Đang tải... (xem toàn văn)
Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 180,4 gam chất rắn khan G gồm hai muối của hai axit cacboxylic thuần chức (tỉ lệ mol hai muối là 2: 3) và phần hơi (gồm nước và 100 gam hai anco[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI PHÒNG
(Đề thi gồm 09 bài; 02 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ LỚP 12 NĂM HỌC 2019 – 2020
ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC – BẢNG KHƠNG CHUN Thời gian: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 19/09/2019
Bài (1,0 điểm)
Hợp chất M có dạng XY3 tạo thành từ hai nguyên tố hóa học X Y Biết X Y
thuộc nhóm A hai chu kì liên tiếp bảng tuần hoàn (ZX > ZY) Tổng số hạt
mang điện M 80
a Xác định hai nguyên tố X Y
b Cho biết công thức phân tử hiđroxit cao X HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
a
Theo giả thiết tổng số hạt mang điện M 80
ZX + 3ZY = 40 (I)
Y X Z Z
Y 40
Z 10 Z 10
4
Y thuộc chu kì
Do X Y thuộc nhóm A hai chu kì liên tiếp bảng tuần hồn X thuộc chu kì
Dễ thấy X khơng thể thuộc chu kì Y khơng thể thuộc chu kì
X thuộc chu kì 3, Y thuộc chu kì ZX - ZY = (II)
0,5
Từ (I) (II) ZX = 16 ZY =
X Lưu huỳnh, Y Oxi 0,25
b Hiđroxit X có cơng thức H2SO4 0,25
Bài (1,0 điểm)
Cho X hợp chất vô X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu muối Y khí Z có mùi khai Sục khí CO2 dư vào dung dịch muối Y, tạo thành kết tủa T Nung T
nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi chất rắn G Biết T hay G tan dung dịch NaOH lại tạo thành muối Y (MG – MT = 24 g/mol) Mặt khác, cho khí Z tác dụng với khí
CO2 (trong điều kiện thích hợp), thu chất H dạng tinh thể loại phân bón hóa
học phổ biến Cho H tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu khí Z kết tủa M màu
trắng
a Xác định chất X, Y, Z, T, G, H, M
(2)HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
a
X AlN 0,25
Y NaAlO2; Z NH3; T Al(OH)3; G Al2O3; H (NH2)2CO;
M BaCO3
0,5
b
Các phương trình xảy sau:
(1) AlN + NaOH + H2O NaAlO2 + NH3
(2) CO2 + NaAlO2 + 2H2OAl(OH)3 + NaHCO3
(3) 2Al(OH)3
0
t
Al2O3 + 3H2O
(4) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
(5) Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
(6) CO2 + 2NH3
0
xt,t ,p
(NH2)2CO + H2O
(7) (NH2)2CO + 2H2O(NH4)2CO3
(8) (NH4)2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2NH3 +
2H2O
HS viết :
- Từ đến phương trình 0,1 điểm - Từ đến phương trình 0,15 điểm - Từ đến phương trình 0,25 điểm
0,25
Bài (1,0 điểm)
1 Cho dung dịch X chứa chất: CH3CHO, C2H5OH, CH3COOH Trình bày phương
pháp hóa học để tách riêng CH3COOH khỏi dung dịch X mà không làm thay đổi khối
lượng Viết phương trình phản ứng hóa học xảy
2 Từ CH4 chất vô cần thiết (điều kiện phản ứng có đủ), viết phương trình
phản ứng hóa học điều chế chất: m-NO2-C6H4-COOH p-NO2-C6H4-COOH
HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
1
Bước : Cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X, xảy phản ứng
CH3COOH +NaOH CH3COONa + H2O
Bước : Cô cạn dung dịch sau phản ứng bước thu chất rắn gồm CH3COONa NaOH
Bước : Cho chất rắn vào cốc đổ dd H2SO4 lắc cho chất rắn
tan hết ( ko đc dùng HCl HNO3 chúng bay hơi) sau đun
nhẹ chưng cất thu CH3COOH
2CH3COONa + H2SO4 Na2SO4 + 2CH3COOH
H2SO4 +2NaOH Na2SO4+ 2H2O
0,5
(3) m-O2N- C6H4-COOH
Phương trình : (1) 1500 C,lln0
4 2
2CH C H +3H
(2) 600 ,C0
2 6
3C H C H
(3) Pd,PbCO ,t3
2 2
C H +H C H (4) H ,t+
6 6 5
C H +C H C H -C H
(5) 5C6H5C2H5 + 12KMnO4 + 18H2SO4
0
t
5C6H5COOH +
5CO2 + 12MnSO4 + 6K2SO4 + 28H2O
(6) C6H5COOH + HNO3(đặc)
0 2SO ,t
H
m-O2N-C6H4-COOH +
H2O
0,25
3.b
CH4 C2H2 C6H6 C6H5-C2H5 p-O2N-C6H5-C2H5
p-O2N-C6H5-COOH
(1) C6H5-C2H5 + HNO3
0 2SO ,t
H p-O
2N-C6H5-C2H5 + H2O
(2) 5p-O2N-C6H5-C2H5 + 12KMnO4 + 18H2SO4 5p-O2N-C6H5
-COOH +5CO2 + 12MnSO4 + 6K2SO4 + 28H2O
0,25
Bài (1,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm Na, Na2O BaO Hịa tan hồn tồn 37,65 gam hỗn hợp X nước,
thu 200 ml dung dịch Y 1,12 lít khí H2 (đktc) Lấy 200 ml dung dịch Y trộn với
300ml dung dịch chứa HCl 0,5M H2SO4 1M, sau phản ứng thu dung dịch có pH
bằng 13 Tính phần trăm khối lượng chất X
HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
Phương trình phản ứng:
(1) 2Na + 2H2O 2NaOH + H2
(2) Na2O + H2O 2NaOH
(3) BaO + H2O Ba(OH)2
Theo phương trình phản ứng (1), ta có n = 2n = 0,1 molNa H2
0,25
Gọi số mol Na O: x mol2
BaO: y mol
62x + 153y = 37,65 – 0,1.23 = 35,35(*)
0,25
Trong dung dịch Y có:
2
NaOH: (2x + 0,1) mol Ba(OH) : y mol
nOH- (Y) = 2x + 0,1 +2y (mol) ; +
dd axit H
n = 0,3.0,5 + 0,3.1.2 = 0,75 mol
Xét phản ứng cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch axit, xảy phản ứng : +
-2
H + OH H O
(4)Dung dịch thu có pH = 13 (mơi trường bazơ) OH- dư
2 0,1 0,75
[ ] 0,1
0, 0,3
du
x y
OH
(**)
Từ (*) (**) ta được: x = 0,2; y = 0,15;
2 Na
Na O
BaO
0,1.23
%m = 100% = 6,11% 37,65
0,2.62
%m = 100% = 32,93% 37,65
%m = 60,96%
0,25
Bài (1,0 điểm)
Cho A hiđrocacbon mạch hở Đốt cháy hết 0,25 mol hỗn hợp X gồm CH4 A
bằng O2 dư, sản phẩm sau phản ứng cho qua bình đựng H2SO4 đặc 98% thấy khối lượng bình
tăng 8,1 gam Mặt khác, cho 0,25 mol hỗn hợp X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3
trong NH3, thu kết tủa màu vàng có khối lượng nhỏ 13 gam Biết phản ứng hóa
học xảy hồn tồn
a Xác định cơng thức phân tử hiđrocacbon A
b Cho 0,25 mol hỗn hợp X tác dụng với 0,5 lít dung dịch Br2 0,1M, sau phản ứng
thấy dung dịch Br2 màu hồn tồn có 0,21 mol khí Hỏi sản phẩm thu
gì, khối lượng gam?
HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
a
Ta có: nX = 0,25 (mol);
H O
n = 0,45 mol H = 2.0,45= 3,6 0,25
A có dạng CaH2 ( a số chẵn)
Dùng sơ đồ đường chéo
4 a
CH A CH C H
n = 4.n n = 0,2 mol n = 0,05 mol
0,25
+ Vì A mạch hở có nguyên tử H, tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 chắn nguyên tử H bị nguyên
tử Ag sinh kết tủa CaAg2 (0,05 mol) Có 0,05.(12a +216) < 13
a < 3,67
a = Vậy A C2H2
0,25
b
+ Ta có:
2 Br
n = 0,05 , số mol khí khỏi bình đựng dung dịch brom 0,21 mol
2 C H
n phản ứng với Br2 0,25 - 0,21 = 0,04
mol
2 Br C H
n 0,05
= =1,25
n 0,04 C2H2 phản ứng với Br2 theo phản ứng C2H2 + Br2 C2H2Br2 (1)
(5)C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 (2)
Gọi
2 2
2 C H Br
C H Br
n = a
n = b
a + b = 0,04 a + 2b = 0,05
a = 0,03 b = 0,01
2 2 2
C H Br C H Br
m 5,58 gam m 3,46 gam
0,25
Bài (1,5 điểm)
Hịa tan hồn toàn 1180m (gam) hỗn hợp H gồm FeS2, FeS, FexOy, FeCO3 (trong oxi
chiếm 24,407% khối lượng hỗn hợp) vào dung dịch chứa mol HNO3 Kết thúc phản ứng thu
được dung dịch X 549m (gam) hỗn hợp khí T gồm NO, NO2, CO2 Dung dịch X hòa tan
tối đa 20,16 gam Cu, thu dung dịch Y khí NO thoát ra, tổng khối lượng chất tan Y nhiều tổng khối lượng chất tan X 18,18 gam Mặt khác, cho dung dịch X phản ứng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2, thu 90,4 gam kết tủa Biết sản phẩm
khử N+5 q trình khơng có NH
4+, phản ứng hóa học xảy hồn tồn
a Tính m phần trăm khối lượng khí có hỗn hợp khí T b Biện luận tìm cơng thức phân tử FexOy
HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
a Tính số mol: n = 0,315 mol Cu
Dung dịch X chứa ion : Fe3+, H+, NO
3- SO42- Xét phản ứng cho dung
dịch X tác dụng với Cu :
Trường hợp 1. H hÕt theo PT: NO34H3eNO 2H O 2
3
vµo Cu H NO
Ta cã: m m m m m (m m )
H
H
n
18,18 20,16 (n 62)
4 +
H
n ( X) =
0,12 mol
(6) Fe
3 4
Cu Fe H
n 0,54 mol
Fe(OH) BaSO BaSO
3
+ BT.E: 2.n n n ;
4
Mặt c: m m 90,4 n ;
3+
2-4
Fe
SO n = 0,54 mol
n = 0,14 mol
Dung dịch X gồm
1, 46 mol 3 BT§ T NO H : 0,12 mol Fe : 0,54 mol SO : 0,14 mol
n 0,25
Xét q trình hịa tan H dung dịch HNO3:
+ BT.H:
2 H O
2 0,12
n 0,94 mol
2
+ BTKL :1180m + 2.63 = (0,12.1+ 0,54.56 + 0,14.96 + 1,46.62) + 549m + 18.0,94 m =
0,04
0,25
trong hỗn hợ p H O
(0,04.1180.0,24407)
n 0,72 mol
16
H C
BTKL cho hỗn hợ p H: m 0,54.56 0,72.16 0,14.32 12.n 1180.0,04
2
C CO T
n n 0,08 mol vµ m 549m 21,96 gam
Đặt số mol T
BTNT.N NO: t
30t 46k 44.0,08 21,96 t 0,4
NO : k
k 0,14 t k 1,46
CO : 0,08
2 NO NO CO %m 54,64% %m 29,32% %m 16,04% 0,25
Trường hợp 2.
3
NO hÕt theo PT: NO34H3eNO 2H O 2
3
vµo Cu H NO
m m m m m (m m )
3
NO NO
18,18 20,16 (4n n 62)
3
NO
n = 0,03 mol
0,125
3
Cu Fe NO
+ BT.E: 2.n n 3.n nFe3+ = 0,54 mol;
Fe
3 4
n 0,54 mol
Fe(OH) BaSO BaSO
+ Mặt khác: m m 90,4 n 2- ;
4
SO
n = 0,14 mol
Dung dịch X gồm
BT§ T H
Fe : 0,54 mol SO : 0,14 mol NO : 0,03 mol
n 1,31 mol
(Loại)
(7)b Xác định công thức phân tử FexOy
Trong hỗn hợp
Fe
2 S
3 O
C BTNT.O
O
FeS n 0,54 mol
FeS n 0,14 mol
FeCO : 0,08 mol H
n 0,72 mol
Fe oxit n 0,08 mol
n 0,48 mol
Ta có: S 2 2
FeS FeS S FeS FeS
n
n n n 0,07 n n 0,14
2
BTNT.Fe oxit
Fe
(0,54 0,08 0,14) n (0,54 0,08 0,07)
oxit oxitFe
Fe oxit
O n
0,32 0,39
0,32 n 0,39
0,48 n 0,48
2 x 0,8125
3 y oxit Fe3O4
0,25
Bài (1,5 điểm)
Cho X (CnHmO4) Y (CpHqO5) hai hợp chất hữu mạch hở, khơng phân nhánh
Đun nóng 175,6 gam hỗn hợp E chứa X, Y cần dùng vừa đủ 560 gam dung dịch KOH 20% Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu 180,4 gam chất rắn khan G gồm hai muối hai axit cacboxylic chức (tỉ lệ mol hai muối 2: 3) phần (gồm nước 100 gam hai ancol có số nguyên tử cacbon nhau) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối G cần dùng 38,08 lít O2 (đktc) Tìm cơng thức cấu tạo X Y
HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
Xét phản ứng đốt G : nO2 = 1,7 mol
+ BTNT K, suy nK2CO3 = mol nO( muối ) = 2.nK = mol
+ Đặt nCO2 = x; nH2O = y
BTNT O có : + 1,7 × = × + 2x + y
+ Bảo tồn khối lượng : 180,4 + 1,7 × 32 = × 138 + 44x + 18y
Giải hệ có: x = 2,2 mol; y = molmuối không chứa H
muối phải axit chức
0,25
số mol hai muối = : = mol số mol hai muối 0,4 0,6 ( tỉ lệ : )
+ Đặt số C gốc axit X Y z t
+ Áp dụng BTNT C: 0,4z + 0,6t = + 2,2 Giải phương trình nghiệm nguyên: z = t =
muối (COOK)2 KOOC-C≡C-COOK
0,25
(8)175,6 + 2.56 = 180,4 + 100 + mH2O (sản phẩm)
nH2O (sản phẩm) = 0,4 mol
Trong hai chất X, Y phải có chất có chứa nhóm COOH * Mặt khác Vì X, Y mạch hở có số O < nên ancol tạo thành khơng thể ancol ba chức, đơn chức hai chức Do ta có hai trường hợp sau
TH1 : X, Y có dạng CaHb’-OOC-C≡C- COO-CaHb’ (0,6 mol)
và HOOC-COO-CaHb-OH ( 0,4 mol)
hai ancol làCaHb(OH)2 : 0,4 mol CaHb’ OH : 1,2 mol
0,4 (12a + b + 34) + 1,2 (12a + b’+ 17) =100 48a + b + 3b’ = 165
a = 3, b = 6, b’=5
X CH2=CH-CH2-OOC-C≡C-COO-CH2-CH=CH2
Và Y HOOC-COO-CH2-CH2-CH2-OH
HOOC-COO-CH2-CH(OH)-CH3
0,5
TH2 : X, Y có dạng HOOC-COO-CaHb’ ( 0,4 mol)
và CaHb’-OOC-C≡C- COO-CaHb-OH (0,6 mol)
hai ancol làCaHb(OH)2 : 0,6 mol CaHb’ OH : mol
0,6.( 12a + b + 34) + (12a + b’+17) =100 96a + 3b + 5b’ = 313 (Vô nghiệm)
0,5
Bài (1,0 điểm)
Một ứng dụng thuỷ ngân (Hg) sử dụng cơng nghiệp sản xuất bóng đèn Mỗi bóng đèn huỳnh quang sử dụng 30 mg thuỷ ngân dạng lỏng, cịn bóng đèn compact sử dụng viên amalgam có khối lượng 11,5 mg (hỗn hợp Hg-Zn-Bi dạng rắn với hàm lượng Hg tầm 30%)
a Tính khối lượng Hg (kg) cần dùng để sản xuất 480000 bóng đèn huỳnh quang 1,6 triệu bóng đèn compact
b Trong cơng nghiệp sản xuất bóng đèn, sử dụng viên amalgam với sử dụng thủy ngân dạng lỏng phương án an tồn hơn? Vì sao?
HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
a
Khối lượng Hg cần dùng :
5
6
4,8.10 30 1,6.10 11,5.30%
19,92 (kg) 10
0,25
b
Sử dụng amalgam an toàn với sức khỏe người môi trường thủy ngân dạng lỏng
0,25
Thuỷ ngân dạng nguy hiểm thuỷ ngân dạng lỏng dạng rắn dễ hấp thụ vào thể Khi bóng đèn bị vỡ: thuỷ ngân lỏng bay phát tán bên ngồi, cịn amalgam trạng thái rắn khiến
(9)thủy ngân khó bay nên an tồn
Amalgam dễ vận chuyển bảo quản an toàn Hg dạng lỏng 0,125 Hg amalgam dễ thu hồi hơn, tránh việc bị phát tán môi trường 0,125 Bài (1,0 điểm)
Trong thí nghiệm phản ứng tráng bạc người ta làm bước sau đây: (1) Nhỏ 3-5 giọt dung dịch HCHO (37% - 40%) vào ống nghiệm
(2) Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NH3 2M vào ống nghiệm
(3) Nhỏ ml dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm
(4) Cho ống nghiệm vào cốc nước nóng tầm 700C, để yên vài phút
(5) Nhỏ dung dịch NaOH đặc vào ống nghiệm, tráng đều, đun nóng, sau đổ rửa lại nhiều lần nước cất
a Hãy xếp trình tự bước cách hợp lí nêu tượng xảy sau bước (nếu có)
b Có nên đun trực tiếp ống nghiệm lửa đèn cồn thay cho ống nghiệm vào cốc nước nóng tầm 700C hay khơng?
c Nêu mục đích việc thực bước (5) bên HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài Đáp án Điểm
a Thứ tự bước (5) (3) (2) (1) (4) 0,25 Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NH3 2M vào ống nghiệm có kết
tủa màu xám, sau kết tủa tan dần tạo thành dung dịch không
màu 0,125
Cho ống nghiệm vào cốc nước nóng tầm 700C, để n vài
phút thấy có lớp kim loại Ag sáng bám vào thành ống nghiệm
0,125 b Không nên đun ống nghiệm trực tiếp lửa đèn cồn
Nhiệt độ cao không ổn định không phù hợp với phản ứng (nhiệt độ 60-700C phù hợp nhất) khiến cho:
+ Hỗn hợp ống nghiệm có màu xám đen
hiệu suất phản ứng tráng bạc thấp lượng Ag tạo + Ag khó bám vào thành ống nghiệm
0,25
c Nhỏ dung dịch NaOH đặc vào ống nghiệm, tráng đều, đun nóng, sau đổ rửa lại nhiều lần nước cất nhằm mục đích : NaOH đặc ăn mòn nhẹ lớp thủy tinh bên việc rửa lại ống nghiệm nhiều lần khiến cho lớp thủy tinh bên trở lên nhám Ag dễ bám vào
0,25