Tách riêng kim loại: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư, lấy phần dung dịch tác dụng hết với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi..[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG Câu Ý 1 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI NĂM HỌC 2015 – 2016 MÔN THI: HOÁ HỌC (Hướng dẫn chấm gồm 07 trang) Hướng dẫn chấm Điểm Hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư : PTHH : Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (1) Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (2) 0,25 đ Cu + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 (3) Dung dịch X ( Al2(SO4)3; FeSO4; CuSO4; H2SO4) Chất rắn Y ( Cu) X tác dụng với dung dịch NaOH dư: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O (4) Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (5) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (6) 0,25 đ CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4(7) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (8) Dung dịch Z ( Na2SO4; NaAlO2; NaOH) Kết tủa M ( Fe(OH)2; Cu(OH)2) Nung M không khí: to Cu(OH)2 CuO + H2O (9) to 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (10) Chất rắn N ( Fe2O3; CuO) Cho H2 dư qua N 0,25 đ to H2 + CuO Cu + H2O (11) to 3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O (12) Chất rắn P ( Cu; Fe) Cho Z tác dụng với CO2 dư CO2 + NaOH NaHCO3 (13) 0,25 đ CO2 + 2H2O + NaAlO2 Al(OH)3 + NaHCO3 (14) Kết tủa Q ( Al(OH)3 ) A gồm kim loại là Fe; Cu; Ag Dung dịch chứa muối là Mg(NO3)2; Fe(NO3)2: PTHH: Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2 + 2Ag (1) Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu (2) Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (4) 0,25 đ (2) Tách riêng kim loại: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư, lấy phần dung dịch tác dụng hết với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi Cho luồng H2 nóng dư qua thu Fe tinh khiết 0,25 đ Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (5) NaOH + HCl NaCl + H2O (6) 2NaOH + FeCl2 Fe(OH)2 + NaCl (7) to 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (8) to 3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O (9) Phần chất rắn nung không khí tới khối lượng không đổi, cho tác dụng với dung dịch HCl dư lọc lấy kết tủa sấy khô thu Ag tinh khiết 0,25 đ o t 2Cu + O2 2CuO (10) CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (11) Phần dung dịch cho tác dụng với dung dịch NaOH dư lấy kết tả nung không khí tới khối lượng không đổi thu chất rắn cho luồng H2 nóng dư qua thu Cu tinh khiết NaOH + HCl NaCl + H2O (12) 0,25 đ 2NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 + NaCl (13) to H2 + CuO Cu + H2O (14) C1: C2H5OH; Y1: O2; D1:CH3COOH; Z1:Ba; E1:(CH3COO)2Ba; T1: Na2SO4; C2: CO2; Y2: Ba(OH)2; D2: BaCO3; Z2: HCl; E2: BaCl2; T2 : (NH4)2SO4 Sơ đồ 0,25 đ xt (-C6H10O5-)n + nH2O nC6H12O6 (1) men 2C2H5OH + 2CO2 (2) C6H12O6 men CH3COOH + H2O (3) C2H5OH + O2 0,25 đ 2CH3COOH + Ba(OH)2 (CH3COO)2Ba + 2H2O (4) (CH3COO)2Ba + Na2SO4 CH3COONa + BaSO4 (5) 0,25 đ CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (6) BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O (7) 0,25 đ BaCl2 + (NH4)2SO4 2NH4Cl + BaSO4 (8) M X 16 5,625 90( gam / mol ) n : n 1 : Nhận thấy X H ta có các trường hợp sau: TH1: X là có hai nhóm –OH ; X có CTTQ dạng R(OH)2 PTHH : R(OH)2 + 2Na R(ONa)2 + H2 Ta có: R 34 R 56( C4 H ) C4 H ( OH )2 0,5 đ (3) X mạch hở không phân nhánh, X có thể có các CTCT sau HO-CH2-CH2-CH2-CH2-OH; CH3-CH(OH)-CH(OH)-CH3; CH3-CH(OH)-CH2-CH2 –OH TH2: X là có hai nhóm –COOH ; X có CTTQ dạng R(COOH)2 PTHH : R(COOH)2 + 2Na R(COONa)2 + H2 R 90 R 0 X là HOOC-COOH TH3: X có 1OH và 1COOH HO-R-COOH + 2Na NaO-R-COONa + H2 R 62 R 28( C2 H ) X là HO-CH2-CH2-COOH; CH3-CH(OH)-COOH 0,25 đ 0,25 đ to PTHH: CxHy + ( x +y/4)O2 xCO2 + y/2H2O nBa( OH )2 0 ,5 0 ,4 0 ,2( mol ) 19,7 nBaCO3 0,1( mol ) 197 0,25 đ Cho sản phẩm vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (2) TH1: Chỉ xảy (1) nCO2 nBaCO3 0,1( mol ) mH 2O 18, 0,144 14, 2( g ) 14, 71 nH 2O ( mol ) 18 90 nCO2 xnCx H y 0,1x 0,1 x 1 0,25 đ y y 71 nH 2O nCx H y 0,1 2 90 Không thoả mãn TH2: xảy (1, 2) nCO2 nBaCO3 2( nBa( OH )2 nBaCO3 ) 0,3( mol ) mH 2O 18, ,3 44 5,4( g ) 5, 0 ,3( mol ) 18 xnCx H y 0,1x 0,3 x 3 nH O nCO2 y y nH 2O nCx H|y 0,1 0 ,3 y 6 2 A có thể có các CTCT sau: CH2=CH-CH3; a) Gọi công thức TB hai muối cacbonat là: MCO3 to MCO3 MO CO2 ( ) 0,25 đ 0,25 đ (4) Chất rắn Y ( MCO3 ;MO ) 3,36 nCO2( ) 0,15( mol ) 22, Y tác dụng với dung dịch HCl dư 0,25 đ to MCO3 HCl MCl2 CO2 H 2O( ) to MO HCl MCl2 H 2O( ) CO2 Ba OH BaCO3 H 2O 2CO2 Ba OH Ba HCO3 to Ba HCO3 BaCO3 H 2O+CO2 ( ) ,85 0 ,05( mol ) 197 ,85 nBaCO3(6) 0 ,05( mol ) 197 Theo PT (4,5,6): nCO2( ) 0,15( mol ) nBaCO3(4) Theo PT (1,2): nMCO nCO2( ) nCO2( ) 0 ,15 0,15 0 ,3( mol ) Muối khan là: MCl2 0,25 đ MCO3 MCl2 M 60 M 71 mol muối cacbonat phản ứng tạo mol muối clorua tăng 11(g) 0,3 mol muối cacbonat phản ứng tạo 0,3 mol muối clorua tăng 3,3(g) Khối lượng muối cacbonat ban đầu là: 38.15-3,3= 34,85(g) Giá trị m = 34,85(g) b) 34 ,85 M 60 116 ,17 ,3 M 116 ,17 60 56 ,17 MA 3, 425 MB MB< 56,17 Ta có bảng sau: MB Be =9 MA 30,825 0,25 đ Mg=24 82,2 Ca=40 137 (Ba) Vậy muối cacbonat là: CaCO3 và BaCO3 Ta có hệ PT : 100x + 197y = 34,85 x + y = 0,3 Ta : x= 0,25 ; y = 0,05Khối lượng CaCO3 = 0,25.100= 25 gam Khối lượng BaCO3 =0,05.197= 9,85 gam Cho hỗn hợp tác dụng với H2SO4 vừa đủ PTHH : 2M + H2SO4 M2SO4 + H2 (1) 0,25 đ (5) 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2) 0,25 đ Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 2Al(OH)3 + 3BaSO4 (3) M2SO4 + Ba(OH)2 2MOH + BaSO4 (4) Al(OH)3 + MOH MAlO2 + 2H2O (5) Theo PT (1,2,3,4): , 464 nBaSO4 nH SO4 nH 0,11( mol ) 22 , mBaSO4 0,11 233 25,63 27 ,19 Trong kết tủa có (BaSO4; Al(OH)3) và MOH hết (5) Gọi x, y là số mol M và Al hỗn hợp : Ta có Mx + 27y = 2,54 (I) Theo PT (1,2) ta có : 0,5x + 1,5y = 0,11 (II) n n Al y( mol ) Theo PT ( 2,3) : Al( OH )3 n nMOH nM x( mol ) Theo PT(1,4,5) : Al( OH )3 Al(OH)3 kết tủa là: y – x(mol) Ta có PT : 233.0,11 + 78(y-x) = 27,19 (III) Từ (II) và (III) ta có : x = 0,04 ; y = 0,06 Thay vào PT (I) ta M = 23 ( Na) Phần trăm theo khối lượng các chất hỗn hợp ban đầu là: ,04 23 %mNa 100% 36 ,22% ,04 23 ,06 27 %m Al 100 36, 22 63,78% Gọi CTHH muối sunfua là RS 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ t0 PTHH: 2RS + 3O2 2RO + 2SO2(1) RO + H2SO4 RSO4 + H2O (2) Để không làm tính tổng quát bài toán giả sử RO phản ứng là mol n nH SO4 nRO 1( mol ) Theo PT 2: RSO4 98 1 100 400( gam ) Khối lượng dung dịch H2SO4 là: 24 ,5 Khối lượng dung dịch sau phản ứng: 400 + ( R + 16) = 416+R Nồng độ % muối sunfat sau phản ứng: R 96 100 33,33 416 R R 96 R 64( Cu ) 416 R Vậy R là kim loại Cu, CTHH muối là CuS 12 nCuS 0,125( mol ) 96 n nH SO4 nCuO nCuS 0,125( mol ) Theo PT ( 1,2): CuSO4 Khối lượng dung dịch sau phản ứng 2: 0,125 98 0,125 80 100 60( gam ) 24,5 0,25 đ 0,25 đ (6) Khối lượng dung dịch sau hạ nhiệt độ: 60 15,625 44 ,375( gam ) Khối lượng CuSO4 còn lại dung dịch là 44,375 22 ,54% 10( gam ) Khối lượng CuSO4 tinh thể là: 0,125.160-10=10(g) Khối lượng nước kết tinh: 15,625 -10 =5,625(g) 5,625 nH O 0 ,3125( mol ) 18 10 nCuSO4 0 ,0625( mol ) 160 Gọi công thức muối ngậm nước xCuSO4.yH2O (x, y ∈ N ¿ ) 0,25 đ 0,25 đ x 0,0625 y , 3125 Ta có Vậy công thức muối ngậm nước là CuSO4.5H2O Cho X tác dụng với H2O X + H2O Y + Z (1) Đốt cháy Y và Z to Y + O2 CO2 + H2O (2) to Z + O2 CO2 + H2O (3) to 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2(4) 1 42 ,66 nO2 nKMnO4 0 ,135( mol ) 2 158 Theo PT (4): Theo sơ đồ 2, ta có: m( Y Z ) mO2 mCO2( ,3 ) mH 2O( ,3 ) 0,25 đ m( Y Z ) ( mCO2( ,3 ) mH 2O( ,3 ) ) mO2 ,016 ,672 ) 44 ( 1,62 ,81 ) ,135 32 3,39( gam ) 22 , 22 ,4 Theo sơ đồ m X mH 2O mY mZ m( Y Z ) ( mH 2O mY mZ mX 0,25 đ mH 2O 3,39 2,85 0 ,54( gam ) Ta có : nC( X ) nC( Y ) nC( Z ) 0 ,09 ,03 0 ,12( mol ) 1,62 ,81 ,54 nH ( X ) 2nH 2O( ,3 ) 2nH 2O( ) 2 2 0, 21( mol ) 18 18 mO( X ) 2 ,85 ,12 12 , 21 1 1,2( g ) 1, nO( X ) 0 ,075( mol ) 16 Gọi công thức tổng quát X là CxHyOz (x, y, z ∈ N ¿ ) 0,25 đ (7) x : y : z 0,12 : , 21 : 0,075 8 : 14 : Công thức phân tử trùng với công thức đơn giản Vậy X là C8H14O5 n nH 2O 0,09( mol ) Theo sơ đồ : CO2 Nên Y có CTTQ dạng CnH2nOz Mà MY = 90 Ta có 14n+ 16z = 90 Chỉ có cặp nghiệm x = z =3 là phù hợp CTPT Y là C3H6O3 0,25 đ 0,25 đ to PTHH : C3H6O3 + 6O2 3CO2 + 3H2O Theo PTHH: 1 nY nCO2 0 ,09 0,03( mol ) 3 mZ 2 ,85 ,03 90 0 ,69( g ) Ta có: nC( Z ) nCO2 0,03( mol ) nH ( Z ) 2nH O 2 0,03 0,09( mol ) mO( Z ) 0,69 0,03 12 0,09 1 0, 24( g ) ,24 0,015( mol ) 16 Gọi CTTQ Z là CaHbOc ( a, b, c ∈ N ¿ ¿ a : b : c = 0,03 :0,09 :0,015= : :1 Công thức thực nghiệm Z là (C2H6O)n Ta có 6n ≤2.2 n+2 ⟹ n=1 CTPT Z là C2H6O nO( Z ) 0,25 đ to C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O X tác dụng với Na Trong X có nhóm –OH COOH hai 2,85 nX 0,015( mol ) 190 1 nZ nCO2 0,03 0,015( mol ) 2 Ta có: n X : nH 2O : nY : nZ 0,015 : 0,03 : 0,03 : 0,015 1 : : : Ta có X là C8H14O5 X có hai nhóm –COO- và nhóm –OH Y có CTCT: HO-CH2-CH2-COOH; CH3-CH(OH)-COOH Z có CTCT: C2H5-OH X có CTCT: HO-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-COO-C2H5 CH3-CH-COO-C2H5 | OOC- CH(OH)-CH3 0,25 đ 0,25 đ (8)