Bộ Giáo dục và đào tạo Kỳ thi tuyển sinh đại học, cao đẳng năm 2002 Đề chính thức Môn thi: Hoá học ( Thời gian làm bài : 180 phút ) Câu I : (ĐH: 2 điểm; CĐ : 2,5 điểm) 1. Cho lá sắt kim loại vào: a) Dung dịch H 2 SO 4 loãng b) Dung dịch H 2 SO 4 loãng có một lợng nhỏ CuSO 4 Nêu hiện tợng xảy ra, giải thích và viết các phơng trình phản ứng trong mỗi trờng hợp. 2. Trình bày phơng pháp tách: a) Fe 2 O 3 ra khỏi hỗn hợp Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 ở dạng bột b) Ag ra khỏi hỗn hợp Ag, Cu, Fe ở dạng bột Với mỗi trờng hợp chỉ dùng duy nhất một dung dịch chứa một hóa chất và lợng oxit hoặc kim loại cần tách vẫn giữ nguyên khối lợng ban đầu. Viết các phơng trình phản ứng và ghi rõ điều kiện. Câu II : (ĐH: 1 điểm; CĐ: 1,5 điểm ) Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al 2 O 3 . Hòa tan A trong lợng d nớc, đợc dung dịch D và phần không tan B. Sục khí CO 2 d vào D, phản ứng tạo kết tủa. Cho khí CO d qua B nung nóng đợc chất rắn E. Cho E tác dụng với dung dịch NaOH d, thấy tan một phần còn lại chất rắn G. Hòa tan hết G trong lợng d dung dịch H 2 SO 4 loãng rồi cho dung dịch thu đợc tác dụng với dung dịch KMnO 4 . Viết các phơng trình phản ứng xảy ra (Biết trong môi trờng axit, MnO 4 - bị khử thành Mn 2+ ). Câu III : ( ĐH: 1,5 điểm ; CĐ: 1,5 điểm) Hợp chất hữu cơ A 1 mạch hở, không phân nhánh và chỉ chứa một loại nhóm chức, có công thức phân tử C 8 H 14 O 4 . Cho A 1 tác dụng với dung dịch NaOH thu đợc một rợu duy nhất là CH 3 OH và một muối natri của axit hữu cơ B 1 . 1. Viết công thức cấu tạo của A 1 . Gọi tên A 1 và axit B 1 . Viết phơng trình phản ứng. 2. Viết phơng trình phản ứng điều chế tơ nilon-6,6 từ B 1 và một chất hữu cơ thích hợp. 3. Viết phơng trình phản ứng điều chế nhựa phenolfomanđehit có cấu tạo mạch thẳng từ rợu metylic, một chất hữu cơ thích hợp và các chất vô cơ cần thiết. Ghi rõ điều kiện phản ứng. Câu IV : (ĐH: 1,5 điểm ; CĐ: 2 điểm) 1. X và Y là hai hidrocacbon có cùng công thức phân tử là C 5 H 8 . X là monome dùng để trùng hợp thành cao su isopren; Y có mạch cacbon phân nhánh và tạo kết tủa khi cho phản ứng với dung dịch NH 3 có Ag 2 O. Hãy cho biết công thức cấu tạo của X và Y. Viết các phơng trình phản ứng xảy ra. 2. Từ X, xenlulozơ, các chất vô cơ, xúc tác cần thiết, có thể điều chế chất hữu cơ M theo sơ đồ phản ứng sau: H O men rợu men giấm 2 Xenlulozơ D D D 1 2 3 H + , t o H SO , t o 2 4 M HCl NaOH, t o H 2 X D D D 4 5 6 (tỉ lệ mol 1: 1) Ni, t o Cho biết D 4 là một trong các sản phẩm của phản ứng cộng HCl vào các nguyên tử cacbon ở vị trí 1,4 của X; D 6 là 3-metylbutanol-1. Xác định công thức cấu tạo của các chất hữu cơ D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 , M và viết các phơng trình phản ứng hóa học xảy ra. Câu V : ( ĐH: 2 điểm ) Cho 18,5 gam hỗn hợp Z gồm Fe, Fe 3 O 4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO 3 loãng đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Z 1 và còn lại 1,46 gam kim loại. 1. Viết các phơng trình phản ứng xảy ra. 2. Tính nồng độ mol/l của dung dịch HNO 3 . 3. Tính khối lợng muối trong dung dịch Z 1 . Câu VI : ( ĐH: 2 điểm ; CĐ: 2,5 điểm) Hỗn hợp A gồm một axit no đơn chức và hai axit không no đơn chức chứa một liên kết đôi, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Cho A tác dụng hoàn toàn với 150 ml dung dịch NaOH 2 M. Để trung hòa vừa hết lợng NaOH d cần thêm vào 100 ml dung dịch HCl 1 M, đợc dung dịch D. Cô cạn cẩn thận D đợc 22,89 gam chất rắn khan. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn A rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng lợng d dung dịch NaOH đặc, khối lợng bình tăng thêm 26,72 gam. Xác định công thức cấu tạo có thể có của từng axit và tính khối lợng của chúng trong hỗn hợp A. Cho H=1; C=12; O=16; N=14; Na=23; Cl = 35,5; Fe=56. Ghi chú : Thí sinh chỉ thi cao đẳng không làm câu V Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh : Số báo danh : 1 Bộ Giáo dục và đào tạo kỳ thi tuyển SINH đại học, cao đẳng năm 2002 Đáp án và thang điểm đề chính thức Đại Học Môn thi : Hoá học - Khối A Thang điểm Đáp án đến 0.125 đến 0.25 Câu I . ( 2 điểm ) 1. (1 điểm) a) Lúc đầu xuất hiện bọt khí thoát ra từ lá sắt, sắt tan dần. Sau đó khí thoát ra chậm dần, do bọt khí bám trên bề mặt lá sắt ngăn sự tiếp xúc của sắt với dung dịch H 2 SO 4 . Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 b) - Lúc đầu bề mặt lá sắt có kim loại màu đỏ bám vào, sau đó khí thoát ra nhanh hơn, sắt bị hoà tan nhanh do có sự ăn mòn điện hoá Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu - Trong dung dịch H 2 SO 4 , lá sắt kim loại là cực âm, kim loại đồng là cực dơng. Tại cực âm, sắt kim loại bị oxi hoá : Fe -2e -> Fe 2+ . Tại cực dơng, ion H + bị khử : 2H + +2e -> H 2 2. (1 điểm) a) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH đặc, nóng. Fe 2 O 3 không tan, lọc, tách ta đợc Fe 2 O 3 . Al 2 O 3 và SiO 2 tan do phản ứng: Al 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O SiO 2 + 2NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O (Nếu thí sinh không nói NaOH đặc nóng nhng trong phơng trình phản ứng có ghi đặc, t 0 vẫn đợc đủ số điểm) b) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch muối sắt (III) d nh FeCl 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , Ag không phản ứng, lọc tách đợc bạc. Kim loại đồng và sắt tan do phản ứng: Cu + 2FeCl 3 = 2FeCl 2 + CuCl 2 Fe + 2FeCl 3 = 3FeCl 2 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 Thang điểm Đáp án đến 0.125 đến 0.25 Câu II (1 điểm) - Hoà tan hỗn hợp A vào lợng d nớc có các phản ứng: BaO + H 2 O = Ba(OH) 2 Ba(OH) 2 + Al 2 O 3 = Ba(AlO 2 ) 2 + H 2 O Dung dịch D là Ba(AlO 2 ) 2 Phần không tan B: FeO và Al 2 O 3 còn d (Do E tan một phần trong dd NaOH). - Sục khí CO 2 d vào D: Ba(AlO 2 ) 2 + 2CO 2 + 4H 2 O = 2Al(OH) 3 + Ba(HCO 3 ) 2 - Cho khí CO d qua B nung nóng có phản ứng sau: FeO + CO = Fe + CO 2 Chất rắn E: Fe và Al 2 O 3 - Cho E tác dụng với dung dịch NaOH d: Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O Chất rắn G: Fe. - Cho G tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 và dung dịch thu đợc tác dụng với dung dịch KMnO 4 2KMnO 4 + 10FeSO 4 + 8H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 8H 2 O 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3 Thang điểm Đáp án đến 0.125 đến 0.25 Câu III 1,5 điểm 1.A 1 : CH 3 OOC - (CH 2 ) 4 - COOCH 3 Đimetyl ađipat (Đimetyl hexanđioat) B 1 : HOOC- (CH 2 ) 4 - COOH Axit ađipic (axit hexanđioic) t O CH 3 OOC - (CH 2 ) 4 - COOCH 3 + 2NaOH 2 CH 3 OH + NaOOC - (CH 2 ) 4 - COONa (Nếu thí sinh không viết công thức cấu tạo của A 1 và B 1 nhng viết phơng trình phản ứng ở dạng công thức cấu tạo đúng nh trên thì vẫn cho điểm công thức cấu tạo của A 1 và B 1 ) 2. Phơng trình điều chế tơ nilon: t o n HOOC - (CH 2 ) 4 - COOH + n H - NH - (CH 2 ) 6 - NH - H (- CO -(CH 2 ) 4 - CO - NH- (CH 2 ) 6 - NH-) n + 2nH 2 O 3. Điều chế nhựa phenolfomanđehit t 0 CH 3 OH + CuO HCHO + H 2 O + Cu Hoặc 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 OH + nH O 2 n n + nHCHO _ _ _ _ OH CH 2 H + ,t 0 OH + nH O 2 n n + nHCHO _ _ _ _ OH CH 2 H + ,t 0 4 Thang điểm Đáp án đến 0.125 đến 0.25 Câu IV : (1,5 điểm) 1. X : hoặc CH 2 = C(CH 3 ) - CH = CH 2 Y : hoặc Hoặc: t 0 , xt n CH 2 = C(CH 3 ) - CH = CH 2 (- CH 2 - C(CH 3 ) = CH - CH 2 -) n CH 3 -CH(CH 3 )-C CH + Ag 2 O 2 CH 3 -CH(CH 3 )-C CAg + H 2 O 2. ( C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O H n C 6 H 12 O 6 men rợu C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 C 2 H 5 OH + O 2 men giấm CH 3 COOH + H 2 O D 1 : HOCH 2 -(CHOH) 4 -CH=O; D 2 : CH 3 -CH 2 OH ; D 3 : CH 3 - COOH D 4 : (Nếu thí sinh chỉ viết đợc các công thức cấu tạo D1 D6 mà không viết đợc phơn g trình phản ứng thì đợc 0,25 điểm.) 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 CH 3 C CH 3 CH CH 2 Cl CH 2 =C-CH=CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 -CH-C CH CH 3 -CH(CH 3 )-C CH 3NH CH 3 -C=CH-CH 2 CH 3 OH CH 3 -CH-CH 2 -CH 2 CH 3 OH D 5 : D 6 : n CH 2 =C-CH=CH 2 CH 3 CH 2 -C=CH-CH 2 CH 3 () n xt, t o CH 3 CH 2 =C-CH=CH 2 HCl CH 3 -C=CH-CH 2 Cl CH 3 + CH 3 CH 3 -C=CH-CH 2 Cl NaOH CH 3 -C=CH-CH 2 OH CH 3 + CH 3 CH 3 -C=CH-CH 2 OH H 2 + Ni, t o CH 3 -CH-CH 2 -CH 2 OH CH 3 t o CH 3 CH 3 -CH-CH 2 -CH 2 OHCH 3 COOH + CH 3 COOCH 2 -CH 2 -CH-CH 3 CH 3 H 2 O+ H 2 SO 4 + NaCl 5 Thang điểm Đáp án đến 0.125 đến 0.25 Câu V : ( 2 điểm) Gọi số mol Fe tham gia phản ứng với HNO 3 ở (1) là x, số mol Fe 3 O 4 tham gia phản ứng với HNO 3 ở (2) là y. Fe + 4 HNO 3 = Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2 H 2 O (1) x 4x x x 3 Fe 3 O 4 + 28 HNO 3 = 9Fe(NO 3 ) 3 + NO + 14 H 2 O (2) y 3y 2 Fe(NO 3 ) 3 + Fe = 3Fe(NO 3 ) 2 (3) Phản ứng xảy ra hoàn toàn và sau cùng còn d kim loại nên HNO 3 đã phản ứng hết. Do xảy ra phản ứng (3) nên dung dịch Z 1 là dung dịch Fe(NO 3 ) 2 . Số mol Fe phản ứng ở (3) là 2 3yx + Theo (1), (2) và đầu bài ta có : 1,0 3 =+= y xn NO (I) 04,1746,15,18232 2 3 56 ==+ + + y yx x (II) Giải hệ phơng trình (I),(II) ta đợc x= 0,09 , y= 0,03 64,0 3 03,0.28 09,0.4 3 28 4 3 =+=+= y xn HNO mol 6,48 2 180).03,0.309,0.(3 2,3 200 1000.64,0 23 3 )( )( = + = == NOFe HNOM m C Cách 2 : Ba p (1, 2, 3) nh trên Đặt x, y là số mol Fe và Fe 3 O 4 đã phản ứng. Ta có hệ phơng trình: 56x + 232y = 18,5 - 1,46 = 17,04 (a) 2x + y = 0,1 . 3 + 3y 2x - 2y = 0,3 (b) Từ (a), (b) => x = 0,18 mol Fe ; y = 0,03 mol Fe 3 O 4 m Fe(NO 3 ) 2 = (0,18 + 0,03 . 3) 180 = 48,6 (g) n HNO 3 p. = (0,18 + 0,03 . 3)2 + 0,1 = 0,64 C M HNO 3 = 0,64/0,2 = 3,2 M 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3 .28 y 3 y 2 3yx + 2 )3(3 yx + yx 3 + g M 6 Thang điểm Đáp án đến 0.125 đến 0.25 Câu VI: 2 điểm Cách 1 Gọi công thức của 3 axít là: C n H 2n+1 COOH, C m H 2m- 1 COOH, C m+1 H 2m+1 COOH với số mol tơng ứng là x, y, z . Phản ứng với dung dịch NaOH và đốt cháy: C n H 2n+1 COOH + NaOH C n H 2n+1 COONa + H 2 O x x x C m H 2m- 1 COOH + NaOH C m H 2m-1 COONa + H 2 O y y y C m+1 H 2m+1 COOH + NaOH C m+1 H 2m+1 COONa + H 2 O z z z C n H 2n+1 COOH + 2 13 + n O 2 (n+1)CO 2 + (n+1) H 2 O x (n+1)x (n+1)x C m H 2m- 1 COOH + 2 3m O 2 (m+1)CO 2 + m H 2 O y (m+1)y my C m+1 H 2m+1 COOH + 2 33 + m O 2 (m+2)CO 2 + (m+1) H 2 O z (m+2)z (m+1)z NaOH d + HCl = NaCl + H 2 O 0,1 0,1 0,1 n NaOH d = n HCl = 100.1/1000 = 0,1 n NaOH ban đầu = 150.2/1000 = 0,3 n NaOH phản ứng = 0,3 - 0,1 = 0,2 m muối hữu cơ = 22,89 - 0,1.58,5 = 17,04 Theo số liệu đầu bài , ta có hệ phơng trình: x + y + z = 0,2 (14n + 68)x + (14m+ 66)y + (14m + 80) z = 17, 04 [(n+1)x + (m+1)y + (m+2)z ].44 + [ (n+1)x + my + (m+1)z].18 = 26,72 Hay rút gọn x + y + z = 0,2 (1) 14(nx + my + mz) + 2x + 14z = 3,84 (2) 62(nx+ my + mz) + 18x + 62z = 17,92 (3) 0,125 0,125 0,125 0, 125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 7 Giải hệ phơng trình ta có: x = 0,1; y + z = 0,1 (2) 14(0,1n + 0,1m) + 2. 0,1 + 14 z = 3,84 z = 0,26 - 0,1n - 0,1m với z > 0 Suy ra 0,26 - 0,1n - 0,1m > 0 n+m < 2,6 Do m là số nguyên tử cacbon trong gốc axit cha no phải 2, nên có nghiệm duy nhất : n= 0, m= 2 Vậy 3 axít là: HCOOH, m HCOOH = 0,1. 46 = 4,6(g) C 2 H 3 COOH (CH 2 = CH - COOH) C 3 H 5 COOH ( CH 2 = CH- CH 2 - COOH; CH 3 -CH=CH-COOH; ) m hỗn hợp 2 axít = 17,04 - (0,2.23) + 0,2.1 = 12,64 Gọi số mol của C 2 H 3 COOH (M=72) là a, số mol C 3 H 5 COOH (M = 86) là b ==+ =+ 8,04 4,6 - 12,64 86b 72a 0,1 b a Suy ra: a = 0,04 m C 2 H 3 COOH = 0,04.72 = 2,88 gam b= 0,06 m C 3 H 5 COOH = 0,06.86 = 5,16 gam 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 Cách 2 Gọi công thức của axít no là C n H 2n+1 COOH, công thức chung của 2 axit không no là : COOHHC mm 12 với số mol tơng ứng là x và y Phản ứng với dung dịch NaOH và đốt cháy: C n H 2n+1 COOH + NaOH C n H 2n+1 COONa + H 2 O x x x y y y 0,125 0,125 2 điểm 0,25 3 CH 2 = C CH COOH OHCOONaHCNaOHCOOHHC m mmm 2 1 2 12 ++ (Thí sinh có thể lập hệ phơng trình tính a, b theo p. đốt cháy C 2 H 3 COOH, C 3 H 5 COOH) 8 C n H 2n+1 COOH + 2 13 + n O 2 (n+1)CO 2 + (n+1) H 2 O x (n+1)x (n+1)x y n NaOH ban đầu = 150.2/1000 = 0,3 NaOH d + HCl = NaCl + H 2 O 0,1 0,1 0,1 n NaOH d = n HCl = 100.1/1000 = 0,1 n NaOH phản ứng = 0,3 - 0,1 = 0,2 m muối axit hữu cơ = 22,89 - 0,1. 58,5 = 17,04 Khối lợng bình NaOH tăng là khối lợng CO 2 và H 2 O Có hệ phơng trình : [][] =++++ =++++ =+ =++++++ =+++ =+ 72,2618)(44)(62 04,172)(66)(14 2,0)( 72,2618.).1(44.).1()1( 04,17)6614().6814( 2 xyxymnx xyxymnx yx ymxnymxn ymxn yx Giải hệ phơng trình trên , ta đợc: Do axit cha no có số nguyên tử các bon trong gốc axit 2 nên: Vì 2< m = 2,6<3 nên công thức của 3 axit là: HCOOH C 2 H 3 COOH (CH 2 = CH - COOH) 0,125 0,125 0,25 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 26,0 1,0 1,0 =+ = = ymnx y x 6,2 26,01,01,0 =+ =+ mn mn 6,2 0 = = m n ym ).1( + ym OHmCOmO m COOHHC mm 222 12 )1( 2 3 +++ 9 C 3 H 5 COOH ( CH 2 = CH- CH 2 - COOH; CH 3 -CH=CH-COOH; ) m hỗn hợp 2 axít = 17,04 - 0,2.23 + 0,2.1 = 12,64 m HCOOH = 0,1. 46 = 4,6 (g) Gọi số mol của C 2 H 3 COOH là a, số mol C 3 H 5 COOH là b ==+ =+ 8,04 4,6 - 12,64 86b 72a 0,1 b a Suy ra: a = 0,04 m C 2 H 3 COOH = 0,04.72 = 2,88 gam b= 0,06 m C 3 H 5 COOH = 0,06.86 = 5,16 gam Ghi chú: Thí sinh có thể đặt công thức chung 3 axit là : COOHR , sau đó tính 2,85 2,0 04,17 == COONaR M rồi tính R và giải tiếp ra kết quả đúng nh trên, vẫn đợc đủ điểm. Nếu thí sinh có cách giải khác đúng thì vẫn đợc đủ số điểm. 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 Hết CH 2 = C CH 3 COOH . thức cấu tạo c a A 1 và B 1 ) 2. Phơng trình điều chế tơ nilon: t o n HOOC - (CH 2 ) 4 - COOH + n H - NH - (CH 2 ) 6 - NH - H (- CO -( CH 2 ) 4 - CO - NH- (CH 2 ) 6 - NH-) n + 2nH 2 O. CH 2 =C-CH=CH 2 CH 3 CH 2 -C=CH-CH 2 CH 3 () n xt, t o CH 3 CH 2 =C-CH=CH 2 HCl CH 3 -C=CH-CH 2 Cl CH 3 + CH 3 CH 3 -C=CH-CH 2 Cl NaOH CH 3 -C=CH-CH 2 OH CH 3 + CH 3 CH 3 -C=CH-CH 2 OH H 2 + Ni, t o CH 3 -CH-CH 2 -CH 2 OH CH 3 t o CH 3 . sinh : Số báo danh : 1 Bộ Giáo dục và đào tạo kỳ thi tuyển SINH đại học, cao đẳng năm 2002 Đáp án và thang điểm đề chính thức Đại Học Môn thi : Hoá học - Khối A Thang điểm