Chưng cất và tách lấy lượng rượu sau phản ứng, sau đó hòa tan hết lượng rượu này vào V ml nước nguyên chất, thu được dung dịch rượu 100.. Nếu chất rắn A là một trong các trường hợp sau đ
Trang 1ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN
Tuyển sinh vào lớp 10 chuyên Hóa
PHẦN I: ĐỀ THI
Câu 1 (5,0 điểm)
1.1 Xác định các chất A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9 và viết phương trình phản ứng hóa
học (ghi rõ điều kiện, nếu có) hoàn thành chuỗi phản ứng sau:
A1+ N a O H
( 1 ) A2
+ H C l ( 2 ) A3
+ O 2
+ B r2 ( d d ) ( 5 )
+ N H 3 ( d d )
+ B a C l2 ( 6 ) A7
+ A g N O 3 ( 7 ) A8
t 0
A9 ( 8 )
Biết A1 là hợp chất của S với hai nguyên tố khác và M = 51 (gam/mol).A1
1.2 a Viết phương trình phản ứng hóa học (ghi rõ điều kiện, nếu có) khi cho khí clo lần lượt
tác dụng với các chất (riêng biệt): H2 (k); Fe (r); NaBr (dd); NaOH (dd).
b Cho 0,896 lít (ở đktc) Cl2 hấp thụ hết vào dung dịch X chứa 0,06 mol NaCl; 0,04 mol
Na2SO3 và 0,04 mol Na2CO3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chứa
m gam muối và V lít (ở đktc) khí Z Xác định các giá trị m, V.
Câu 2 (5,0 điểm)
2.1 Chia m gam glucozơ thành hai phần bằng nhau:
- Cho phần 1 tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư, phản ứng xong thu được m1 gam kết tủa.
- Tiến hành lên men rượu phần 2 với hiệu suất 75% và cho hấp thụ toàn bộ sản phẩm khí thoát ra vào 2 lít dung dịch NaOH 0,5M (D=1,05 g/ml) thu được dung dịch chứa hai muối với tổng nồng độ là 3,21%
a Xác định m (gam) và m1 (gam).
b Chưng cất và tách lấy lượng rượu sau phản ứng, sau đó hòa tan hết lượng rượu này vào V
ml nước nguyên chất, thu được dung dịch rượu 100 Tìm V, biết khối lượng riêng rượu nguyên chất là 0,8 gam/ml và quá trình chưng cất đã làm hao hụt mất 5%.
2.2 Khí X được điều chế bằng cách nung nóng chất rắn A và được thu vào ống nghiệm bằng
phương pháp đẩy nước theo sơ đồ sau:
Trang 2a Nếu chất rắn A là một trong các trường hợp sau đây: NaHCO3 (1); NH4Cl và CaO (2);
CH3COONa, NaOH và CaO (3); KMnO4 (4) thì khí X sinh ra trong trường hợp nào phù hợp với phương pháp thu khí được mô tả theo sơ đồ trên Giải thích (có viết phương trình phản ứng hóa học minh họa)?
b Trong sơ đồ lắp ráp dụng cụ trên, vì sao ống nghiệm (1) được lắp nghiêng với miệng ống
nghiệm thấp hơn đáy ống nghiệm?
2.3 Etanol (rượu etylic) là hợp chất hữu cơ có khả năng cháy tốt Nếu trộn etanol với các loại
xăng thông thường sẽ được loại xăng sinh học có thể thay thế các loại xăng thông thường khác
và có thể dùng làm nhiên liệu cho ô tô, xe máy Xăng sinh học E5 là xăng gồm hàm lượng etanol 5% và 95% xăng thông thường về mặt thể tích Với những động cơ chưa được thiết kế lại (động cơ thiết kế để sử dụng xăng thông thường), nếu sử dụng nhiên liệu xăng có hàm lượng etanol cao (hơn 10% theo thể tích) có thể gây ảnh hưởng đến một số chi tiết của động cơ làm từ kim loại, cao su, nhựa hoặc polime, còn với hàm lượng 5% etanol trong E5 thì các ảnh hưởng này không xảy ra Hãy giải thích vì sao khi hàm lượng etanol trong xăng cao (hơn 10% theo thể tích) thì gây ra những hỏng hóc đối với một số chi tiết của động cơ như đã nêu?
Câu 3 (5,0 điểm)
3.1 Một hỗn hợp A gồm Al, Al2O3, CuO tan hết trong 2,0 lít dung dịch H2SO4 0,5M, thu
được dung dịch B và 6,72 lít (ở đktc) khí H2 Khi thêm 0,4 lít dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch B thì thấy kết tủa bắt đầu xuất hiện và để kết tủa bắt đầu không thay đổi nữa thì thể tích dung dịch NaOH 0,5M đã dùng tổng cộng là 4,8 lít, dung dịch thu được khi đó gọi là dung dịch C.
a Tính phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A.
b Thêm dung dịch HCl 1,0M vào dung dịch C Tính thể tích dung dịch HCl 1,0M phải
dùng để thu được kết tủa sau khi nung nóng cho ra 10,2 gam chất rắn khan Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
3.2 Cho m gam bột Fe vào 200 ml dung dịch chứa hai muối AgNO3 0,15M và Cu(NO3)2
0,1M, sau một thời gian thu được 3,84 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch X Cho 3,25 gam bột Zn vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,895 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch Y Xác định giá trị của m.
Câu 4 (5,0 điểm)
4.1 Hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và hidrocacbon A cháy hoàn toàn thu được CO2 và H2O
theo tỉ lệ mol 1:1 Mặt khác, nếu dẫn toàn bộ X qua bình chứa dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xong, khối lượng bình chứa dung dịch brom tăng lên 0,82 gam và thấy có khí thoát
Trang 3ra Đốt cháy hoàn toàn lượng khí thoát khỏi bình chứa dung dịch brom, thu được 1,32 gam CO2 và 0,72 gam H2O.
a Xác định hidrocacbon A và tính phần trăm theo thể tích các chất trong X.
b Bằng phương pháp hóa học, hãy tách các chất ra khỏi hỗn hợp X.
4.2 Đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam hỗn hợp X gồm CxHyCOOH; CxHyCOOCH3 và CH3OH
thu được 2,688 lít CO2 (ở đktc) và 1,8 gam H2O Mặt khác, cho 2,76 gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với 30 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 0,96 gam CH3OH Tính phần trăm theo số mol từng chất trong X và xác định công thức cấu tạo của CxHyCOOH.
HẾT
-Cho khối lượng (gam/mol) các nguyên tố: H=1, C=12, O=16, Cl=35,5; Br=80, Na=23, Mg=24, Al=27; K=39, Ca=40, Fe=56, Cu=64, Zn=65; Ag=108, Ba=137; các chữ viết tắt:
đktc là điều kiện tiêu chuẩn; dd là dung dịch;
Trang 4PHẦN II: ĐÁP ÁN
1
(5,0 điểm)
1.1 (2,5)
1
A
M = 51 (gam/mol) ⇒ A1 là NH4HS ⇒ chọn A2: Na2S; A3: H2S; A4: SO2; A5: (NH4)2SO3; A6: (NH4)2SO4; A7: NH4Cl; A8: NH4NO3; A9: N2O (hoặc chất khác) 0,5 Các phương trình phản ứng:
NH4HS + NaOH → NH3 + Na2S + H2O (1)
Na2S + HCl → NaCl + H2S (2)
H2S + O2 → SO2 + H2O (3)
SO2 + 2NH3 + H2O→ (NH4)2SO3 (4) (NH4)2SO3 + Br2 + H2O → (NH4)2SO4 + 2HBr (5) (NH4)2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NH4Cl (6)
NH4Cl + AgNO3 → NH4NO3 + AgCl (7)
NH4NO3 t→0C
(hoặc NH4NO3 t→0C
N2 + O2 + H2O (8’))
0,25x8
= 2,0
1.2a
(1,0)
Cl2 + H2 a /→s
2HCl 3Cl2 + 2Fe t→0C
2FeCl3
Cl2 + NaBr → NaCl + Br2
(nếu clo dư: 5Cl2 + Br2 + 6H2O → 10HCl + 2HBrO3)
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (ở nhiệt độ thường)
0,25x4
= 1,0
Số mol khí clo: nCl2 = 0,04 (mol) Các phương trình phản ứng đã xảy ra:
HClO + Na2SO3 → HCl + Na2SO4 (2)
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O (3)
0,5
HClO
n = 0,04 (mol) ⇒ nHCl = 0,08 (mol)
Từ (2) ⇒ nNa2SO4
= 0,04 (mol);
Từ (3) ⇒ nNaCl( 3 )
= 0,08 (mol) ⇒ nNaCl (Y)
= 0,08 + 0,06 = 0,14 (mol)
0,5
Khối lượng muối có trong dd Y: m = 0,14.58,5 + 0,04.142 = 13,87 (gam)
Từ (3) ⇒ nCO2
= 0,04 (mol) ⇒ VCO2
2.1a
(2,0)
* Xét phần 2:
NaOH
n = 2.0,5 = 1 (mol); mdd NaOH = 2000.1,05 = 2100 (gam) Phương trình phản ứng lên men rượu:
C6H12O6 men→ 2C2H5OH + 2CO2 (1)
CO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH, tạo ra hai muối là Na2CO3 và NaHCO3 Đặt nNa2CO3 = x (mol); nNaHCO3 = y (mol);
Dựa vào bảo toàn natri ⇒ 2x + y = 1 (2)
0,5
Khối lượng dung dịch sau phản ứng: mdd spư = 2100 + 44(x + y) Tổng khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng: mmuối =
100
)]
( 44 2100 [ 21 ,
= 106x + 84y ⇒ 104,5876x + 82,5876y = 67,41 (3)
0,5
Trang 5(5,0 điểm)
Giải hệ (2), (3) ⇒ x = 0,25 (mol); y = 0,5 (mol)
6 12
6H O C
75 , 0 2
75 , 0
= 0,5 (mol) ⇒ mC6H12O6 = 0,5.180.2 = 180 (gam) 0,5
* Xét phần 1:
Phản ứng tráng gương của glucozơ: C6H12O6 AgNO3/ NH3→ 2Ag
Ag
6 12
6H O C
n = 0,5.2 = 1 (mol) ⇒ mAg = 108 (gam)
0,5
2.1b
(0,5)
OH H C n
5
2 = 0,75 (mol) ⇒ V rượu nguyên chất = 0 , 95
8 , 0
46 75 , 0
= 40,97 (ml)
Thể tích của dung dịch rượu 100: Vdd rượu =
10
100 97 , 40
= 409,7 (ml)
Bỏ qua hiệu ứng thể tích khi trộn ancol nguyên chất với nước ⇒ Thể tích H2O nguyên chất: VH2O = 409,7 – 40,97 = 368,73 (ml)
0,5
2.2a
(1,0)
Các trường hợp điều chế được khí X theo phương pháp đẩy nước: NaHCO3;
CH3COONa và vôi tôi xút; KMnO4 + NaHCO3: 2NaHCO3 t→0C
Na2CO3 + H2O + CO2 + CH3COONa và vôi tôi xút:
CH3COONa + NaOH →t0C
CH4 + Na2CO3 + KMnO4: 2KMnO4 →t0C
K2MnO4 + MnO2 + O2
X là CO2, CH4 và O2 chúng là những chất ít tan trong nước, do đó thu CO2, CH4, O2 bằng phương pháp đẩy nước
0,5
Trường hợp NH4Cl và CaO không thu khí X theo phương pháp đẩy nước được vì:
NH4Cl + CaO t→0C
CaCl2 + NH3 + H2O Khí X là NH3 tan nhiều trong nước nên nếu dùng phương pháp đẩy nước thì sẽ không thu được NH3
0,5
2.2b
(0,5)
+ Ống nghiệm (1) lắp nghiêng với miệng ống nghiệm thấp hơn đáy ống nghiệm là vì khi đun nóng hỗn hợp thì nơi đáy ống nghiệm tập trung nhiều nhiệt hơn so với miệng những chỗ khác trên toàn ống nghiệm
+ Các hóa chất rắn để trong không khí ẩm sẽ hút ẩm nên khi đun nóng thì hơi nước sẽ thoát ra cùng với sản phẩm
+ Nếu không nghiêng miệng ống nghiệm thấp hơn thì hơi nước bay ra tới miệng ống nghiệm gặp lạnh sẽ ngưng tụ và chảy trở lại đáy ống nghiệm gây nứt vỡ ống nghiệm (do đáy ống nghiệm nóng gặp nước lạnh), không an toàn cho người thao tác
0,5
2.3 (1,0)
Etanol là hợp chất phân cực, trong phân tử có chứa cacbon, hidro, oxi nên dễ bị oxi hóa bởi chất khác và bản thân nó cũng dễ cung cấp oxi để oxi hóa chất khác
Etanol là chất phân cực Trong lúc không hoạt động và hoạt động của động cơ, xăng sinh học luôn tiếp xúc với một số thiết bị, etanol là chất phân cực nên dễ tan trong nước, khi thành phần etanol trong xăng cao sẽ hút ẩm mạnh, lượng nước bị hấp thụ làm gia tăng mức độ oxi hóa thiết bị kim loại
0,5
Ngoài ra, một số chi tiết khác làm bằng nhựa chịu dầu (caosu, nhựa, polime là những chất không phân cực), khi gặp các chất phân cực tác động, lâu ngày làm biến dạng chi
* Phản ứng đã xảy ra:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O (2) CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O (3)
* Phải dùng 0,4 lít dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch B mới xuất hiện kết tủa ⇒
dung dịch B còn dư axit:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (4)
0,5
Trang 6(5,0 điểm)
3.1 (3,5)
* khi dùng đến 4,8 lít dung dịch NaOH 0,5M, các phản ứng đã xảy ra:
Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3 + Na2SO4 (5) CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 (6)
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + H2O (7) Kết tủa ổn định chỉ còn Cu(OH)2
0,5
Số mol các chất:
4 , 22
72 , 6
2=
H
n = 0,3 (mol); nH SO bđ =
4
2 1,0 (mol);
=
) (H2SO4d NaOH
n 0,4.0,5 = 0,2 (mol); nNaOH (tp)= 4,8.0,5 = 2,4 (mol)
pt(1) ⇒ nAl= 0,2 (mol); pt (4) ⇒ nH2SO4d= 0,1 (mol) Đặt nAl2O3= x (mol); nCuO= y (mol)
Từ pt (1), (2), (3) ⇒ 0,3 + 3x + y = 1 – 0,1 ⇒ 3x + y = 0,6 (8)
0,5
Mặt khác, từ (4), (5), (6), (7) ⇒ 6(0,1 + x) + 2(0,1 + x) + 2y = 2,4 – 0,2
⇒ 8x + 2y = 1,4 ⇒ 4x + y = 0,7 (9)
Từ (8), (9) ⇒ x = 0,1 (mol); y = 0,3 (mol)
0,5
Phần trăm khối lượng các chất trong A:
80 3 , 0 102 1 , 0 27 2 , 0
100 27 2 , 0
%
+ +
=
Al
80 3 , 0 102 1 , 0 27 2 , 0
100 102 1 , 0
%
3
Al
=
CuO m
% 100 – 13,64 – 25,76 = 60,6(%)
0,5
Dung dịch C chứa: Na2SO4 và NaAlO2 Khi cho HCl vào dung dịch C, chỉ xảy ra phản ứng giữa HCl với NaAlO2
Các phản ứng có thể có:
NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl (10) 0,4 0,4 0,4
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O (11) 0,2 0,6
2Al(OH)3 t→0C
= 2
NaAlO
n nAl + 2 nAl2O3 = 0,2 + 2.0,1 = 0,4 (mol); nAl2O3 =
102
2 , 10
= 0,1 (mol)
0,5
Vì nAl2O3 = 0,1 (mol) ⇒ phản ứng (11) có xảy ra
Từ (10), (11), (12) ⇒ nHCl = 0,4 + 0,6 = 1,0 (mol)
VddHCl =
M C
n
=
0 , 1
0 , 1
= 1,0 (lít)
0,5
3.2 (1,5)
Số mol các chất:
= 3
AgNO
n 0,2.0,15 = 0,03 (mol); nCu ( NO3)2= 0,2.0,1 = 0,02 (mol) Khi cho Zn phản ứng hoàn toàn với dd X thu được 3,895 gam hỗn hợp kim loại >
3,25 gam Zn ⇒ dung dịch X chứa các muối: Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3 ⇒ Fe chỉ mới phản ứng một phần với AgNO3
0,5
Các phản ứng đã xảy ra:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag (2) 0,03-2x 0,03-2x
Zn + Cu(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Cu (3) 0,02 0,02
0,5
Trang 7Zn + Fe(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Fe (4)
Đặt số mol Fe đã phản ứng là x (mol)
Vì 0,05 >
2
1
.0,03 + 0,02 = 0,035 (mol) ⇒ Zn phản ứng còn dư, các muối phản ứng hết
Từ (1) ⇒ 108.2x + m – 56x = 3,84 ⇒ m + 160x = 3,84 (5)
Từ (2), (3), (4) ⇒108(0,03 – 2x) + 64.0,02 + 56x + 3,25 – 65(0,015 – x + 0,02 + x) = 3,895 ⇒ x = 0,01 (mol) ⇒ m = 2,24 (gam)
0,5
4
(5,0 điểm)
4.1a
(1,5)
X qua dung dịch brom dư nhưng vẫn còn khí ⇒ A không phản ứng với dung dịch brom
Mặt khác khi đốt cháy A, thu được nH O=
2 0,04 (mol) > nCO2= 0,03 (mol)
⇒ A hidrocacbon no, có dạng CnH2n + 2
0,5
Đốt cháy X, thu được nH O
2 bằng nCO2 ⇒ nC2H2 = nA
Ta có: nA = nC2H2 = nH2O - nCO2 = 0,04 – 0,03 = 0,01 (mol)
Số C trong A =
01 , 0
03 ,
0 ⇒ A là C 3 H 8
0,5
+ Khối lượng bình chứa dung dịch brom tăng bằng tổng khối lượng C2H2 và C2H4 ⇒ 2
2H C
m + mC2H4= 0,82 (gam) ⇒ mC2H4 = 0,82 – 0,01.26 = 0,56 (gam)
28
56 , 0
= 0,02 (mol) + nX = 0,01 + 0,01 + 0,02 = 0,04 (mol) + Phần trăm theo thể tích các chất trong X:
4 2
% VC H = 100
04 , 0
02 , 0
= 50 (%); % VC2H2 = % VC3H8 = 100
04 , 0
01 , 0
= 25 (%)
0,5
4.1b
(1,0)
+ Dùng dung dịch AgNO3/NH3 dư: C2H2 có phản ứng, bị giữ lại dưới dạng kết tủa:
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3 Lọc lấy kết tủa, cho phản ứng với dung dịch HCl, thu được C2H2:
C2Ag2 + 2HCl → C2H2 + 2AgCl
0,5
+ Dùng nước brom dư: C2H4 phản ứng, bị giữ lại trong bình chứa nước brom, thu lấy khí thoát ra khỏi bình chứa nước brom, được C3H8:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 Dùng Zn dư cho vào hỗn hợp, thu khí thoát ra là C2H4:
C2H4Br2 + Zn → C2H4 + ZnBr2
0,5
4.2 (2,5)
Đặt số mol các chất:
COOH H
C x y
n = a (mol);
3
COOCH H
C x y
n = b (mol); nCH OH
3 = c (mol)
2
CO
4 , 22
688 , 2
= 0,12 (mol); nH2O =
18
8 , 1
= 0,1 (mol)
NaOH
n = 0,03 (mol); nCH3OH =
32
96 , 0
= 0,03 (mol) Phương trình phản ứng khi X tác dụng với NaOH (axit và este phản ứng)
CxHyCOOH + NaOH → CxHyCOONa + H2O (1) a
CxHyCOOCH3 + NaOH → CxHyCOONa + CH3OH (2) b
0,5
Từ phương trình (1), (2) ⇒ a + b = 0,03 (3) và b + c = 0,03 (4) 0,5
X chỉ gồm C, H, O ⇒ mC + mH + mO = 2,76
Từ CO2 ⇒ mC = 0,12.12 = 1,44 (gam); Từ H2O ⇒ mH = 0,1.2 = 0,2 (gam)
⇒ mO = 2,76 – 1,44 – 0,2 = 1,12 (gam)
0,5
Trang 8Số mol nguyên tử oxi trong X: nO =
16
12 , 1
= 0,07 (mol) ⇒ 2a + 2b + c = 0,07 (5) Giải hệ (3), (4), (5) ⇒ a = 0,01 (mol); b = 0,02 (mol); c = 0,01 (mol)
Phần trăm số mol các chất trong X:
COOH
H
C x y
n
% = % nCH3OH= 100
04 , 0
01 , 0
= 25(%) % nC x H y COOCH3 = 50(%).
0,5
Khối lượng hỗn hợp X: mX = 0,01(12x + y + 45) + 0,02(12x + y + 59) + 0,01.32=2,76
⇒ 12x + y = 27 ⇒ x = 2 và y = 3 ⇒ Axit đã cho là CH2=CH-COOH
0,5
HẾT