Tính thành phần % theo thể tích hỗn hợp khí Giải: - Hỗn hợp khí N2 và CO2 đi qua dung dịch CaOH2 → chỉ có CO2 phản ứng, còn khí N2 không phản ứng thoát ra ngoài.... Vậy: CTCT của ancol l[r]
(1)GIẢI ĐỀ THI VÀO CHUYÊN HOÁ TỈNH QUẢNG BÌNH 2014 - 2015 Môn: Hoá học Ngày thi: 28 – 06 – 2014 Giáo viên giải đề: Nguyễn Thanh Hải – Trường THCS Quảng Đông, Quảng Trạch, Quảng Bình Câu 1 Cho biết chất nào cột A có thể tác dụng với chất nào cột B A CH3COOH C3H7OH C H6 CH3COOC2H5 B Na Mg CaO CaCO3 NaOH Có lọ đựng dung dịch không màu: NaCl, Na 2SO4, MgSO4, Al2(SO4)3, BaCl2 đã bị nhãn chứa Chỉ dùng thêm dung dịch, phương pháp hóa học hãy tìm lại nhãn cho lọ Viết các phương trình hóa học xảy Giải: Các cặp chất có phản ứng hoá học là: C3H7OH với Na CH3COOH với Na, Mg, CaO, CaCO3, NaOH CH3COOC2H5 với NaOH (có nhiệt độ) - Dùng dung dịch NaOH KOH Trích dung dịch ít làm mẫu thử, đánh số thứ tự (mỗi lần thí nghiệm lấy mẫu thử) - Lần lượt nhỏ từ từ NaOH vào các mẫu thử - Xuất kết tủa trắng là MgSO4 MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 - Xuất kết tủa trắng keo sau đó tan là Al2(SO4)3 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O - Lần lượt cho từ từ dung dịch MgSO4 vào mẫu thử chất còn lại - Tạo kết trắng là BaCl2 MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2 - Lần lượt cho từ từ dung dịch BaCl2 vào mẫu chất còn lại - Tạo kết tủa trắng là Na2SO4 Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl - Không có tượng gì là NaCl Câu 2: Cho 5,6 lít hỗn hợp N2 và CO2 chậm qua 5,0 lít dung dịch nước vôi chứa Ca(OH)2 0,02M, thu gam kết tủa Tính thành phần % theo thể tích hỗn hợp khí Giải: - Hỗn hợp khí N2 và CO2 qua dung dịch Ca(OH)2 → có CO2 phản ứng, còn khí N2 không phản ứng thoát ngoài (2) Ta có: nhh khí = 5,6 = 0,25 (mol) 22 , nCa(OH) ❑2 = 0,02 = 0,1 (mol) ; nCaCO ❑3 ↓ = 100 = 0,05 (mol) → nCaCO ❑3 < nCa(OH) ❑2 đó xảy trường hợp: * Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư nên tạo muối là CaCO3 → CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (1) 0,05 mol 0,05 mol 0,05 mol Theo phản ứng (1): nCO ❑2 = nCaCO ❑3 = 0,05 mol - Thành phần % theo thể tích hỗn hợp khí là: %VCO ❑2 = ,05 ,25 100% = 20% ; %VN ❑2 = 100% - 20% = 80% * Trường hợp 2: CO2 dư nên CaCO3 ↓ bị hoà tan phần → Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol → CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 0,05 mol (0,1 – 0,05)mol - Theo phản ứng (1) & (2): nCO ❑2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 (mol) - Thành phần % theo thể tích hỗn hợp khí là: %VCO ❑2 = ,15 ,25 (1) (2) 100% = 60% ; %VN ❑2 = 100% - 60% = 40% Câu 3: Cho 76,2 gam hỗn hợp A gồm ancol đơn chức và axit cacboxylic đơn chức Chia A thành phần nhau: - Phần 1: Tác dụng hết với Na, thu 5,6 lít H2 (ở đktc) - Phần 2: Đốt cháy hoàn toàn thu 39,6 gam CO2 và b gam nước - Phần 3: Thực phản ứng este hóa với hiệu suất 60% Sau phản ứng thấy có 2,16 gam nước sinh Xác định công thức cấu tạo ancol, axit cacboxylic và este Tìm giá trị b Giải: Xác định công thức cấu tạo ancol, axit cacboxylic và este Đặt công thức ancol đơn chức là ROH, axit cacboxylic đơn chức là R’COOH Phần 1: ROH + Na RONa + H2 (1) R’COOH + Na R’COONa + H2 (2) 5, n 2.nH 2 0,5(mol ) ( A) 22, - Theo (1), (2): Phần 3: ROH + R’COOH R’COOR + H2O (3) nH 2O (3) 2,16 0,12mol 18 h(pư3) = 100% theo (3): nH 2O (3) 0,12 100 0, 2mol 60 nROH ( pu ) nR ' COOH(pu) 0, 2mol (3) Gọi n, m tương ứng là số nguyên tử C ancol, axit cacboxylic có hai trường hợp: Trường hợp 1: nROH 0, 2mol nR 'COOH 0,3mol Theo bảo toàn nguyên tố C ta có: 0,2n + 0,3m = 39,6/44 = 0,9 (= nCO đốt phần 2) 2n + 3m = n = , m = C H O : 0, 2mol A: t HCOOH : 0,3mol 76, mA (12.3 t 16).0, 46.0,3 Mặt khác, t 6 Vậy: CTCT ancol là: C3H6O (CH2=CH-CH2-OH) CTCT axit cacboxylic: HCOOH CTCT este: HCOO-CH2-CH=CH2 Trường hợp 2: nR ' COOH 0, 2mol nROH 0,3mol 3n + 2m = n = 1, m = CH 3OH : 0,3mol A: mA 32.0,3 (68 r ).0, 25, r 11 C H O : 0, mol r (loại vì điều kiện r 2.3 6 ) Tìm giá trị b C3H6O H2O 0,2 0,6 HCOOH H2O 0,3 0,3 b = (0,6 + 0,3) 18 = 16,2 gam Câu 4: Cho hỗn hợp bột gồm Cu, Cu(OH)2 và CuCO3 (số mol Cu(OH)2 = số mol CuCO3) Chia hỗn hợp làm phần Phần I hoà tan vào 100 ml dung dịch H 2SO4 (dư) nồng độ 20%, D = 1,14 g/mlthì có 0,896 lit khí CO (đktc) thoát Nung nóng phần II không khí, phản ứng kết thúc để nguội làm thí nghiệm phần I Cả dung dịch thu thí nghiệm trên làm lạnh 10 0C thì dung dịch thứ I tách xg CuSO4.5H2O và dung dịch thứ II tách 9,75 gam CuSO4.5H2O Biết độ tan CuSO4 100C là 12,9g; các phản ứng xảy hoàn toàn Hãy xác định x Tính khối lượng Cu có hỗn hợp ban đầu Giải: Câu : Xác định x Phần I: PTHH: CuCO3 + H2SO4 CuSO4 + H2O + CO2 (1) Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O (2) 0,896 nCO2 = 22, = 0,04 mà nCuCO3 = nCu(OH)2 nCuSO4 = 0,04 = 0,08 mCuSO4 = 0,08 160 = 12,8g nH2O sinh từ (1),(2) = 0,04 + 0,08 = 0,12 mH2O = 2,16g Khối lượng dd H2SO4 = 100 1,14 = 114g có 20% H2SO4 = 22,8g còn 91,2g H2O (4) mH O Vậy dd phần I = 91,2 + 2,16 = 93,36 Trong xg tinh thể CuSO4.5H2O tách có mCuSO4= 0,64x và mH2O = 0,36x 12,8 0, 64 x 12,9 93,36 0,36 x 100 x = 1,275g Ta có : Tìm khối lượng Cu hỗn hợp Phần II: PTHH: o t CuCO3 CuO + CO2 (1) to Cu(OH)2 CuO + H2O (2) 2Cu + O2 2CuO (3) CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (4) Từ (1), (2) nCuO = 0,08 mCuO = 0,08 80 = 6,4g Gọi khối lượng Cu có phần II là b (g) Từ (3) ta có: mCuO = 80b/64 = 1,25b (g) mCuO = 6,4 + 1,25b nCuO (1), (2), (3) = 0,08 + 1,25b/80 = nCuSO4 (4) = nH2O (4) m Ta có CuSO4 = (0,08 + 1,25b/80) 160 = 12,8 + 2,5b Trong 9,75g CuSO4.5H2O có 6,24g CuSO4 và 3,51g H2O mCuSO4 còn lại dd sau tách kết tinh = 12,8 + 2,5b - 6,24 = 6,56 + 2,5b mH2O dd H2SO4 = 91,2g ; (4) = (0,08 + 1,25b/80) 18 = 1,44 +0,28b mH O dd sau tách kết tinh = 91,2 + 1,44 +0,28b - 3,51 = 89,13 + 0,28b 6,56 2,5b 12,9 b 2 Ta có: 89,13 0, 28b 100 g Cu hỗn hợp ban đầu (có phần I + phần II) = 2.2 = 4g Câu 5: Hoà tan hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm Na và kim loại R có hoá trị II vào nước, sau phản ứng thu dung dịch B và V lít khí H2 Nế cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 0,25M tạo thành dung dịch chứa chất tan Mặt khác, hấp thụ vừa hết 1,008 lít khí CO2 vào dung dịch B thu dươc 1,485 gam chất kết tủa và dung dịch nước lọc chứa chất tan NaHCO3 Biaars các phản ứng xảy hoàn toàn, các khí đo đktc Hãy xác định kim loại R Giải: Ta có: nHCl = 0,3 0,25 = 0,075 mol n ❑CO = 1,008 : 22,4 = 0,045 mol Gọi số mol Na và R a gam hỗn hợp A là x và y (x, y > 0) Vì hỗn hợp kim loại tan hoàn toàn nước nên có hai trường hợp: TH 1: R là kim loại nhóm IIA tan nước (1) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 x x (mol) (2) R + 2H2O → R(OH)2 + H2 y y (mol) - Dung dịch B chứa NaOH và R(OH)2 Khi cho B tác dụng vừa đủ với dd HCl : (3) NaOH + HCl → NaCl + H2O (5) x x (mol) (4) R(OH)2 + 2HCl → RCl2 + 2H2O y 2y (mol) Từ các phương trình (1) → (4), ta có: nHCl = x + 2y = 0,075 mol (I) - Cho B tác dụng với CO2 thu chất kết tủa và dd có NaHCO3 nên có các phản ứng: (5) R(OH)2 + CO2 → RCO3¯ + H2O y y y (mol) (6) NaOH + CO2 → NaHCO3 x x (mol) Từ các phương trình (5) và (6), ta có: n ❑CO = x + y = 0,045 mol (II) Từ (I) và (II) y = 0,03 1, 485 Theo (5) n RCO = 0,03 mol M RCO3 = 0, 03 = 49,5 R = -10,5 (loại) TH 2: R là kim loại có hiđroxit lưỡng tính (1’) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 x x (mol) (2’) 2NaOH + R → Na2RO2 + H2 2y y y y (mol) Dung dịch B thu chứa: Na2RO2 và có thể có NaOH dư Cho B tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu dung dịch có hai chất tan nên có phản ứng: (3’) NaOH + HCl → NaCl + H2O (x-2y) (x-2y) (mol) (4’) Na2RO2 + 4HCl → 2NaCl + RCl2 + 2H2O y 4y (mol) Từ các phương trình (1’) → (4’), ta có: nHCl = x + 2y = 0,075 mol (III) - Cho B tác dụng với CO2 có các phản ứng : (5’) Na2RO2 + 2CO2 + 2H2O → 2NaHCO3 + R(OH)2 ¯ y 2y y (mol) (6’) NaOH + CO2 → NaHCO3 (x-2y) (x-2y) (mol) - Vì sau phản ứng thu chất kết tủa và dung dịch có chất tan nên CO và các chất B tác dụng vừa đủ - Từ các phương trình (5’) và (6’), ta có: n ❑CO = x -2y + 2y = 0,045 mol x = 0,045 (IV) Thay vào (III) y = 0,015 mol 1, 485 n R (OH)2 = 0,015 mol M R (OH)2 = 0, 015 = 99 (gam/mol) R = 65 (Zn) Vậy: R là kim loại kẽm (6)