Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua của kim loại M công thức MS trong oxi dư, chất rắn sau phản ứng hoà tan trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối[r]
(1)UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT Năm học 2013 – 2014 MÔN: HÓA HỌC Ngày thi: 28/03/2014 (Thời gian làm bài 180 phút, không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02 trang) Câu (3,0 điểm): A, B, C, D, E là các chất số các chất sau: NaCl; Na 2S; Na2SO3; Na2SO4; KI, KClO3 Biết rằng: A và B phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng tạo khí có mùi A tạo kết tủa đen phản ứng với dung dịch CuCl2 Chất C phản ứng với dung dịch FeCl 3, thì dung dịch sau phản ứng tiếp xúc với hồ tinh bột hóa xanh D tạo kết tủa trắng phản ứng với dung dịch BaCl2 E tác dụng với dung dịch axit HCl đặc tạo khí Cl2 Hãy xác định A, B, C, D, E và viết các phương trình hoá học các phản ứng Cho hỗn hợp các oxit SiO 2, Al2O3, CuO, Fe2O3 Trình bày phương pháp hoá học để thu oxit tinh khiết Câu (3,0 điểm): Từ các chất FeS, Zn, MnO2, (NH4)2CO3, Cu và các dung dịch HCl, NaOH, HNO có thể điều chế khí gì (không dùng thêm chất nào khác, kể oxi)? Viết các phương trình hoá học các phản ứng Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua kim loại M (công thức MS) oxi dư, chất rắn sau phản ứng hoà tan lượng vừa đủ dung dịch HNO 37,8% thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch thu là 41,724% Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát 8,08 gam muối rắn X Lọc tách muối X thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch là 34,704% Xác định công thức X Câu (3,0 điểm): Chỉ dùng dung dịch HCl, BaCl2 và các dụng cụ cần thiết (không dùng điện phân), hãy nhận biết có mặt các ion sau dung dịch X chứa Na+, NH4+, HCO3-, CO32-, SO42- Cho 6,40 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe tác dụng với hỗn hợp Y gồm Cl và O2 có tỉ khối so với H2 26,5 Sau phản ứng thu hỗn hợp Z gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư) Hoà tan Z 120 ml dung dịch HCl 2M (vừa đủ) thu dung dịch T Cho AgNO3 (dư) và T thu 56,69 gam kết tủa Tính phần trăm khối lượng các kim loại X Câu (3,0 điểm): Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl H2O bắt đầu bị điện phân điện cực thì dừng lại Ở anốt thu 0,448 lít khí (ở đktc) Dung dịch sau điện phân có thể hòa tan tối đa 0,68 gam Al2O3 a) Tính khối lượng m b) Tính khối lượng catốt tăng lên quá trình điện phân c) Tính khối lượng dung dịch giảm quá trình điện phân, giả sử nước bay không đáng kể Từ pirit chứa 75,3% FeS2, 13,1% CuFeS2 và 11,6% tạp chất trơ, có thể điều chế bao nhiêu lít dung dịch H2SO4 78,04% (d = 1,71 g/ml) biết lượng SO bị nung là 1,5% và lượng axit bị là 0,2% (2) Câu (3,0 điểm): Viết các phương trình hoá học hoàn thành sơ đồ biến hoá sau và gọi tên các chất tạo thành Br2 , xt ,t D O2 B NaOH C CuO C H6 E Biết tỉ lệ mol C3H6 và Br2 là 1:1, E hợp chất đa chức Viết phương trình hoá học cho: a) Chất D tác dung với Cu(OH)2 dung dịch NaOH; với AgNO3 NH3 b) Chất E tác dụng với hỗn hợp ancol propylic và isopropylic dư có xúc tác H 2SO4 đặc, với Na2CO3 Hãy biện luận để tìm công thức phân tử chất có công thức đơn giản sau đây: a) (C3H4)n biết nó là đồng đẳng benzen b) (C2H5O)n biết nó là ancol đa chức c) (C4H9ClO)n d) (C3H4O3)n là axit đa chức Câu (2,0 điểm): Cho m gam este đơn chức A bay bình kín dung tích lít, 136,5 oC Khi este bay hết thì áp suất bình là P Nếu đun nóng m gam este A với 200 ml dung dịch NaOH, sau phản ứng xong, để trung hoà NaOH dư cần 100 ml dung dịch HCl 1M Chưng cất dung dịch sau trung hoà thu ancol B và 15,25 gam hỗn hợp muối khan Dẫn toàn ancol B qua CuO dư nung nóng thu anđehit E Cho toàn E tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu 43,2 gam Ag Các phản ứng xảy hoàn toàn Xác định công thức cấu tạo A Tính m và P Xác định nồng độ mol/l dung dịch NaOH ban đầu Câu (3,0 điểm): A là hỗn hợp khí (ở đktc) gồm hiđrocacbon X, Y, Z thuộc dãy đồng đẳng B là hỗn hợp O2 và O3 có tỉ khối so với hiđro 19,2 Để đốt cháy mol hỗn hợp A cần mol hỗn hợp B, thu CO2 và nước có số mol Khi cho 22,4 lít hỗn hợp A qua bình nước brom dư thấy có 11,2 lít khí bay ra, khối lượng bình nước brom tăng 27,0 gam Mặt khác, cho 22,4 lít hỗn hợp A qua dung dịch AgNO3 dư NH3 thấy tạo thành 44,0 gam kết tủa Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn Tính tỉ khối hỗn hợp A so với H2 Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo X, Y, Z Biết khối lượng mol: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Br = 80; Na = 23; Mg = 24; K = 39; Mn = 55; Fe = 56; Ag = 108; Cu = 64; HẾT -Họ và tên thí sinh : Số báo danh Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1: Họ và tên, chữ ký: Giám thị 2: (3) SỞ GD&ĐT BẮC NINH HDC ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT Năm học 2013 – 2014 MÔN: HÓA HỌC (Hướng dẫn chấm gồm 07 trang) Câu (3,0 điểm): A, B, C, D, E là các chất số các chất sau: NaCl; Na2S; Na2SO3; Na2SO4; KI, KClO3 Biết rằng: A và B phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng tạo khí có mùi A tạo kết tủa đen phản ứng với dung dịch CuCl2 Chất C phản ứng với dung dịch FeCl3, thì dung dịch sau phản ứng tiếp xúc với hồ tinh bột hóa xanh D tạo kết tủa trắng phản ứng với dung dịch BaCl2 E tác dụng với dung dịch axit HCl đặc tạo khí Cl2 Hãy xác định A, B, C, D, E và viết các phương trình hoá học các phản ứng Cho hỗn hợp các oxit SiO2, Al2O3, CuO, Fe2O3 Trình bày phương pháp hoá học để thu oxit tinh khiết Ý NỘI DUNG ĐIỂM A là Na2S; B : Na2SO3; C: KI; D: Na2SO4; E: KClO3 1,5 Phương trình hoá học các phản ứng: Na2S + H2SO4 Na2SO4 + H2S Na2S + CuCl2 2NaCl + CuS Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O 2KI + 2FeCl3 2FeCl2 + 2KCl + I2 I2 + hồ tinh bột tạo dung dịch màu xanh Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl 6HCl + KClO3 KCl + 3Cl2 + 3H2O Xác định đúng chất, viết đúng PTHH cho 0,25 đ Ta có sơ đồ tách sau: 1,5 1.CO2 Al(OH )3 , H2 SiO3 t Al2O3 , SiO2 dd : Na2 SiO3 , Na[ Al(OH )4 ] 2.Läc Al2O3 SiO2 1.NaOH ưđặc SiO2 HCl d 2.Läc Al2O3 , SiO2 2 Läc 1.NH3 d Fe2O3 Al(OH )3 t Al2O3 AlCl3 Läc CuO Fe(OH ) t Fe O 1.ddNH3 HCl 3 Fe2O3 , CuO FeCl3 , CuCl2 2 Läc [Cu(NH3 )4 ](OH )2 ddHCl [Cu(NH3 )4 ](OH )2 1. Cu(OH )2 t CuO Läc Các phản ứng hoá học xảy Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] (1) SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O (2) CO2 + Na[Al(OH)4] NaHCO3 + Al(OH)3 (3) CO2 + Na2SiO3 + H2O 2NaHCO3 + H2SiO3 (4) t0 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (5) t0 H2SiO3 SiO2 + H2O (6) Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (7) AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl (8) t0 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (9) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (10) CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (11) FeCl3 + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4Cl (12) CuCl2 + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2 + 2NH4Cl (13) Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2 (14) (4) t 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (15) [Cu(NH3)4](OH)2 + 4HCl Cu(OH)2 + 4NH4Cl(16) t0 Cu(OH)2 CuO + H2O (17) Tách riêng đúng chất cho 0,25 điểm/1 chất Viết đủ phương trình hoá học cho 0,5 điểm Câu (3,0 điểm): Từ các chất FeS, Zn, MnO 2, (NH4)2CO3, Cu và các dung dịch HCl, NaOH, HNO có thể điều chế khí gì (không dùng thêm chất nào khác, kể oxi, các chất tương tác trực tiếp với nhau)? Viết các phương trình hoá học các phản ứng Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua kim loại M (công thức MS) oxi dư, chất rắn sau phản ứng hoà tan lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch thu là 41,724% Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát 8,08 gam muối rắn X Lọc tách muối X thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch là 34,704% Xác định công thức X Ý NỘI DUNG ĐIỂM Có thể điều chế các khí: H2, CO2, NH3, Cl2, H2S, NO2, NO, N2O, N2 1,5 ZnCl2 + H2 (hoặc Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] + H2 Zn + 2HCl (NH4)2CO3 + 2HCl 2NH4Cl + CO2 + H2O (NH4)2CO3 + 2NaOH Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O FeS + 2HCl FeCl2 + H2S Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Cu + 4HNO3 đặc 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3Cu + 8HNO3 loãng 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O Zn + 10HNO3 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O 5Zn + 12HNO3 Vì Oxi nên M có hoá trị cao oxit n MS + (2 + )O2 t M On 2SO2 (1) a a/2 2M(NO3)n (2) M2On + 2nHNO3 a/2 a.n a Gọi a là số mol MS 4,4 gam Theo (1), (2) ta có: an.63.100 500an mdd HNO3 37,8 (g); a 500an 500an 524a.n mdd spu m (2 M 16n) a.M 8an a.M 3 aM 62an 56 C% M ( NO3 )n 100 41,724 M n 524an aM Chọn n= 3; M = 56 (Fe) m 0, 05.242 12,1 a = 4,4/(56+32) = 0,05 (mol); Fe( NO3 )3 (g) mdd sau muối kết tinh = 0,05.56 + 524.3.0,05/3 – 8,08 = 20,92 (gam) Khối lượng Fe(NO3)3 còn lại dung dịch: 20,92.34,702/100 = 7,26 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 kết tinh = 12,1 – 7,26 = 4,84 (g) Gọi công thức muối X: Fe(NO3)3.mH2O 4,84 (242 18m) 8, 08 mX = 242 m=9 Công thức X là Fe(NO3)3.9H2O 0,25 0,5 0,25 0,5 (5) Câu (3,0 điểm): Chỉ dùng dung dịch HCl, BaCl2 và các dụng cụ cần thiết, hãy nhận biết có mặt các ion sau dung dịch: Na+, NH4+, HCO3-, CO32-, SO42- Cho 6,40 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe tác dụng với hỗn hợp Y gồm Cl2 và O2 có tỉ khối so với H2 26,5 Sau phản ứng thu hỗn hợp Z gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư) Hoà tan Z 120 ml dung dịch HCl 2M (vừa đủ) thu dung dịch T Cho AgNO3 (dư) và T thu 56,69 gam kết tủa Tính phần trăm khối lượng các kim loại X Ý NỘI DUNG ĐIỂM + Nhận biết ion Na : Dùng đũa Pt nhúng vào dung dịch muối đưa lên lửa 0,25 đèn cồn, lửa có màu vàng chứng tỏ có ion Na+ Lấy ít dung dịch A, thêm dư BaCl2, lúc đó thu hỗn hợp kết tủa BaCO3, BaSO4 BaCl2 Ba2+ + 2Cl- ; Ba2+ + SO42- BaSO4 ; Ba2+ + CO32- BaCO3 Lọc lấy kết tủa thu dung dịch A1 Nhận biết HCO3-: đun nóng dung dịch A1 thấy tạo thành kết tủa t Ba2+ + 2HCO3- BaCO3 + CO2 + H2O Nhận biết SO42- và CO32-: Hoà tan kết tủa dung dịch HCl dư thấy phần kết tủa không tan: đó là BaSO4, đồng thời có khí bay ra: đó là BaCO3 BaC O3 + 2H+ Ba2+ + CO2 + H2O BaSO4 + 2H+ không Nhận biết NH4+: Lấy ít kết tủa nung nhiệt độ cao, sau đó hoà tan chất rắn vào nước ta dung dịch Ba(OH)2 và cho dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch A, đun nhẹ có khí mùi khai bay 0,25 0,5 0,5 t t BaSO4 không; BaCO3 BaO + CO2 BaO + H2O Ba(OH)2 t OH + NH4 NH3 + H2O nO2 = 1/4 nHCl = 0,24/4 = 0,06 (mol) nCl2 = 0,07 (mol) nAgCl = 0,07.2 + 0,24 = 0,38 (mol) nAg = (56,69 – 0,38.143,5)/108 = 0,02 Gọi a, b là số mol Mg, Fe hỗn hợp X Ta có: 24.a + 56.b = 6,4 (i1) a.2 + b.3 = 0,06.4 + 0,07.2 + 0,02.1 = 0,4 (i2) Từ (i1) và (i2) suy a = 0,08; b = 0,08 Phần trăm khối lượng các kim loại: %Mg = 0,08.24.100%/6,4 = 30%; %Fe = 100 – 30 = 70(%) - + 0,5 0,25 0,25 0,5 Câu (3,0 điểm): Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl H2O bắt đầu bị điện phân điện cực thì dừng lại Ở anốt thu 0,448 lít khí (ở đktc) Dung dịch sau điện phân có thể hòa tan tối đa 0,68 gam Al2O3 Tính khối lượng m Tính khối lượng catốt tăng lên quá trình điện phân Tính khối lượng dung dịch giảm quá trình điện phân, giả sử nước bay không đáng kể Từ pirit chứa 75,3% FeS2, 13,1% CuFeS2 và 11,6% tạp chất trơ, có thể điều chế bao nhiêu lít dung dịch H2SO4 78,04% (d = 1,71 g/ml) biết lượng SO2 bị nung là 1,5% và lượng axit bị là 0,2% Ý NỘI DUNG ĐIỂM Phương trình điện phân: ®iÖnph©ndungdÞch 2NaCl + CuSO4 Na2SO4 + Cu + Cl2 (1) Sau (1) xét 2TH TH1: NaCl hết, CuSO4 dư, tiếp tục điện phân ®iÖnph©ndungdÞch 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2 (2) (6) 0,02 0,02 0,02 0,01 Điện phân đến H2O bắt đầu bị điện phân hai điện cực, tức là sau (2) CuSO vừa hết Dung dịch sau điện phân gồm: H2SO4, Na2SO4 Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (3) 0,68/102 0,02 Anôt thu khí Cl2 và O2 Theo (2) có nO2 = 0,01 (mol) nCl2 = 0,02 – 0,01 = 0,01 (mol) n 0,01 n 0,01.2 0,02 Theo (1) có CuSO4 (mol) ; NaCl (mol) m = mCuSO4 + mNaCl = 0,03.160 + 0,02.58,5 = 5,97 (g) mcatot tăng = mCu = 0,03.64 = 1,92 (g); manot giảm = mCu + mCl2 + mO2 = 1,92 + 0,01.71 + 0,01.32 = 2,95 (g) TH2: CuSO4 hết, NaCl dư, tiếp tục điện phân 0,25 0,25 0,25 0,25 ®iÖnph©ndungdÞch 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 (3) 0,68/51 0,68/102 0,68/102 Điện phân đến H2O bắt đầu bị điện phân hai điện cực, tức là sau (3) NaCl vừa hết Dung dịch sau điện phân gồm: Na2SO4 và NaOH Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] (4) 0,68/102 0,68/51 Anôt thu khí Cl2 Số mol Cl2 tạo (1) = 0,02 – 0,68/102 = 0,68/51 = 0,04/3 Theo (1) có: có nCuSO4 0,04 / (mol) ; nNaCl 0,08 / (mol) 0,04 0,08 0,04 160 ( ).58,5 4, 473 3 m = mCuSO4 + mNaCl = (g) 0,04 64 0,853 mcatot tăng = (g) mddgi¶m mCu mCl mH 0,853 ( 2 0,25 0,04 0,02 0,02 ).71 2,286 3 (g) Ta có sơ đồ hợp thức sau: FeS2 2H2SO4 ; CuFeS2 2H2SO4 Nếu hiệu suất các quá trình điều chế đạt 100% thì lượng H2SO4 thu là 753.103 131.103 nH2 SO4 2.(nFeS nFeCuS2 ) 2.( ) 13973,9( mol) 120 184 Thực tế hiệu suất toàn quá trình đạt: H = (100 – 1,5)%.(100-0,2)%=98,303% Số mol H2SO4 thực tế thu là 13973,9.98,303% = 13736,76 (mol) 100 13736,76.98 78,04 1008,78 1,71 Thể tích dung dịch H2SO4 78,04% = (lít) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Câu (3,0 điểm): Viết các phương trình hoá học hoàn thành sơ đồ biến hoá sau và gọi tên các chất tạo thành Br2 , xt ,t D O2 B NaOH C CuO C3H6 E Biết tỉ lệ mol C3H6 và Br2 là 1:1, E hợp chất đa chức Viết phương trình hoá học cho: a) Chất D tác dung với Cu(OH)2 dung dịch NaOH; với AgNO3 NH3 b) Chất E tác dụng với hỗn hợp ancol propylic và isopropylic dư có xúc tác H2SO4 đặc, với Na2CO3 Hãy tìm công thức phân tử chất có công thức đơn giản sau đây: a) C3H4 là đồng đẳng benzen b) C2H5O là ancol đa chức c) C4H9ClO d) C3H4O3 là axit đa chức (7) Ý NỘI DUNG ĐIỂM 1,0 BrCH2CH2CH2Br (B) + Br2 HOCH2CH2CH2OH (C) BrCH2CH2CH2Br + 2NaOH t HOCH2CH2CH2OH + 2CuO OHC – CH2 – CHO + 2Cu + 2H2O (D) xt ,t CH2(COOH)2 (E) CH2(CHO)2 + O2 t CH2(CHO)2 + 4Cu(OH)2 + 2NaOH CH2(COONa)2 + 2Cu2O + 6H2O t CH2(CHO)2 +4 AgNO3 + 6NH3 + 2H2O CH2(COONH4)2 + Ag + 4NH4NO3 xt ,t CH2(COOC3H7)2 + 2H2O CH2(COOH)2 + 2C3H7OH CH2(COONa)2 + CO2 + H2O CH2(COOH)2 + Na2CO3 a) Công thức phân tử (C3H4)n là đồng đẳng benzen 4n = 2.3n – n = CTPT: C9H12 4n n 2.2 n (4 n n)ch½n n 2 n 1 b) Công thức phân tử (C2H5O)n hay C2nH4n(OH)n Công thức phân tử C4H10O2 9n n 2.4n n 1 n c) Công thức phân tử (C H ClO) n 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Công thức phân tử C4H9ClO C3n H 5n (COOH ) 3n d) Công thức phân tử (C3H4O3)n hay 2 3n 5n 3n 2 2 n 2 2 n 2 Công thức phân tử C6H8O6 0,25 Câu (2,0 điểm): Cho m gam este đơn chức A bay bình kín dung tích lít, 136,5oC Khi este bay hết thì áp suất bình là P Nếu đun nóng m gam este A với 200 ml dung dịch NaOH, sau phản ứng xong, để trung hoà NaOH dư cần 100 ml dung dịch HCl 1M Chưng cất dung dịch sau trung hoà thu ancol B và 15,25 g hỗn hợp muối khan Dẫn toàn ancol B qua CuO dư nung nóng thu anđehit E Cho toàn E tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu 43,2 g Ag Các phản ứng xảy hoàn toàn - Xác định công thức cấu tạo A - Tính m và P - Xác định nồng độ mol/l dung dịch NaOH ban đầu Ý NỘI DUNG ĐIỂM Vì oxi hoá ancol B thu anđehit nên B là ancol bậc Mặt khác B tạo từ este đơn chức A nên B là ancol đơn chức Công thức tổng quát A: RCOOCH2R’ 0,25 RCOOCH2R’ + NaOH RCOONa + R’CH2OH (1) HCl + NaOH NaCl + H2O (2) 15,25 gam hỗn hợp rắn gồm: NaCl (0,1 mol) và RCOONa t0 0,25 R’CH2OH + CuO R’CHO + Cu + H2O (2) TH1: R’ là H R’CHO là HCHO t HCHO + 4[Ag(NH3)2]NO3 + 2H2O (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3 + 2NH3 (8) 43,2 nCH3OH nHCHO 108 0,1 nROONa nCH3OH 0,1 4 (mol) Ta có: 0,1.(R + 67) + 0,1.58,5 = 15,25 R = 27; R là C2H3 Công thức cấu tạo este là CH2 =CH-COOCH3 Số mol CH2 =CH-COOCH3 số mol CH3OH = 0,1 (mol) m = 0,1.86 = 8,6 (gam) 22, 0,1 .(136,5 273) n R.T 273 P 0,56 V (atm) Số mol NaOH phản ứng (1,2) = 0,1 + 0,1 = 0,2 (mol) CM NaOH = 0,2/0,2 = 1(M) TH2: R’ không là H R’CHO khác HCHO nAg 0,25 0,25 0,25 0,25 t R’CHO + 2[Ag(NH3)2]NO3 + H2O R’COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 + NH3 n Ag 0, nROONa nR ' CH2OH nR ' CHO 0,2 2 (mol) Ta có: 0,2.(R + 67) + 0,1.58,5 = 15,25 R = -20 (loại) 0,5 Câu (3,0 điểm): A là hỗn hợp khí (ở đktc) gồm hiđrocacbon X, Y, Z thuộc dãy đồng đẳng B là hỗn hợp O2 và O3 có tỉ khối so với hiđro 19,2 Để đốt cháy mol hỗn hợp A cần mol hỗn hợp B, thu CO2 và nước có số mol Khi cho 22,4 lít hỗn hợp A qua bình nước brom dư thấy có 11,2 lít khí bay ra, khối lượng bình nước brom tăng 27 gam; còn khí cho 22,4 lít hỗn hợp A qua dung dịch AgNO dư NH3 thấy tạo thành 44 gam kết tủa Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn 1) Tính tỉ khối hỗn hợp A so với H2 2) Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo X, Y, Z Ý NỘI DUNG ĐIỂM 5.19,2.2 6 32 mol hỗn hợp B coi là hỗn hợp có oxi với số mol = (mol) C H Công thức chung hỗn hợp A là x y y Cx H y +6O2 xCO2 H2 O (1) y x y 2 x Theo đề bài, theo (1) ta có: ; x.2 x 6.2 x 4 M A 14.4 dA 28 H 2 1) 2) Vì các hiđrocacbon là chất khí đktc nên các hiđrocacbon phải có số nguyên tử C4 và Ctb = Vậy hiđrocacbon có nguyên tử C phân tử, thuộc các chất sau{C4H10, C4H8, C4H6, C4H2) Theo đề bài khí bay khỏi dung dịch brom là hiđrocacbon no có n = 11,2/22,4 = 0,5 mol và có khối lượng m = 56 – 27 = 29 Vậy Mhiđrocacbon no = 29/0,5 = 58 Hiđrocacbon no là C4H10 Coi A là C4H10 Khối lượng mol trung bình hai hiđrocacbon (Y, Z) bị hấp thụ dung dịch brom 27 M 54 0,5 là Hai hiđrocacbon (Y, Z) là (C4H6 và C4H6); (C4H2 và C4H8); (C4H4 và C4H8) Hiđrocacbon Y tác dụng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa vàng thì Y là hiđrocacbon sau: HCC -C CH; CH2=CH- C CH; CH3-CH2-C CH 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (9) TH1: Y là HCC -C CH, Z là C4H8 HCC -C CH + AgNO3 + 2NH3 C4Ag2 + 2NH4NO3 (2) Số mol C4H2 = số mol C4Ag2 = 44/264 = 1/6 1 Số mol C4H8 = 0,5 - = 1 50 56 Mhh 54 1 Khối lượng TB Y,Z: (thoả mãn) CTCT Z: CH3CH2CH=CH2, CH3CH=CHCH3, (CH3)2C=CH2, C4H8 (metylxiclobutan) CTCT Y: HCC -C CH ; CTCT X: CH3-CH2-CH2-CH3 ; (CH3)3CH TH2: Y là CH2=CH- C CH, Z là C4H8 CH2=CH- C CH + AgNO3 + NH3 C4H3Ag + NH4NHO3 (2) Số mol C4H4 = số mol C4H3Ag = 44/159=44/159 Số mol C4H8 = 0,5 – 44/159 = 35,5/159 44 35,5 52 58 159 159 Mhh 54,68 54 44 35,5 159 159 Khối lượng TB Y,Z: (loại) TH3: Y là CH3-CH2-C CH, Z là C4H6 CH3- CH2- C CH + AgNO3 + NH3 C4H5Ag + NH4NHO3 (3) Số mol but-1-in = số mol C4H5Ag = 44/161 = 0,273 < 0,5 (thoả mãn) Vậy công thức ba hiđrocacbon là C4H10 (X): CH3-CH2-CH2-CH3 ; (CH3)3CH C4H6 (Y): CH3-CH2-C CH C4H6 (Z); CH2=CH – CH = CH2; CH3-CH=C=CH2; xiclobuten, metylxiclopropen Chú ý: Học sinh làm cách khác đúng, cho điểm tối đa tương ứng 0,5 0,25 0,5 (10)