3,5 Khi Zn phản ứng với dung dịch muối đồng thì khối lượng chất rắn sau phản ứng điểm giảm, nên R phải tan được trong H2SO4 đặc và khi Zn phản ứng với dung dịch muối của R làm khối lượng[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học: 2008 - 2009 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) ĐỀ CHÍNH THỨC Câu (4 điểm) Axit acrylic (CH2 = CH-COOH) có số tính chất giống etilen và số tính chất giống axit axetic Viết phương trình phản ứng xảy cho axit acrylic tác dụng với các chất sau: H2, Ni, to; Br2/H2O; Na; NaOH; CaCO3; C2H5OH, H2SO4 đặc, to Viết phương trình phản ứng hoàn thành dãy chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện phản ứng có, mũi tên phản ứng) A B C A A Fe F D E Biết rằng: A + HCl B + D + H2O Câu (3 điểm) Chỉ dùng quì tím, hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt nhãn sau: NH 4HSO4, BaCl2, Ba(OH)2, HCl, H2SO4, NaCl (viết phương trình phản ứng kèm theo) Tiến hành thí nghiệm sau: Cho khí metan và khí clo vào ống nghiệm, úp ngược ống nghiệm chậu thủy tinh có chứa dung dịch NaCl và vài giọt quỳ tím, đem để ngoài ánh sáng Hãy nêu tượng quan sát và giải thích Câu (3 điểm) Trộn 100 ml dung dịch H2SO4 a M với 150 ml dung dịch NaOH 1,5 M thu dung dịch D Chia D làm hai phần Phần hòa tan tối đa 0,675 g Al Tính a Phần đem cô cạn thu bao nhiêu gam rắn khan? Câu (3,5 điểm) Cho 11,5 g kim loại kiềm M vào nước, thu V lít khí và dung dịch A Dẫn từ từ 6,72 lít khí CO2 vào A dung dịch B Chia B làm hai phần Cho 200 ml dung dịch Ca(NO3)2 M vào phần một, thấy tạo thành 10 g kết tủa, đun nóng phần dung dịch thu thêm m gam kết tủa Đun sôi phần hai xuất kết tinh, để nguội, làm cho nước bay nhiệt độ thấp, áp suất thấp thu 35,75 g loại tinh thể hiđrat Tính V, m Tìm kim loại M và công thức phân tử tinh thể hiđrat (Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng xảy hoàn toàn) Câu (3,5 điểm) Hòa tan 4,94 g loại bột Cu có lẫn kim loại R dung dịch H 2SO4 98% (dư), đun nóng, trung hòa axit dư dung dịch KOH (vừa đủ) dung dịch Y Cho lượng dư bột Zn vào Y, sau phản ứng kết thúc, lọc, tách, làm khô, thu chất rắn có khối lượng khối lượng bột Zn cho vào Biết R là số kim loại: Al, Fe, Ag, Au Viết phương trình phản ứng xảy Tính phần trăm khối lượng tạp chất có loại bột Cu trên Câu (3 điểm) Đốt cháy m gam chất hữu A (chứa các nguyên tố C, H, O) oxi dư, thu 6,6 g CO2 và 2,7 g H2O Khi hóa 3,7 g A thể tích thể tích 1,6 g oxi cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Biết phân tử A có chứa nguyên tử oxi a Tính m b Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo A, biết A tác dụng với Na và NaOH …………………Hết……………… Ghi chú: Thí sinh sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính bỏ túi (2) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI LỚP KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2008-2009 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN HÓA HỌC ( Đáp án gồm có 04 trang) Câu/ ý Nội dung Điểm Câu 1 Phương trình phản ứng: (4 điểm) CH2 = CH - COOH + H2 ⃗ 0,25 Ni , t CH3 - CH2 - COOH ⃗ CH2Br - CHBr - COOH 0,25 CH2 = CH - COOH + Br2(dd) ❑ ⃗ CH2 = CH - COONa + H2 CH2 = CH - COOH + Na ❑ 0,25 ⃗ CH2 = CH - COONa + H2O CH2 = CH - COOH + NaOH ❑ 0,25 ⃗ (CH2 = CH - COO)2Ca + CO2+ H2O CH2 = CH - COOH + CaCO3 ❑ 0,25 CH2 = CH - COOH + C2H5OH ⃗ H SO đ , t CH2 = CH - COOC2H5 + H2O 0,25 ………………………………………………………………………………… ……… Phương trình phản ứng: Fe3O4 + C ⃗t Fe + CO2 0,25 (A) 0,25 Fe3O4 + H2 ⃗t Fe + H2O Fe3O4 + CO ⃗t Fe + CO2 ………………………………………… 0,25 (có thể dùng các chất khử khác) ⃗ FeCl2 + H2 0,25 Fe + HCl ❑ (B) 0.25 ⃗ Fe(OH)2 + NaCl FeCl2 + NaOH ❑ (C) 0,25 Fe(OH)2 + O2 ⃗ kk ,t Fe2O3 + H2O …………………………………… 0,25 (F) 2Fe + Cl2 ⃗t FeCl3 0,25 (D) ⃗ Fe(OH)3 + NaCl ……………………………… FeCl3 + NaOH ❑ 0,25 (E) ⃗ Fe(OH)3 t Fe2O3 + H2O 0,25 (F) Fe(OH)2 + H2O + O2 ⃗ kk ,t Fe(OH)3 (E) Câu (3 điểm) Cho quỳ tím vào các mẫu thử - Mẫu thử nào làm quỳ tím có màu đỏ là: NH4HSO4, HCl, H2SO4 0,25 - Mẫu thử nào làm quỳ tím có màu xanh là: Ba(OH)2 0,25 - Mẫu thử nào làm quỳ tím không đổi màu là: BaCl2, NaCl 0,25 Cho Ba(OH)2 nhận vào các dung dịch NH4HSO4, HCl, H2SO4 - Dung dịch có khí thoát và kết tủa trắng là NH4HSO4 Ba(OH)2 + NH4HSO4 BaSO4 + NH3 + 2H2O 0,25 - Dung dịch có kết tủa, nóng lên là H2SO4 0,25 Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O (3) - Dung dịch còn lại là HCl Cho H2SO4 nhận vào các dung dịch: BaCl2, NaCl 0,25 - Dung dịch có kết tủa trắng là BaCl2 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl 0,25 0,25 - Dung dịch còn lại là NaCl ………………………………………………………………………………… ……… - Hiện tượng: khí Clo bị nhạt màu; Quỳ tím chuyển thành màu đỏ; Nước 0,25 ống nghiệm dâng lên - Giải thích: + Do có phản ứng xảy nên làm cho khí Clo bị nhạt màu 0,25 CH4 + x Cl2 ⃗ x = {1;2;3;4} ánhsáng CH4 - xClx + x HCl (chỉ cần viết đúng phản ứng điểm tối đa cho ý này) + Khí sinh (HCl) tan nước tạo nên dung dịch có tính axit nên làm cho 0,25 quỳ tím có màu đỏ + Áp suất ống nghiệm giảm (do khí HCl tan nước và phản ứng xảy làm giảm thể tích CH4 - xClx là chất lỏng) nên làm cho mực nước dâng 0,25 lên Câu - Khi trộn hai dung dịch xảy phản ứng: (3 điểm) H2SO4 + NaOH Na2SO4 + H2O (1) 0,25 Vì Al tan dung dịch axit và dung dịch kiềm nên xảy hai 0,25 trường hợp:…………………………………………………………………… * Trường hợp H2SO4 dư: 0,25 Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2) Số mol H2SO4 có 100 ml 3 0,675 0,25 n n + n = 0,15.1,5 + = 0,1875 H2SO4 = NaOH Al 2 2 27 mol 0,25 a = 0,1875/0,1 = 1,875 M ………………………………………… * Trường hợp NaOH dư: 0,25 Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2 (3) ………… Số mol H2SO4 có 100 ml 0,25 1 n n (0,15.1,5 2.0,675 / 27) 0,0875 H2SO4 NaOH(1) mol 0,25 a = 0,0875/0,1 = 0,875 M ……………………………………………… - Khối lượng chất rắn thu cô cạn phần * Trường hợp H2SO4 dư chất rắn gồm NaHSO4 và Na2SO4 có khối lượng bằng: 0,25x2 1 (mH SO + m NaOH - m H O ) = (0,1875.98 + 0,15.1,5.40 - 0,15.1,5.18) = 11,6625 2 g * Trườg hợp NaOH dư chất rắn gồm Na2SO4 và NaOH có khối lượng bằng: 0,25x2 1 (m H SO + m NaOH - m H O ) = (0,0875.98 + 0,15.1,5.40 - 0,0875.2.18) = 7,2125 2 g 2 Câu Các phản ứng xảy ra: (3,5 M + H2O MOH + H2 (1) điểm) MOH + CO2 M2CO3 + H2O (2) 0,25 0,25 (4) MOH + CO2 MHCO3 (3) M2CO3 + Ca(NO3)2 CaCO3 + MNO3 (4) 2MHCO3 ⃗t M2CO3 + CO2 + H2O (5) n = n M CO + n MHCO = 2.n CaCO + n MHCO Ta có: CO 6,72 10 n MHCO = - = 0,1 22,4 100 mol 2 3 0,25 0,25 0,25 0,25 n M = 2.n M CO + n MHCO = 2.2.n CaCO + n MHCO = 2.2 Mà 3 3 10 + 0,1 = 0,3 = 0,5 100 mol 0,25 0,25 n H = n M = 0,25 mol 0,25 V = 0,25.22,4 = 5,6 lít Sau nung nóng kết tủa thu thêm là CaCO3 0,25 n M CO (5) = n MHCO = 0,025 n = 0,2.2 - 0,1 = 0,3 Vì < Ca(NO ) du nên M2CO3 tạo thành sau đun nóng kết tủa hết 0,25 n CaCO = n M CO (5) = n MHCO = 0,025 mol m = 0,025.100 = 2,5 g 0,25 m 11,5 M = = = 23 M n 0,5 0,25 Ta có: M là Na n M CO nH O = n M = 0,125 mol 35,75 0,25 n=( -106) /18 =10 0,125 2 3 3 3 Vậy công thức phân tử tinh thể hiđrat là Na2CO3.10H2O Câu Vì: Khi cho bột Zn dư vào Y sau phản ứng khối lượng rắn thu không đổi (3,5 Khi Zn phản ứng với dung dịch muối đồng thì khối lượng chất rắn sau phản ứng điểm) giảm, nên R phải tan H2SO4 đặc và Zn phản ứng với dung dịch muối R làm khối lượng rắn tăng Trong số các kim loại đã cho (Al, Fe, Ag, Au) có Ag thỏa mãn điều kiện trên ……………………………………………………………………………… Cu + H2SO4 + SO2 + H2O (1) Ag + H2SO4 Ag2SO4 + SO2 + H2O (2) KOH + H2SO4 K2SO4 + H2O (3) Vì Zn dư, phản ứng xảy hoàn toàn nên Ag2SO4 và CuSO4 hết Zn + Ag2SO4 ZnSO4 + Ag (4) Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu (5) Ta có các phương trình : - nCu.64 + nAg 108 = 4,94 (*) Mặt khác, ta có : nZn(5) 65- nCu.64 = nAg.108- nZn(4) 65 Trong đó : nZn(5) = nCu ; nZn(4) = 1/2nAg nCu 65- nCu.64 = nAg.108- 1/2nAg.65 (**) Từ (*) và (**) : nCu = 0,0755 mol ; nAg= 0,001 mol 1,0 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (5) 0,001.108 100% 2,186% 4,94 Phần trăm khối lượng tạp chất : 0,25 (6) Câu (3 điểm) m A mO 32.3,7 = MA = = 74 MA MO 1,6 a 0,25 Ta có 32 16 100% 43,24% 0,25 74 37 %O = ……………………………………………… 0,25x2 % (C,H) = - 16/37= 21/37 56,76% 6,6 2,7 0,25x2 12 + = 2,1 18 m(C,H) = 44 g 37 0,25x2 m = 2,1 = 3,7 21 g………………………………………………………… b Số nguyên tử C, H có phân tử A: n 6.6 / 44 0,25 n C = CO = =3 nA 3,7 / 74 2.n H O 2.2,7 / 18 0,25 nH = = =6 nA 3,7 / 74 …………………………………………………… 0,25 Vậy công thức phân tử A C3H6O2 Vì A vừa tác dụng với Na, NaOH nên A là axit cacboxylic 0,25 Vậy, công thức cấu tạo A: CH3-CH2-COOH 2 *Ghi chú: Thí sinh có thể giải theo cách khác, đúng cho điểm tối đa cho câu đó Hết (7)