[THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] Câu 1: (2,0 điểm) Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm với sắt (III) oxit điều kiện khơng có khơng khí, thu hỗn hợp A Chia hỗn hợp A (đã trộn đều) thành hai phần Phần thứ có khối lượng phần thứ hai 26,8 gam Cho phần thứ tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thấy có 3,36 lít khí H2 bay Hòa tan phần thứ hai lượng dư dung dịch HCl thấy có 16,8 lít H2 bay Biết phản ứng xảy hoàn toàn với hiệu suất 100%, thể tích khí đo đktc Tính khối lượng Fe có hỗn hợp A Hướng dẫn NaOH P1 Aldö H : 0,15 dö Al to HCl A Al O3 P2 H : 0, 75 dö Fe2 O3 Fe m(P P ) 26,8 (g) o Pứ: t 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 2x→ x x 2x Aldư + NaOH + H2O → NaAlO2 + 1,5H2↑ 0,1 ←0,15 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Aldö : 0,1 Al dö : 0,1k H 0, 75 (0,15 2x).k 0, 75 k P2 = k.P1 0,75 P2 Al 2O3 : xk P1 Al2 O3 : x 0,15 2x m(P2 - P1 ) = 26,8g Fe : 2x Fe : 2xk (214x 2, 7).(k 1) 26,8 k mFe(P P ) 4.56.2.0, 05 22, (gam) x 0, 05 Vậy khối lượng Fe có hỗn hợp A là: 22,4 (gam) Câu 2: (2,0 điểm) Hợp chất hữu Y (chứa C, H, O) có cơng thức phân tử trùng với cơng thức đơn giản Đốt cháy hoàn toàn 1,48 gam Y dẫn hỗn hợp sản phẩm cháy qua bình thứ đựng dung dịch H2SO4 đặc dư, bình thứ hai đựng dung dịch KOH dư Sau thí nghiệm, khối lượng bình thứ tăng 0,72 gam bình thứ hai tăng 3,96 gam a Viết công thức cấu tạo tên gọi Y Biết Y phản ứng tráng bạc, Y phản ứng với dung dịch KMnO4 loãng, lạnh tạo chất hữu Y1 có khối lượng mol MY1 = MY + 34 Cứ 1,48 gam Y phản ứng vừa hết với 20 ml dung dịch NaOH 1M tạo hai muối b Hợp chất hữu Z đồng phân Y Viết công thức cấu tạo Z, biết 0,37 gam Z phản ứng vừa hết với 25 ml dung dịch NaOH 0,1M, dung dịch tạo phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 đến hoàn toàn, thu 1,08 gam Ag kim loại Z phản ứng với H2 (Pd,t0) theo tỉ lệ mol 1:1 Hướng dẫn O2 Y CO2 H2 O t0 (C,H,O) 0,09 0,04 a [THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] mY mC mH mO BTKL nO C : H : O 0, 09 : 0, 08 : 0, 02 C9 H 8O =12.nCO2 2.nH O 16.nO 0,02 :8:2 Vì CTPT trùng với CTĐGN nên CTPT Y là: C9H8O2 nhoùm -CHO Y không tráng bạc Y cấu tạo HCOO M M 34 KMnO4 Y1 Y Theo đề Y Y1 Y1 : ancol Y : coù lk -CH CH H2SO4(loaõng) 34 = 2(-OH) NaOH Y: coù 2O Y : NaOH Y : Este -COOC6 H 1, 48(g) Y 0,02 tạo muối 1:2 0,01 (mol) CTCT cuûa Y CH2 CHCOOC6 H5 b Z đồng phân Y nên có CTPT là: C9H8O2 NaOH Z : NaOH Z lk -COOC6 H 0,0025 Z 0,0025 1:1 cấu tạo cuûa Z H2 (Pd,t o ) Theo đề Z Z coù lk -CH=CH HCOOCH CH C6 H 1:1 HCOO ( 2Ag) AgNO3 /NH3 Z Z : Ag Z coù Ag: 0,01 0,0025 COOCH CH ( 2Ag) 1:4 Câu 3: (2,0 điểm) Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Al Mg V ml dung dịch HNO3 2M Kết thúc phản ứng, thu dung dịch E (không chứa muối amoni) 0,1 mol hỗn hợp khí gồm N2 N2O có tỉ khối so với oxi 1,125 Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào dung dịch E lượng kết tủa biến thiên theo đồ thị bên Xác định giá trị m V b Hợp chất hữu X (chứa C, H, O) có khối lượng mol nhỏ 200 gam/mol, oxi chiếm 32% khối lượng X Khi cho X vào dung dịch NaHCO3 thấy có khí ra, X khơng làm màu dung dịch KMnO4/KOH lỗng lạnh Viết công thức cấu tạo chất X thỏa mãn Hướng dẫn a Giả sử mol ban đầu Mg: x Al: y * Tại VddNaOH = 0,1 NaOH + HNO3 dư → NaNO3 + H2O 0,1→ 0,1 [THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] * Tại VddNaOH = 1,1 NaOH + HNO3 dư → NaNO3 + H2O 0,1→ 0,1 2NaOH + Mg(NO3)2 → 2NaNO3 + Mg(OH)2↓ 2x ←x→ x 3NaOH + Al(NO3)3 → 3NaNO3 + Al(OH)3↓ 3y ←y→ y NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O z→ z N2 :0,05 BT.e : 2x+3y=10.0,05+8.0,05 x 0,15 N2O:0,05 m Ta có 58x 78(y z) 16,5 y 0,2 m (g) 16,5g NaOH z 0,1 0,1 2x 3y z 1,1 1,1 N2 ; N O 0,05 0,05 2V 2.2.0, 05 2.0,15 3.0,2 0,1 BTNT.N HNO3 Mg(NO3 )2 : 0,15 2V 1,2 V 0,6 (lít) = 600 (ml) Al(NO ) : 0,2 2V 3 HNO3 dö : 0,1 Vậy giá trị V là: 600 (ml) b 16 X coù 1O M X 32% 50 X coù 2O:C4 H 7COOH 32 X + NaHCO3 CO2 100 X coù 3O COOH X coù 2O M X X laø axit -COOH 32% C H X ko pứ KMnO ko coù -CHO OH 48 X coù 3O M 150 X 32% Câu 4: (2,0 điểm) Hỗn hợp chất rắn A gồm FeCO3, FeS2 tạp chất trơ Hỗn hợp khí B gồm 20% oxi 80% nito thể tích Cho hỗn hợp A vào bình kín dung tích 10 lít (khơng đổi) chứa hỗn hợp B vừa đủ Nung nóng bình cho phản ứng xảy hoàn toàn, phản ứng tạo oxit sắt, oxit phản ứng với dung dịch HNO3 dư khơng tạo khí Sau phản ứng, đưa nhiệt độ bình 136,50C, bình lại chất rắn X hỗn hợp khí Y Tỉ khối Y so với H2 17 áp suất bình P atm Cho dòng khí CO dư qua X đun nóng, biết xảy phản ứng khử oxit sắt thành sắt kim loại đạt hiệu suất 80% Sau phản ứng thu 27,96 gam chất rắn Z, sắt kim loại chiếm 48,07% khối lượng a Tính giá trị P (coi thể tích rắn X nhỏ) thành phần % khối lượng tạp chất A b Cho Y phản ứng với oxi có V2O5 (xúc tác) 4500C, hấp thụ sản phẩm vào 592,8 gam nước dung dịch C (D = 1,02gam/ml) Tính nồng độ mol dung dịch C Giả thiết hiệu suất trình 100% Hướng dẫn [THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] Fe : 48, 07% Fe2 O3 CO Raén Z Fe2 O3 80% Rắn X FeCO3 Tạp chất 27,96 (g) O2 to Tạp chất A FeS2 B CO2 Tạp chất kk N Y SO 10 (lít) M34 136,5o C N a o t 2FeCO3 + ½ O2 Fe2O3 + 2CO2↑ x→ 0,25x 0,5x x to 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2↑ y→ 2,75y y 4y Giả sử mol O2 pứ = z → nN2 = 4z Do O2 pứ đủ nên : z = 0,25x + 5,5y (1) * Tình nhiệt luyện : to Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 Pứ : H 80% b.đầu : Dư : 0,12 ← 27,96.48, 07% 56 0,15 0,03 nFeCO3 nFeS2 2.nFe2 O3 BTNT.Fe x y 0,3 (2) x y 2.0,15 * Bài tốn hỗn hợp khí : CO2 : x x 0,18 M 34 (1) Y SO2 : 2y 44x 64.2y 28.4z 34(x 2y 4z) y 0,12 (2) N : 4z z 0,375 V 10 (l) P.V o o nY t 136,5 P 6, 447168 (atm) o 0, 082(t 273) n Y 1,92 FeCO3 : 0,18 Fe : 0,24 mZ = 27,96 (g) Rắn Z Fe2 O3 dư : 0,03 Tạp chất A FeS2 : 0,12 %m Tạp chất(A) 21,6% 45 (gam) Tạp chất:a (g) 9,72 (g) Tạp chất:9,72g b m ddH SO mSO3 mH O CO2 : 0,18 CO2 : 0,18 612 (gam) O2 H2O Y SO2 : 0,24 SO3 : 0,24 CMddH SO 0, 4M m D 1,02 N :1,5 N :1,5 V 0,6(l) ddH2SO4 D Vậy nồng độ mol dung dịch sau pứ 0,4M Câu 5: (2,0 điểm) [THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] X, Y, Z hợp chất hữu (chứa C, H, O) chất chứa loại nhóm chức Khi cho X, Y phản ứng với tạo Z Có hỗn hợp E gồm số mol X, Y, Z Nếu cho E tác dụng hết với NaHCO3 thu V lít khí muối natri X Nếu cho E tác dụng hết với Na thu 0,75V lít khí (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) số mol khí ½ số mol hỗn hợp E Đốt cháy hoàn toàn 1,62 gam muối natri X thu 672 ml khí CO2 (đktc) 0,36 gam nước, lại chất rắn Đun nóng Y với dung dịch H2SO4 đặc thu sản phẩm hữu Y1 có tỉ khối so với Y 34 Đun nóng Y1 với dung dịch 43 KMnO4/H2SO4 Y2 sản phẩm hữu nhất, khơng có khí ra, Y2 có cấu tạo mạch cacbon thẳng diaxxit a Viết công thức cấu tạo X, Y, Z, Y1 Y2 b Chia 15,6 gam hỗn hợp G gồm X, Y, Z thành hai phần Đốt cháy hoàn toàn phần thứ cần dùng vừa hết 9,408 lít khí oxi (đktc) Phần thứ hai phản ứng vừa đủ với 40 ml dung dịch NaOH 2M, hỗn hợp sau phản ứng có a gam muối X b gam chất Y Tính giá trị a b Hướng dẫn CO2 : V NaHCO3 O2 X Na Na2 CO3 CO2 H O 1,62 (g) X : a 0,03 0,02 Na E Y : a H : 0, 75V (1,5a mol) Z : a H2SO4 KMnO4 Y Y1 Y2 : điaxit đặc H2SO4 Y 34 X YZ d( ) Y 43 *Bài toán đốt cháy muối Theo đề bài: nH2 0,5.nE 0, 75V 1,5a V 2a -COOH + NaHCO3 → -COONa + CO2↑ + H2O 2a 2a ←2a Tỉ lệ mol muối X : -COONa = : → muối X chứa chức Cn H 2n : a 14na 2b 67.2a 1,62 na 0,02 COONa BTNT.C na 2a 0,03 a a 0,01 CH CH Qui đổi muối X H2 : b COONa COONa : a b BTNT.H na b 0,02 0,1 (mol) (X) R (COOH)2 : a Na 2a pa 2.1,5a H2 Y laø ancol đơn chức p (Y) R'(OH)p : a 1,5a Y : Cn H 2n22k O Y1 : Cn H 2n2k Anken (14n 18 2k).34 (14n 2k).43 C5H10O n 34 k 7n k d= 34 43 Y2 Y2 : HOOC CH2 CH CH COOH diaxit [THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] X : CH3 CH(COOH)2 Y : CH CH CH CH CH Vậy CTCT Y : CH2 CH CH CH CH OH Y2 : HOOC (CH )3 COOH Z : CH CH COOCH2 CH CH CH CH COOCH2 CH CH CH CH b 118x 86y 254z 7,8 C2 H (COOH)2 : x x 0, 03 NaOH a 6, 48g 15,6g C5 H10 O : y 2x 2z 0, 08 y 0, 02 0,08 b 3, 44g C H (COOC H ) : z O2 z 0, 01 3,5x 7y 17,5z 0, 42 0,42 Vậy giá trị a = 6,48 gam b = 3,44 gam ... (D = 1,02gam/ml) Tính nồng độ mol dung dịch C Giả thiết hiệu suất trình 100 % Hướng dẫn [THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] Fe : 48, 07% Fe2 O3 CO Raén Z Fe2 O3 80% Raén... 2k).34 (14n 2k).43 C5H10O n 34 k 7n k d= 34 43 Y2 Y2 : HOOC CH2 CH CH COOH diaxit [THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] X : CH3 CH(COOH)2...[THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA KHTN HÀ NỘI 2018] mY mC mH mO BTKL nO C : H : O 0, 09 : 0, 08 : 0, 02 C9