- Giải thích: Gang, thép là hợp kim của Fe và cacbon, trong không khí ẩm có CO2; O2....tạo một lớp chất điện ly phủ lên bề mặt gang thép làm xuất hiện vô số cặp pin điện hóa với Fe là cự[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ Câu Ý a b c HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học: 2012-2013 Môn thi: HOÁ HỌC Lớp 12-Bổ túc-THPT Ngày thi: 15/03/2013 Hướng dẫn này gồm 06 trang Nội dung Nguyên tố X có số thứ tự 24 : Cấu hình electron X : 1s22s22p63s23p63d5 4s1 X ô thứ 24, chu kì 4, nhóm VIB X là nguyên tố Cr Liên kết hóa học hợp chất X với clo là liên kết ion (CrCl2, CrCl3) - Số mol K2CO3: 0,1 mol; số mol CO32- : 0,1 mol H +¿ - Số mol nHCl = 0,001 V => số mol = 10-3.V mol n¿ - nNaOH = 0,05 mol => nOH = 5.10-2(mol) Khi cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch K2CO3 có phản ứng CO32- + H+ HCO3(1) + HCO3 + H H2O + CO2 (2) Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH => Dung dịch sau phản ứng có H+ dư HCO3- dư TH1: Nếu H+ dư thì (1); (2) xảy hoàn toàn H+ + OH - H2O (3) +¿ H n Từ (3) n¿ dư = OH = 0,05 (mol) H +¿ Từ (1), (2) = nCO = 0,2 mol n¿ phản ứng Lượng H+ ban đầu phản ứng: n H = n HCl = 0,25 (mol) Thể tích dung dịch HCl là: V= 0,25(l) = 250ml TH2: Nếu HCO3- dư, phản ứng (1) hoàn toàn − Điểm 0,5đ 0,5đ 1,0 đ 0,25đ 0,5đ − 2− 0,5đ - HCO + OH = CO32- + H2O (4) n n (4) HCO3 còn = OH = 0,05 (mol) n HCO (1) n CO 0,1(mol ) 3 n HCO (2) 0,1 0,05 0,05(mol ) H +¿ =nHCl =¿ n HCO (1) n HCO (2) 0,15mol 3 n¿ => Theo phản ứng (1); (2): V 0,75đ 0,15 0,15l 150(ml ) 1,92 nCu 0,03 n 0,1.0,16 0,016 nH SO4 0,1.0,4 0,04 64 * ; KNO3 ; => nH 0,08 Khí là sản phẩm phản ứng khử NO3- có khối lượng phân tử là 30 => Là NO 3Cu + 2NO 30,016 + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Ban đầu: 0,03 Phản ứng: 0,024 0,016(hết) 0,064 Còn lại: 0,006 0,5đ 0,08 0,016 0,016 VNO = 22,4.0,16 = 0,3584 lit 0,5đ (2) * Do có H+ dư nên dung dịch NaOH vào có phương trình: H+dư + OH- H2O 0,016 0,016 mol Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 0,024 0,048 1,0đ mol 0,016 0,048 0,128 0,5 VddNaOH = lit a b - Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+ - Nguyên tắc làm mềm nước cứng: làm giảm hàm lượng Ca2+, Mg2+ thành phần nước cứng - Phương pháp đơn giản làm nước cứng tạm thời là đun nóng nước cứng - hóa chất thông dụng làm mềm nước cứng vĩnh cửu là: Na2CO3 và Na3PO4 => Các phương trình: 2+ 2+ 2+ M(HCO3)2 ⃗ t MCO3 + CO2 + H2O ( M là Ca , Mg ) M2+ + CO32- MCO3 3M2+ + 2PO43- M3(PO4)2 - Gang, thép bị phá hủy môi trường không khí là tượng ăn mòn điện hóa - Giải thích: Gang, thép là hợp kim Fe và cacbon, không khí ẩm có CO2; O2 tạo lớp chất điện ly phủ lên bề mặt gang thép làm xuất vô số cặp pin điện hóa với Fe là cực âm, cacbon là cực dương - Cực âm: Fe Fe2+ + 2e - Cực dương: O2 + 2H2O + 4e 4OH=> Fe2+ vào dung dịch điện ly tiếp tục bị oxi hóa: Fe2+ Fe3+ + 1e Nên thành phần thép gỉ chủ yếu là: Fe2O3.nH2O * Do HNO3 dư nên Fe tạo muối Fe3+=> Coi Fe và M có công thức chung M => nY = 0,3 mol => Khối lượng trung bình Y: 35,6 g/mol Coi hỗn hợp Y là mol; a là số mol NO => 30a + (1-a)44 = 35,6 => a= 0,6 mol => Tỉ lệ mol NO/N2O = 3/2 => Phương trình hóa học phần 1: t0 25 M + 96HNO3 25 M (NO3)3 + 9NO + N2O + 48H2O (1) => n M =25nY /15= 0,5 mol X tác dụng với kiềm có khí thoát nên M phản ứng => Phương trình hóa học phần 2: M + 3H2O + OH- [M(OH)4]- + 3/2H2 (2) >2 0,3/3=0,2 >0,3 mol => 0,5 > nM > 0,2 mol - Gọi x là số mol M => số mol Fe: 0,5 -x mol 56 x − 8,7 => Mx + (0,5-x)56 = 19,3 => M = với 0,2 < x < 0,5 x 8,7 8,7 => x= => 0,2 < < 0,5 => 12,5 < M < 38,6 => Chỉ có Al 56 − M 56 − M => x= 0,3 mol 0,3 27 100 %=41 , 97 % ; %mFe = 58,03% Vậy %mAl = 19 ,3 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ - Đặt công thức A, B là CnH2n+2 ; CmH2m+2 ( m > n >0) => m = n + k => Công thức trung bình: Theo phương trình: C n H 2n 2 (3) C n H 2n 2 3n + ( ) O2 → 1,0 a 14n n CO2 + n an 14n 0,5 đ ( n + ) H2O mol mol an b b n CO2 14n 44 => n = 22a 7b => 0,5 đ b => n < n < m <=> n < n < n + k => n < 22a 7b < n + k b k(22a 7b) b 22a 7b => < n < 22a 7b Vậy: a = 2,72 gam; b = 8,36 gam; k =2 => 4,3 < n < 6,3 => n =5 n = => n =5 => A, B là: C5H12 và C7H16 0,5 đ => n =6 => A, B là: C6H14 và C8H18 Gọi công thức chung hai este là C n H n O2 hay RCOO R ' nO = 0,1775 mol ; nCO = 0,145 mol Phản ứng cháy : 3n C n H n O2 + ( −1 )O2 → n CO2 + n H2O (1) RCOO R ' + NaOH → RCOONa + R ' OH (2) 3n −1 ).0,145 = 0,1775 n → n = 3,625 Theo (1) ( Vì X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu muối axit hữu và hai ancol là đồng đẳng Nên hai este này là đồng đẳng Vậy CTPT hai 0,25đ este là : C3H6O2 và C4H8O2 - C3H6O2 có cấu tạo: HCOOCH2-CH3; CH3COOCH3 - C4H8O2 có cấu tạo: HCOOCH2-CH2-CH3; HCOOCH(CH3)2; CH3COOC2H5; C2H5COOCH3 0,25đ a b Tính % khối lượng : % mC H c Theo phương trình (2) thì số mol este = số mol muối = 0,04 mol → MRCOONa = 3,28 : 0,04 = 82 → MR = 15 → R là gốc –CH3 Vậy công thức cấu tạo hai este là CH3COOCH3 và CH3COOC2H5 2H2O2 ⃗ (1) t 2H2O + O2 a b 0,5 đ O2 = 33,53% và % mC H O2 = 66,47% 0,1 mol → 0,05 mol ⃗ 2KMnO4 t K2MnO4 + MnO2 + O2 (2) 0,1 mol → 0,05 mol ⃗ 2KClO3 t 2KCl + 3O2 (3) 0,1 mol → 0,15 mol 2KNO3 ⃗ 2KNO + O (4) 2 t 0,1 mol → 0,05 mol Từ các phương trình (1),(2),(3),(4) ta có lượng O2 thu (3) tức KClO3 nhiều -Tạo PVC: n CH2=CH-Cl ⃗ t , xt , p ( CH2-CHCl ) n -Tạo PE: n CH2=CH2 ⃗ t , xt , p ( CH2-CH2 ) n -Tạo Cao su buna: n CH2=CH-CH=CH2 ⃗ t , xt , p ( CH2-CH=CH-CH2 ) n 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ (4) -Tạo Cao su buna-N: nCH2=CH-CH=CH2 + nCH2=CH-CN ⃗ t , xt , p (CH2-CH=CH-CH2- CH2-CH(CN) ) 0,25đ 0,25đ n a b 10 Các phản ứng hóa học xảy C2H4(OH)2 + 2Na → C2H4(ONa)2 + H2 2C6H5OH + 2Na → 2C6H5ONa + H2 C2H3COOH + 2Na → 2C2H3COONa + H2 C6H5OH + KOH → C6H5OK + H2O C2H3COOH + KOH → C2H3COOK + H2O 2C2H3COOH + CaCO3 → (C2H3COO)2Ca + CO2 + H2O C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH ↓ + 3HBr C2H3COOH + Br2 → CH2Br-CHBr-COOH Các phản ứng hóa học xảy CH3CH2CH2OH + CuO ⃗ t CH3CH2CHO + Cu + H2O CH3CH2CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → CH3CH2COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓ CH3CH2COONH4 + NaOH ⃗ t CH3CH2COONa + H2O + NH3↑ ⃗ CH3CH2COONa + NaOHrắn CaO , t CH3CH3 + Na2CO3 ⃗ CH3CH3 + Cl2 + HCl askt CH3CH2Cl ⃗ CH3CH2Cl + NaOH t C2H5OH + NaCl Các phương trình phản ứng tạo NO2 : Cu(NO3)2 Cu + HNO3 đặc + NO2 + H2O 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ ,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ t Fe + HNO3 đặc Fe(NO3)3 + NO2 + H2O NaNO3 Na + HNO3 đặc + NO2 + H2O S C t + HNO3 đặc H2SO4 t + HNO3 đặc CO2 t0 Cu(NO3)2 CuO NO2 HNO3 + t 2AgNO3 Ag + NO2 + + NO2 O2 + + NO2 + H2O NO2 + H 2O + O2 H2O + O2 Chú ý: Học sinh làm cách khác đúng cho điểm tối đa 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ (5)