Người ta thực hiện thí nghiệm sau: đổ một lượng axit sunfuric 98% vào một cốc nước có chứa một ít đường hạt ở trạng thái khan loại đường mía k t tinh thường có màu trắng hay được sử dụng
Trang 1[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] Page 1
Câu 1: (5,0 điểm)
1 Cho bảng giá trị khối lượng riêng (D g/cm3) và nồng độ phần trăm C% của axit sunfuric trong nước nguyên chất (ở nhiệt độ khoảng 15,50) như sau:
a N u pha trộn 100 gam dung dịch H2SO4 21,07% với 50 gam dung dịch axit H2SO4
81,30%, thu được dung dịch H2SO4 có nồng độ phần trăm và khối lượng riêng bằng bao nhiêu?
b Cho sẵn các dụng cụ gồm: cốc thuỷ tinh 500 ml; cốc thuỷ tinh 250 ml; ống đong
100 ml; ống đong 50 ml; phễu thuỷ tinh và đũa thuỷ tinh Dung dịch axit H2SO4
21,07% và dung dịch axit H2SO4 81,30% được chứa trong hai bình thuỷ tinh khác nhau
Trình bày và giải thích v thao tác thí nghiệm khi ti n hành pha trộn hai dung dịch với khối lượng như đã cho ở câu hỏi 1 nhằm đảm bảo an toàn nhất
Hướng dẫn
a
100.21,07% 50.81,30%
100 50
V
1,149 1,745
b
2 Người ta thực hiện thí nghiệm sau: đổ một lượng axit sunfuric 98% vào một cốc nước có chứa một ít đường hạt ở trạng thái khan (loại đường mía k t tinh thường có màu trắng hay được sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày của các gia đình người Việt Nam) Sau một thời gian ngắn, đường bi n thành màu nâu, sau đó chuyển sang màu đen và dường như khối lượng đường tăng lên rất nhi u và trào ra khỏi miệng cốc (xem hình dưới đây) N u chạm nhẹ tay vào thành cốc ta thấy cốc nóng lên
Hãy giải thích các hiện tượng của thí nghiệm, vi t phương trình hoá học minh hoạ Hướng dẫn
C6H12O6 + 12H2SO4 đặc,nóng Ō 6CO2ŋ + 12SO2ŋ + 18H2Oŋ
Trang 2[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] Page 2
Axit H2SO4 đặc, nóng oxi hoá rất mạnh đường thành C (than) màu đen, phản ứng toả nhiệt mạnh nên thành ống nghiệm khá nóng Mặt khác, quá trình OXH-K mạnh mẽ làm thể tích hỗn hợp khí, hơi sau phản ứng tăng nhanh chóng (1mol đường tạo ra 36 mol hỗn hợp khí và hơi) Đi u đó khi n khối đường trào lên khỏi miệng cốc
3 Cho các chất: CaO, Fe, Fe3O4, Mg(OH)2, BaCl2 và NaHCO3 Vi t phương trình hoá học (n u có) khi cho lần lượt từng chất phản ứng với dung dịch axit H2SO4 10% Hướng dẫn
CaO + H2SO4 Ō CaSO4 + H2O
Fe + H2SO4 Ō FeSO4 + H2ŋ
Fe3O4 + H2SO4 Ō FeSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O
Mg(OH)2 + H2SO4 Ō MgSO4 + 2H2O
BaCl2 + H2SO4 Ō BaSO4ō + 2HCl
2NaHCO3 + H2SO4 Ō Na2SO4 + 2CO2ŋ + 2H2O
Câu 2: (5,0 điểm)
1 Hỗn hợp X gồm CuO và Fe2O3 Hoà tan hoàn toàn 44 gam X bằng dung dịch HCl
dư, sau phản ứng thu được dung dịch chứa 85,25 gam muối Mặt khác, n u khử hoàn toàn 22 gam X bằng CO dư và dẫn chậm hỗn hợp khí thu được sau phản ứng qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được m gam k t tủa Vi t phương trình hoá học, xác định thành phần phần trăm khối lượng các chất có trong X và giá trị của m
Hướng dẫn
Ta có
CuO : x 80x 160y 44 x 0,15 CuO : 0,075
22gX
Fe O : y 135x 325y 85,25 y 0,2 Fe O : 0,1
0,375 73,875(g)
Vậy giá trị k t tủa là: 73,875 gam
2 Cho 100 ml dung dịch NaHSO4 0,8M vào 200 ml dung dịch chứa đồng thời
Ba(HCO3)2 0,25M và BaCl2 0,1M Phản ứng xong, thu được k t tủa có khối lượng m gam, khí bay ra có thể tích là V lít (đktc) và dung dịch X
a Xác định giá trị của m và V
b Cô cạn (ở áp suất khí quyển) dung dịch X Tính khối lượng chất rắn khan thu được khi cô cạn dung dịch X
Hướng dẫn
a
2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 Ō Na2SO4 + BaSO4ō + 2CO2ŋ + 2H2O
0,08Ō 0,04 0,04 0,04 0,08
Ō V = 1,792 (lít)
Ba(HCO3)2 + Na2SO4 Ō 2NaHCO3 + BaSO4ō
0,01Ō 0,01 0,02 0,01
BaCl2 + Na2SO4 Ō 2NaCl + BaSO4ō
0,02Ō 0,02 0,04 0,02
Dư: 0,01
Ō m = 16,31 gam
Trang 3[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] Page 3
b
3
Na SO : 0,01
ddX NaHCO : 0,02 m(raén khan)=5,44g
NaCl : 0,04
Câu 3: (5,0 điểm)
Nung ở nhiệt độ cao m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe2O3 trong đi u kiện không có không khí, thu được hỗn hợp Y Chia Y thành hai phần bằng nhau Hoà tan phần 1 trong dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) Hoà tan phần 2 trong
650 ml dung dịch NaOH 0,1M dư, thu được dung dịch Z và còn lại 4,4 gam chất rắn không tan
a Tìm giá trị của m
b N u lấy phần 1 hoà tan trong axit H2SO4 đậm đặc, nóng, dư thì cần bao nhiêu gam axit H2SO4 98% (sinh ra sản phẩm khử duy nhất là SO2), bi t đã lấy dư 19,6% so với lượng cần thi t phản ứng
c Cho dung dịch axit HCl 0,5M vào dung dịch Z, thấy thu được 1,95 gam k t tủa Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M đã dùng
Cho rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn và quá trình nung X chỉ xảy ra phản ứng:
2Al + Fe2O3
o
t
Al2O3 + 2Fe
Hướng dẫn
a
2Al + Fe2O3
o
t
Al2O3 + 2Fe
Pứ: xŌ 0,5x 0,5x x
Dư: (y – 0,5x)
Ta có
2
H
0,05
4,4g
x 0,05
y 0,035 m 13,9g
160(y 0,5x) 56x 4,4
b
Phần 1
2 3
2(Axit) (Oxit) 2
2 3
Fe O : 0,01
Al O : 0,025
Fe : 0,05
0,255
98.0,255.119,6%
98%
c
2
Al : 0,05
Fe : 0,05
NaOH + HCl Ō NaCl + H2O
0,015Ō0,015
Trang 4[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] Page 4
Nhận thấy: nAl(OH)3 = 0,025 < nAl(OH)3 max = 0,05 nên có 2TH
TH 1 : k t tủa chưa bị hoà tan
NaAlO2 + HCl + H2O Ō NaCl + Al(OH)3ō
0,025Ō 0,025
Ō nHCl = 0,015 + 0,025 = 0,04 Ō VddHCl = 0,08(M)
TH 2 : k t tủa bị hoà tan 1 phần
NaAlO2 + HCl + H2O Ō NaCl + Al(OH)3ō
0,05Ō 0,05 0,05
Al(OH)3 + 3HCl Ō AlCl3 + 3H2O
0,025Ō 0,075
Dư: 0,025
Ō nHCl = 0,14 Ō VddHCl = 0,28(M)
Vậy nồng độ mol ddHCl nhận 2 giá trị: (0,08; 0,28) M
Câu 4: (5,0 điểm)
1 Hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A (CnH2n) và B (CmH2m), số nguyên tử cacbon trong
B lớn hơn số nguyên tử cacbon trong A Trong hỗn hợp X, thể tích của B chi m hơn 70% thể tích hỗn hợp Đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích hỗn hợp X cần vừa đủ 4,2 thể tích
O2 (các thể tích đo ở cùng đi u kiện nhiệt độ, áp suất) Tìm công thức phân tử của A,
B và vi t công thức cấu tạo có thể có của A, B
Hướng dẫn
Đốt cháy anken cho: nCO2 = nH2O BTNT.O 2 2 2 2
2.nO 2.nCO nH O
CO 2.4,2 3.nCO
BT.C
m 2m
a b 0,2
C H : a
0,7 m 1
3 6 2,8 m 3,14 C H
Vậy A, B là: CH2=CH2 và CH2=CH-CH3 hoặc vòng tam giác
2 Khi hoá lỏng khí gas hay còn gọi đầy đủ là khí dầu mỏ hoá lỏng, có thành phần chính là propan và butan Bình thường thì propan và butan là các chất ở dạng khí, nhưng để dễ vận chuyển và sử dụng, người ta nén cho chúng tồn tại ở dạng lỏng Khí gas không màu, không mùi (nhung chúng ta vẫn thấy khí gas có mùi vì chúng đã được cho thêm chất tạo mùi trước khi cung cấp cho người tiêu dùng để dễ dàng phát hiện ra khi có sự rò rỉ gas) Mỗi kilogam (kg) khí gas khi được đốt cháy hoàn toàn cung cấp khoảng 12000 kcal năng lượng, tương đương lượng nhiệt thu được khi đốt cháy hoàn toàn 2kg than củi Việc sản sinh ra các loại chất khí NOx, khí độc và tạp chất trong quá trình cháy thấp đã làm cho khí gas trở thành một trong những nguồn nhiên liệu khá thân thiện với môi trường
Hiện nay, trên thị trường Việt Nam có khá nhi u loại khí gas khác nhau do các hãng cung cấp với tỉ lệ propan:butan khác nhau Cho rằng gia đình Y đang sử dụng một loại khí gas có tỉ lệ thể tích propan:butan tương ứng là 3:7 có tổng khối lượng 12kg được nạp vào bình thép chuyên dụng Hỏi:
a Năng lượng đã toả ra trong quá trình đốt cháy h t một bình gas của gia đình Y
khoảng bao nhiêu kcal?
Trang 5[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] Page 5
b Tính thể tích không khí (đktc) cần thi t để dùng trong quá trình đốt cháy hoàn toàn
1 kg khí gas loại gia đình Y đang sử dụng
Hướng dẫn
a 12kg Gas:Q=12000.12=144000kcal
b
15x 3x
3 8
kk
4 10
45,5x 7x
C H : 7x