Kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia Lớp 12 THPT năm 2004 môn Hóa học hữu cơ - Bảng B

1 ctB

Bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia

lớp 12 THPT năm 2004

Hướng dẫn chấm đề thi chính thức Môn: hoá học - Bảng B Ngày thi : 12/3/2004

Câu I (4 điểm): 1. 1,5 điểm ; 2. 2,5 điểm 1. 3-Metylbuten-1 tác dụng với axit clohidric tạo ra các sản phẩm, trong đó có A là 2-clo-3-metylbutan và B là 2-clo-2-metylbutan. Bằng cơ chế phản ứng, hãy giải thích sự tạo thành hai sản phẩm A và B. 2. Phân tích nguyên tố một hợp chất hữu cơ A chỉ chứa C, H và O có 70,97% C và 10,12% H. a) Xác định công thức phân tử của A, biết khối lượng mol của A là 340 gam. b) Thực nghiệm cho biết: A tác dụng với axit tạo este; hiđro hoá A có xúc tác Pd tạo hợp chất X; X cũng tác dụng với axit tạo este; oxi hoá X bằng KMnO4 tạo thành CO2 và một axit đicacboxylic mạch dài. Dựa vào các tính chất hoá học trên, hãy đưa ra một cấu tạo phù hợp có thể có của X, A với cấu trúc đối xứng và mạch cacbon không phân nhánh. Viết các phương trình phản ứng (dùng công thức thu gọn) để giải thích. Hướng dẫn giải: 1.

Do cacbocation bậc hai (II) có khả năng chuyển vị hiđrua tạo thành cacbocation bậc ba (III) nên tạo thành hai sản phẩm A, B. 2. a) Lượng C chiếm 70,97%, trong 340 g A có  241,3 g  Số nguyên tử C  20 Lượng H chiếm 10,12%, trong 340 g A có  34,4 g  Số nguyên tử H  34 Lượng O trong 340 g A có  64,3 g  Số nguyên tử O  4.

Vậy công thức phân tử gần đúng của A là: C20H34O4 (M = 338) b) A và X tác dụng với axit tạo este. Suy ra A và X trong phân tử có nhóm OH. Hiđro hoá A có xúc tác Pd tạo hợp chất X. Suy ra A trong phân tử có liên kết bội. Oxi hoá X bằng KMnO4 tạo thành CO2 và một axit đicacboxylic mạch dài. Suy ra A và X trong phân tử có 4 nhóm –OH, hoặc 2 nhóm OH và 2 nhóm CHO, hoặc 2 nhóm OH và 2 nhóm C=O.

H+

CH3-CH-CH-CH3

CH3

CH3-CH-CH2-CH2

CH3

+

+

chuyển vị

(I)

(II) (III)

2-Clo-2-metylbutan 2-Clo-3-metylbutan

CH3-C-CH2-CH3

CH3

+

Cl- Cl-

CH3-CH-CH=CH2

CH3

CH3-CH-CH-CH3

CH3

Cl

CH3-C-CH2-CH3

CH3

Cl

DeThi.edu.vn

2 ctB

Cấu tạo phù hợp có thể có của A, X là:

A: HOCH2-CH(OH)-C16H24-CH(OH)-CH2OH X: HOCH2-CH(OH)-C16H32-CH(OH)-CH2OH

(hoặc A: HOCH2-CO-C16H24-CO-CH2OH ; OHC-CHOH -C16H24-CHOH-CHO. Có thể viết công thức cấu tạo của mạch cacbon - C16H24- trong đó có các liên kết bội phân bố đối xứng).

các phương trình phản ứng:

Thí dụ: A là HOCH2-CH(OH)-C16H24-CH(OH)-CH2OH

A: HOCH2-CH(OH)-C16H24-CH(OH)-CH2OH + 4 CH3COOH

(CH3COO)CH2-CH(OCOCH3)-C16H24-CH(OCOCH3)-

CH2(OOCCH3)

X: HOCH2-CH(OH)-C16H32-CH(OH)-CH2OH + 4 CH3COOH

(CH3COO)CH2-CH(OCOCH3)-C16H32-CH(OCOCH3)-

CH2(OOCCH3)

A: HOCH2-CH(OH)-C16H24-CH(OH)-CH2OH + 3 H2

HOCH2-CH(OH)-C16H32-CH(OH)-

CH2OH

X: HOCH2-CH(OH)-C16H32-CH(OH)-CH2OH

HOOC-C16H32- COOH + 2

CO2

Câu II (4,5 điểm): 1. 1 điểm ; 2. 0,5 điểm ; 3. 2 điểm ; 4. 1 điểm 1. Từ etilen và propilen có xúc tác axit, platin và điều kiện cần thiết, hãy viết sơ đồ tổng hợp isopren. 2. Từ một hidrocacbon không no, nêu cách điều chế 2-brom-2-clopropan. 3. Từ axetilen và các hoá chất vô cơ cần thiết, hãy đề nghị sơ đồ phản ứng với các điều kiện để tổng hợp p –(đimetylamino)azobenzen:

4. Trong phản ứng clo hoá nhờ chất xúc tác FeCl3 , khả năng phản ứng tương đối ë các vị trí khác nhau trong các phân tử biphenyl và benzen như sau:

a) Tốc độ monoclo hoá biphenyl và benzen hơn kém nhau bao nhiêu lần?

N N N CH3

CH3

790 790 1 1

1 1

1 1

0 250

0 250 250 0

250 0

KMnO4

Pt

H+

H+

DeThi.edu.vn