Đáp án đề HSG Năm 2009

Đáp án và thang điểm môn hóa Câu Nội dung Thang điểm Câu I 3,5đ 1.Hiện tợng xảy ra khi cho kali vào các dung dịch Các dung dịch đều có khí không màu bay ra K + H 2 OKOH + H 2 Sau đó: Dung dịch MgSO 4 có kết tủa trắng và không tan trong KOH d MgSO 4 +2KOHMg(OH) 2 +K 2 SO 4 Dung dịch NH 4 Cl có khí mùi khai bay ra NH 4 Cl + KOHNH 3 +KCl +H 2 O Dung dịch FeCl 2 có kết tủa trắng và hóa nâu trong không khí : FeCl 2 +2KOHFe(OH) 2 +2KCl 4Fe(OH) 2 + O 2 +2H 2 O4Fe(OH) 3 Dung dịch FeCl 3 có kết tủa nâu: FeCl 3 +3KOHFe(OH) 3 +3KCl Dung dịch CuSO 4 có kết tủa xanh: CuSO 4 +2KOHCu(OH) 2 +K 2 SO 4 Dung dịch AlCl 3 có kết tủa trắng keo, tan nếu KOH d: AlCl 3 +3KOHAl(OH) 3 +3KCl Al(OH) 3 + KOHKAlO 2 +2H 2 O 2.Các phơng trình phản ứng a/ FeS 2 + 18HNO 3 đặcFe(NO 3 ) 3 +2H 2 SO 4 +15 NO 2 +7 H 2 O FeS 2 + 14H + +15NO 3 - Fe 3+ + SO 4 2- +15NO 2 +7 H 2 O b/ FeCO 3 + 4HNO 3 đặc Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 +CO 2 +2H 2 O FeCO 3 +4H + +NO 3 - Fe 3+ + NO 2 +CO 2 +2H 2 O c/3Na 2 CO 3 +2FeCl 3 + 3 H 2 O2Fe(OH) 3 +3CO 2 +6NaCl CO 3 2- + Fe 3+ + 3 H 2 O2Fe(OH) 3 +3CO 2 3. Tách các chất: Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , SiO 2 Dùng dung dịch HCl d tách đợc SiO 2 , dung dịch thu đợc gồm AlCl 3 , FeCl 3 Al 2 O 3 + 6HCl 2AlCl 3 +3H 2 O Fe 2 O 3 + 6HCl 2FeCl 3 +3H 2 O Cho dung dịch thu đợc phản ứng với dung dịch KOH d, thu đợc kết tủa. FeCl 3 +3KOHFe(OH) 3 +3KCl AlCl 3 +3KOHAl(OH) 3 +3KCl Al(OH) 3 + KOHKAlO 2 +2H 2 O Lọc nung kết tủa đến khối lợng không đổi 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 025 025 2Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 + 3H 2 O Sục CO 2 d vào dung dịch sau phản ứng KAlO 2 +CO 2 +2H 2 OAl(OH) 3 +KHCO 3 CO 2 +KOHKHCO 3 Lọc và nung kết tủa đến khối lợng không đổi thu đợc Al 2 O 3 2Al(OH) 3 Al 2 O 3 + 3H 2 O 025 0,25 Câu II 4,5đ 1.Ba(NO 3 ) 2 + K 2 CO 3 BaCO 3 + 2KNO 3 +Nếu x=y:Dung dịch A gồm K + , NO 3 - yxnn NOK 22 3 === + +Nếu x>y: Dung dịch A gồm K + , , Ba 2+ xmolnmolyxnymoln NOBaK 2,)(,2 3 2 === ++ +Nếu x<y: Dung dịch A gồm K + , NO 3 - , CO 3 2- molxynxmolnymoln CONOK )(,2,2 2 33 === + 2. Phơng trình phản ứng: NH 3 +H 2 O NH 4 + + OH - Ban đầu 1,5 0 0 Phân li x x x Cân bằng 1,5-x x x 14 2 10.7,1 5,1 = = x x K Giả sử x<< 1,5 x=1,6.10 -7 M. Vậy [H + ]= 0,625.10 -7 M 3.Theo đề ra 2 muối của kali là: KNO 2 , KNO 3 PTPƯ: 2KNO 3 2KNO 2 +O 2 (1) x x x/2 Khí A:O 2 , X: KNO 2 2KNO 2 + 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2NO + K 2 SO 4 + 2H 2 O (2) x+y x+y Khí B là: NO ( không màu) 2NO + O 2 2NO 2 Khí C (3) (nâu đỏ) molnn OA 015,0 4,22 336,0 2 === molnn NOB 04,0 4,22 896,0 == Gọi x, y là số mol của KNO 3 , KNO 2 Theo (1) (2) và đề ra ta có: x= 0,03 mol ; y= 0,01 mol Khối lợng của hỗn hợp muối : m =3,03 + 0,85=3,88 g 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 % C KNO 3 = 78,1%: % C KNO 2 =21,9 % 4.Phơng trình phản ứng: 8 Al +30 HNO 3 8Al(NO 3 ) 3 + 3 NH 4 NO 3 + 9 H 2 O (1) x 30/8 .x 4 Zn +10 HNO 3 4 Zn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3 H 2 O (2) y 10/4 y Theo đề ra moln HNO 0175,0 3 = Gọi x,y lần lợt là số mol của Al, Zn trong hỗn hợp ban đầu Theo (1),(2) ta có 27x +65 y= 0,31 x= 0,002 mol 30/8. x + 10/4.y= 0,0175 y=0,004 mol gmgm ZnAl 26,0004,0.65;054,0002,0.27 ==== Dẫn khí NH 3 vào dung dch X(Al(NO 3 ) 3 ; Zn(NO 3 ) 2 ) thì có phản ứng Al(NO 3 ) 3 + 3 NH 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3NH 4 NO 3 (3) Zn(NO 3 ) 2 + 2 NH 3 + 2 H 2 O Zn(OH) 2 + 2NH 4 NO 3 (4) Zn(OH) 2 + 3 NH 3 [Zn(NH 3 ) 4 ](OH) 2 (5) Để có kết tủa lớn nhất thì phản ứng (5) không xảy ra lVmoln NHNH 3136,0014,0004,0.2002,0.3 33 ==+= mlV NH 6,313 3 = Để có kết tủa nhỏ nhất thì phản ứng (5) xảy ra mlVlVmoln NHNHNH 4,5825824,0026,0 333 === 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu III 4,5đ 1. Từ sơ đồ phản ứng và công thức phân tử của A 1 là:C 5 H 8 O 2 CTCT A 1 : CH 2 =CHCOOCH 2 -CH 3 PTPƯ: CH 2 =CHCOOCH 2 -CH 3 +NaOH CH 2 =CHCOONa+CH 3 -CH 2 OH(1) A A 4 A 2 2CH 3 -CH 2 OH CH 2 =CH-CH=CH 2 + H 2 O (2) A 2 A 3 nCH 2 =CH-CH=CH 2 ( - CH 2 -CH=CH-CH 2 -) n (3) 2 CH 2 =CHCOONa + H 2 SO 4 2 CH 2 =CHCOOH + Na 2 SO 4 (4) A 4 A 5 CH 2 =CHCOOH + CH 3 OH CH 2 =CHCOOCH 3 + H 2 O (5) 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 A 5 A 6 nCH 2 =CHCOOCH 3 (-CH 2 -CH-) n (6) | COOCH 3 2. Công thức đơn giản của axit X là C 2 H 3 O 2 CTTN (C 2 H 3 O 2 ) n Công thức phân tử của X là: C 2n H 3n O 2n . Vì X là axit nên công thức X là: C n H 2n (COOH) n . Để X là axit thì Số nt H 2.Số nt C+2- Số nhóm chức 2n 2n+2-n n 2 n=2 CTPT X: C 4 H 6 O 4 CTCT X: HOOC-CH 2 CH 2 -COOH Gọi công thức của hai ancol là: R 1 OH , R 2 OH (R 1 <R 2 ) Theo đề ra: 1molY 7 mol CO 2 Trong Y có 7 nguyên tử C.Mặt khác Y không phản ứng với Na trong gốc ancol có 3 nguyên tử C. Vậy hai ancol là CH 3 OH và C 2 H 5 OH Cấu tạo của Y: CH 3 OOC- CH 2 CH 2 -COOCH 2 -CH 3 PTPƯ: HOOC-CH 2 CH 2 -COOH + CH 3 OH + C 2 H 5 OH CH 3 OOC- CH 2 CH 2 -COOCH 2 -CH 3 +2H 2 O 3. Q.C 7 H 6 O 3 ; Q 1 : C 7 H 4 Na 2 O 3 ; Q 2 : C 7 H 5 NaO 3 ; Q 3 : C 8 H 8 O 3 Từ các phản ứng trên công thức của Q là HO-C 6 H 4 -COOH PTPƯ: HO-C 6 H 4 -COOH + NaOH NaO-C 6 H 4 -COONa + H 2 O HO-C 6 H 4 -COOH + NaHCO 3 HO-C 6 H 4 -COONa+ CO 2 +H 2 O HO-C 6 H 4 -COOH + CH 3 OH HO-C 6 H 4 -COOCH 3 +H 2 O 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu IV 3,5đ 1.Gọi công thức của oxit sắt là: Fe n O m PTPƯ: Fe n O m + mH 2 nFe + mH 2 O (1) x nx Fe + HCl FeCl 2 + H 2 (2) nx nx moln H 3,0 4,22 72,6 2 == Gọi x,y là số mol của Cu, Fe trong hỗn hợp Theo (2) ta có: molnxn H 3,0 2 == Theo đề ra: (56n+16m)x +64y=36 (I) 56nx+64y=29,6 (II) Ta có: (56n+16m)x +64y=36 y=0,2 mol 56nx+64y=29,6 nx= 0,3 n/m= 3/4 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 Công thức oxit sắt là Fe 3 O 4 Số gam Cu=0,2.64= 12,8 g; Số gam Fe 3 O 4 =36-12,8=23,2 g 2.Chất rắn B là Cu: x=0,2 mol gmm CuB 8,12 == 3. Số mol AgNO 3 = 0,2.1 = 0,2 mol Cu + 2AgNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag (1) 0,1 0,2 0,2 Khối lợng tăng: m tăng = 108.0,2-64.0,1=15,2 g Khối lợng chất rắn: 36 + 15,2= 51,2 g 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu V 4đ 1. gmmoln OO 72,232.085,0085,0 4,22 904,1 22 ==== Sơ đồ phản ứng: A + O 2 CO 2 + H 2 O Ta có: gmmmm OAOHCO 6,472,288,1 222 =+=+=+ Gọi x là số mol CO 2 . Từ 3 4 2 2 = OH CO n n xnn COOH 75,0. 4 3 22 = Ta có: 44x+18.0,75x= 4,6 x = 0,08 mol m C = 0,96 g; m H = 0,12 g m O = 0,8 g C:H:O = 8: 12 : 5 Công thức đơn giản: C 8 H 12 O 5 CTTN: ( C 8 H 12 O 5 ) n M=188n<200 n <1,06 n=1 . Công thức phân tử: C 8 H 12 O 5 2.Công thức cấu tạo của A Ptp: Na 2 CO 3 + 2 HCl 2 NaCl + H 2 O + CO 2 (1) molnn COCONa 02,0 4,22 448,0 232 === Khi A tác dụng với NaOH cho 2 muối của hai axit hữu cơ đơn chức có công thức chung. Hỗn hợp X gồm C x H y O 2 Na và NaOH d. Đốt X. 2 C x H y O 2 Na + (4x+y-3)/2 O 2 (2x-1) CO 2 + y H 2 O + Na 2 CO 3 (2) 0,02 0,01 2NaOH d + CO 2 Na 2 CO 3 + H 2 O (3) 0,02 0,01 n A = 0,01 mol Theo đề ra:n NaOH ban đầu = 0,04 mol. Khối lợng muối là : 1,76 gam Gọi công thức 2 axit là RCOOH, R , COOH. Phản ứng tạo A 0,25 0,25 0,25 0.25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 RCOOH + R (OH) 2 + R , COOH RCOO-R - OOCR + 2H 2 O A là: RCOO-R - OOCR nên trong R có cha 1 oxi Phản ứng A+ NaOH RCOO- R - OOCR + 2 NaOH RCOONa + R COONa + R (OH) 2 Gọi R 1 COONa là công thức tơng đơng của hai muối Ta có: R 1 + 67 = 88 R 1 = 21 Nếu R< R thì R< 21 R là H hoặc - CH 3 Vì n R = n R ,=0,01 mol R 1 = (R +R )/ 2 = 21 Nếu R là H R = 41 R là -C 3 H 5 Nếu R là CH 3 R = 27 R là -C 2 H 3 Vậy công thức của A là + R là H, R là -C 3 H 5 R là CH 2 - CH- CH 2 OH | | Hoặc CH 2 - CH (OH) - CH 2 | | CH 2 - OCOH CH 2 - OCOC 3 H 5 CH 2 - OCOC 3 H 5 | | | CH- OCO-C 3 H 5 CH- OCO-H CH- OH | | | CH 2 OH CH 2 OH CH 2 -OCO-H + R là -CH 3 R là -C 2 H 3 R là CH 2 - CH- CH 2 OH | | Hoặc CH 2 - CH (OH) - CH 2 | | CH 2 - OCOCH 3 CH 2 - OCOC 2 H 3 CH 2 - OCOC 2 H 3 | | | CH- OCO-C 2 H 3 CH- OCO-CH 3 CH- OH | | | CH 2 OH CH 2 OH CH 2 -OCO-CH 3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Nếu thí sinh làm cách khác đúng thì vẫn cho điểm . Đáp án và thang điểm môn hóa Câu Nội dung Thang điểm Câu I 3,5đ 1.Hiện tợng xảy ra khi cho kali vào các dung dịch Các dung dịch đều có khí không. x x K Giả sử x<< 1,5 x=1,6.10 -7 M. Vậy [H + ]= 0,625.10 -7 M 3.Theo đề ra 2 muối của kali là: KNO 2 , KNO 3 PTPƯ: 2KNO 3 2KNO 2 +O 2 (1) x x x/2