Khi điều chế axetilen bằng phương pháp nhiệt phân nhanh metan thu được hỗn hợp khí A gồm axetilen, hidro và metan chưa phản ứng. b) Xác định công thức của oxit kim loại.. c) Viết phươn[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TP HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI HSG LỚP CẤP THÀNH PHỐNĂM HỌC: 2010-2011 Khóa ngày: 23-3-2011
Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1: ( điểm )
a) Cho sơ đồ biến đổi sau: A1
B1
A2 B2 A3
NaCl NaCl NaCl NaCl
A4
B3
A5 B4 A6
Cho biết A1 kim loại Tìm chất A1, A2, A3, A4, A5,A6, B1, B2, B3, B4 hoàn thành phương trình hóa học sơ đồ
b) Cho bột sắt tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng độ 78,4% thu dung dịch A nồng độ % Fe2(SO4)3 H2SO4 dư giải phóng khí SO2 Tính nồng độ % Fe2(SO4)3 H2SO4 dư
Câu 2: ( điểm )
a) Có lọ không nhãn, biết lọ đựng dung dịch sau có nồng độ mol/lit: NaOH, NaCl, NaHSO4, BaCl2 lọ đựng nước Chỉ dùng thêm thuốc thử dung dịch phenolphatelein, nêu cách nhận lọ
b) Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X nung nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu 64gam chất rắn A ống sứ 11,2 lít khí B ( đkc ), có tỉ khối so với H2 20,4 Tính m
Câu 3: ( điểm )
a) Trong hợp chất C4H4Cl4 nguyên tử Cl vị trí cấu tạo hồn tồn giống Hãy viết cơng thức cấu tạo có chất hữu
b) Cho ankan A thể khí Để đốt cháy hồn tồn 1,2lit A cần dùng vừa hết lít oxy lấy điều kiện Xác định công thức phân tử A, viết công thức cấu tạo Nếu cho chất A tác dụng với Clo 250C có ánh sáng thu dẫn xuất monoclo A. Câu 4: ( điểm )
Khi điều chế axetilen phương pháp nhiệt phân nhanh metan thu hỗn hợp khí A gồm axetilen, hidro metan chưa phản ứng Tỉ khối A so với hidro
a) Viết phương trình hóa học xảy
b) Tính hiệu suất q trình chuyển hóa metan thành axetilen
c) Nếu ban đầu lấy mol metan để thực phản ứng nhiệt phân để tạo thành hỗn hợp khí A gồm chất axetilen, hidro, metan đốt cháy hồn toàn A ta thu gam CO2 gam H2O
Câu 5: ( điểm )
Hịa tan hồn tồn 46,4 gam oxit kim loại dung dịch H2SO4 đặc, nóng ( vừa đủ ) thu 2,24 lít khí SO2 (đkc ) 120 gam muối
a) Viết phương trình hóa học xảy b) Xác định công thức oxit kim loại
(2)-HƯỚNG DẪN GIẢI -Câu 1:
a) A1: Na ; B1: O2 ; A2: Na2O ; B2: H2O ; A3: NaOH A4: Cl2 ; B3: H2 ; A5: HCl ; B4: CuO ; A6: CuCl2 Bạn đọc viết PTHH xảy
b) Giả sử có 100 g dung dịch H2SO4 78,4% số mol H2SO4 ( bđ) = 0,8 mol Gọi a số mol Fe
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2
a 3a 0,5a 1,5a (mol)
Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
100 + 56a - 1,5a 64 = (100 – 40a ) ( gam)
Vì nồng độ % H2SO4 dư = nồng độ % Fe2(SO4)3 nên khối lượng chúng Ta có: 78, 294a 200a giải a = 0,159 (mol)
C%H SO2 4( dư) = C%Fe (SO )2 4 3
200 0,159
100% 34% 100 40 0,159
Cách 2: Giả sử có mol Fe
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2
0,5 1,5 (mol)
Khối lượng Fe2(SO4)3 = khối lượng H2SO4 dư = 200g Khối lượng dd H2SO4 =
3 98 200 100 78,
= 630,1 g
Khối lượng dung dịch A = 56+ 630,1 – 1,5 64 = 590,1g C%H SO2 4( dư) = C%Fe (SO )2 4 3 =
200
100% 34%
590,1
Câu 2:
a) Trích chất thành nhiều mẫu với thể tích
- Cho phenol phtalein vào mẫu, nhận dd NaOH tạo dung dịch màu hồng
- Cho mẫu lại tác dụng với dung dịch màu hồng, nhận NaHSO4 làm màu hồng dung dịch
NaHSO4 + NaOH Na2SO4 + H2O
- Dùng dung dịch NaHSO4 thử mẫu cịn lại, nhận BaCl2 có kết tủa trắng: 2NaHSO4 + BaCl2 BaSO4 + Na2SO4 + 2HCl
- Cơ cạn mẫu cịn lại, cịn lại bã rắn NaCl; không để lại dấu vết nước b) Hỗn hợp B gồm
2
CO CO
có MB 20,4 = 40,8 g/mol Xem hỗn hợp X FexOy ( đủ nguyên tố Fe O)
FexOy + yCO xFe + yCO2 3FexOy + (3y-4x)CO xFe3O4 + (3y-4x)CO2 FexOy + (y-x)CO xFeO + (y-x)CO2
Số mol CO ( pư) = số mol CO2 ( sinh ra) số mol CO ( b đ) = số mol B =
11,
22, 4 = 0,5 mol
Theo ĐLBTKL ta có:
(3)Cách 2: Gọi a số mol CO2 ta có: 44a + 28(0,5 – a) = 0,5 40,8 = 20,4
44a + 14 – 28a = 20,4 16a = 6,4 a = 0,4 (mol) Số mol O ( bị khử) = số mol CO2 = 0,4 mol
Ta có : X – 0,4mol O 64g A
Vậy mX = m = 64 + 0,4 16 = 70,4 gam Câu 3:
a)
b) Đặt CTTQ an kan A : CnH2n+2 ( n 1) CnH2n+2 + (
3n
)O2 nCO2 + (n+1)H2O Tỷ lệ số mol khí = tỷ lệ thể tích nên :
3n
=
6
1, n =
Vậy CTPT Ankan C3H8 CTCT A: CH3– CH2– CH3
(1) (2) (1)
Có vị trí khác nhau: Vị trí (1) (2) nên có dẫn xuất mono clo CH3- CH2- CH3 + Cl2
as 2
3
CH - CH - CH Cl + HCl CH - CHCl- CH + HCl
Câu 4:
MA 10g / mol
Giả sử ban đầu số mol CH4 = a mol Số mol CH4 phản ứng = b (mol)
2CH4
0
1500 C LLN
C
2H2 + 3H2
Bđ: a (mol) Pư:
b 0,5b 1,5b
Spư: (a-b) 0,5b 1,5b
mA mCH4= 16a (gam) ; số mol khí tăng thêm = số mol CH pư Ta có:
16a
a b = 10 6a = 10b
b
0,6 a 10
Vậy hiệu suất phản ứng nhiệt phân : H% = 60%
(4)Cách 2: Giả sử có 1mol CH4 , H% = a% số mol CH4 ( pư) = 0,01a (mol)
2CH4
0
1500 C LLN
C2H2 + 3H2
Bđ: (mol) Pư: 0,01 a 0,005a 0,015a
Spư: (1-0,01a) 0,005a 0,015a
Số mol tăng thêm = số mol CH4 phản ứng số mol A = (1 + 0,01a ) Ta có:
16
1 0,01a = 10 giải a = 60%
c) 1mol CH4 có mol C , mol H hỗn hợp A có 1molC 4mol H ( coi mol H2) 1mol C 1mol CO2 CO2
m
= 44 g 2mol H2 2mol H2O H O2
m
= 2 18 = 36g Câu 5:
Vì phản ứng oxit kim loại với H2SO4 đặc, nóng sinh SO2 nên chứng tỏ kim loại có nhiều mức hóa trị
Gọi x,y hóa trị kim loại R oxit muối sunfat R2Ox + (2y-x) H2SO4 R2(SO4)y + (2y-x)H2O + (y-x) SO2 Số mol SO2 = 2,24: 22,4 = 0,1 mol
Gọi a số mol H2SO4 pư số mol H2O = a (mol) Áp dụng ĐL BTKL ta có:
46,4 + 98a = 120 + 18a + 0,1 64 giải a = mol
Số mol SO4 ( tạo muối) = – 0,1 = 0,9 (mol) mR= 120 – 0,9 96 = 33,6 gam
mO (oxit) = 46,4 – 33,6 = 12,8 (g) Ta có:
2R 33,6
16x 12,8 R = 21x ( ≤ x ≤ 3, x nguyên x = 8/3 )
Chỉ có x = 8/3 R = 56 thỏa mãn Kim loại Fe Vậy CTHH oxit : Fe3O4
Phản ứng với dung dịch HCl
Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
-GV hướng dẫn: Nguyễn Đình Hành THCS Chu Văn An - Đak Pơ-Gia Lai Website: http://dhanhcs.violet.vn