Xác định công thức phân tử 2 hidrocacbon, biết rằng số mol của hidrocacbon có phân tử khối nhỏ bằng một nửa số mol của hidrocacbon có phân tử khối lớn.. Câu6/ Đốt cháy hoàn toàn a gam ch[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS
QUẢNG NAM NĂM HỌC 2007-2008
Mơn thi :HỐ HỌC
Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 04/4/2008
Câu1/ Viết phương trình hố học phản ứng xảy cho thí nghiệm sau : a/ Cho khí NO2 sục qua dung dịch nước vôi dư.
b/ Hoà tan oxit sắt từ dung dịch H2SO4 loãng.
c/ Cho pyrit sắt (FeS2) phản ứng với dung dịch HCl d/ Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.
e/ Cho dung dịch NaHSO4 vào dung dịch Ba(HCO3)2. g/ Cho vài giọt dung dịch HCl lỗng vào dung dịch NaAlO2. h/ Sục khí SO2 vào dung dịch nước brom.
i/ Cho khí etilen vào dung dịch thuốc tím. Câu2/ Có lọ dung dịch : NaOH 1M, AlCl3 3M
a/ Trình bày phương pháp nhận biết chất lọ mà không dùng thêm bất kỳ hoá chất khác.
b/ Cần dùng ml dung dịch NaOH để thêm vào 20 ml dung dịch AlCl3 nói thu 3,9 gam kết tủa.
Câu3/ Cho gam hỗn hợp Al Zn vào 220 ml dung dịch HNO3, phản ứng giải phóng ra 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO N2O Hỗn hợp khí có tỉ khối so với hidro 16,75 Sau phản ứng kết thúc đem lọc thu 2,013 gam kim loại dung dịch A.
Cho biết phản ứng xảy hoàn tồn.
a/ Viết phương trình hố học phản ứng xảy ra.
b/ Cô cạn cẩn thận dung dịch A thu gam muối khan ? c/ Tính nồng độ mol/lít dung dịch HNO3 ban đầu
Câu4/ Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO3 FexOy oxi dư tới phản ứng hoàn toàn, thu khí A 22,4 gam Fe2O3 Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 400 ml dung dịch Ba(OH)2 0,15M thu 7,88 gam kết tủa.
a/ Viết phương trình hố học phản ứng xảy ra. b/ Tìm cơng thức phân tử FexOy.
Câu5/ Đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít (đktc) hỗn hợp gồm hidrocacbon Cho tồn sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi thu 7,5 gam kết tủa 500 ml dung dịch muối có nồng độ 0,05M, dung dịch có khối lượng nặng khối lượng nước vôi trong dùng 0,7 gam.
Xác định công thức phân tử hidrocacbon, biết số mol hidrocacbon có phân tử khối nhỏ nửa số mol hidrocacbon có phân tử khối lớn.
Câu6/ Đốt cháy hoàn toàn a gam chất hữu X, phân tử X chứa nguyên tử N Sau phản ứng thu hỗn hợp sản phẩm gồm: khí CO2, H2O khí N2 Dẫn hỗn hợp sản phẩm qua bình đựng CuSO4 khan (dư), hỗn hợp khí khỏi bình có tỉ khối so với khí hidro 20,4 Biết phân tử X nguyên tố cacbon chiếm 32% khối lượng, X có khả tham gia phản ứng với Na, NaOH HCl.
Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo X viết phương trình hố học các phản ứng xảy ra.
(2)UBND TỈNH QNAM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC : 2007-2008 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM MƠN HĨA HỌC
********************* - ĐỀ CHÍNH THỨC (Hướng dẫn chấm có trang)
Câu 1/ (4điểm)
- Viết cân phương trình hóa học (0,5 đ) a/ 4NO2 + 2Ca(OH)2 → Ca(NO3)2+ Ca(NO2)2 + 2H2O
b/ Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O c/ FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S + H2S
d/ 2NaCl + 2H2O ⃗đpcómn 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
e/ 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 ↓ + Na2SO4 + 2CO2 ↑ + 2H2O g/ NaAlO2 + HCl +H2O → Al(OH)3 ↓ + NaCl
h/ SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
i/ 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH Câu2/ (3điểm)
a/ Nhận biết lọ chứa dung dịch : NaOH AlCl3 (1đ) - Đánh số ngẫu nhiên 2lọ (1) (2).
- Cho từ từ dung dịch từ lọ (1) vào dung dịch lọ (2), vừa rót vừa lắc dư Nếu xuất kết tủa tan → dung dịch lọ (1) AlCl3, dung dịch lọ (2) NaOH.
Nếu xuất kết tủa ngày nhiều, sau tan dần dung dịch lọ (1) NaOH, dung dịch lọ (2) AlCl3
b/ Tính thể tích dung dịch NaOH 1M cần dùng (2đ) nAlCl3 = 0,06 mol ; nAl(OH)3 ↓ = 0,05 mol
TH1/ Lượng NaOH thiếu → kết tủa tạo thành không tan AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl (1) (mol) 0,15 0,05
Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = 0,15
1 =0,15 lít=150 ml
TH2/ Lượng NaOH dư → kết tủa tạo thành tan phần AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl (1) (mol) 0,06 0,18 0,06
Al(OH)3 ↓ + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (2) (mol) 0,01 0,01
Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = 0,18+0,01
1 =0,19 lít=190 ml
Câu 3/ (4điểm)
a/ Viết phương trình hóa học phản ứng xảy : (1đ) Al + 4HNO3 → Al(NO)3 + NO ↑ + 2H2O (1)
3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO)2 + 2NO ↑ + 4H2O (2) 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O ↑ +15H2O (3) 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + N2O ↑ + 5H2O (4)
(3)- Theo (1) & (2) → nNO3- tạo muối = 3nNO ↑ = 0,03 = 0,09 mol - Theo (3) & (4) → nNO3- tạo muối = 8nN2O ↑ = 0,01 = 0,08 mol - Tổng số mol NO3- tạo muối = 0,09 + 0,08 = 0,17 mol
- Khối lượng kim loại tan axit = 5–2,013 = 2,987 gam - Khối lượng muối thu = 2,987+ 0,17.62 = 13,527 gam
c/ Tính nồng độ mol/lít HNO3 dùng (1đ) - Theo (1) & (2) → nHNO3 phản ứng = 4nNO ↑ = 4.0,03 = 0,12 mol - Theo (3) & (4) → nHNO3 phản ứng = 10nN2O ↑ = 10.0,01= 0,1 mol - Tổng số mol HNO3 phản ứng = 0,12 + 0,1 = 0,22 mol
- Tính CM(HNO3) = 00,,2222=1M Câu (3điểm)
nFe2O3 thu = 0,14 mol
nBaCO3 kết tủa thu = 0,04 mol nBa(OH)2 cho = 0,06 mol
a/ Viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra: (1đ) 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 ↑ (1)
2FexOy + (3x-2y)/2 O2 → xFe2O3 (2) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O (3) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (4)
b/ Tìm cơng thức phân tử oxit sắt (2đ) Do số mol Ba(OH)2 > số mol BaCO3 kết tủa nên có khả xảy : - Nếu lượng Ba(OH)2 dư → chỉ có phản ứng (3), khơng có phản ứng (4) nCO2= nBaCO3 ↓ =0,04 mol
Theo (1) → nFeCO3 = nCO2 = 0,04 mol mFexOy = 25,28-(0,04.116) = 20,64 gam
Bảo tồn lượng Fe ta có : mFe(FeCO3)+mFe(FexOy)=mFe(Fe2O3) thu được → 0,04.56+mFe(FexOy)= 0,14.2.56
→ mFe(FexOy)= 13,44 gam → mO(FexOy)= 7,2 gam → tỉ lệ số nguyên tử Fe:O = 0,24:0,45 (không phù hợp) -Nếu lượng Ba(OH)2 không dư → xảy phản ứng (3) & (4) Theo (3) → nCO2 = nBaCO3 ↓ = 0,04 mol
Theo (4) → nCO2 = 2nBa(OH)2= 2(0,06-0,04)= 0,04 mol nCO2 tổng cộng = 0,04+0,04 = 0,08 mol Theo (1) → nFeCO3 = nCO2 = 0,08 mol
mFexOy = 25,28- (0,08.116)= 16 gam Bảo toàn lượng Fe ta có : mFe(FeCO3)+mFe(FexOy)=mFe(Fe2O3) thu được → 0,08.56 +mFe(FexOy)= 0,14.2.56
→ mFe(FexOy)= 11,2 gam → mO(FexOy)=4,8 gam → tỉ lệ số nguyên tử Fe:O = 0,2:0,3= 2:3 (phù hợp) công thức phân tử oxit sắt cần tìm : Fe2O3
Câu5/ (3điểm)
số mol hidrocacbon = 0,075 mol → số mol hidrocacbon có phân tử khối nhỏ=0,025mol, số mol hidrocacbon có phân tử khối lớn = 0,05 mol
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)
(4)= 0,075 + 2.(0,5.0,05)= 0,125 mol mCO2 + mH2O = m (dung dịch tăng) + mCaCO3 ↓ = 0,7 + 7,5 = 8,2 gam
→ mH2O = 8,2 - 0,125.44 = 2,7 gam → nH2O = 0,15 mol
Khối lượng hidrocacbon = mC(CO2) + mH(H2O) = 0,125.12 + 0,15.2 = 1,8 gam → Mtb= 1,8
0,075=24 ¿❑
Hidrocacbon có M < 24 → CH4 (2đ) nCH4 = 0,025 mol → mCH4 = 0,025.16= 0,4 gam Hidrocacbon cịn lại có số mol = 0,05
có khối lượng = 1,8-0,4= 1,4 gam → M= 1,4
0,05=28 → C2H4 (1đ)
Vậy công thức phân tử hidrocacbon : CH4 C2H4 Câu 6/ (3điểm)
-Tìm cơng thức phân tử X (2đ) Cơng thức phân tử X có dạng CxHyOzN
-Phương trình hóa học phản ứng đốt cháy X CxHyOzN + (x+ y
4−
z
2)O2→xCO2+ y
2 H2O+
1 2N2 Nếu lấy nCO2 = x mol → nN2 =0,5 mol
CuSO4 khan hút hết nước, nên hỗn hợp khí cịn CO2 N2 Mtb =20,4.2 = 40,8= 44x+28 0,5
x+0,5 → x=2 Công thức X : C2HyOzN
%C = 12 100M
X
=32 → MX= 75
MX = 12.2 + y + 16z + 14 = 75 → y+16z =37 Nghiệm hợp lí : z =2, y=5
Cơng thức phân tử X : C2H5O2N Xác định công thức cấu tạo X
X + Na, NaOH → X có nhóm chức -COOH X + HCl → X có nhóm chức -NH2 Cơng thức cấu tạo X : H2N-CH2-COOH
- Viết phương trình hóa học phản ứng X (1đ) với Na : H2N-CH2-COOH + Na → H2N-CH2-COONa + 1
2 H2↑ NaOH : H2N-CH2-COOH + NaOH → H2N-CH2-COONa + H2O HCl : H2N-CH2-COOH + HCl → NH3Cl-CH2-COOH
-
Ghi chú: Các toán câu 3,4,5,6 : Học sinh giải theo cách khác lập luận đúng cho kết đạt điểm tối đa
(5)