hỗn hợp X đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí sau thí nghiệm không đổi ( các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ), nhưng nếu cho ngưng tụ hơi nước thì thể tích giảm 40%.[r]
(1)PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ KIỂM TRA VÒNG III HSG LỚP CẤP HUYỆN MÔN HÓA HỌC – NĂM HỌC 2010-2011
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Ngày thi: 13/02/2011 Câu 1: (2,0 điểm)
Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol axit hữu A mạch hở 4,4 gam CO2 1,8 gam H2O
a Tìm cơng thức cấu tạo A
b Viết phương trình phản ứng xảy điều chế cao su Buna, PE từ nguyên liệu đầu chất A
Câu 2: (2,0 điểm)
Bằng phương pháp hóa học phân biệt chất hữu có cơng thức phân tử C2H4O2
Câu 3: (2,0 điểm)
Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp ba kim loại dung dịch HNO3 thu V lít hỗn hợp khí D
(đktc) gồm NO2 NO Tỉ khối D so với hidro 18,2
a Tính tổng số gam muối khan tạo thành theo V Biết không sinh muối NH4NO3
b Cho V= 1,12 lít Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) dùng
Câu : ( 2,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm CxHy H2 Nung nóng hỗn hợp với chất xúc tác Ni thu khí Y
Tỉ khối Y so với H2 gấp lần tỉ khối X so với H2
Đốt cháy hịan tồn lượng khác Y thu 22g CO2 13,5g H2O Xác định X
Câu 5: (3,0 điểm)
Hỗn hợp khí X gồm CxHy (A) oxi ( tích gấp đơi thể tích oxi cần để đốt cháy A) Đốt cháy
hỗn hợp X đến kết thúc phản ứng thể tích khí sau thí nghiệm khơng đổi ( khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất ), cho ngưng tụ nước thể tích giảm 40%
a Xác định A
b Nếu đốt cháy hồn tồn 4,48 lít khí A (đktc) cho tồn sản phẩm vào dung dịch chứa 11,1 gam Ca(OH)2 Hỏi sau hấp thụ hoàn toàn, khối lượng dung dịch tăng hay giảm
gam?
Câu 6: (3,0 điểm)
Đốt 40,6 gam hợp kim gồm Al Zn bình đựng khí Clo dư Sau thời gian ngừng phản ứng thu 65,45gam hỗn hợp gồm chất rắn Cho hỗn hợp rắn tan hết vào dung dịch HCl V (lít) H2 (đktc) Dẫn V(lít) khí qua ống đựng 80gam CuO nung nóng Sau thời
gian thấy ống lại 72,32 gam chất rắn có 80% H2 phản ứng Xác định % khối
lượng kim loại hợp kim Al – Zn Câu 7: ( 3,0 điểm)
Trộn 10ml hydrocacbon khí với lượng oxi dư cho nổ hỗn hợp tia lửa điện Làm cho nước ngưng tụ thể tích hỗn hợp thu sau phản ứng giảm 30ml Phần khí cịn lại cho qua dung dịch KOH thể tích hỗn hợp giảm 40ml (các thể tích khí đo đktc)
a Xác định CTPT hydrocacbon
b Viết CTCT đồng phân mạch thẳng ứng với CTPT vừa tìm Câu 8: ( 3,0 điểm)
A B hai hỗn hợp chứa Al sắt oxit FexOy Sau phản ứng nhiệt nhôm mẫu A, thu
92,35 gam chất rắn C Hòa tan C dung dịch NaOH dư thấy có 8,4 lít khí bay cịn lại phần khơng tan D Hịa tan ¼ lượng chất D H2SO4 đặc nóng, thấy tiêu tốn 60 gam H2SO4
98% Giả sử tạo thành loại muối sắt III
a Tính khối lượng Al2O3 tạo thành nhiệt nhôm mẫu A
b Xác định công thức phân tử sắt oxit
-Hết
(2)PHÒNG GD – ĐT PHÙ MỸ KIỂM TRA VÒNG III HSG LỚP CẤP HUYỆN Năm học: 2010-2011
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC 9
(Đáp án gồm có 04 trang)
Câu
(2,0 đ) a.Ta có: nCO2 = 0,1 ; nH2O = 0,1 CnH2nO2 ❑⃗ nCO2
mol n 0,05 0,1
⃗
❑ n =
A C2H4O2 ❑⃗ CH3COOH
b Từ CH3COOH ❑⃗ cao su Buna ; PE Cao su buna:
CH3COOH + Na ❑⃗ CH3COONa + ½ H2
CH3COONa + NaOH o
CaO t
CH4 + Na
2CO3
2CH4
1500
oC
l l nhanh
CH = CH + 3H2
CH = CH + H2O
4
HgSO t
CH3-CHO
CH3CHO + H2
Ni t
CH3CH2OH (*)
2CH3CH2OH
2 3,
0
Al O ZnO t
CH
2=CH-CH=CH2 +2H2O + H2
nCH2=CH-CH=CH2
Na trung hop
(-CH2-CH=CH-CH2-)n
(có thể cách khác, đúng, đủ các điều kiện phản ứng được điểm tổi đa)
Poly Etylen: (*) :
CH3CH2OH
2
H SO d t
CH
2=CH2 + H2O
n(CH2=CH2)
trung hop
(- CH
2- CH2- )n
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,25
Câu
(2,0 đ) Các chất ứng với CTPT C
2H4O2 :
CH3-COOH H-C=O CH2-OH │ │
O-CH3 CH = O
(A) (B) (C)
- Nhận biết (A) q tím (hóa đỏ) hay đá vơi CaCO3 (sủi bọt khí CO2)
2CH3COOH + CaCO3 ❑⃗ (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O
- Sau nhận biết (C) Na (sủi bọt khí H2)
2OHC- CH2OH +2Na ❑⃗ 2OHC- CH2ONa + H2
Còn lại chất (B) este
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu
(2,0 đ) a Tổng số gam muối khan tạo thành:Gọi M kí hiệu chung ba kim loại, a hóa trị trung bình chúng PTPƯ: M + 2aHNO3 ❑⃗ M(NO3)a + aNO2 + aH2O (1)
3M + 4aHNO3 ❑⃗ 3M(NO3)a + aNO + 2aH2O (2)
Gọi x số mol NO có mol hỗn hợp khí ⃗
❑ Số mol NO2 (1 – x )
Ta có: 30x + 46(1 – x ) = 18,2 = 36,4 ⃗
❑ x = 0,6, số mol NO2 0,4
0,6
2 0, nNO
nNO
Theo (1) nNO3- muối = nNO2 = 0,4
Theo (2) nNO3- muối = 3nNO = 1,8
(3)⃗ ❑
Tổng số gam muối: mmuối = m +
1,8 0.4
( ).62 6, 01
22, 22,
V V
m V
b Thể tích tối thiểu dung dịch HNO3:
nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 = (0,03.4) + (0,02.2) = 0,16 mol
Vậy: VddHNO3 =
63.0,16.100
21, 47
37,8.1, 242 ml
0,25 0,25 0,25 Câu
(2,0 đ) a nCO2 = 22
44 = 0.5 (mol) < nH2O =
13,5
18 = 0,75 9mol) ⃗
❑ Hydrocacbon X Hydrocacbon no ( cháy cho nCO2 < nH2O)
Ta coù:
2
nH O
nCO = 00,5,75 = 1,5 ❑⃗ nH2O : nCO2 = 0,75 : 0,5 =1,5 nC ❑⃗ 0,5 mol CO2 ❑⃗ 6g C ❑⃗ nC =
6
12 = 0,5 nH ❑⃗ 0,75 mol H2O ❑⃗ 1,5g C ❑⃗ nH2 = 1,51 = 1,5
⃗
❑ Y C2H6
* Nếu X ( C2H4) : C2H4 + H2 ❑⃗ C2H6
Theo đề : dYdX/H2 /H2 = (
30
28+2 ) : = < ( lọai ) * Nếu X ( C2H2) : C2H2 + 2H2 ❑⃗ C2H6
Theo đề : dYdX/H2 /H2 = (
30
26+4 ) : = ( thõa mãn ) Vậy X C2H2
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu
(3,0 đ) a CxHy + (x +y/4)O2 ❑⃗ xCO2 + y/2H2O (1) Đặt a thể tích A.(do khí đo điều kiện t0 p Nên V= n)
Từ (1) : VCO2 = VH2O = y
a VO2pư = VO2dư =
( )
4 y a x
2 d 2 ( ) 4
O b
y
V a x
Theo đề bài: Vhhđầu = Vhhsau
⃗ ❑
( 4) ( 4)
y y y
a a x xa a a x
y
a a ❑⃗
y = Ngưng tụ nước: %VH2O = 40%
VH2O =
0, ax (
2
ay y
a x
0, 0, 0,8
2
y ay ay
a ax
0,8a = 0,8ax ❑⃗ x = 1 Vậy A CH4
b CH4 + O2 ❑⃗ CO2 + 2H2O (2) Ca(OH)2 + CO2 ❑⃗ CaCO3 + H2O (3)
n Ca(OH)2 = 11,1:74 = 0,15 mol
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
(4)Từ (2): nCO2 = nCH4 = 4,48: 22,4 = 0,2 mol; nH2O = 0,4mol
Từ (2-3): nCaCO3 = nCO2pu = nCa(OH)2 = 0,15mol
Suy nCO2du = 0,2 – 0,15 = 0,05mol
Vậy ta có pt: CO2 dư + CaCO3 + H2O ❑⃗ Ca(HCO3)2 (4)
Từ (4): n = n = 0,05mol Suyra n = 0,15 – 0,05 = 0,1mol Vậy khối lượng dung dịch tăng : m = m CO2 + mH2O – mCaCO3còn
= 0,2.44 + 0,4.18 – 0,1.100 = 6gam
0,25
0,25 0,25 Câu
(3,0 đ) 2Al + 3Cl
2 ❑⃗ 2AlCl3 (1)
Zn + Cl2 ❑⃗ ZnCl2 (2)
2Aldư + 6HCl ❑⃗ 2AlCl3 + 3H2 (3)
Zndư + 2HCl ❑⃗ ZnCl2 + H2 (4)
H2 + CuO ❑⃗ Cu + H2O (5)
Gọi x, y số mol Al, Zn ban đầu
x1, y1 số mol Al, Zn phản ứng (x-x1) , (y-y1) số mol Aldư, Zn dư
Ta có: 27x + 65y = 40,6 Từ (1): n = n = x1
Từ (2): n = n = y1
Theo gt, ta có: 27(x-x1)+65(y-y1)+ 133,5x1 + 136y1= 65,45
80
80 27x+65y + 106,5x1+ 71y1 = 65,45 1,5x1 + y1 = 0,35 *
Ta có: n = = 1mol Đặt a số mol CuO phản ứng n = (1 – a)mol Từ (5): n = n = n = a mol
Theo gt, ta có: 80(1-a ) + 64 a = 72,32 a = 0,48 mol Do lượng H2 phản ứng 80%, nên: n = (0,48.100)/ 80 = 0,6mol
Từ (3-4): n = 1,5(x- x1)+ y-y1 = 0,6 1,5x + y – (1,5x1 + y1) = 0,6
1,5x + y = 0,95 ( II) Giải hệ (I), (II) Ta có: x = 0,3mol ; y = 0,5mol Vậy : m = 0,3 x 27 = 8,1gam %Al = 19,95%, suyra %Zn = 80,05%
0,
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Câu
(3,0 đ) Ca Các phản ứng xảy ra:
xHy + ( x+ y
4 ) O2 ❑⃗ xCO2 +
y
2 H2O (1) CO2 + 2KOH ❑⃗ K2CO3 + H2O
(1) : mol + ( x+ 4y )mol ❑⃗ x mol + y mol Hay : Vml + ( x+ 4y )Vml ❑⃗ x Vml + y
2 Vml
- Biết thể tích CO2 tạo thành sau phản ứng 40ml (do KOH hấp thu)
Vaäy : 10x = 40 ❑⃗ x = - Biết thể tích nước 30ml Vaäy : 10 2y = 30 ❑⃗ y =
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
CaCO3 CO2 dư CaCO3
AlCl3 Aldư
ZnCl2 Zndư
CuO CuOdư
Cu H2 pư CuOpư
H2 bđ
H2 bđ
(5)CTPT hydrocacbon : C4H6
b Ứng với CTPT C4H6 có đồng phân mạch thẳng sau:
CH3 – C = C – CH3
CH = C – CH2 - CH3
CH2 = CH - CH = CH2
CH2 = C = CH – CH3
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu
(3,0 đ) a Gọi a số mol Al; b số mol FexOy ban đầu mẫu A.Sau phản ứng dư Al (vì có khí H2 cho C tác dụng với dd NaOH)
nên hết FexOy
Al (a) Al dư (a’) A
0 t
C Fe (c) NaOH d( ) Fe (c) FexOy (b) Al2O3 (d)
Với a’ = nAl dư ; c= nFe ; d = nAl2O3 C
Các pư xảy ra: 3FexOy + 2yAl ❑⃗ yAl2O3 + 3xFe (1)
Với NaOH dư, có Al dư tác dụng cho H2:
Al + NaOH + H2O ❑⃗ NaAlO2 + 3/2H2
a’ 3/2a’ nH2=
3 ' 8,
0,375 ' 0, 25 ( )
2 22, a
a mol Al du
Sau phản ứng C với NaOH dư, chất rắn lại Fe (c mol) 2Fe + 6H2SO4đ,n ❑⃗ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Chỉ có 25% Fe pư, nên nFe = 0,25c
nH2SO4 = 3nFe = 0,75c =
60.98 0.6 100.98 mol c =
0,6
0,8 0,8.56 44,8
0,75 mol Fe mFe gam
mAl = mC – (mAldư + mFe) = 92,35 – (0,25 27 + 44,8) = 40,8 gam
b Công thức phân tử oxit sắt. Từ ptpư nhiệt nhôm (1) ta có:
3 56 44,8 102 40,8 Fe
Al O
m x
m y
3
2
x x y
hay Fe O
y
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,5 0,5