[GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] Câu 1: (5,0 điểm) 1.1 Dẫn chậm luồng khí H2 dư qua ống thủy tinh mắc nối tiếp có chứa oxit cacbon (số mol chất mol) nung nóng hình vẽ sau: H CaO (1) CuO (2) Fe2 O3 (3) C (4) Na2 O (5) Ở ống có xảy phản ứng hóa học? Viết phương trình hóa học minh họa Hướng dẫn Chú ý: H2, CO khử oxit kim loại trung bình yếu (không khử oxit Na, K, Ca, Ba, Mg, Al) Ống (1): không xảy phản ứng Ống (2): CuO + H2 → Cu + H2O↑ 1→ Ống (3): Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O↑ 1→ Hỗn hợp khí khỏi ống (3) gồm: H2 dư mol H2O Ống (4): C + 2H2O → CO2 + 2H2↑ 1→ 2 Dư: Hỗn hợp khí khỏi ống (4) gồm: mol H2O; mol CO2; H2 dư Ống (5): Na2O + H2O → 2NaOH 1→ CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 1→ Đây kiểu hay bạn làm trọn vẹn 1.2 Tiến hành thí nghiệm sau: (a) Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaOH (b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Ca(HCO3)2 (c) Cho dung dịch Ba(HCO3)2 dư vào dung dịch H2SO4 (d) Cho Mg vào dung dịch CuSO4 dư (e) Cho Na đến dư vào dung dịch CH3COOH (f) Cho ml benzen vào ống nghiệm có chứa ml dung dịch nước Br2, lắc mạnh, sau để n Viết phương trình hóa học (nếu có) xác định chất có dung dịch sau thí nghiệm Cho phản ứng xảy hồn tồn, chất khí tan nước không đáng kể Hướng dẫn (a) CO2 + NaOH → NaHCO3 Dung dịch sau pứ có NaHCO3 (b) 2NaOH + Ca(HCO3)2 → Na2CO3 + CaCO3 + H2O Dung dịch sau pứ: (Na2CO3; NaOH dư) (c) Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2CO2 + 2H2O Dung dịch sau pứ: Ba(HCO3)2 dư (d) Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu Dung dịch sau pứ: (MgSO4; CuSO4 dư) (e) Na + H2O → NaOH + ½ H2 NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O Dung dịch sau pứ: (NaOH dư; CH3COONa) (f) [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] Dung dịch sau pứ: (C6H6; Br2/H2O) Câu 2: (5,0 điểm) 2.1 Hỗn hợp X gồm glucozo tinh bột Chia X thành hai phần - Phần 1: hòa tan nước dư, lọc bỏ kết tủa cho dung dịch nước lọc phản ứng hết với dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu 0,3 mol Ag - Phần 2: đun nóng với dung dịch H2SO4 lỗng để thực phản ứng thủy phân Hỗn hợp sau phản ứng trung hòa dung dịch NaOH (vừa đủ), sau cho tồn dung dịch thu thực phản ứng tráng gương với dung dịch AgNO3/NH3 dư, phản ứng xong, thu 1,92 mol Ag Biết phản ứng thủy phân đạt hiệu suất 60% phản ứng thủy phân tinh bột không tạo sản phẩm khác glucozo Xác định khối lượng (gam) hỗn hợp X Hướng dẫn Phần 1: Phần 2: NH C5H11O5CHO + Ag2O C5H11O5COOH + 2Ag↓ 0,15 ←0,3 H SO nC H O (C6H10O5)n + nH2O 12 a→ an H%60% nAg1,92 nGlucozo = 0,15 + 0,6an 2.(0,15 + 0,6an) = 1,92 → an = 1,35 → mX = 2.(180.0,15 + 162.1,35) = 491,4 (gam) Vậy khối lượng X là: 491,4 (gam) 2.2 Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu A cần dùng vừa đủ 15,4 lít (đktc) khơng khí, thu hỗn hợp khí B gồm CO2, H2O N2 Dẫn hỗn hợp B vào bình chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, thu 10 gam kết tủa Sau thí nghiệm, khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 2,45 gam so với khối lượng nước vơi ban đầu thấy 12,88 lít khí (đktc) Biết phân tử khối A nhỏ 150 đvC khơng khí chứa 20% O2 80% N2 thể tích a) Xác định công thức phân tử chất A b) Xác định công thức cấu tạo thu gọn chất: A, X, Y, Z T, biết chúng thỏa mãn sơ đồ phản ứng sau: o o o H O,80o C AgNO /NH NaOH,t NaOH,t 1500 C 3 A X Y Z T A o CaO HgSO t C Hướng dẫn a) nkk 5.nO nN 4.nO N :0,575 nO 0,1375 2 nkk 0,6875 nN2 (kk) 0,55 N2 (A) 0,025 CaCO3 : 0,1 CO2 O2 Ca(OH)2 A H O mdd giaûm : 2,45(g) 0,1375 dö m(g) N N2 : 0,575 Ca(OH)2 dö nCO2 nCaCO3 0,1 H2 O Theo đề bài: mdd m m(CO H O) giaûm 2 0,175 nC nCO2 BTNT Giả sử CTPT.A: CxHyOzNt nH 2.nH2 O x : y : z : t nC : nH : nO : nN nN 2.nN 0,1 : 0,35 : 0,1 : 0,05 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] M 150 CTÑGN.A A (C2 H7 O2 N)n n CTPT.A : C2 H7O2 N b) Vì A pứ với NaOH nên CTCT A là: CH3COONH4 HCOONH3CH3 X : CH3COONa A : CH3COONH Y pứ 15000C nên Y là: CH4 → Z : CH CH T : CH3CHO Vậy A là: CH3COONH4 (amoniaxetat) Câu 3: (5,0 điểm) 3.1 Hỗn hợp X gồm CH4, C2H4 C2H2 Đốt cháy hoàn toàn 0,45 mol X, thu 12,6 gam H2O Mặt khác, dẫn 7,8 gam X qua dung dịch nước Br2 (dư) phản ứng kết thúc, thấy khối lượng Br2 tham gia phản ứng 60 gam Xác định khối lượng chất 7,8 gam hỗn hợp X Hướng dẫn Giả sử mol x y z 0,45 CH : x x 0,15 BTNT.H 0,45 mol X C2 H : y 4x 4y 2z 2.nH O y 0,1 C H : z z 0,2 1,4 2 P2 = k.P1 (16x 28y 26z).k 7,8 nBr2 = nC2H4 2.nC2H2 (y 2z).k 0,375 Vậy khối lượng chất X là: 1,8g; 2,1g; 3,9g 3.2 Hỗn hợp X gồm K, Al Fe Cho m gam X vào lượng H2O dư, thu 4,48 lít (đktc) khí H2 chất rắn Y Hòa tan hồn tồn Y vào dung dịch HCl dư, thu 8,96 lít (đktc) khí H2 Mặt khác, lấy m gam X cho vào dung dịch KOH dư, thu 7,84 lít (đktc) khí H2 Các phản ứng xảy hoàn toàn Xác định m Hướng dẫn H O H2 : V1 V1V2 X X tác dụng với H2O Al dư KOH H2 : V2 Giả sử số mol kim loại là: x, y, z Pt: K + H2O → KOH + ½ H2↑ x→ x 0,5x Al + KOH + H2O → KAlO2 + 1,5H2↑ x ←x→ 1,5x → 0,5x + 1,5x = 0,2 → x = 0,1 K (1) 0,5H (2) K : 0,1 KOH y 0,2 Qui tắc hóa tri (3) (2) 0,1.0,5 1,5y 0,35 Al 1,5H2 Và Al : y HCl Fe : z (2) 01,.0,5 1,5y z 0,4 z 0,05 (2) Fe H Vậy m = 12,1(g) Câu 4: (5,0 điểm) [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] 4.1 Cho dung dịch X chứa AlCl3 HCl Chia dung dịch X thành hai phần nhau: - Cho phần tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu 71,75 gam kết tủa - Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào phần 2, lượng kết tủa thu từ thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Các phản ứng xảy hoàn toàn Xác định số mol AlCl3, số mol HCl dung dịch X giá trị x (trên đồ thị) Hướng dẫn Vì nAl(OH)3 max = a → nAlCl3 = a AlCl3 : a BTNT.Cl 3.nAlCl3 nHCl nAgCl Giả sử mol phần HCl : b 3a b 0,5 Pt: HCl + NaOH → NaCl + H2O b→ b - Tại nNaOH = 0,14: kết tủa lên max (chưa bị hòa tan) AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl 0,6a ←0,2a a 0,15 3a b0,5 → b + 0,6a = 0,14 b 0,05 - Tại nNaOH = x: kết tủa bị hòa tan phần Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 0,12→ 0,12 Dư: 0,03 → x = 0,05 + 3.0,15 + 0,12 = 0,62 (mol) Vậy x = 0,62 4.2 Cho 33,84 gam hỗn hợp X gồm Mg Fe vào dung dịch chứa a mol Cu(NO3)2, khuấy đều, sau thời gian, thu dung dịch Y 38,24 gam chất rắn Z Cho Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH, toàn lượng kết tủa thu đem nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thấy lại 16 gam chất rắn khan a) Xác định giá trị lớn a đạt b) Trong trường hợp a có giá trị lớn nhất, cho 19,12 gam chất Z phản ứng hết với axit H2SO4 đặc dư, thu 10,752 lít khí SO2 Xác định khối lượng chất có X Cho SO2 sản phẩm khử Hướng dẫn [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] a) Nhận xét: 33,84g X > 16g rắn → kim loại dư Chú ý: sau thời gian ám chất tham gia dư Mg Cu(NO3 )2 Raén Z:38,24(g) X a mol NaOH to ddY Rắn :16(g) Fe dư 33,84(g) Giả sử mol pứ kim loại X là: Mg(2) Cu(2) Mg : x Bảo toàn hoùa tri 24 64 (64 24)x (64 56)y 38,24 33,84 (1) (2) (2) Fe : y Fe Cu 56 64 MgO : x Raén Fe2 O3 : 0,5y 40x 160.0,5y 80(a x y) 16 (2) CuO : a x y (1) a max y=0 Từ 10a y 2,55 amax 0,255 (2) b) giá trị a đạt max Fe chưa tham gia pứ Giả sử số mol Mg dư là: z (mol) 19,12g Z cho 0,48 mol SO2 → 38,24g Z cho 0,96 mol SO2 Mgdö : z 24z 64x 56y 38,24 x 0,11 Mg : 0,15 10,64% Z Cu : x 2z 2x 3y 2.0,96 y 0,54 X Fe : 0,54 89,36% Fe : y 24(x z) 56y 33,84 z 0,04 33,84(g) Vậy %m kim loại X là: 10,64% 89,36% 4.3 Điện phân (với điện cực trơ có màng ngăn xốp) dung dịch chứa 0,05 mol CuSO4 x mol KCl dòng điện chiều có cường độ 5A, sau thời gian, thấy khối lượng dung dịch sau điện phân giảm 9,475 gam so với dung dịch ban đầu Cho hết dung dịch thu sau điện phân phản ứng với Al dư, phản ứng xong thấy thoát 1,68 lít khí H2 (đktc) Xác định x tính thời gian (giây) điện phân Cho hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hòa tan khí nước bay nước Hướng dẫn Dung dịch sau điện phân có mơi trường axit hay kiềm hòa tan Al sinh H2 Bảo toàn hóa tri nCu nH2 nCl2 2nO2 0,05 a 0,5x 2b Catot Anot mddgiaûm mCu mH2 mCl2 mO2 64.0,05 2a 71.0,5x 32b 9,475 Ta chưa biết sau điện phân dd có mơi trường Catot: 2H2O + 2e → 2OH- + H2↑ Anot: H2O – 2e → 2H+ + ½ O2↑ Al + OH- + H2O → AlO2- + 1,5H2↑ 0,05 ←0,075 + 3+ Al + 3H → Al + 1,5H2↑ [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] 0,15 ←0,075 nOH 2.nH2 TH : OH dö 2a 4b 0,05 (3) nH 4.nO2 Ta có nOH 2.nH2 TH : H dö 4b 2a 0,15 (4) nH 4.nO2 a 0,075 I.t (1) n 96500.n 96500 Giải hpt (2) b 0,025 ne trao đổi 2.nCu 2.nH2 t 4825(s) (3) x 0,15 0,25 (4) Vậy giá trị x = 0,15 t = 4825 (s) ... ứng hết với axit H2SO4 đặc dư, thu 10, 752 lít khí SO2 Xác định khối lượng chất có X Cho SO2 sản phẩm khử Hướng dẫn [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] a) Nhận xét: 33,84g X > 16g... y : z : t nC : nH : nO : nN nN 2.nN 0,1 : 0,35 : 0,1 : 0,05 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUN HĨA PHÚ N 2017] M 150 CTĐGN.A A (C2 H7 O2 N)n n CTPT.A : C2 H7O2 N b) Vì A... 0,4 z 0,05 (2) Fe H Vậy m = 12,1(g) Câu 4: (5,0 điểm) [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA PHÚ YÊN 2017] 4.1 Cho dung dịch X chứa AlCl3 HCl Chia dung dịch X thành hai phần nhau: -