Đang tải... (xem toàn văn)
b Giải thích tác dụng của bình 1 đựng dung dịch NaCl bão hòa; bình 2 đựng dung dịch H2SO4 đặc và nút bông tẩm dung dịch NaOH ở bình 3.. Lọc bỏ kết tủa, cô cạn dung dịch nước lọc sau đó n[r]
(1)SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014-2015 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC (Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề) Câu (2,0 điểm): X là hỗn hợp hai kim loại gồm kim loại R và kim loại kiềm M Lấy 9,3 gam X cho vào nước dư thu 4,48 lít khí H2 (đktc) Đem 1,95 gam kali luyện thêm vào 9,3 gam X trên, thu hỗn hợp Y có phần trăm khối lượng kali là 52% Lấy toàn hỗn hợp Y cho tác dụng với dung dịch KOH dư thu 8,4 lít khí H (đktc) Biết các phản ứng xảy hoàn toàn Xác định kim loại M và R Cho 500 gam dung dịch CuSO4 nồng độ 16% (dung dịch X) Làm bay 100 gam H 2O khỏi dung dịch X thì thu dung dịch bão hòa (dung dịch Y) Tiếp tục cho m gam CuSO vào dung dịch Y thấy tách 10 gam CuSO4.5H2O kết tinh Xác định giá trị m Câu (1,5 điểm): Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt các trường hợp sau: Dung dịch AlCl3 và dung dịch NaOH (không dùng thêm hóa chất) Dung dịch Na2CO3 và dung dịch HCl (không dùng thêm hóa chất) Dung dịch NaOH 0,1M và dung dịch Ba(OH)2 0,1M (chỉ dùng thêm dung dịch HCl và phenolphtalein) Câu (1,5 điểm): Viết phương trình phản ứng và giải thích các tượng hóa học sau: a) Trong tự nhiên có nhiều nguồn tạo H2S lại không có tích tụ H2S không khí b) Trong phòng thí nghiệm, nhiệt kế thủy ngân bị vỡ người ta dùng bột lưu huỳnh rắc lên nhiệt kế bị vỡ c) Trong phòng thí nghiệm bị ô nhiễm khí Cl2, để khử độc người ta xịt vào không khí dung dịch NH3 Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Cl2 từ MnO2 và dung dịch HCl a) Hãy viết phương trình phản ứng điều chế khí Cl2 (ghi rõ điều kiện) b) Giải thích tác dụng bình (1) (đựng dung dịch NaCl bão hòa); bình (2) (đựng dung dịch H2SO4 đặc) và nút bông tẩm dung dịch NaOH bình (3) Câu (1,5 điểm ): Hòa tan hết 24,16 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 dung dịch HCl loãng dư thấy còn lại 6,4 gam Cu không tan Mặt khác hòa tan hết 24,16 gam hỗn hợp trên 240 gam dung dịch HNO 31,5% (dùng dư) thu dung dịch Y (không chứa NH4NO3) Cho 600 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y Lọc bỏ kết tủa, cô cạn dung dịch nước lọc sau đó nung tới khối lượng không đổi thu 78,16 gam chất rắn khan Biết các phản ứng xảy hoàn toàn Tính khối lượng chất X Tính nồng độ % Cu(NO3)2 có dung dịch Y (5) Câu (1,0 điểm): Xác định các chất Polietilen E (1) (4) A hữu A, D, Y, E, G, H, I và viết các (8) (7) (3) (6) Cao su buna H G phương trình phản ứng (ghi rõ điều Y CH4 (9) (2) (10) kiện phản ứng, có) dãy I Poli(vinyl clorua) D biến hóa sau: Câu (2,5 điểm ): Hiđrocacbon X là chất khí (ở nhiệt độ phòng, 25 0C) Nhiệt phân hoàn toàn X (trong điều kiện không có oxi) thu sản phẩm gồm cacbon và hiđro, đó thể tích khí hiđro thu gấp đôi thể tích khí X (đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo mạch hở X Cho 0,448 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm hai hiđrocacbon mạch hở (thuộc các dãy đồng đẳng ankan, anken, ankin) lội từ từ qua bình chứa 0,14 lít dung dịch Br2 0,5M Sau phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm nửa và không thấy có khí thoát Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 0,448 lít X (đktc), lấy toàn sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào 400 (ml) dung dịch Ba(OH) 0,1M thu 5,91 gam kết tủa Xác định công thức phân tử hai hiđrocacbon (Cho biết: H = 1; Li = 7; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Br = 80; Ba = 137) Hết Họ và tên thí sinh: .Số báo danh: (2) Thí sinh dùng bảng tuần hoàn, giám thị coi thi không giải thích gì thêm SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC Câu Câu 2,0đ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2014-2015 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC (Hướng dẫn chấm có 04 trang) NỘI DUNG ĐÁP ÁN Xác định kim loại M, R 4, 48 8, n H2 (1) = 0,2 (mol); n H2 (2) = 0,375 (mol) 22, 22, Khi thêm 1,95 gam K vào 9,3 gam X, X không có K thì 1,95 100 17,33% < 52%, suy X có kim loại K=> M chính là K %mK = 1,95 9,3 - Vậy X ( chứa K, R) + Nếu R tan trực tiếp nước, không tan dung dịch KOH, thì cho Y tác dụng với KOH so với X có thêm 0,025 mol H2, có phản ứng K + H2O KOH + H2 0,05 0,025 => Câu 1,5đ Điểm n H (2) 0, 0, 025 0, 225 (mol)< 0,25 0,25 n H2 (2) đề cho =>R không tan trực tiếp nước tan dd KOH Đặt số mol K và R là x,y ta có: 0,52.(9,3 1,95) x= = 0,15mol => mR = yR = 9,3 - 0,1.39 = 5,4 gam (I) 39 Y tác dụng với dung dịch KOH có phản ứng (TN2): K + H2O KOH + H2 0,15 0,15 0,075 n R + (4-n)KOH + (n-2)H2O K(4-n) RO2 + H2 ny y dư n.y => n H (2) = 0,075 + = 0,375 => ny = 0,6 (II) 2 27n Từ (I,II) => R = => n = 3; R = 27 (Al) m = mCuSO4 /Y CuSO4 /X 80 gam 80.100% C%(CuSO4 )/Y mY = 500 - 100 = 400 gam → = 400 = 20 (%) Sau CuSO4.5H2O tách khỏi Y, phần còn lại là dung dịch bão hòa nên khối 20 lượng CuSO4 và H2O tách khỏi Y phải theo tỉ lệ dung dịch bão hòa 80 Trong 10 gam CuSO4.5H2O có 6,4 gam CuSO4 và 3,6 gam H2O Khối lượng CuSO4 tách khỏi Y là 6,4 - m (gam) 6,4 - m 20 → 3,6 = 80 → m = 5,5 gam Trích dung dịch ít làm mẫu thử đánh số mẫu 1, mẫu 2: Nhỏ từ từ đến dư mẫu vào mẫu 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (3) + Nếu thấy ban đầu có kết tủa keo sau đó tan tạo dung dịch suốt thì mẫu là NaOH, mẫu là AlCl3; + Nếu ban đầu không có kết tủa sau đó có kết tủa thì, mẫu là AlCl3; mẫu là NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Ptpư: AlCl3 + 3NaOH NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 3NaCl+ 2H2O AlCl3 + 4NaOH 4Al(OH)3 + 3NaCl AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O Trích mẫu thử, đánh số 1, Nhỏ từ từ vào có khí bay luôn thì là Na2CO3 và là HCl; ngược lại không có khí bay thì là HCl và là Na2CO3, vì - Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 thì có phản ứng Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O - Khi nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 vào dung dịch HCl có phản ứng Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Câu 1,5 đ Câu 1,5đ Trích mẫu thử; đong lấy hai thể tích NaOH và Ba(OH)2 ( cho thể tích nhau, V); cho vào ống nghiệm, nhỏ vài giọt phenolphtalein cho vào ống nghiệm, đánh số 1, 2; Sau đó lấy dung dịch HCl nhỏ từ từ vào ống nghiệm đến bắt đầu màu hồng thì dừng lại: Đo thể tích dung dịch HCl đã dùng; với ống nghiệm cần V1(l) dd HCl; với cần V2(l) dd HCl + Nếu V2> V1 => Ống đựng Ba(OH)2; ống đựng NaOH + Nếu V2<V1 => Ống đựng Ba(OH)2; ống đựng NaOH Giải thích: HCl + NaOH NaCl + H2O 0,1V 0,1V 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O 0,2V 0,1V a Vì H2S phản ứng với O2 không khí điều kiện thường: 2S + 2H2O 2H2S+ O2 b Vì Hg dễ bay hơi, độc; S tác dụng với Hg điều kiện thường tạo HgS không bay hơi, dễ xử lý HgS Hg + S N2 + 6HCl; NH3 (k)+ HCl(k) NH4Cl (tt) c 2NH3 + 3Cl2 Thí nghiệm điều chế clo t0 -Ptpư điều chế: MnO2 + 4HCl (đặc) MnCl2 + Cl2 + 2H2O - Bình NaCl hấp thụ khí HCl, không hòa tan Cl2 nên khí là Cl2 có lẫn nước Bình H2SO4 đặc hấp thụ nước, khí là Cl2 khô H2SO4 + nH2O H2SO4.nH2O Bông tẩm dung dịch NaOH để giữ cho khí Cl2 không thoát khỏi bình (độc) nhờ phản ứng Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O Đặt số mol Cu và Fe3O4 phản ứng tương ứng là a, b => 64a+ 232b = 24,16 (1) Ptpư: Fe3O4+ 8HCl FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (1) b 8b 2b b Cu + 2FeCl3 CuCl2 + FeCl2 (2) a 2a a 2a => (2) Vừa đủ nên 2a= 2b (II) Từ I,II => a = b= 0,06 Vậy 24,16 gam X có: 0,16 mol Cu; 0,06 mol Fe3O4 mCu = 0,16.64 = 10,24 (gam); mFe3O4 = 0,06.232 = 13,92 (gam) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (4) n 2.Tác dụng với dung dịch HNO3: HNO3 (bđ) = 1,2 mol Sơ đồ: + 1,2(mol) NaOH dd Y X + HNO3 NaOH Khí dd NaNO3 NaOH x(mol) NaNO2 y(mol) Nung Ta có: Nếu NaOH hết, chất rắn riêng: NaNO2 = 1,2 mol.69 = 82,8 gam> 78,16 NaOH phải dư: theo sơ đồ trên ta có: x+y = 1,2; 40x+69y =78,16 =>x= 0,16; y = 1,04 Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + Khí + H2O (2) X+ HNO3 24,16 k 0,18 0,16 k/2 n NaNO2 k= số mol HNO3 phản ứng với X; = 0,16.2 + 0.18.3 +nHNO3 dư = 1,04 n => HNO3 dư = 0,18 mol n HNO3 pư (*) = 1,2 - 0,18 = 1,02 (mol) = k Theo bảo toàn khối lượng: mkhí =24,16 + 63.1,02 –( 0,18.242+ 0,16.188+ 18.1,02/2) = 5,6 gam 0,16.188 11, 634% 240 24,16 5, => C% (Cu(NO3)2) = Câu 1,0 đ A CH3COONa D C4H10 (Butan) Y C2H2 E C2H4 G C4H4 H C4H6 0,25 0,25 0,25 0,25 I CH2=CHCl CaO,t o Cao (1) CH3COONa(r) + NaOH(r) CH4(k) + Na2CO3 Crackinh 3CH4 + CH3-CH=CH2 (2) CH3- CH2-CH2-CH3 (3) 2CH4 nh nhanh Laï 1500 0 C C2H2 + 3H2 Pd.PbCO3 ,t o H2C = CH2 (4) CH ≡ CH + H2 xt,t ,p (5) nCH2 = CH2 (-CH2 – CH2 -)n CuCl2 /NH Cl,t (6) 2CH ≡ CH CH2 = CH – C ≡ CH 0,1 *10 = 1,0đ o Pd.PbCO3 ,t H2C = CH – CH = CH2 (7) H2C = CH –CH ≡ CH + H2 xt,t ,p (8) nH2C = CH – CH = CH2 (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n xt,t H2C = CHCl (9) HC ≡ CH + HCl -CH - CH- xt,t ,p Cl n (10) nH2C = CHCl Câu 2,5 đ Gọi công thức phân tử X: CxHy ( x ≤ 4) y t0 CxHy xC + H2 y Theo bài ta có = y= Vậy X có dạng CxH4 các công thức phân tử thỏa mãn điều kiện X là: CH4, C2H4, C3H4, C4H4 0,25 0,25*2 (5) 0,25 - CTCT: CH4; CH2=CH2; CH3-CCH; CH2=C=CH2; CH2=CH-CCH 0, 448 n 2.Ta có n hh X = 22, = 0,02 (mol) ; Br2 ban đầu = 0,14 0,5 = 0,07 (mol 0, 07 n Br2 phản ứng = = 0,035 (mol); Vì không có khí thoát nên hiđrocacbon không no ( anken; ankin) mBình Br2 tăng 6,7 gam là khối lượng hiđrocacbon không no C H Đặt công thức chung hiđrocacbon là n 2n 2 2k ( k là số liên kết π 0,25 trung bình) C n H 2n 2 2k Cn H 2n 2 2k Br2k + k Br2 0,02 0,02 k n Từ phản ứng: Br2 = 0,02 k = 0,035 mol 1< k = 1,75 <2 2RH thuộc dãy đồng đẳng khác nhau: an ken, ankin Đặt ctpt chung RH là CnH2n (x mol); CmH2m-2 (y mol) Từ phản ứng với brom: => x+2y =0,035 (I) Tổng số mol khí: x + y = 0,02 (II) - Phản ứng cháy, theo btnt (C): nCO2 = nx+my (*) TH1: Nếu Ba(OH)2 dư => nCO2 = nBaCO3 = 0,03mol, theo (*)=> nx+my=0,03 (III) Từ (I,II,III) => n+3m = 6; m 2, n 2 => Không có n, m thỏa mãn TH2: Nếu Ba(OH)2 tạo muối: Theo btnt C, Ba: => nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3) = nBaCO3 + 2(nBa(OH)2-nBaCO3) = 0,03+2(0,04-0,03)=0,05 mol; Từ (*) => nx+my = 0,05 (III)’ Từ (I,II,III’) y=0,015; x= 0,005; n+3m = 10 (n 2, m 2) + Với m= 2; n= thì thỏa mãn Vậy hai hiđrocacbon đó là: C2H2 và C4H8 Ghi chú: Thí sinh có cách giải khác,đúng cho điểm tối đa -Hết 0, 25 0,25 0,25 0,25 0,25 (6)