[GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] Câu 1: (2,0 điểm) Cho hỗn hợp X gồm Cu, Ag, Fe, Al tác dụng với oxi dư, đun nóng thu chất rắn Y Cho Y vào dung dịch HCl dư, khuấy kĩ, sau lấy dung dịch thu cho tác dụng với dung dịch NaOH loãng, dư Lọc lấy kết tủa tạo thành, đem nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu chất rắn Z Biết phản ứng xảy hồn tồn Viết phương trình phản ứng cho biết chất rắn Z chứa chất nào? Hướng dẫn Al2 O3 AlCl3 Al,Fe Fe(OH)3 t Fe2 O3 t HCl NaOH X O2 Y Fe2 O3 dd FeCl dö dö Cu(OH) Cu,Ag CuO CuO,Ag CuCl2 Pt: t 4Al + 3O2 2Al2O3 t 2Fe2O3 4Fe + 3O2 t 2CuO 2Cu + O2 Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O AlCl3 + 4NaOH → 3NaCl + NaAlO2 + 2H2O FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3↓ CuCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Cu(OH)2↓ t Fe2O3 + 3H2O 2Fe(OH)3 t CuO + H2O Cu(OH)2 Cho 10,8 gam hỗn hợp A gồm Cu kim loại M (khối lượng M lớn khối lượng Cu) tác dụng với dung dịch HCl dư, thu 2,912 lít khí (đktc) Nếu cho hỗn hợp A tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng thu 5,6 lít khí SO2 (sản phẩm [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] khử nhất, đktc) Mặt khác, cho 5,4 gam hỗn hợp A tác dụng với 160 ml dung dịch AgNO3 1M thu m gam chất rắn Biết phản ứng xảy hồn tồn, kim loại M khơng có hóa trị (I) hợp chất Xác định giá trị m Hướng dẫn HCl H2 : 0,13 dö Cu : x H2SO4 ñ,n A SO2 : 0,25 dö M : y AgNO3 Raén 10,8(gam) 0,32(mol) 2m(g) TH1: Kim loại M có hóa trị khơng đổi (giả sử hóa trị n, n Z*;n 0) Pt: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2↑ y→ 0,5ny 2M + 2nH2SO4 → M2(SO4)n + nSO2↑ + 2nH2O y→ 0,5ny Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O x→ x 0,5ny 0,13 x 0,12 M 12n mMmCu Loaïi Ta có 64x My 10,8 ny 0,26 M 24(Mg) x 0,5ny 0,25 My 3,12 TH2: Kim loại M có hóa trị thay đổi (khi hóa trị với HCl 2, với H2SO4 đ,n Pt: M + 2HCl → MCl2 + H2↑ y→ y 2M + 6H2SO4 → M2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O y→ 1,5y Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O x→ x y 0,13 x 0,055 M 56(Fe) Ta có 64x My 10,8 My 7,28 x 1,5y 0,25 Vậy tốn có nghiệm Fe Câu 2: (2,0 điểm) Cho hỗn hợp muối gồm K2CO3, MgCO3 BaCO3 Trình bày phương pháp điều chế kim loại riêng biệt (các hóa chất điều kiện cần thiết coi có đủ) Hướng dẫn KCl HCl đpnc Dung dich:K CO3 K K CO3 dö HCl dö H 2O MgCO3 đpnc dư Ba MgCO3 to MgO H2O Dung dich:Ba(OH)2 BaCO Raén dư đpnc BaCO3 BaO Mg Raén : MgO Pt: K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2↑ + H2O ñpnc 2K + Cl2↑ 2KCl o t MgO + CO2↑ MgCO3 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] o t BaCO3 BaO + CO2↑ BaO + H2O → Ba(OH)2 ñpnc 2Ba(OH)2 2Ba + O2↑ + 2H2O ñpnc 2MgO 2Mg + O2↑ Dẫn từ từ khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO2 sau: Xác định giá trị V Hướng dẫn - Tại nCO2 = 0,03 (mol) Pt: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,03→ 0,03 - Tại nCO2 = 0,13 (mol) Pt: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,1V ←0,1V→ 0,1V CO2 + NaOH → NaHCO3 0,2V ←0,2V CO2 + BaCO3 + H2 O → Ba(HCO3)2 (0,1V – 0,03) ←(0,1V – 0,03) →(0,4V – 0,03) Suy ra: 0,4V – 0,03 = 0,13 → V = 0,4 (lít) = 400 ml Câu 3: (2,0 điểm) Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 KClO3, sau thời gian thu 43,4 gam hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, đun nóng, sau phản ứng thu 15,12 lít Cl2 (đktc) dung dịch Z gồm chất tan MnCl2, KCl HCl dư Tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp X Hướng dẫn O KMnO4 : x t Cl2 : 0,675(mol) X HCl Y KClO : y ddZ : MnCl2 : KCl;HCl 43,4(g) 48,2(gam) mX mY mO2 BTKL O2 48,2 43,4 mO2 0,15 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] 158x 122,5y 48,2 5.nKMnO4 6.nKClO3 4.nO2 2.nCl2 BT mol e 5x 6y 1,95 x 0,15 KMnO4 : 49,17% %m(X) y 0,2 KClO3 : 50,83% Cho m gam bột Cu vào 400 ml dung dịch AgNO3 0,2M sau thời gian phản ứng thu 7,76 gam hỗn hợp rắn X dung dịch Y Lọc tác X, thêm 5,85 gam bột Zn vào Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 10,53 gam chất rắn Z Xác định giá trị m Hướng dẫn Raén X:7,76(g) AgNO3 Raén Z:10,53(g) Cu Zn 0,08 m(g) Dung dich Y 0,09 Dung dich G:Zn(NO3 )2 NO : 0,08 BTNT.NO3 Nhận thấy rằng: G có: Zn(NO3 )2 Zn : 0,09 0,04(mol) mCu mAgNO3 mZn mX mZ mG BTKL m 13,6 5,85 7,76 10,53 7,56 m 6,4(g) Câu 4: (2,0 điểm) Hỗn hợp A gồm khí metan, etilen axetilen Dẫn từ từ 2,8 lít hỗn hợp A (đktc) qua bình chứa dung dịch brom, thấy bình brom bị nhạt màu có 20 gam brom tham gia phản ứng Mặt khác, đốt cháy hồn tồn 5,6 lít A (đktc) cho tồn sản phẩm cháy qua bình đựng 180 gam dung dịch NaOH 20%, sau thí nghiệm thu dung dịch chứa NaOH với nồng độ 2,75% Tính thành phần % theo thể tích khí hỗn hợp A Hướng dẫn Br2 CH : x 0,25 A C2 H : y O CO2 NaOH 2 Dung dich NaOHdö C H : z 0,9(mol) H O 2 2,75% 0,25(mol) Pt: C2H4 + Br2 → C2H4Br2 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 t CO2 + 2H2O CH4 + 2O2 t 2CO2 + 2H2O C2H4 + 3O2 t 2CO2 + H2O C2H2 + 2,5O2 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] BTNT.C BTNT.Na Na2 CO3 NaOHdö BTNT.C CO2 : x 2y 2z x 2y 2z 0,92x 4y 4z BTNT.H H2 O : 2x 2y z m dd sau pứ= m(CO2 H2 O) m dd NaOH 18080x 124y 106z CH : 48% x y z 0,25 x 0,12 y 0,01 %V(A) C2 H : 4% y 2z 0,25 36 80x 160y 160z 2,75%.(180 80x 124y 106z) z 0,12 C H : 48% 2 Hóa 8,64 gam hỗn hợp B gồm axit no, đơn chức, mạch hở X axit no, đa chức Y (có mạch cacbon hở, khơng phân nhánh) thu thể tích thể tích 2,8 gam N2 (đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 8,64 gam hỗn hợp B thu 11,44 gam CO2 Tìm cơng thức phân tử, công thức cấu tạo hai axit Hướng dẫn RCOOH O2 B CO2 H2 O R'(COOH)2 0,26 8,64(gam) 0,1(mol) Axit không phân nhánh nên Y axit chức X : Cn H2n O2 O2 nCO2 H2 O nCO2 nH2O Đốt cháy Y : C H nY nCO2 nH2 O n 2n 2 O O2 nCO2 (n 1)H O n n 1 nY = nCO2 nH2O BTKL x 0,2 8,64 32x 11,44 18y O : x Giả sử mol BTNT.O 2(y 0,16) 4(0,26 y) 2x 0,52 y y 0,2 H2 O : y nCO2 2,6 Soá C RCOOH : 0,04 nB 2.nH2 O R(COOH)2 : 0,06 Soá H 4 nB RCOOH : 0,04 R(lẻ loại) TH1 : Số CY 2,6 (COOH)2 : 0,06 HCOOH : 0,04 R(lẻ loại) Ta có 2TH sau: R(COOH)2 : 0,06 TH2 : Soá CX 2,6 CH3 COOH : 0,04 R(COOH) : R 14( CH ) 2 X : CH3COOH : 0,04 Vậy Y : CH2 (COOH)2 : 0,06 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] Câu 5: (2,0 điểm) Hỗn hợp X chứa este mạch hở không phân nhánh (khơng chứa nhóm chức khác) Để phản ứng với 41,24 gam X cần dùng 280 ml dung dịch NaOH 2M (đun nóng), thu hỗn hợp muối Y hỗn hợp Z chứa ancol no Trộn hỗn hợp Y với vơi tơi xút dư, đun nóng, thu 11,2 lít (đktc) chất khí hiđrocacbon no đơn giản Mặt khác, để đốt cháy 41,24 gam X cần dùng 42,784 lít O2 (đktc) Tính thành phần % khối lượng ancol có hỗn hợp Z Hướng dẫn Z : ancol no A NaOH NaOH 0,56 CH : 0,5 X B Muoái Y CaO,t o C O2 CO2 H2 O 1,91 41,24(g) CH3 COO Hiđrocacbon no, đơn giản là: CH4 goác axit COO CH2 COO nCOO = nNaOH = 0,56 → nO(X) = 2.nCOO = 1,12 (mol) NaOH : 0,56 Este chức Và X hôn hợp Este đa chức CH4 : 0,5 X : 0,5 BTKL 41,24 32.1,91 44x 18y CO2 : x x 1,68 mX mC mH mO 12.nCO 2.nH O 16.nO Ta coù 2 H2 O : y y 1,58 41,2412x 2y 0,56.2 A : Cn H 2n O2 O2 nCO2 H O nCO2 nH2O nB 2.nC nCO2 nH O Đốt cháy B : Cn H 2n2 O4 O2 nCO2 (n 1)H O b 2c 0,1 n n 1 nB = nCO2 nH2O C : C H n 2n 4 O6 O2 nCO2 (n 2)H O n n 2 1 2.nC = nCO2 nH2O NaOH CH3COOR1 : a a 2b 3c 0,56 a 0,38 Soá C nCO2 3,6 0,56 COOR1 CH4 nX X CH2 : b a b 3c 0,5 b 0,06 0,5 COOR2 H O: 1,58 c 0,02 Soá H 2.nH2 O 6,8 b 2c 0,1 (CH COO) R : c nX CO2 : 1,68 3 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] CH3COOCH3 : 0,38 CH3OH : 0,44; 75,37% R : C H COOCH mX = 41,24(g) X CH2 : 0,06 2 C2 H 5OH : 0,06; 14,78% COOR2 C H (OH) : 0,02; 9,85% R3 : C3 H5 (CH COO) R : 0,02 3 18,68(g) ...[GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] khử nhất, đktc) Mặt khác, cho 5,4 gam hỗn hợp A tác dụng với 160 ml dung... CO2↑ + H2O ñpnc 2K + Cl2↑ 2KCl o t MgO + CO2↑ MgCO3 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] o t BaCO3 BaO + CO2↑ BaO + H2O → Ba(OH)2 ñpnc 2Ba(OH)2 2Ba + O2↑... 48,2(gam) mX mY mO2 BTKL O2 48,2 43,4 mO2 0,15 [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HÓA ĐHSP HÀ NỘI 2017] 158x 122,5y 48,2 5.nKMnO4 6.nKClO3 4.nO2 2.nCl2 BT mol e