinh khiết). Tốc độ nạp nguyên liệu của (1) và (2) lần lượt bằng 55,0 lít/giây và 150,0 lít/giây. (1 atm = 101,3 kPa).
	Thoát ra khỏi Bước A là một hỗn hợp gồm khí tổng hợp và lượng dư các chất phản ứng; hỗn hợp này qua (3) vào bộ phận ngưng tụ, chất ngưng tụ sẽ thoát ra theo (5) tại 25°C. Những chất không ngưng tụ qua (4) vào bộ phận điều chế metanol (Bước B). Metanol tạo thành và các chất tham gia phản ứng còn dư qua (6) vào bộ phận ngưng tụ tại 25°C, metanol tinh khiết tách ra theo (7), các chất dư tách riêng theo (8). 
Giả thiết rằng các khí đều coi là khí lí tưởng; các phản ứng trong Bước A, B và sự tách riêng các chất đều xảy ra hoàn toàn.
Cho các số liệu sau:
Hợp chất
Khối lượng mol phân tử (g.mol-1)
Nhiệt độ nóng chảy (°C)
Nhiệt độ sôi (°C)
Khối lượng riêng tại 25°C
 CH4 (k)
16,04
-183
-161
0,718 g.L-1
 H2O (l)
18,02
 0
100
 1,000 g.mL-1
 CO (k)
28,01
-205
-191,5
1,250 g.L-1
 H2 (k)
 2,016
 -259,2
-252,8
- - - - -
 CH3OH (l)
32,04
-98
 64,7
 0,791 g. mL-1
1. Viết các phương trình hoá học trong Bước A và Bước B.
2. Tính số mol các chất dư sau Bước A và sau Bước B.
3. Tính tốc độ chuyển các chất tại các vị trí (5), (7), (8) ở 25°C và 101,3 kPa.
 HếT
• Thí sinh không đựợc sử dụng tài liệu ngoài qui định.
 • Giám thị không giải thích gì thêm.