Hòa tan hỗn hợp X vào nước, đun nhẹ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí Y, dung dịch Z và kết tủa M.. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và xác định các chất t
Trang 1UBND TỈNH BẮC NINH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Đề chính thức
KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN
NĂM HỌC 2021 - 2022 Môn: Hóa học
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (1,5 điểm)
1 Một hỗn hợp X gồm các chất K2O; KHCO3; NH4Cl; BaCl2 có số mol mỗi chất bằng nhau Hòa tan hỗn hợp X vào nước, đun nhẹ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí Y, dung dịch Z và kết tủa M Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và xác định các chất trong Y, Z, M?
2 Chỉ được sử dụng thêm 1 thuốc thử và các ống nghiệm, hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận biết
các dung dịch riêng biệt bị mất nhãn sau: NaHSO4; Na2CO3; NaCl; BaCl2; Na2S
Câu 2 (1,5 điểm)
1 Từ tinh bột và các chất vô cơ (không chứa nguyên tố cacbon) cần thiết khác, điều kiện có đủ, hãy viết các
phương trình hóa học điều chế rượu etylic, axit axetic, etyl axetat
2 Xà phòng hóa hoàn toàn a gam một este đơn chức, mạch hở E bằng 28 gam dung dịch KOH 28% Cô cạn
hỗn hợp sau phản ứng thu được 25,68 gam chất lỏng X và b gam chất rắn khan Y Đốt cháy hoàn toàn b gam
Y, thu được sản phẩm gồm CO2, H2O và K2CO3 trong đó tổng khối lượng của CO2 và H2O là 16,18 gam Mặt khác, cho 25,68 gam X tác dụng với Na dư thu được 13,888 lít khí H2 (đktc) Xác định công thức cấu tạo của E, tính giá trị của a và b?
Câu 3 (2,0 điểm)
1 Một hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với hiđro và 3,6 Sau khi đun nóng hỗn hợp X một thời gian có xúc tác thích hợp thì thu được hỗn hợp khí Y gồm N2, H2 và NH3 có tỉ khối so với hiđro là 4,5 Các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất
a Tính thành phần % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp X và Y?
b Tính hiệu suất của phản ứng xảy ra?
2 Nguyên tử của nguyên tố A có tổng số hạt cơ bản (electron, proton, nơtron) là 60, nguyên tử khối của A
không vượt quá 40 Nguyên tử của nguyên tố B có tổng số hạt cơ bản ít hơn tổng số hạt cơ bản của nguyên
tử nguyên tố A là 20 hạt, trong hạt nhân của B có số hạt mang điện ít hơn số hạt không mang điện là 1 hạt
a Xác định các nguyên tố A và B?
b Cho 4,7 gam hỗn hợp M gồm 2 đơn chất của A và B vào nước dư, sau khi phản ứng kết thúc thu được 3,136 lít khí (đktc) Tính thành phần % về khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp M?
Câu 4 (2,0 điểm)
Cho 5,5 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe tác dụng với 187,5 gam dung dịch HCl 14,6% thu được dung dịch Y
và khí H2 Thêm tiếp 400 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y, sau phản ứng, lọc kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 6,55 gam chất rắn Z Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
a Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra?
b Tính thành phần % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X?
Câu 5 (1,5 điểm)
Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X trong lượng dư khí oxi thu được 11 gam CO2 và 5,4 gam nước
a Xác định công thức phân tử của X?
b Cho X phản ứng với khí clo (có ánh sáng khuếch tán) tạo thành hỗn hợp sản phẩm hữu cơ chỉ có 3 dẫn xuất A, B, C (hỗn hợp Y) trong đó B và C có cùng công thức phân tử các khác với A Khối lượng mol của
A, B, C đều nhỏ hơn 170 gam Trong một thí nghiệm khác, tất cả clo trong 12,03 gam hỗn hợp Y được chuyển hóa thành 20,09 gam kết tủa trong dung dịch AgNO3 dư Xác định công thức cấu tạo đúng của X, A,
B, C và thành phần % về số mol của A trong hỗn hợp Y?
Câu 6 (1,5 điểm)
Hỗn hợp A gồm 3 rượu (ancol) đơn chức, mạch hở (có 2 chất thuộc cùng dãy đồng đẳng, phân tử khối hơn kém nhau 28; có ít nhất 1 ancol chứa 1 liên kết đôi) Nếu cho m gam A phản ứng hết với Na dư, thu được 1,12 lít khí (đktc) Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam A thu được 7,04 gam CO2 và 4,32 gam H2O Xác định công thức phân tử, tính khối lượng của mỗi ancol trong m gam hỗn hợp A?
Cho biết: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27;Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56;
Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag = 108; Ba = 137
Hết
Trang 2-BÀI GIẢI CHI TIẾT Cõu 1
1 Giả sử số mol mỗi chất trong hỗn hợp X là a mol Khi hũa tan X vào nước:
K2O + H2O 2KOH
KHCO3 + KOH K2CO3 + H2O
NH4Cl + KOH KCl + NH3 + H2O
a a a a (mol)
BaCl2 + K2CO3 BaCO3 + 2KCl
khớ Y là NH3 (a mol); kết tủa M là BaCO3 (a mol); dung dịch Z chứa KCl (3a mol).
2 Đỏnh số thứ tự và trớch húa chất trong cỏc lọ làm mẫu thử.
- Cho dung dịch H2SO4 loóng lần lượt vào cỏc mẫu thử:
+ Mẫu nào thấy cú khớ mựi trứng thối thoỏt ra là Na2S:
Na2S + H2SO4 Na2SO4 + H2S + Mẫu nào cú khớ khụng màu, khụng mựi thoỏt ra là Na2CO3:
Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O + Mẫu nào thấy tạo kết tủa trắng là BaCl2:
BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl
- Cho dung dịch BaCl2 vào 2 mẫu thử của 2 lọ cũn lại
+ Mẫu nào thấy xuất hiện kết tủa trắng là NaHSO4:
NaHSO4 + BaCl2 BaSO4 + HCl + NaCl + Mẫu cũn lại là NaCl
Cõu 2.
1 Từ tinh bột và cỏc chất vụ cơ (khụng chứa nguyờn tố cacbon) cần thiết khỏc, điều kiện cú đủ:
* Điều chế rượu etylic:
(C6H10O5)n + nH2O t , axit o
C6H12O6
C6H12O6 o
men r ợu t
2C 2 H 5 OH + 2CO2
* Điều chế axit axetic:
C2H5OH + O2 CHmen giấm 3 COOH + H2O
* Điều chế etyl axetat:
CH3COOH + C2H5OH t , H SO đặco 2 4
CH 3 COOC 2 H 5 + H2O
2 Ban đầu trong 28 gam dung dịch KOH ta cú:
KOH
n = 0,14 mol; nH O2 = 1,12 mol
Gọi x là số mol este đơn chức Đặt cụng thức của E là: RCOOR'
RCOOR' + KOH RCOOK + R'OH (1)
x x x x (mol)
X gồm: R'OH (x mol); H2O (1,12 mol)
Y gồm: RCOOK (a mol); KOHdư (0,14 – x) mol
Khi cho Na dư vào X:
2R'OH + 2Na 2R'ONa + H2 (2)
x 0,5x (mol) 2H2O + 2Na 2NaOH + H2 (3)
Theo đề bài: 0,5x + 0,56 = 13,888
22, 4 x = 0,12 mol nKOH (d trong Y)= 0,14 – 0,12 = 0,02 mol
mX = 0,12(R' + 17) + 1,1218 = 25,68 R' = 29 R' là –C2H5 Bảo toàn K ta cú: nK CO2 3= 1
2 nKOH ban đầu= 0,07 mol
Gọi cụng thức của muối là CnHmCOOK
Bảo toàn C ta cú: nCO2 = [0,12(n + 1) – 0,07] mol
Trang 3Bảo toàn H ta có: nH O2 =
2
0,12m 0,02
mol
Theo đề bài: mCO2+ mH O2 = 16,18 gam
44[0,12(n + 1) – 0,07] + 9(0,12m + 0,02) = 16,18
5,28n + 1,08m = 13,8 Xét các giá trị:
Vậy công thức cấu tạo của E là: C2H5COOC2H5
Giá trị của a và b là:
a = mC H COOC H2 5 2 5= 0,12102 = 12,24 gam
b = mC H COOK2 5 + mKOH (d trong Y)= 0,12112 + 0,0256 = 14,56 gam
Câu 3
1 Gọi x là số mol N2 có trong 1 mol hỗn hợp X (0 < x < 1)
2
H
n = (1 – x) mol Theo đề bài ta có:
28x 2(1 x) 1
= 3,62 x = 0,2 mol
Vậy thành phần % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp X là:
%VN2= 20%; %VH2= 80%
Gọi h là hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 (0 < h < 1)
Phản ứng tổng hợp NH3:
N2 + 3H2
o
t xt
2NH3 (1) 0,2h 0,6h 0,4h (mol)
hỗn hợp Y gồm: N2: (0,2 – 0,2h) mol
H2: (0,8 – 0,6h) mol
NH3: 0,4h mol
nY = (1 – 0,4h) mol
Theo đề bài ta có:
28(0, 2 0, 2h) 2(0,8 0,6h) 17 0, 4h
1 0, 4h
Vậy thành phần % thể tích các khí trong hỗn hợp Y là:
%VN2= 0, 2 0, 2 0, 5 100
1 0, 4 0, 5
%VH2= 0,8 0,6 0, 5 100
1 0, 4 0, 5
= 62,5%; %VNH3= 25%
Ta thấy h = 0,5 hiệu suất của phản ứng là: 50%
2
a Xác định A và B.
- Xét nguyên tử A:
Ta có: p + e + n = 60 (I)
Mặt khác ta có: n p 1,52p (II)
Từ (I) và (II) ta được: 17,04 p 20
Mặt khác, theo đề bài: p + n 40 e 20
p = e = n = 20 A là canxi: Ca
- Xét nguyên tử B:
2p + n = 40 (*) Mặt khác: n – p = 1 (**)
Từ (*) và (**) ta được: p = e = 13; n = 14 B là nhôm: Al
b Gọi x và y lần lượt là số mol của Ca và Al trong hỗn hợp M.
Theo đề bài: mM = 40x + 27y = 4,7 gam (I)
Mặt khác, khi cho M vào nước dư:
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 (1)
Trang 4Ca(OH)2 + 2Al + 2H2O Ca(AlO2)2 + 3H2 (2)
* Trường hợp 1 Sau phản ứng, Al tan hết.
Theo (1) và (2) ta có: nH2 = x + 3
2y = 3,136
22, 4 = 0,14 mol (II)
Từ (I) và (II) ta được: x = 109
1100; y = 3
110 Vậy thành phần % các kim loại trong hỗn hợp M là:
%mCa=
109 40
4, 7
= 84,33%; %mAl=
3 27
4, 7
= 15,67%
* Trường hợp 2 Sau phản ứng, Al còn dư.
Theo (1) và (2): nH2 = x + 3x = 3,136
22, 4 = 0,14 mol (III)
Từ (I) và (III) ta được: x = 0,035; y = 11
90 Vậy thành phần % các kim loại trong hỗn hợp M là:
%mCa= 0,035 40 100
4, 7
= 29,79%; %mAl= 70,21%
Câu 4 Theo đề bài ta có: nHCl= 0,75 mol; nNaOH= 0,8 mol
Giả sử hỗn hợp chỉ có Al: nAl = 5, 5
27 = 0,2037 mol
Ta thấy: 3nAl= 0,6111 mol < nHCl= 0,75 mol sau phản ứng hỗn hợp X tan hết, HCl còn dư
a Các phản ứng xảy ra:
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (1)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) HCl + NaOH NaCl + H2O (3) FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2 (4) AlCl3 + 3NaOH 3NaCl + Al(OH)3 (5) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (6) 4Fe(OH)2 + O2 Feto 2O3 + H2O (7) 2Al(OH)3 Alto 2O3 + 3H2O (8)
b Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Fe trong hỗn hợp X.
Theo đề bài ta có: 27x + 56y = 5,5 (I)
Ta thấy: nHCl< nNaOH Al(OH)3 tan
Bảo toàn mol nguyên tố Cl ta có: nHCl= nNaCl= 0,75 mol
Bảo toàn mol nguyên tố Na ta có: nNaOH tham gia (6)= 0,8 – 0,75 = 0,05 mol
Bảo toàn mol nguyên tố Fe ta có: nFe O2 3= 1
2 y mol
Bảo toàn mol nguyên tố Al ta có: nAl O2 3= 1
2 (x – 0,05) mol
mZ = 51(x – 0,05) + 80y = 6,55 gam (II)
Từ (I) và (II) ta được: x = 0,1; y = 0,05
Vậy thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X là:
%mAl= 0,1 27 100
5, 5
= 49,09%; %mFe= 0,05 56 100
5, 5
= 50,91%
Câu 5
a Theo đề bài: nCO2 = 0,25 mol < nH O2 = 0,3 mol X là ankan
Gọi công thức chung của X là CnH2n+2 (n 1)
Ta có: n
n 1 = 0, 25
0,3 n = 5 Công thức phân tử của X là C5H12
Trang 5b Ta có: nAgCl= 0,14 mol.
Đặt công thức chung của Y có dạng: C5H12-xClx (1 < x < 12)
Bảo toàn mol nguyên tử Cl ta có: nY= 0,14
x mol
MY= 72 + 34,5x =
12,03 0,14 x
x = 1,35
Mặt khác: MY< 170 72 + 34,5x < 170 x < 2,84
Y chứa 1 dẫn xuất C5H11Cl (dẫn xuất A) và 2 dẫn xuất C5H10Cl2 (dẫn xuất B và C) Gọi a và b lần lượt là số mol của C5H11Cl và C5H10Cl2
Công thức cấu tạo của X là: C(CH3)4
của A là: (CH3)3C–CH2Cl của B là: (CH3)3C–CHCl2
của C là: ClCH2–C(CH3)2–CH2Cl Theo đề bài ta có: mY = 106,5a + 141b = 12,03 gam (I)
Mặt khác, bảo toàn Cl ta có: a + 2b = 0,14 mol (II)
Từ (I) và (II) ta được: a = 0,06; b = 0,04
Vậy thành phần % số mol của A trong hỗn hợp Y là: 60%
Câu 6
Trang 6HẾT