Đang tải... (xem toàn văn)
Cho mét Ýt bét Cu vµo dung dÞch A , ®un nãng th× thÊy dung dÞch chuyÓn sang mµu xanh lam vµ kh«ng cã khÝ tho¸t ra... ë hai bµi to¸n häc sinh cã thÓ gi¶i theo c¸ch kh¸c.[r]
(1)Sở GD - ĐT Thanh hoá §Ị thi chän häc giái líp 12 THPT Trêng THPT Cẩm thuỷ I Năm học 2008 - 2009
Môn thi : Hoá học
( Thời gian làm : 180 phút không kể thời gian phát đề )
C©u :
1) Nhiệt phân hoàn toàn m gam Cu(NO3)2 đợc chất rắn A hỗn hợp B - Thổi H2 d qua A nung nóng tới hồn tồn, đợc chất rắn E
- Cho hỗn hợp khí B hấp thụ hết nớc, đợc dung dịch D
- Chất rắn E tác dụng với dung dịch D thấy có m gam chất rắn không tan , phản ứng tạo NO Viết phơng trình hoá học xảy phản ứng Tính m / m’
2) Cho mẫu FeS vào dung dịch HNO3 ( vừa đủ ) có lẫn lợng axit sunfuric Sau phản ứng xảy xong ta thu đợc dung dịch A khí NO Cho bột Cu vào dung dịch A , đun nóng thấy dung dịch chuyển sang màu xanh lam khơng có khí Giải thích viết PTHH dạng phân tử ion rút gọn xảy để mơ tả thí nghiệm
3) Để làm nớc đục, ngời ta lại dùng phèn chua: K2SO4 Al2(SO4)3.12H2O hồ tan vào n-ớc đục Giải thích viết phơng trình hố học để minh hoạ
C©u :
1) Viết phơng trình phản ứng 2- metylbuta -1,3 - đien với brom HBr theo tỉ lệ số mol 1:1 2) Đun nóng etanol với H2SO4 đặc 1700c thu đợc phần bay lên có chất hữu A, B, C, D, E, F chất vô G, H, I Làm ngng tụ hết A, B, C, D, E Ba khí cịn lại I, F, G
Các chất A, B, C, D, E, F, G, H, I chất ? Biết có chất hữu tác dụng đợc với Natri , hai chất khí tác dụng đợc với dung dịch kiềm
3) Bốn chất hữu A, B, C, D có cơng thức phân tử C2H2On ( n ) : - A, B, C tác dụng đợc với dung dịch AgNO3/NH3
- C, D tác dụng đợc với dung dịch NaOH - A tác tác dụng đợc với nớc
Xác định A, B, C, D viết phơng trình phản ứng
C©u 3:
Trong bình kín dung tích 56 lít chứa N2 H2 theo tỉ lệ thể tích : 00c, 200 atm chất xúc tác Nung nóng bình thời gian sau đa nhiệt độ 00c thấy áp xuất bình giảm 10% so với áp xuất ban đầu
1) TÝnh hiÖu xuÊt phản ứng điều chế NH3 2) Nếu lấy
2 lợng NH3 tạo thành điều chế đợc lít dung dịch NH3 25% ( d = 0,907 g/ml)
3) NÕu lÊy
2 lợng NH3 tạo thành điều chế đợc lít dung dịch HNO3 67% ( d = 1,40 g/ml ), biết hiệu xuất trình điều chế HNO3 80%
4) Lấy V ml dung dịch HNO3 pha loãng nớc đợc dung dịch hồ tan vừa đủ 4,5 gam nhơm giải phóng hỗn hợp khí NO N2O có tỉ khối so với H2 16,75 Tính thể tích khí thể tích V
C©u :
Hỗn hợp A gồm axit no đơn chức axit không no đơn chức chứa liên kết đôi, dãy đồng đẳng Cho A tác dụng hoàn toàn với 150 ml dung dịch NaOH 2M Để trung hoà vừa hế lợng NaOH d cần thêm vào 100 ml dung dịch axit HCl 1M , đợc dung dịch D Cô cạn cẩn thận D đợc 22,98 gam chất rắn khan Mặt khác đốt cháy hoàn toàn A cho toàn sản phẩm cháy hấp thụ vào bình đựng lớng d dung dịch NaOH đặc, khối lợng bình tăng thêm 26,72 gam
Xác định CTCT có axit tính khối lợng chúng hỗn hợp A (Cho biết : N = 14 , H = , O = 16 , Na = 23 , C = 12 , Cl = 35,5 , Al = 27, Cu = 64)
Giám thị coi thi không giải thích thêm gì
Đáp án thang ®iÓm
chÊm chän häc sinh giái khèi 12 - môn hoá 2008 - 2009
Câu ý Nội dung Điểm
1 5,0 đ
1 Viết PTHH nhiệt phân Cu(NO3)2 Tính m / m 2,25đ Cu(NO3)2 ⃗t0
cao 2CuO + 4NO2 + O2 (1) A : CuO , B hỗn hợp khí NO2 O2
0,25đ 2CuO + H2 ⃗t0
cao Cu + H2O (2)
(2)4NO2 + O2 + 2H2O ❑⃗ 4HNO3 (3) Dung dÞch D dung dịch HNO3
0,25đ 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4)
ChÊt r¾n không tan sau phản ứng (4) Cu d
0,25đ nCu(NO3)2 = m
188 mol Theo PƯ (1) (2) nCu =
m
188 mol = x 0,25đ
Theo PƯ (1) (3) : nHNO3 = nNO2 = nCu(NO3)2 = 2x 0,25®
Theo P¦ (4) : nCu =
8 nHNO3 =
8 2x =
4 x 0,25®
nCu d = x -
4 x =
4 x => m’ = mCu d = 64
4 x = 16x 0,25®
nCu đầu = m
188 mol = x => m = mCu = 188x =>
m'
m=
16x
188x=
4
47 0,25®
2 Giải thích viết PTPƯ hoà tan FeS vào d2 HNO
3 1,5đ
- Cho FeS vào dung dịch HNO3 với có mặt H2SO4 tạo khí NO FeS bị axit HNO3
oxi hoá môi trờng axit H2SO4 tạo thành muối Fe3+ 0,25đ - Khi cho bột Cu vào dung dịch A ta thấy dung dịch chuyển sang màu xanh khí
thoỏt chng t Cu bị Fe3+ oxi hoá muối Cu2+ ( màu xanh ) d2 A không chứa muối NO3
-0,25® 2FeS + 6HNO3 + H2SO4 ❑⃗ Fe2(SO4)3 + 6NO + 4H2O
2FeS + 6NO3- + 8H+ ⃗
❑ 2Fe3+ + 2SO42- + 6NO + 4H2O 0,5® Fe2(SO4)3 + Cu ❑⃗ 2FeSO4 + CuSO4
2Fe3+ + Cu ⃗
❑ 2Fe2+ + Cu2+
0,5®
3 Giải thích phèn chua làm nớc đục 1,25đ
-PhÌn chua cã c«ng thøc : K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O - Khi tan níc phÌn chua ph©n li :
K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O ❑⃗ 2K+ + 2Al3+ + 4SO42- + 24H2O
0,5®
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ 0,25®
- Al(OH)3 chất không tan nớc , dạng keo nên nớc chất bẩn bám vào
Al(OH)3 bị lắng xuống đáy theo kết tủa Al(OH)3 0,5đ
2 5,0 ®
1 Viết PTPƯ 2- metylbuta -1,3 - đien với brom , HBr theo tỉ lệ số mol 1:1 1,0đ Tác dơng víi Br2 :
CH2 = C - CH = CH2 CH3
+ Br2 CH2 = C - CHBr - CH2Br CH3
CH2Br - CBr - CH = CH2 CH3
CH2Br - C = CH - CH2Br CH3
0,5®
CH2 = C - CH = CH2 CH3
+ HBr CH2 = C - CHBr - CH3 CH3
CH3 - CBr - CH = CH2 CH3
CH3 - C = CH - CH2Br CH3
T¸c dơng víi HBr :
0,5đ
2 Các chất A, B, C, D, E, F, G, H, I chất ? 2,0đ
Khi un núng etanol vi H2SO4 đặc 1800c xảy phản ứng : C2H5OH ⃗t0 C2H4 + H2O
(3)2C2H5OH ⃗t0 C2H5 - O - C2H5 + H2O
C2H5OH + H2SO4 ® ⃗t0 CH3CHO + SO2 + 2H2O C2H5OH + 2H2SO4 ® ⃗t0 CH3COOH + 2SO2 + 3H2O C2H5OH + 6H2SO4 ® ⃗t0 2CO2 + 6SO2 + 9H2O C2H5OH + CH3COOH
H2SO4®, t0
CH3COOC2H5 + H2O
0,5đ
Theo giả thiết phản ứng :
- I , G lần lợt : SO2 CO2 khí hợp chất vơ tác dụng với nớc - F C2H4 ; H H2O
0,5đ Hai chất hữu tác dụng đợc với Natri : CH3COOH C2H5OH (d)
Nh : A, B, C, D, E chÊt C2H5OH , CH3COOH , CH3CHO , C2H5 - O - C2H5 , CH3COOC2H5
0,5®
3 Các hợp chất A, B, C, D có cơng thức phân tử C2H2On ( n Xác định A, B, C, D viết phơng trình phản ứng ) 2,0đ Nếu n = có cơng thức C2H2 C2H2 tác dụng đợc với d2 AgNO3/NH3 vi H2O
=> C2H2 hợp chÊt A
0,25® C2H2 + 2[Ag(NH3)2]OH ❑⃗ AgC CAg + 4NH3 + 2H2O
C2H2 + H2O H2SO4,Hg 2+¿,t0
⃗
¿
CH3CHO
0,25đ
Nếu n = có công thức C2H2O không phù hợp => loại 0,25đ
Nếu n = có công thức C2H2O2 , t¬ng øng víi CTCT
CH=O
CH=O An®ehit oxalic ( etan®ial )
0,25®
An®ehit oxalic tham gia phản ứng tráng bạc CH=O
CH=O + 4[Ag(NH3)2]OH
COONH4
COONH4 + 4Ag + 6NH3 + 2H2O
=> B anđhit oxlic
0,25®
COOH CH=O
NÕu n = có công thức C2H2O3 , t ơng ứng với CTCT
Hợp chất vừa tác dụng đợc với AgNO3/NH3 NaOH => hợp chất C
0,25®
COOH
CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH + 2Ag + 2NH3 + 2H2O COONH4
COONH4 COOH
CH=O + NaOH
COONa
CH=O + H2O
0,25®
axit oxlic
COOH COOH
Nếu n = có công thức C2H2O4 , t ¬ng øng víi CTCT
Axit oxalic tác dụng đợc với NaOH => axit oxalic hợp chất D
COOH COOH
+ 2NaOH
COONa COONa
+ 2H2O
0,25®
3 5,0đ
1 Tính hiệu xuất phản ứng điều chế NH3 1,5
Tỉng sè mol (n) cđa N2 vµ H2 n 22,4
273 =
200 56
273 ⇒n=500 mol 0,25đ Trong : nN2 = 500
5 = 100 mol vµ nH2 = 400 mol
Gäi x lµ sè mol N2 phản ứng, ta có tỉ lệ áp xuất số mol trớc sau phản ứng :
(4)N2 + 3H2 2NH3
Ph¶n ứng điều chế amoniac : Đầu phản ứng Trong phản øng
Sau ph¶n øng
100 400 0/
x 3x 2x
(100 - x) (400 - 3x) 2x
0,5®
Nh vËy ta cã : 500
(100− x)+(400−3x)+2x= 100
90 0,25®
=> nN2 = x = 25 mol ; nNH3 = 25 = 50 mol VËy H% = 25 100
100 = 25% 0,25®
2 Tính số lít dung dịch NH3 25% tạo thành 0,5đ
Gọi V thể tích dung dịch NH3 25% , ta cã :
1/2 sè mol NH3 lµ 25 mol => mNH3 = 17 25 = 425 g 0,25®
md2NH3 25% = 425 100
25 = 1700 g vËy V = 1700
0,907 = 1874,3 ml 0,25đ
3 Tính số lít dung dịch HNO3 67% tạo thành 1,0đ
Ta có phản ứng : 4NH3 + 5O2 ⃗NO,8500 4NO + H2O 2NO + O2 ❑⃗ 2NO2
4NO2 + 2H2O + O2 ❑⃗ 4HNO3
0,5®
Nếu đặt V’ thể tích dung dịch HNO3 67% cần tìm Theo phản ứng : nHNO3 = nNH3 = 25 mol hiệu xuất p 80% => nHNO3 = 25 80
100 = 20 mol
0,25®
mHNO3 = 20 63 = 1260 g vµ V’d2 HNO3 = 1260 100
67 1,4 = 1343,2 ml 0,25đ
4 Tính thể tích khí thể tích V 2,0đ
Gọi PTKTB hỗn hợp khí M , số mol khí NO N2O lần lợt x , y M = 16,75 = 30x+44y
x+y = 33,5 30x + 44y = 33,5x + 33,5y => x : y = :
0,5đ Xem phản ứng QT riêng biệt, từ ta có :
Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
(1) (2)
0,5®
Theo tØ lƯ sè mol cđa NO N2O ta nhân PƯ (1) với cộng PƯ (1) PƯ (2) với nhau, ta có PTPƯ (3) :
17Al + 66HNO3 17Al(NO3)3 + 9NO + 3N2O + 33H2O (3)
0,25®
Theo P¦ (3) : nNO =
17 nAl = 17 ×
4,5
27 22,4 = 1.9764 lÝt nN2O =
17 nAl = 17 ×
4,5
27 22,4 = 0,6588 lít
0,25đ
Theo PƯ (3) : Tổng số mol HNO3 = 66 17 ×
4,5
27 = 0,647 mol 0,25®
Gọi V số ml dung dịch HNO3 pha ta có : V 1,4 67
100 63 = 0,647 => V = 43,45 ml 0,25®
4 5,0®
Đặt CT axit no đơn chức : CnH2n + 1COOH
Và CT chung axit không no ( nối đôi ) đơn chức : CmH2m - COOH 0,25đ CnH2n + 1COOH + NaOH CnH2n + 1COONa + H2O (1)
CmH2m - COOH + NaOH + NaOH
CmH2m - COONa + H2O
(3) (2)
HCl NaCl + H2O
(5)CnH2n + 1COOH
CmH2m - COOH
+ 3n +
2 O2 (n + 1)CO2 + (n + 1)H2O 3m +
2 O2 (m + 1)CO2 + mH2O +
(4)
(5) 0,25®
Đặt x, y số mol axit no đơn chức axit không no đơn chức
Theo gi¶ thiÕt ta cã : (14n + 68)x + (14m + 66)y + mNaCl = 22,89 0,25®
nHCl = 0,1 = 0,1 mol ; Theo (3) nNaCl = nNaOH = nHCl = 0,1 mol
nNaOH tham gia P¦ (1) , (2) : 0,15 - 0,1 = 0,2 mol 0,25đ Theo PƯ (1) , (2) nNaOH = x + y = 0,2 mol
(14n + 68)x + (14m + 66)y + mNaCl = 22,89
nx + my = 3,84 - 2x
14 (I)
0,5đ
Khối lợng bình chứâ NaOH tăng lên khối lợng CO2 H2O Theo P¦ (4) , (5) :
nCO2 = (n + 1)x + (m + 1)y vµ nH2O = (n + 1) + my 44[(n + 1)x + (m + 1)y] + 18[(n + 1) + my] = 26,72
0,25®
Biến đổi PT ta có : nx + my = 8,96 - 9x (II) 31
3,84 - 2x 14
Tõ (I) vµ (II) => = 8,96 - 9x
31
0,25®
31(3,84 - 2x) = 14(8,96 - 9x) => x = 6,4
64 =0,1 mol Vì x + y = 0,2 mol nên y = 0,2 - 0,1 = 0,1 mol
0,25®
= 0,26 => 3,84 - 2x
14
Tõ (I) vµ (II) => = 8,96 - 9x 31 3,84 - 0,1
14
=> 0,1(n + m) = (n + m) = 2,6
0,25®
Vì hỗn hợp có axit không no dãy đồng đẳng nên : - Một axit có gốc H - C chứa nguyên tử Cacbon
- Mét axit cã gèc H - C chøa nguyªn tư Cacbon
0,25đ Vậy CTCT axit hỗn hợp :
H - COOH : Axit fomic ; CH2 = CH - COOH axit acrylic (axit Propenoic) 0,25® CH2 = CH - CH2 - COOH Axit But - - enoic
Hc CH3 - CH = CH - COOH Axit But - - enoic
CH2 = C - COOH CH3
Hay : axit Metacrylic ( axit 2- metylPropenoic)
0,5đ
Tính khối lợng axit :
nHCOOH = 0,1 mol n axit kh«ng no = 0,1 mol
Nếu đặt số mol axit không no a b ta có : a + b = 0,1 mol Mặt khác ta lại có : 2a+3b
a+b =m = 2,6 => a : b = : => a = 2b
3
0,5®
Thay a vµo PT : a + b = 0,1 => 2b
3 + b = 0,1 mol Giải PT ta đợc b = 0,06 mol a = 0,04 mol
0,25® mHCOOH = 46 0,1 = 4,6 gam
mC2H3COOH = 72 0,04 = 2,88 gam
(6)