Đề thi thức vào 10 mơn Hóa - Hệ chuyên -Chuyên Khoa học tự nhiên - Hà Nội năm 2018 - 2019 Câu 1: Tiến hành phản ứng nhiệt nhơm với sắt(III) oxit điều kiện khơng có khơng khí, thu hỗn hợp A Chia hỗn hợp A ( trộn đều) thành hai phần Phần thứ có khối lượng phần thứ hai 26,8 gam Cho phần thứ tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thấy có 3,36 lít khí H2 bay Hòa tan phần thứ hai lượng dư dung dịch HCl thấy có 16,8 lít H2 bay Biết phản ứng xảy với hiệu suất 100%, thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Tính khối lượng Fe có hỗn hợp A Câu 2: Hợp chất hữu Y ( chứa C, H, O) có cơng thức phân tử trùng với cơng thức đơn giản Đốt cháy hoàn toàn 1,48 gam Y dẫn hỗn hợp sản phẩm cháy qua bình thứ đựng dung dịch H2SO4 đặc dư, bình thứ hai đựng dung dịch KOH dư Sau thí nghiệm, khối lượng bình thứ tăng 0,72 gam bình thứ hai tăng 3,96 gam (a) Viết công thức cấu tạo gọi tên Y Biết Y phản ứng tráng bạc, Y phản ứng với dung dịch KMnO4 loãng, lạnh tạo chất hữu Y1 có khối lượng MY1 = MY +34 Cứ 1,48 gam Y phản ứng vừa hết với 20 ml dung dịch NaOH 1M tạ hai muối (b) Hợp chất hữu Z đồng phân Y Viết công thức cấu tạo Z, biết 0,37 gam Z phản ứng vừa hết với 25 ml dung dịch NaOH 0,1M, dung dịch tạo phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 đến hoàn toàn, thu 1,08 gam Ag kim loại Z phản ứng với H2/Pd, t0 theo tỉ lệ mol 1: Câu 3: (a) Hòa tan hoàn toàn m (gam) hỗn hợp gồm Al Mg V (ml) dung dịch HNO3 2M Kết thúc phản ứng, thu dung dịch E (không chứa muối amoni) 0,1 mol hỗn hợp khí gồm N2 N2O có tỉ khối so với oxi 1,125 Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào dung dịch E lượng kết tủa biến thiên theo đồ thị bên Xác định giá trị m V (b) Hợp chất hữu X ( chứa C, H, O) có khối lượng mol nhỏ 200 gam/mol, oxi chiếm 32% khối lượng X Khi cho X vào dung dịch NaHCO3 thấy có khí bay ra, X khơng làm màu dung dịch KMnO4/KOH lỗng lạnh Viết cơng thức cấu tạo chất X thỏa mãn Câu 4: Hỗn hợp chất rắn A gồm FeCO3, FeS2 tạp chất trơ Hỗn hợp khí B gồm 20% oxi 80% nitơ thể tích Cho hỗn hợp A vào bình kín dung tích 10 lít ( khơng đổi) chứa lượng hỗn hợp B vừa đủ Nung nóng bình cho phản ứng xảy hoàn toàn, phản ứng tạo oxit sắt, oxit phản ứng với dung dịch HNO3 dư khơng tạo khí Sau phản ứng, đưa nhiệt độ bình 136,50C, bình cịn lại chất rắn X hỗn hợp khí Y Tỉ khối Y so với H2 17 áp suất bình P atm Cho dịng khí CO dư qua X đun nóng, biết xảy phản ứng khử oxit sắt thành kim loại đạt hiệu suất 80%.Sau phản ứng thu 27,96 gam chất rắn Z, kim loại chiếm 48,07% khối lượng (a) Tính giá trị P ( coi thể tích chất rắn X nhỏ) thành phần % khối lượng tạp chất A (b) Cho Y phản ứng với oxi ( dư) có V2O5 ( xúc tác) 4500C, hấp thụ sản phẩm vào 592,8 gam nước, dung dịch C ( D = 1,02 gam/ml) Tính nồng độ mol dung dịch C Giả thiết hiệu suất trình 100% Câu 5: X, Y, Z chất hữu ( chứa C, H, O), chất chứa loại nhóm chức Khi cho X, Y phản ứng với tạo Z Có hỗn hợp E gồm số mol X, Y, Z Nếu cho E tác dụng hết với NaHCO3 thu V lít khí muối natri X Nếu cho E tác dụng hết với Na thu 0,75V lít khí ( thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) số mol khí ½ số mol hỗn hợp E Đốt cháy hoàn toàn 1,62 gam muối natri X thu 672 ml CO2 ( đktc) 0,36 gam nước, lại chất rắn Đun nóng Y với dung dịch H2SO4 đặc thu sản phẩm hữu Y1 có tỉ khối so với Y 34/43 Đun nóng Y1 với dung dịch KMnO4/ H2SO4 Y2 sản phẩm hữu nhất, khơng có khí ra, Y2 có cấu tạo mạch cacbon thẳng điaxit (a) Viết công thức cấu tạo X, Y, Z, Y1 Y2 (b) Chia 5,6 gam hỗn hợp G gồm X, Y, Z thành hai phần Đốt cháy hoàn toàn phần thứ cần dùng vừa hết 9,408 lít khí oxi (đktc) Phần thứ hai phản ứng vừa đủ với 40 ml dung dịch NaOH 2M, hỗn hợp sau phản ứng có chứa a gam muối X b gam chất Y Tính giá trị a b LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Al2 O3 P1: NaOH du 3,36lit H : 0,15(mol ) Al t0 Fe HCl du 16,8lit H : 0, 75(mol ) Fe2 O3 P2 P1 26,8 Al du t 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1) Các phản ứng xảy hoàn toàn, hỗn hợp sau phản ứng chia làm phần, phần + NaOH thấy có khí H2 => hỗn hợp sau phản ứng có Al2O3, Fe Al dư Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + H2↑ (2) 0,1 ← 0,15 (mol) => nAl dư = 0,1 (mol) Gọi số mol Al2O3 phần x (mol) Từ PTHH (1) => nFe= 2nAl2O3 = 2x (mol) Giả sử số mol hỗn hợp A phần gấp k lần số mol chất phần Al2 O3 : kx (mol ) Khi phần 2: Fe : 2kx (mol ) Al :0,1k (mol ) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O (3) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ (4) 0,1k (mol) → 0,15k Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 2kx → 2kx (5) (mol) Ta có: 0, 75 (*) nH ( P2 ) 0,15k 2kx 0, 75 k 0,15 x P2 P1 26,8 214kx 214 x 2, 7k 29,5 (**) 102kx 112kx 2, 7k 26,8 102 x 112 x 2, Thế (*) vào (**) ta có: 214 x 0, 75 0, 75 214 x 2, 29,5 0,15 x 0,15 x 160,5x 32,1x 428x2 2,025 4, 425 59 x 428x2 69, x 2, 12 x (mol ) 107 x 0, 05(mol ) TH1 : x 12 (*) 535 12 20 k mFe (trong A) ( ).112 37, 73( g ) 107 267 107 89 (*) TH : x 0,05 k mFe(trong A) (0,05 3.0,05).112 22, 4( g ) Câu 2: a) Gọi CTPT Y CxHyOz ( x, y, z € N*) Đốt cháy Y sản phẩm thu gồm H2O CO2 Khi cho sản phẩm qua H2SO4 đặc dư H2O bị hấp thụ, tiếp tục cho qua KOH dư CO2 bị hấp thụ => mB1 tăng = mH2O = 0,72 (g) => nH2O = 0,72/18 = 0,04 (mol) mB2 tăng = mCO2 = 3,96 (g) => nCO2 = 3,96/44 = 0,09 (mol) BTKL: nO (trong A) = (mA – mC – mH )/16 = (1,48 – 0,09.12 – 0,04.2 )/16 = 0,02 (mol) Ta có: x : y : z = nC : nH : nO = 0,09 : 0,08 : 0,02 = :8 : CTPT trùng với CT ĐGN => CTPT củaY là: C9H8O2 Độ bất bão hòa Y: C9H8O2: k = ( 9.2 + – 8) /2 = Y không tham gia phản ứng tráng bạc => Y khơng có cấu tạo nhóm – CHO phân tử Y + KMnO4 → Y1 ( MY1 = MY + 34 ) => Y có chứa liên kết đôi C=C phản ứng với KMnO4 tạo thành C(OH)-C(OH) nY = 1,48: 148 = 0,01 (mol) ; nNaOH = 0,02 (mol) nY : nNaOH = 1: sản phẩm tạo thành muối => Y este axit cacboxylic phenol dẫn xuất phenol Vậy CTCT Y thỏa mãn là: CH2=CH-COOC6H5: phenyl acrylat 3CH2=CH-COOC6H5 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2(OH)-CH(OH)-COOC6H5 + 2MnO2↓ + 2KOH b) Z đồng phân Y => Z có CTPT là: C9H8O2 nZ = 0,37/148 = 0,025 (mol); nNaOH = 0,025 (mol); nAg = 0,01 (mol) nZ : nNaOH = 1: => Z có trung tâm phản ứng với NaOH Ta thấy nAg = 4nZ => Z phải phản ứng với NaOH sinh chất hữu có khả tham gia phản ứng tráng bạc ( chất tham gia phản ứng tráng bạc sinh 2Ag) Z phản ứng với H2 ( Pb, t0) theo tỉ lệ 1: => Z có liên kết đơi C=C mạch Vậy CTCT Z thỏa mãn là: HCOOCH=CH-C6H5 HCOOCH=CH-C6H5 + NaOH → COONa + C6H5CH2CHO HCOONa + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → NH4O-COONa + 2Ag ↓ + 2NH4NO3 C6H5CH2CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → C6H5CH2COONH4+ 2Ag↓ + 2NH4NO3 Câu 3: a) Tóm tắt: 0,1molN N OM 1,125.32 36 Al : x (mol ) V (ml ) HNO3 2M Mg : y (mol ) Al 3 : x (mol ) 2 NaOH 1M Mg : y (mol ) H du Gọi số mol N2 N2O a b (mol) a b 0,1 a 0, 05 Ta có: 28a 4b 0,1.36 b 0, 05 Quá trình nhường electron Quá trình nhận electron Mg → Mg2+ +2e 2N+5 + 10e → N2 x → 2x 0,5← 0,05 (mol) Al→ Al3+ +3e 2N+5 + 8e → N2O y → 3y 0,4 ← 0,05 (mol) ne (KL nhường) = ne(N+5 nhận) => 2x + 3y = 0,5 + 0,4 (1) Từ đồ thị ta thấy giá trị V= 0,1 (lít) tức nNaOH = 0,1 (mol) bắt đầu xuất kết tủa => lượng NaOH lượng để trung hòa HNO3 dư sau phản ứng => nHNO3 dư = nNaOH = 0,1 (mol) Ta thấy giá trị V= 1,1 (lít) tức nNaOH = 1,1 (lít) đồ thị lên cực đại, sau lại xuống => kết tủa đạt cực đại sau bị hịa tan phần ( có Al(OH)3 bị hồn tan) Khi cho NaOH từ từ vào dung dich Z xảy phản ứng: H+ + OH- → H2O 0,1 → 0,1 (mol) Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓ x → 2x (mol) Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ y → 3y →y (mol) Al(OH)3↓ + OH- → AlO2- + 2H2O (y – z ) → (y –z) (mol) Gọi số mol Al(OH)3 cịn lại khơng bị hồn tan z (mol) => ta có: ∑ nNaOH = nH+dư + 2nMg2+ + 4nAl3+ - nAl(OH)3 => 0,1 +2x + 4y – z = 1,1 (2) Mặt khác: ∑ mkết tủa = mMg(OH)2 + mAl(OH)3 chưa hòa tan => 58x + 78z = 16,5 (3) Từ (1), (2) (3) => x = 0,2 ; y = 0,15 z = 0,1 (mol) => m = mAl + mMg = 0,2.27 + 0,15.24 = (g) nHNO3 = nHNO3 dư + 2nN2 + 2nN2O + 3nAl(NO3)3 + 2nMg(NO3)2 = 0,1 + 2.0,05 + 0,05 + 3.0,2 + 2.0,15 = 1,2 (mol) => VHNO3 = n : CM = 1,2 : = 0,6 (lít) = 600 (ml) (b) Gọi cơng thức chung x CxHyOz Hợp chất hữu X có MX < 200 => mO < 200.32/100 => mO < 64 => z < Mà X phản ứng với NaHCO3 sinh khí nên X axit => ≤ z < z : M X mO 100 100 32 100 32 32 12 x y 32 100 12x y 68 y 68 12x Mà < H ≤ 2C + => < y ≤ 2x + => < 68 – 12x ≤ 2x + => 4,7 ≤ x < 5,67 => x = CTPT X C5H8O2 có độ bất bão hịa k = (2.5 + – 8)/2 = CTCT thỏa mãn là: z : M X mO 100 100 48 150 32 32 12 x y 48 150 12 x y 102 y 102 12x Mà < H ≤ 2C + => < y ≤ 2x + => < 102 – 12x ≤ 2x + => 7,14 ≤ x < 8,5 => x = CTPT X C8H6O3 có độ bất bão hịa k = (2.8 + – 6)/2 = CTCT thỏa mãn là: Câu 4: Tóm tắt: CO2 hhY SO2 M 17.2 34( g / mol ) N hh A FeCO O2 : 20% hh B N : 80% FeS2 tapchat Fe 48,07% Fe2 O3 CO du ran X 27,96 g Z Fe2 O3 du % H 80% tapchat tapchat a) Gọi số mol FeCO3: x (mol) ; số mol FeS2: y (mol) 4FeCO3 + O2 → Fe2O3 + 4CO2↑ x → 0,25x →x (mol) 4FeS2 +11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑ y → 2,75y → 2y (mol) ∑ nO2 = 0,25x + 2,75y (mol) Cùng điều kiện nhiệt độ áp suất nên tỉ lệ thể tích = tỉ lệ số mol => nN2 = 4nO2 = 4(0,25x + 2,75y) => nN2 = x + 11y (mol) CO2 : x (mol ) Vậy hỗn hợp Y gồm: SO2 : y (mol ) N : x 11y (mol ) MY 44 x 64.2 y 28( x 11y) 36 x y x 11y 72 x 436 y 36 x 13 y 72 x 436 y 68x 442 y x y x 1,5 y Khối lượng Fe có Z là: mFe 27,96.48, 07% 13, 44 13, 44( g ) nFe 0, 24(mol ) 100% 56 t Fe2 O3 CO 2Fe CO2 (%H 80%) 0,12 0, 24 Vì H = 80% => nFe2O3 (trong X) = 0,12 100% : 80% = 0,15 (mol) nFe2O3 dư (trong Z) = 0,15 – 0,12 = 0,03 (mol) Khối lượng tạp chất Z = 27,96 – mFe – mFe2O3 dư = 27,96 – 0,24.56 – 0,03.160 = 9,72 (g) Bảo toàn nguyên tố Fe => nFeCO3 + nFeS2 = 2nFe2O3(trong X) => x + y = 0,3 (2) Từ (1) (2) => x = 0,18 y = 0,12 (mol) Áp dụng công thức PV = nRT ( với n = nCO2 + nSO2 + nN2 = 0,18 + 0,12 + 0,18 +11.0,12 = 1,92) => P.10 = 1,92.0,082 (136,5 +273) => P = 6,447 ( atm) ≈ 6,5 (atm) Ta có: mA = mFeCO3 + mFeS2 + mtạp chất = 0,18.116 + 0,12.120 + 9,72 = 45 (g) %tapchat 9, 72 100% 21, 6% 45 CO2 : 0,18(mol ) b) hỗn hợp Y gồm: SO2 :0, 24(mol ) N :1,5(mol ) Cho hỗn hợp Y qua O2 ( xúc tác V2O5 ) có phản ứng sau: V2O5 2SO2 O2 2SO3 4500 C 0, 24 (mol ) 0, 24 SO3 H O H SO4 0, 24 0, 24 (mol ) Khối lượng dd sau: mdd sau = mSO3 + mH2O = 0,24 80 + 592,8 = 612 (g) V dd sau mdd sau D CM H SO4 612 600(ml ) 0, 6(lit ) 1, 02 n 0, 24 0, 4( M ) V 0, Câu 5: (a) - Khi cho E tác dụng với NaHCO3 sinh V lít khí (CO2) muối natri X => X axit - Ta thấy thể tích khí sinh cho E tác dụng với Na (khí H2) lớn 0,5 lần thể tích khí cho E tác dụng với NaHCO3 (khí CO2) => Y ancol Vậy E gồm axit X, ancol Y este Z (tạo X, Y) Giả sử V lít tương ứng với (mol) khí + nCO2 = n-COOH = (mol) + nH2 = 0,5n-COOH + 0,5n-OH => 0,75 = 0,5.1 + 0,5n-OH => n-OH = 0,5 (mol) + n hỗn hợp = 2nH2 = 1,5 mol => nX = nY = nZ = 1,5:3 = 0,5 mol Số chức axit X là: : 0,5 = Số chức ancol Y là: 0,5 : 0,5 = => Este Z có chức * Đốt cháy muối natri X: Muối natri X có dạng RO4Na2 Gọi số mol muối X x (mol) BTNT Na: nNa2CO3 = n muối = x (mol) BTNT O: 4n muối + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O + 2nNa2CO3 => 4x + 2nO2 = 0,03.2 + 0,02 + 3x => nO2 = 0,04 – 0,5x (mol) BTKL: m muối + mO2 = mCO2 + mH2O + mNa2CO3 => 1,62 + 32(0,04 - 0,5x) = 0,03.44 + 0,02.18 + 106x => x = 0,01 mol => M muối = 162 => R + 16.4 + 23.2 = 162 => R = 28 => CTPT X C4H6O4 * Đun nóng Y với H2SO4 đặc thu Y1 có tỉ khối so với Y 34/43 => phản ứng tách nước tạo anken => MY1 = MY – 18 => dY1/Y = (MY-18)/MY = 34/43 => MY = 86 (C5H10O) Mà đun Y1 với KMnO4/H2SO4 thu Y2 nhất, khơng có khí ra, Y2 có cấu tạo mạch thẳng điaxit nên Y1 có cấu tạo mạch vịng, chứa liên kết đơi - Cấu tạo Y1: - Cấu tạo Y2: HOOC-(CH2)3-COOH - Cấu tạo Y: - Cấu tạo X: HOOC-CH2-CH2-COOH HOOC-CH(CH3)-COOH - Cấu tạo Z: Hoặc (b) X (C4 H O4 ) : xmol Giả sử số mol chất ½ hỗn hợp G: Y (C5 H10 O) : ymol Z (C H O ) : z mol 14 22 - Khối lượng ½ hỗn hợp G: 118x + 86y + 254z = 7,8 (1) - Đốt cháy phần cần nO2 = 9,408 : 22,4 = 0,42 mol: C4H6O4 + 3,5 O2 → 4CO2 + 3H2O x 3,5x C5H10O + 7O2 → 5CO2 + 5H2O y 7y C14H22O4 + 17,5O2 → 14CO2 + 11H2O z 17,5z Ta có: nO2 = 0,42 => 3,5x + 7y + 17,5z = 0,42 (2) - Phần tác dụng vừa đủ với nNaOH = 0,04.2 = 0,08 mol: C2H4(COOH)2 + 2NaOH → C2H4(COONa)2 + 2H2O x 2x x C2H4(COOC5H9)2 + 2NaOH → C2H4(COONa)2 + 2C5H9OH z 2z z 2z nNaOH = 2nX + 2nZ => 2a + 2c = 0,08 (3) 118 x 86 y 254 z 7,8 x 0, 03 Từ (1) (2) (3) ta có hệ phương trình: 3,5 x y 17,5 z 0, 42 y 0, 02 2 x z 0, 08 z 0, 01 Sau phản ứng thu được: C2 H COONa 2 : x z 0, 04 a mC2 H COONa 2 0, 04.162 6, 48( g ) C5 H OH : y z 0, 04 b mC5 H9OH 0, 04.86 3, 44( g ) ... Gọi cơng thức chung x CxHyOz Hợp chất hữu X có MX < 200 => mO < 200.32 /100 => mO < 64 => z < Mà X phản ứng với NaHCO3 sinh khí nên X axit => ≤ z < z : M X mO 100 100 32 100 32 32... = CTCT thỏa mãn là: z : M X mO 100 100 48 150 32 32 12 x y 48 150 12 x y 102 y 102 12x Mà < H ≤ 2C + => < y ≤ 2x + => < 102 – 12x ≤ 2x + => 7,14 ≤ x < 8,5 => x... x P2 P1 26,8 214kx 214 x 2, 7k 29,5 (**) ? ?102 kx 112kx 2, 7k 26,8 102 x 112 x 2, Thế (*) vào (**) ta có: 214 x 0, 75 0, 75 214 x 2, 29,5 0,15 x 0,15