Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Khối 9 - Năm học 2017-2018 (Bản đẹp)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Khối 9 - Năm học 2017-2018 (Bản đẹp)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2017-2018 MÔN: HÓA HỌC (đề gồm 03 trang) Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (2 điểm): 1. Hai nguyên tố R và R’ đều ở thể rắn trong điều kiện thường, 12 gam R có số mol nhiều hơn số mol của 6,4 gam R’ là 0,3 mol. Biết khối lượng mol của R nhỏ hơn khối lượng mol của R’ là 8. a. Xác định hai nguyên tố R và R’ . ’ b. Tính khối lượng chất rắn thu được khi nung nóng hỗn hợp R và R (trong môi trường không có không khí) . 2. Bằng phương pháp hóa học và chỉ dùng một thuốc thử là dung dịch H2SO4 loãng, hãy nhận biết các ống nghiệm chứa các dung dịch riêng biệt sau: BaS, Na2S2O3, Na2SO4, Na2CO3, Fe(NO3)2. Viết các phương trình hóa học xảy ra. Câu 2 (2 điểm): 1. Cho các dãy chất sau: Dãy 1: CH4, CH3 – CH3, CH3 – CH2 – CH3, Dãy 2: CH2=CH2, CH2=CH – CH3, CH2=CH – CH2 – CH3, Dãy 3: CH CH, CH C – CH3, CH C – CH2 – CH3, CH C – a. Hãy nhận xét đặc điểm cấu tạo và viết công thức tổng quát của các chất trong mỗi dãy. b. Viết phản ứng cháy của dãy 1, 2, 3; phản ứng cộng của dãy 2; phản ứng cộng và thế của dãy 3. 2. Cho sơ đồ phản ứng sau: +Y1 +Z1 + I C D E 1 + X, xúc tác 1 1 1 F A Bmen +Y2 +Z2 + I2 C2 D2 E2 F Biết A là tinh bột và F là bari sunfat. Hãy chọn các chất X, B, C 1, C2, Y1, Y2, D1, D2, Z1, Z2, E1, E2, I1, I2 trong số các chất sau: natri sunfat; cacbon đioxit; bari clorua; axit axetic; glucozơ; rượu (ancol) etylic; nước; bari cacbonat; axit clohiđric; bari axetat; bari hiđroxit; bari; oxi; amoni sunfat để thỏa mãn sơ đồ phản ứng đã cho. Viết các phương trình phản ứng hóa học (ghi rõ điều kiện nếu có) theo sự biến hóa đó. Câu 3 (2.5 điểm): 1. Hỗn hợp A gồm Fe xOy, FeCO3, RCO3 (R thuộc nhóm IIA). Hoà tan m gam A dùng vừa hết 245 ml dung dịch HCl 2 M. Mặt khác, đem hoà tan hết m gam A bằng dung dịch HNO 3 được dung dịch B và 2,8 lít khí C (đktc) gồm NO (sản phẩm khử duy nhất) và CO2. Cho dung dịch B tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu được 21,69 gam kết tủa D. Chia D thành 2 phần bằng nhau. Nung phần 1 trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 8,1 gam chất rắn chỉ gồm 2 oxit. Hoà tan hết phần 2 bằng dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ được dung dịch G. Cho 23,1 gam bột Cu vào một nửa dung dịch G, sau khi phản ứng hoàn toàn lọc tách được 21,5 gam chất rắn. Viết phương trình hóa học của các phương trình phản ứng xảy ra và xác định công thức FexOy, RCO3. 2. Criolit được điều chế theo phản ứng sau: Al 2O3(rắn) + HF(dd) + NaOH(dd) Na3AlF6(rắn) + H2O .Tính khối lượng quặng có chứa 80% Al2O3 (còn lại là tạp chất trơ) cần dùng để sản xuất 1 tấn criolit, biết hiệu suất phản ứng là 75%. Trang 1/13
2. Câu 4 (1.5 điểm): 1. Axit xitric là một loại axit hữu cơ có trong nhiều loại quả (cam, chanh, ) ;công thức cấu tạo của axit xitric (như hình bên). a. Viết công thức phân tử của axit xitric. b. Trong “viên sủi” có những chất hóa học có tác dụng chữa bệnh, ngoài ra còn chứa một ít bột natri hidrocacbonat và bột axit xitric .Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho “viên sủi” vào nước. 2. Cân bằng phương trình hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron. t0 a) FeS2 + H2SO4 đặc  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O. b) FeCO3 + FeS2 + HNO3 Fe2(SO4)3 + CO2 + NO + H2O. Câu 5 (2 điểm): Cho sơ đồ điều chế khí O2 trong phòng thí nghiệm: 1. Từ hình vẽ trên, hãy cho biết: a. Tên các dụng cụ thí nghiệm đã đánh số trong hình vẽ. b. Chỉ ra hai chất có thể là X trong sơ đồ trên, viết phương trình phản ứng minh họa. c. Giải thích tại sao trong thí nghiệm trên? - Khí O2 lại được thu bằng phương pháp đẩy nước. - Khi kết thúc thí nghiệm phải tháo ống dẫn khí trước khi tắt đèn cồn. 2. Trong thí nghiệm trên, nếu nung m gam KMnO 4 với hiệu suất phản ứng 60% rồi dẫn toàn bộ khí sinh ra vào một bình cầu úp ngược trong chậu H 2O như hình vẽ. Một số thông tin khác về thí nghiệm là: nhiệt độ khí trong bình là 27,30C; áp suất không khí lúc làm thí nghiệm là 750 mmHg; thể tích chứa khí trong bình cầu là 400 cm3; chiều cao từ mặt nước trong chậu đến mặt nước trong bình cầu là 6,8cm; áp suất hơi nước trong bình cầu là 10 mmHg .Biết khối lượng riêng của Hg là 13,6gam/cm 3, của nước là 1 gam/cm 3 .Hãy tính m. Câu 6 (3 điểm): Cho hỗn hợp X gồm 3 hidrocacbon A, B, C mạch hở, thể khí (ở điều kiện thường). Trong phân tử mỗi chất có thể chứa không quá một liên kết đôi, trong đó có 2 chất với thành phần phần trăm thể tích bằng nhau. Trộn m gam hỗn hợp X với 2,688 lít O 2 thu được 3,136 lít hỗn hợp khí Y (các thể tích khí đều đo ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y, rồi thu toàn bộ sản phẩm cháy sục từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 0,02 M, thu được 2,0 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm đi 0,188 gam. Đun nóng dung dịch này lại thu thêm 0,2 gam kết tủa nữa (Cho biết các phản ứng hóa học đều xảy ra hoàn toàn). 1. Tính m và thể tích dung dịch Ca(OH)2 đã dùng. 2. Tìm công thức phân tử, công thức cấu tạo của 3 hidrocacbon. 3. Tính thành phần % thể tích của 3 hidrocacbon trong hỗn hợp X. Trang 2/13
3. Câu 7 (1 điểm): Trộn ba oxit kim loại là FeO, CuO, MO (M chỉ có hóa trị II) theo tỉ lệ về số mol là 5: 3: 1 được hỗn hợp A. Dẫn một luồng khí H2 dư qua 11,52g A đun nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn B. Để hòa tan hết B cần 450ml dung dịch HNO3 1,2M thu được V lít khi NO duy nhất (đktc) và dung dịch chỉ chứa muối nitrrat của kim loại. Xác định kim loại M và tính V. Câu 8 (2 điểm): Hỗn hợp rắn A gồm kim loại M và 1 oxit của nó có khối lượng là 177,24 gam. Chia A thành 3 phần bằng nhau: Phần 1: hòa tan trong dung dịch gồm HCl và H2SO4 dư thu được 4,48 lít H2 . Phần 2: hòa tan trong dung dịch HNO3 dư thu được 4,48 lít khí không màu hóa nâu trong không khí và dung dịch B. Phần 3: đem đun nóng với chất khí CO dư đến khi phản ứng hoàn toàn thì cho toàn bộ chất rắn hòa tan hết trong nước cường toan dư thì chỉ có 17,92 lít NO thoát ra. Các khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn. 1. Xác định công thức của kim loại và oxit. 2. Nếu ở phần 2 cho thể tích dung dịch HNO3 là 1 lít và lượng HNO3 dư 10% so với lượng phản ứng vừa đủ với hỗn hợp kim loại và oxit. - Xác định nồng độ mol/l của HNO3 . - Dung dịch B có khả năng hòa tan tối đa bao nhiêu gam Fe. Câu 9 (2 điểm): Hỗn hợp Z chứa 3 axit cacboxylic: A là C nH2n + 1COOH, B là CmH2m + 1COOH và D là CaH2a - 1COOH (với n, m, a: nguyên dương và m = n + 1). Cho 74 gam Z tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 101,5 gam hỗn hợp muối khan. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 14,8 gam Z thu được 11,2 lít CO2 (đktc). 1. Xác định công thức cấu tạo của A, B và D. 2. Tính % khối lượng mỗi axit trong hỗn hợp Z. 3. Hãy nêu tính chất hoá học của axit D và viết phương trình hoá học minh hoạ. Câu 10 (2 điểm): 1. Nêu hiện tượng, viết các phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: a. Cho Na vào dung dịch CuSO4. b. Cho từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch AlCl3. c. Cho bột Cu vào dung dịch FeCl3. d. Cho rất từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch K2CO3 và khuấy đều. 2. Axit CH3 – CH = CH – COOH vừa có tính chất hóa học tương tự axit axetic vừa có tính chất hóa học tương tự etilen. Viết các phương trình hóa học xảy ra giữa axit trên với: K, KOH, C2H5OH (có mặt H2SO4 đặc, đun nóng) và dung dịch nước brom để minh họa nhận xét trên. Hết Thí sinh không được sử dụng tài liệu (kể cả bảng hệ thống tuần hoàn) Giám thị coi thi không giải thích gì thêm! Họ và tên thí sinh: Số báo danh Trang 3/13
4. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG CHẤM THI KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2018-2019 MÔN: HÓA HỌC (Đáp án gồm: 10 trang) I. LƯU Ý CHUNG: - Hướng dẫn chấm chỉ trình bày một cách giải với những ý cơ bản phải có. Khi chấm bài học sinh làm theo cách khác nếu đúng và đủ ý thì vẫn cho điểm tối đa. - Điểm toàn bài tính đến 0,25 và không làm tròn. II. ĐÁP ÁN: CÂU NỘI DUNG TRÌNH BÀY ĐIỂM 12 6,4 a, Ta có: 0,3 R R ' R’ = R + 8 0,3R2 – 3,2R – 96 = 0 Nghiệm hợp lí : R = 24  R là Mg (Magie) R’ = 32  R’ là S (lưu huỳnh) b, Số mol của Mg = 12/24 = 0,5(mol) Số mol của S = 6,4/32 = 0,2(mol) o Mg + S t MgS Trước phản ứng: 0,5 0,2 (mol) Phản ứng: 0,2 0,2 0,2 (mol) 1 Sau phản ứng: 0,3 0 0,2 (mol) mchất rắn = 0,3.24 + 0,2.56 = 18,4(g) 2. - Mẫu thử tạo khí mùi trứng thối và kết tủa trắng là BaS BaS + H2SO4 H2S + BaSO4 . - Mẫu thử vừa tạo khí mùi sốc vừa tạo kết tủa vàng với H2SO4 loãng là Na2S2O3 Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + Na2SO4 + H2O. - Mẫu thử tạo khí không màu không mùi với H2SO4 loãng là Na2CO3 Na2CO3 + H2SO4 CO2 + Na2SO4 + H2O - Mẫu thử tạo khí không màu hóa nâu trong không khí là Fe(NO3)2. 2+ + 3+ 3Fe + 4H + NO3 3Fe + NO + 2H2O. 2NO + O2 2NO2 Còn lại là Na2SO4. 1. a) Đặc điểm cấu tạo và công thức tổng quát Dãy 1: chỉ chứa liên kết đơn, mạch hở; CnH2n+2 (n 1) Dãy 2: có chứa 1 liên kết đôi, mạch hở; CnH2n (n 2) Dãy 3: có chứa 1 liên kết ba đầu mạch, mạch hở; C H (n 2) 2 n 2n-2 b) Viết phản ứng cháy của dãy 1, 2, 3: CxHy + (x + y/4) O2 xCO2 + y/2 H2O Hoặc viết độc lập 3 phương trình phản ứng của 3 dãy Phản ứng cộng của dãy 2: CnH2n + Br2 CnH2nBr2 Phản ứng cộng và thế của dãy 3: CnH2n-2 + 2 Br2 CnH2n-2Br4 Trang 4/13
5. NH3 NH3 C2H2+Ag2O  C2Ag2+H2O, 2CnH2n-2+Ag2O  2CnH2n-3Ag +H2O 2. * Chọn đúng các chất: A: (C6H10O5)n C2: C2H5OH X: H2O Y2: O2 B: C6H12O6 D2: CH3COOH C1: CO2 Z2: Ba Y1: Ba(OH)2 E2: (CH3COO)2 Ba D1: BaCO3 I1: Na2SO4 Z1: HCl I2: (NH4)2SO4 E1: BaCl2 * Viết 08 phương trình hóa học: H ,t 0C (C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6 menruou C6H12O6  2CO2 + 2C2H5OH CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + Na2SO4 men C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O 2CH3COOH + Ba (CH3COO)2Ba + H2 (CH3COO)2Ba + (NH4)2SO4 BaSO4 + 2CH3COONH4 1.- PTHH: FexOy + 2yHCl xFeCl2y/x + yH2O FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O RCO3 + 2HCl RCl2 + CO2 + H2O 3FexOy + (12x – 2y)HNO3 3xFe(NO3)2+ (3x – 2y)NO +(6x – y)H2O 3FeCO3 + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO +3CO2 + 5H2O RCO3 + 2HNO3 R(NO3)2 + CO2 + H2O Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 R(NO3)2 + 2NaOH R(OH)2 + 2NaNO3 t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O t0 R(OH)2  RO + H2O 3 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2H2O Fe2(SO4)3 + Cu 2FeSO4 + CuSO4 - Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe(OH)3 và M(OH)2, do nung kết tủa tạo hỗn hợp oxit nên M(OH)2 không tan trong nước, gọi z, t lần lượt là số mol của FexOy và FeCO3 trong m gam hỗn hợp A - Theo các phương trình phản ứng, bài ra và áp dụng ĐLBT ta có các hệ: 107a (R 34)b 21,69 a 0,2 mol 80a (R 16)b 16,2 b 0,005 mol a 4(23,1 21,5) R 24 (Mg) 2 64 Trang 5/13
6. 2zy 2t 0,005.2 0,49 zx 0,12 z t x 3 (3x 2y) 4 0,005 0,125 zy 0,16 3 3 y 4 t 0,08 zx t 0,2 Vậy công thức của oxit và muối cacbonat là: Fe3O4 và MgCO3. 2. Al2O3 (rắn) + 12HF (dd) + 6NaOH (dd) 2Na3AlF6 (rắn) + 9H2O. = 242,86kg mquặng = 303,57 kg mquặng thực tế = 404,76 kg 1. a) CTPT: C6H8O7 b) cho “viên sủi” và nước thì xảy ra phản ứng giữa axit xitric và NaHCO3 nên ta có phương trình sau: C3H4(OH)(COOH)3 + 3NaHCO3 C3H4(OH)(COONa)3 +3CO2 + 3H2O 2. to a) 2FeS2 + 14H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 4 3 4 2x FeS2 Fe 2 S 11e 6 4 11x S 2e S b) 3FeCO3 + 9FeS2 + 46HNO3 6Fe2(SO4)3 + 3CO2 + 46NO + 23H2O 2 3 6 3x Fe 3FeS2 4Fe 6 S 46e 5 2 46x N 3e N 1. a) (1) Đèn cồn; (2) Ống nghiệm; (3) Giá đỡ. (4) Nút cao su (5); Ống dẫn khí; (6) Chậu thủy tinh. b) X có thể là: KClO3, KMnO4. Hai phản ứng: c) Giải thích: + Khí O2 rất ít tan trong nước, có M = 32 nặng hơn kh ng khí (MKK=29) không 5 nhiều, nên được thu qua nước. + Phải tháo ống dẫn khí trước vì nếu tắt đèn cồn trước, sự chênh lệch áp suất sẽ làm cho nước trào vào ống nghiệm, gây vỡ ống nghiệm. 2. 1 Pkhí O2= 750-10-6,8×10× = 735 (mmHg) = 0,9671 (atm) 13,6 t0 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 Trang 6/13
7. P *0,4 n =khíO2 =0,0157 (mol) O2 22,4 *273*1,1 273 100 mKMnO4=2×nO2× ×158=8,269 (gam) 60 2,688 3,136 1. nO = = 0,12 (mol), n hỗn hợp Y = = 0,14 (mol) 2 22,4 22,4 n hỗn hợp X = 0,14 – 0,12 = 0,02 (mol) Đặt công thức trung bình của A, B, C là: Cx H y y t 0 y PƯHH: C H + ( x + )O2  x CO2 + H2O (1) x y 4 2 Hỗn hợp sản phẩm đốt cháy Y gồm CO2, H2O, O2 (có thể dư), sục sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2, có PƯHH CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2) 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3) t 0 Ca(HCO3)2  CaCO3 + H2O + CO2  (4) 2,0 Từ (2) n = n = = 0,02 (mol) CO2 CaCO3 (2) 100 0,2 từ (3), (4) n = 2 n = 2. = 0,004 (mol) CO2 CaCO3 (3) 100 Vậy: Tổng số mol CO2 ở sản phẩm cháy tạo ra: 0,02 + 0,004 = 0,024 (mol) mdd giảm = m - ( m + m ) = 0,188 (g) 6 CaCO3 (2) CO2 H2O m = 2,0 - 0,024. 44 – 0,188 = 0,756 (g) H2O 0,756 n = = 0,042 (mol) H2O 18 Theo định luật BTKL: mX = mC + mH = 0,024.12 + 0,042. 2 = 0,372 (gam) n = n + n = 0,02 + 0,002 = 0,022 (mol) Ca(OH)2 Ca(OH)2 (2) Ca(OH)2 (3) 0,022 V = = 1,1 (lít) 0,02 2. n = n - n = 0,042 – 0,024 = 0,018 (mol) Cn H2n 2 H2O CO2 0,024 Từ n ; nX x = = 1,2 trong X có một chất là CH4 CO2 0,02 Vậy 3 hidrocacbon có thể có CTTQ thuộc các loại CnH2n + 2, CmH2m (Vì 3 hidrocacbon có tối đa một liên kết đôi) Chia X thành 3 trường hợp: Trường hợp 1: X có 3 hiđrocacbon đều có CTTQ CnH2n + 2 n = n - n = 0,018 < 0,02 loại X H2O CO2 Trường hợp 2: X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n + 2 và một hiđrocacbon có CTTQ CmH2m (n,m 4; m 2) Trang 7/13
8. Đặt n = x (mol), n = y mol, n = z mol CH4 Cn H2n 2 Cm H2m Ta có: x + y = 0,018 mol z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol 0,018 a) Nếu: x = y = = 0,009 2 nC = 0,009 .1+ 0,009 . n + 0,002. m = 0,024 9n + 2m = 15 m 2 3 4 n 11 1 7 9 9 (loại) b) Nếu: y = z x = 0,018 – 0,002 = 0,016 nC = 0,016 . 1 + 0,002n + 0,002m = 0,024 n + m = 4 m 2 3 4 n 2 1 0 Chọn cặp nghiệm: C2H6, C2H4 Vậy công thức phân tử của hỗn hợp X: CH4, C2H6, C2H4 CTCT: c) Nếu x= z = 0,02 y = 0,016 nC = 0,002 . 1 + 0,016n + 0,002m = 0,024 8n + m = 11 m 2 3 4 n 9 1 7 8 8 (loại) Trường hợp 3: X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n và một hiđrocacbon có CTTQ CmH2m (2 n,m 4) Đặt n = x (mol), n = y mol, n = z mol CH4 Cn H2n Cm H2m n - n = 0,018 y + z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol H2O CO2 vì x phải khác y và z y = z = 0,001 nC = 0,018 . 1 + 0,001n + 0,001m = 0,024 n + m = 6 m 2 3 4 n 4 3 2 Chọn: C2H4, C4H8 CTCT của C4H8: Trang 8/13
9. 3. a) Trường hợp: CH4, C2H6, C2H4 0,016 %CH4 = . 100% = 80% , %C2H6= %C2H4 = 10% 0,02 b) Trường hợp: CH4, C2H4, C4H8 0,018 %CH4 = . 100% = 90% , %C2H4= %C4H8 = 5% 0,02 - Gọi số mol của các oxit : FeO, CuO, MO trong 11,5g hỗn hợp A lần lượt là: 5a, 3a, a( mol) -> 5a. 72+ 3a. 80 + a( M + 16) = 11,52 (g) Hay: 360a+ 240a+ Ma + 16a = 11,52 -> 616a+ Ma = 11,52(*) - Dẫn luồng khí H2 dư qua hỗn hợp A nung nóng: chắc chắn FeO, CuO tham gia phản ứng, MO có thể có hoặc không phản ứng -> xét hai trường hợp: - Trường hợp 1: H2 khử được FeO, CuO, MO + PTHH: to FeO + H2 Fe+ H2O (1) to CuO + H2 Cu + H2O (2) to MO + H2 M + H2O (3) + Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được chất B: Fe, Cu, M + PTHH hòa tan hết B vào dd HNO3: Fe+ 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4) 7 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O (5) 3M + 8HNO3 3M(NO3)2 + 2NO + 2H2O (6) + n HNO3 = 0,45. 1,2 = 0,54mol + Theo pt(4)(1): n HNO3 = 4nFe = 4nFeO = 4.5a = 20a (mol) Theo pt(5)(2): n HNO3 = 8/3. nCu = 8/3. nCuO = 8/3.3a = 8a (mol) Theo pt(6)(3): n HNO3 = 8/3. nM = 8/3. nMO = 8/3.a (mol) n HNO3 = 20a + 8a+ 8/3a = 0,54 a = 0,0176 Thay a= 0,0176 vào phương trình (*) ta được: 616. 0,0176 + M. 0,0176 = 11,52 M = 38,55 +Vậy không có kim loại phù hợp - Trường hợp 2: H2 khử được FeO, CuO, không khử được MO -> xảy ra phản ứng 1,2,4,5 và thêm phản ứng: MO + 2HNO3 M(NO3)2 + H2O (7) + Theo pt (7): n HNO3 = 2. nMO = 2a (mol) n HNO3 = 20a + 8a+ 2a = 0,54 a = 0,018 Trang 9/13
10. Thay a= 0,018 vào phương trình (*) ta được: 616. 0,018 + M. 0,018 = 11,52 M = 24 +Vậy M là Mg - Theo pt 4,5, 1,2: n NO = n Fe + 2/3. n Cu = n FeO + 2/3.n CuO = 5a + 2/3. 3a = 7a = 7.0,018 = 0,126mol V NO ( đktc) = 0,126. 22,4 = 2,8224l 1. Gọi oxit của M là M xOy và số mol của M và M xOy trong mỗi phần là a và b mol. Khí hóa nâu trong không khí là NO. n +P1: M + n H M + n/2 H2 a an/2 2 y/ x M xOy + 2y H x M + y H2O an/2 = 4,48/22,4 = 0,2 (1) +P2: 3 M + 4m HNO3 3 M (NO3 )m + m NO + 2m H2O a ma/3 3 M xOy + (4mx-2y) HNO3 3x M (NO3 )m + (mx-2y)NO + (2mx-y) H2O b (mx-2y)b/3 ma/3 + (mx-2y)b/3 = 4,48/22,4 = 0,2 (2) CO +P3: M (a) và M xOy (b)  M (a) và xM(xb mol) chất rắn có (a+bx) mol M Hòa tan chất rắn trong nước cương toan: Ta có : Khử M – me M m (a+bx) m(a+bx) (mol) 8 Oxi hóa: NO3 + 4 H + 3e NO + 2 H2O 2,4 0,8 (mol) m(a+bx) = 2,4 (3) Từ (2) m(a+bx)/3 – 2by/3 = 0,2 2,4/3 – 2by/3 = 0,2 by = 0,9 Mặt khác aM +b(Mx +16y) = 177,24/3 = 59,08 aM +Mbx +16by = 59,08 M(a+bx) = 44,68 M(a+bx)/m(a+bx) = 44,68/2,4 = 1117/60 M = 1117m/60 chỉ có m = 3 là hợp lý M = 56 M là Fe n = 2 a = 0,2, bx = 0,6, by = 0,9 x/y = 0,6/0,9 = 2/3 vậy oxit cần tìm là Fe2O3 2. Ở phần 2: Fe ( 0,2 mol), Fe2O3 (0,03 mol) Ta có Fe + 4 HNO3 Fe(NO3 )3 + NO + 2 H2O 0,2 0,8 0,2 (mol) Fe2O3 + 6 HNO3 2 Fe(NO3 )3 + 3 H2O 0,3 1,8 0,6 (mol) số mol HNO3 phản ứng là : 0,8 + 1,8 = 2,6 (mol) Trang 10/13
11. số mol HNO3 dư là 0,26 (mol) Vậy số mol HNO3 ban đầu là 2,6 +0,26 = 2,86 (mol) C m HNO3 = 2,86/1 = 2,86 (M) Dung dịch B gồm : HNO3 0,26 (mol) và Fe(NO3 )3 0,8 (mol) Fe + 4 HNO3 Fe(NO3 )3 + NO + 2 H2O 0,065 0,026 0,065 (mol) Nên số mol Fe(NO3 )3 là 0,8 +0,065 = 0,865 (mol) Fe + 2 Fe(NO3 )3 3 Fe(NO3 )2 0,4325 0,865 (mol) Vậy tổng số mol Fe cso khả năng hòa tan tối đa là: 0,065 + 0,4325 = 0,4975 mFe = 27,86 gam. 1. Đặt công thức trung bình của 3 axit là: R COOH Cho Z tác dụng với dung dịch NaOH: R COOH NaOH  R COONa H2O (1) theo (1): n R COOH n R COONa 74 101,5 M R 45 M R 67 M R 14,2 M RCOOH 14,2 45 59,2 phải có một axit có khối lượng phân tử nhỏ hơn 59,2, axit đó chỉ có thể là: HCOOH (axit A) n = 0 m = n + 1= 1 khi đó axit B là: CH3COOH Gọi trong 14,8 gam hh Z gồm: x mol HCOOH, y mol CH3COOH và z mol 9 CaH2a-1COOH 14,8 x y z 0,25mol 14,2 45 (*) 46x 60y (14a 44)z 14,8 gam Đốt cháy hoàn toàn 14,8 gam hỗn hợp Z ta có sơ đồ phản ứng cháy: HCOOH O2 CO (2) t0 2 x mol x mol CH COOH O2 2CO (3) 3 t0 2 y mol 2y mol C H COOH O2 (a 1)CO (4) a 2a 1 t0 2 z mol (a 1)z mol 11,2 theo (2), (3), (4): n x 2y (a 1)z 0,5mol ( ) CO2 22,4 Trang 11/13
12. x y z 0,25 từ (*) và ( ) có hpt: 46x 60y (14a 44)z 14,8 x 2y (a 1)z 0,5 x y z 0,25 2x 2y 44(x y z) 14(az y) 14,8 x y z y az 0,5 x y z 0,25 x y 0,15 x y 0,15 z 0,1 y az 0,25 y az 0,25 y 0,1a 0,25 y 0,25 0,1a ta lại có: 0 y 0,15 0 0,25 0,1a 0,15 1 a 2,5 a = 2 CTPT của D là: C2H3COOH Vậy công thức cấu tạo các axit là: A: HCOOH B: CH3COOH D: CH2=CH-COOH 2. Với a=2 y = 0,25-0,1.2 = 0,05 mol x = 0,15-0,05 = 0,1 mol Phần trăm khối lượng mỗi axit trong hỗn hợp Z là: 46.0,1.100% 60.0,05.100% %m 31,08% %m 20,27% HCOOH 14,8 CH3COOH 14,8 72.0,1.100% %m 48,65% CH3COOH 14,8 3. D: CH2=CH-COOH có một liên kết đôi C=C và có một nhóm COOH nên D vừa có tính chất hóa học của axit hữu cơ và vừa có tính chất hóa học giống etilen. * Tính chất hóa học của axit: - Làm đổi màu chất chỉ thị: quỳ tím đỏ - Tác dụng với oxit bazơ và bazơ: 2CH2=CH-COOH + Na2O  2CH2=CH-COONa + H2O CH2=CH-COOH + NaOH  CH2=CH-COONa + H2O - Tác dụng với kim loại hoạt động: 2CH2=CH-COOH + Mg  (CH2=CH-COO)2Mg + H2 - Tác dụng với muối của axit yếu hơn: 2CH2=CH-COOH + CaCO3  (CH2=CH-COO)2Ca + CO2 + H2O - Tác dụng với rượu (hay ancol): 0 H2SO4đăc,t CH2=CH-COOH + C2H5OH  CH2=CH-COOC2H5 + H2O Trang 12/13
13. * Tính chất hóa học giống etilen: - Phản ứng cộng: H2, Br2, Ni CH2=CH-COOH + H2 to CH3-CH2-COOH CH2=CH-COOH + Br2  CH2Br –CHBr-COOH - Phản ứng trùng hợp: xt, p,to nCH2=CH-COOH  (-CH2 - CH-)n COOH 1. Các phương trình hóa học xảy ra: a. Hiện tượng: xuất hiện bọt khí và có kết tủa màu xanh 2Na + 2H2O 2NaOH + H2  (1) NaOH + CuSO4 Cu(OH)2  + Na2SO4 (2) b. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo trắng, kết tủa lớn dần đến cực đại, sau tan dần đến hết tạo dung dịch trong suốt AlCl3 + 3KOH Al(OH)3  + 3KCl (3) Al(OH)3 + KOH KAlO2 + 2H2O (4) c. Hiện tượng: Cu tan, dung dịch từ màu vàng nâu chuyển sang màu xanh 10 2FeCl3 + Cu 2FeCl2 + CuCl2 (5) d. Hiện tượng: lúc đầu chưa xuất hiện khí, sau một lúc có khí xuất hiện K2CO3 + HCl KHCO3 + KCl (6) KHCO3 + HCl KCl + H2O + CO2  (7) 2.Các phương trình hóa học minh họa: 2CH3 – CH = CH – COOH + 2K 2CH3 – CH = CH – COOK+ H2 (1) CH3 – CH = CH – COOH + KOH CH3 – CH = CH – COOK+ H2O (2) 0 H2SO4đăc,t  CH3 – CH = CH – COOH + C2H5OH  CH3 – CH = CH – COOC2H5 + H2O (3) CH3 – CH = CH – COOH + Br2 CH3 – CHBr – CHBr – COOH (4) III. CHÚ Ý: * Đối với phương trình phản ứng hóa học nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu cân bằng (không ảnh hưởng đến giải toán) hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nửa số điểm giành cho nó. Trong một phương trình phản ứng hóa học, nếu có từ một công thức trở lên viết sai thì phương trình đó không được tính điểm. * Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà vẫn đúng thì cho đủ điểm như hướng dẫn quy định (đối với từng phần). * Giải các bài toán bằng các phương pháp khác nhau nhưng nếu tính đúng, lập luận chặt chẽ và dẫn đến kết quả đúng vẫn được tính theo biểu điểm. Trong khi tính toán nếu nhầm lẫn một câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai nhưng phương pháp giải đúng thì trừ đi nửa số điểm giành cho phần hoặc câu đó. Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải các vấn đề tiếp theo thì không tính điểm cho các phần sau. * Việc chi tiết hóa thang điểm (nếu có) so với thang điểm trong hướng dẫn chấm phải đảm bảo không sai lệch với hướng dẫn chấm và được thống nhất thực hiện trong tổ chấm thi. HẾT Trang 13/13