Sau khi phản ứng kết thúc, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M và đun nóng, thu được hỗn hợp khí B và chất rẳn C chỉ có các kim loại.. Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng d
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHTN
NĂM 2021 - 2022
MÔN: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Câu I (2 điểm) Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu và Al tác dụng với 60ml dung dịch NaOH 2M thu được 2,688 lít khí H2 Sau khi phản ứng kết thúc, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M và
đun nóng, thu được hỗn hợp khí B và chất rẳn C (chỉ có các kim loại) Cho B hấp thụ từ từ vào dung
dịch Ca(OH)2 dư thu được 10 gam kết tủa Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng dư
thu được dung dịch D và 1,12 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa E Nung E đến khối lượng không đồi thu được m gam chất rắn Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Xác định khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A và giá trị của
m.
Câu II ( 2 điểm) Hợp chất đơn chức A (chứa C, H, O ) trong đó oxi chiếm 21,62% khối lượng.
(a) Xác định các CTPT có thể có của A.
(b) Biết A không làm mất màu dung dịch brom và phân tử không chứa nhóm metyl H2 Ni,t B
A
(duy nhất, oxi chiếm 20,78% khối lượng) 4,44 gam A phản vừa đủ với 30 ml dung dịch NaOH 1M, sản phầm tạo ra chỉ có một chất C duy nhất Đun nóng C với dung dịch H2SO4 đặc, tạo ra hỗn hợp sàn
phẩm hữu cơ gồm A và D (là đồng phân của A) Chất D làm mất màu dung dịch brom Xác định CTCT của các chất A, B, C, D và viết các phương trình phản ứng nêu trên.
Câu III (2 điểm)
Hợp chất A (chứa C, H, O ) có MA< 200 đvC Cho 8,2 gam A vào cốc đựng 250ml dung dịch NaOH
1M, lượng NaOH dư được trung hòa bởi 36,5 gam dung dịch HCl 5% Cô cạn dung dịch thu được
chất rắn khan B và phần bay hơi chỉ có nước Nung nóng B trong oxi dư để các phản ứng hoàn toàn, thu được m gam chất rắn khan D và 15 gam hỗn hợp E gồm H2O và CO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1: 3 Lượng oxi đã phản ứng bằng lượng oxi tạo ra khi nhiệt phân hoàn toàn 110,6 gam KMnO4
(a) Xác định giá trị của m, CTPT và CTCT của A.
(b) Hòa tan B vào nước rồi cho tác dụng với lượng dư dung dịch KMnO4 / H2SO4 thu được khí F khô
(với hiệu suất 100%) và dung dịch G chỉ chứa các chất vô cơ Viết các phương trình phản ứng xảy ra
và xác định tỉ khối của F so với heli.
Câu IV (2 điểm)
Nung nóng hỗn hợp A gồm KMnO4 và KClO3 (trong đó kali chiếm 30,94 % khối lượng) Sau một thời gian KMnO4 bị nhiệt phân hết, tạo ra 5,936 lít khí C và hỗn hợp chất rắn B (không chứa KClO4) Cho
B vào một cốc nước, khuấy đều khi đun nóng nhẹ, đồng thời thêm H2SO4 loãng, dư vào cốc Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1,344 lít khí D và dung dịch E (có chứa KCl)
(a) Xác định thành phần % khối lượng của mỗi chất trong A và hiệu suất phản ứng nhiệt phân KClO3 (b) Trộn toàn bộ lượng khí C và D ở trên với nhau, rồi dẫn vào cốc đựng 40 gam bột đồng và 200ml dung dịch H2SO4 2,65M (axit loãng, D 1, 2 gam / ml ), khuấy đều để các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch G Giả thiết nước bay hơi không đáng kể, xác định nồng độ % của dung dịch G
Câu V (2 điểm)
(a) Hợp chất A (chứa C, H,O) trong đó oxi chiếm 53,33% khối lượng và MA 150 đvC Biết A không phản ứng với dung dịch NaOH , nhưng có phản ứng với Na tạo ra nH 2 2nA và sản phẩm B Đun nóng B với lượng dư dung dịch KMnO4 / H2SO4 tạo ra CO2 Biết trong phân tử A không có nguyên tử cacbon bậc ba Xác định CTCT của A và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Trang 2(b) Hỗn hợp A gồm MgCO , FeCO và 3 3 Na CO Dung dịch 2 3 B là dung dịch HCl Nung nóng A
ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn C và 15,68 lít khí Chia C thành hai
phần Cho phần thứ nhất vào cốc đựng 100ml dung dịch B thu được 1,12 lít khí, làm bay hơi cẩn thận thì trong cốc còn lại 25,1 gam chất rắn khan D Nếu cho B vào D thì không có khí thoát ra Cho phần thứ hai vào cốc đựng 600ml dung dịch B, thấy C tan hết, giải phóng 3,36 lít khí và tạo ra dung dịch
E Làm bay hơi cẩn thận E thu được 87,675 gam chất rắn khan G Xác định nồng độ mol của dung
dịch B và thành phần % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A.
HẾT
-Cho nguyên tử khối: H=1; He=4; C=12 ; O=16 ; Na=23; Mg=24 ; Al=27 ; S=32 ; Cl=35,5 ; K=39; Ca=40 ; Mn=55 ; Fe=56 ; Cu=64
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Trang 3BÀI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: (2,0 điểm)
o
3
2 1) NaOH: 0,12 H : 0,12 Ca(OH)
3 2) HCl: 0.74
2 HNO ( dac,du)
NaOH (du) t
H
Al, Fe,Cu
R
dd mu
CO : 0,1mol
i
n
oi clo
NO : 0,05 Ran C (kim loai)
rua kim lo
: m( )
a
a
* Cho A tác dụng với NaOH:
2
NaOH pu H
NaOH
dư, Al trong A đã phản ứng hết; nNaOHdu 0,12 0,08 0,04 mol
Al NaOH pu
*
Khi hỗn hợp khí B Ca(OH) 2 dư:
3
CaCO
10
100
FeCO CO
*Xét dung dịch thu được sau phản ứng giữa A NaOH HCl :
Thành phần của dung dịch gồm:
mol 2
mol
Na : 0,12 Fe
Al : 0,08
Cl : 0, 74
0,74 0,12 3.0,08
2
BTNT Fe: nFe 2 = nFe phản ứng + nFeCO 3=> n
Fe phản ứng = 0,19 – 0,1 = 0,09 mol Thành phần của chất rắn C gồm Cu (x mol) và Fe dư (y mol)
3
C Cu Fe du A FeCO A Fe pu
64x 56y 20 0,1.116 0,08.27 0,09.56 1, 2(1)
Các quá trình nhường nhận electron khi C HNO 3 đặc, nóng, dư:
2
3
Bảo toàn electron 2x + 3y = 0,05 (2)
Trang 4Từ (1) và (2) => x = y = 0,01.
Thành phần chất rắn thu được cuối cùng sau khi nung E gồm: 2 3
CuO
Fe O
CuO Cu
2 3
Fe du
Fe O
m 0,01.80 0, 005.160 1,6 g
Câu 2 (2,5 điểm)
a
- Nếu phân tử A chứa 1 oxi (ancol, ete): A
16.100
21,62
CTPT của A có dạng C H Ox y
với y 2x 2
x y 12x y 58
x 4; y 10
CTPT của A là C H O 4 10
- Nếu phân tử A chứa 2 oxi (axit cacboxylic, este): A
2.16.100
21,62
CTPT của A có dạng C H Ox y với y 2x
x y 12x y 116
x 9; y 8
là cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn điều kiện CTPT của A là C H O9 8 2
b
Xét CTPT C H O có độ bất bão hòa 4 10
4.2 10 2
2
Đây là hợp chất no, chắc chắn có chứa nhóm metyl CH 3 Loại
Xét CTPT C H O có độ bất bão hòa 9 8 2
9.2 8 2
2
Phản ứng ’’A + H2
o
N , t i
B’’ chỉ cộng H2 chứ không làm thay đổi số nguyên tử O
2.16.100
20,78
4, 44
148
A phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1: 1
Mà sản phẩm chi tạo ra chất C duy nhất => A có cấu tạo vòng
Có 2 bộ CTCT các chất phù hợp:
- Bộ 1:
A
C
C
CH
CH
C
C
CH2
CH2 O C O
B
CH2 C
H2 CH
CH
CH2
CH2 O C O
CH2 C
H2
C
C
C CH
CH
C
C
C O
O Na
D
C
C CH
CH
C
C
C O
OH
Trang 5- Các PTHH xảy ra với bộ 1 :
C
C
CH
CH
C
C
CH2
CH2 O C O
+ 2H2
o
Ni, t
+ NaOH
C
C CH
CH
C
C
C O
O Na
- Bộ 2:
- Các PTHH xảy ra với bộ 2 :
+ H2
o
Ni, t
+ NaOH to
C
C
CH
CH
C
C
C
O
O Na
C
C
CH
CH
C
C
CH2
CH2 O C
O
Trang 6Câu III ( 2 điểm):
a
Sơ đồ phản ứng:
o 2
2 3
O ,t 1) NaOH dư
2) HCl trung hòa NaOH dư 2
2
A
Na CO
m gam rắn D
NaCl Rắn B
CO
H C
C, H, O
O Hơi
NaOH
36,5 5
36,5 100
pu
NaOH
* Chất rắn khan D gồm Na2CO3 và NaCl
NaCl HCl
Pu
NaOH
Na CO
m 0,05.58,5 0,1.106 13,525 g
* Khi nung nĩng B trong O2 dư:
Đặt nCO 2 3x(mol); nH O 2 x(mol)
x x x
n 0,3 (mol); n 0,1 (mol)
Lượng O2 đã phản ứng bằng lượng tạo ra khi nhiệt phân 110,6 gam KMnO4 :
4
KMnO
110,6
158
2
O
0,7
2
BTKL: mB mCO 2 mH O 2 mD mO 2 0,3.44 0,1.18 13,525 0,35.32 17,325 g
*
Khi cho A NaOH :
BTKL: mH O 2 (sp) m 1mNaOH mHC1 mB 8, 2 0, 25.40 0, 05.36,5 17,325 2, 7 g
2
H O (sp)
2,7
18
BTNT H: nH(A)nNaOHnHCl2nH O(sp) 2 2nH O 2
(đốt B)
Trang 7
H(A) H O(sp) H O d t o B NaOH HCl
BTNT C:nC (A) nNa CO 2 3 nCO 2 0,1 0,3 0, 4 mol
3, 2
16
A chứa 0, 4 (mol) C; 0, 2 (mol) H; 0, 2 (mol) O
=> Tỉ lệ số nguyên tử C : H : O 0, 4 : 0, 2 : 0, 2 2 :1:1
CTPT của A có dạng (C2HO)n với n chẵn vì số H phải chẵn
A
M 200 41n 200 n 4,81 n 2 hoặc n 4
- Nếu n 2 A là C H O , M4 2 2 A 82
n 0,1 (mol); n 0, 2 (mol)
1
mol A phản ứng tối đa với 2 (mol) NaOH không có CTCT thỏa mãn Loại
- Nếu n 4 A là C H O , M8 4 4 A 164
pu
=> 1 (mol) A phản ứng với tối đa 4 mol NaOH
CTCT của A là:
hay b
Dung dịch G chỉ chứa các chất vô cơ Đây là phản ứng oxi hóa hoàn toàn hợp chất hữu cơ thành CO2
B gồm C H (ONa) và 6 4 2 (COONa)2
Khi F là 2 CO /He 2
44
4
"Cách cân bằng phản ứng:
Vai trò của cacbon trong công thức cấu tạo ở cả (COONa) và 2 C H ONa6 4 2 là như nhau
có thể dùng số oxi hóa trung bình
Với (1): Từ H , O , Na1 2 1 dễ tìm được số oxi hóa của C bằng 3
2C 2e 2C
Mn 5e Mn
Nhân (a) với 5, nhân (b) với 2 rồi cân bằng các nguyên tố còn lại ta sẽ được PTHH hoàn chỉnh
- Với (2): Từ H ,O , Na1 2 1 dễ tìm được số oxi hóa của C bằng 2 / 6.
6C 26e 6C
Mn 5e Mn
Nhân (c) với 5, nhân (d) với 26 rồi cân bằng các nguyên tố còn lại ta sẽ được PTHH hoàn chỉnh
Câu IV (2 điểm):
a
- Đặt nKMnO 4 x (mol); nKClO 3 y (mol)
Trang 8m 39(x y) (g)
K
x y
Hỗn hợp A gồm x (mol) KMnO ;9x (mol) KClO4 3
4
KMnO
158x 122,5.9x 158 122,5.9
3
KClO
% m 100% 12,53% 87, 47%
- Trạng thái đầu của các nguyên tố:
7
4 5
3 2
O
- Trạng thái cuối của các nguyên tố:
2
4 0
2 1 0 2
Cl Cl
Cl (KCl)
O O
(không phải tất cả O2 trong A đều chuyển thành
0 2
O )
- Các quá trình nhường - nhận electron:
5
2
5
(1) Cl
2
1,06 0, 265 ( mol)
Bảo toàn electron 5x0, 6 6(9 x 0,12) 1,06 x0,02
3
KClO
n 9x 0,18 mol
- Xét các phản ửng nhiệt phân:
mol
2KClO to 2KCl 3O
Hiệu suất phản ứng nhiệt phân KClO3 :
0,17
0,18
b
Hỗn hợp khí gồm 0, 265 (mol) O và 2 0,06 (mol) Cl2
H SO
n 0, 2.2, 65 0,53 mol
- Các quá trình nhường nhận electron:
2
Cu 2e Cu
Trang 92 2
O 4e 2O
2
2Cl 2e 2Cl
4.0, 265 2.0,06
2
Cu pu
m 0,59.64 37,76 40
- Có: mdd sau pu mCu pumCl 2 mO 2 mdd H SO 2 4 37,76 0,06.71 0, 265.32 200.1, 2 290,5 g
- Dung dịch sau phản ứng có thể chứa các ion:
2
2 4
Cu : 0,59(BTNT:Cu) H
Cl : 0,12(BTNT:Cl)
SO : 0,53
du
BTĐT trong dung dịch nH 0,53.2 0,59.2 0,12 0
Trong dung dịch này không còn H
dư
Dung dịch chứa 0,06 (mol) CuCl và 2 0,53 (mol) CuSO4
2
4
CuCl
CuSO
0, 06.135
290,5 0,53.160
290,5
Câu V (2 điểm):
a
- Trong A, oxi chiếm 53,33 % yề khối lượng và MA 150
16.(
100
53,33
số oxi 4,99 A có nhỏ hơn hoặc bằng 4 số nguyên tử oxi
- Có: nA 2nH2 Trong A có 4 nhóm chức có thể tác dụng với Na tạo H (nhóm chức ancol hoặc 2
axit)
Mà số oxi trong A 4 Cà 4 nhóm chức đều là nhóm OH (ancol), A chứa 4 nguyên tử oxi
100
53,33
g/mol
- CTPT của A có dạng C H Ox y 4
với x 4; y 2x 2
x y 12x y 56
Kết hợp với điều kiện x 4; y 8 CTPT của A là C H O4 8 4
A có độ bất bão hòa
4.2 8 2
2
- A chứa 4C và 4 nhóm OH Mỗi nhóm OH sẽ đính vào 1 nguyên tử C Cả 4C đều phải no
Mà trong A không có nguyên tử C bậc 3
CTCT của A là:
Trang 10
5(CHONa)416KMnO434H SO2 4 10Na SO2 48 K SO2 416MnSO420CO244H O2
(đây là phản ứng oxi hóa hoàn toàn)
Vai trò của 4 cacbon trong công thức cấu tạo là như nhau có thể dùng số oxi hóa trung bình Với
H ,O , Na
dễ tìm được số oxi hóa của C bằng 0
Mn 5e Mn
Nhân (1) với 5 , nhân (2) với 16 rổi cân bằng các nguyên tố còn lại ta sẽ được PTHH hoàn chỉnh
b
Sơ đồ phản ứng:
o
2 3
2 3 t
2 3
2 3
2
0,05 molCO Phaàn 1 100ml dd B (HCl)
MgO
25,1( g) raén D MgCO
Raén C Fe O
0,7 mol CO
- Khi cho phần 1 cộng với 200 ml dung dịch B (HCl):
Nếu cho thêm B (HCl) vào chất rắn D không thấy có khí thoát ra => Na2CO3 đã phản ứng hết
Na CO (P 1) CO
- Khi cho phần 2 cộng với 600 ml dung dịch B (HCl) thấy tan hết => Na2CO3 đã phản ứng hết
Na CO (P 2) CO
Khối lượng phần 2 gấp
0,15
3 0,05 lần so với phần 1.
Na CO (C) Na CO (A)
- Đặt số mol các chất trong hỗn hợp A như sau:
mol 3 mol 3
mol
2 3
MgCO : x
Na CO : 0, 2
Số mol các chất trong hỗn hợp C là:
mol mol
2 3
mol
2 3
MgO : x (BTNT:Mg)
Fe O : 0,5y (BTNT:Fe)
Na CO : 0, 2
Dựa vào tỉ lệ số mol Na CO , tính được số mol các chất trong phần 1 và phần 2 lần lượt là:2 3
Pl Fe O : 0,125y; P2 Fe O : 0,375y
Trang 11- Thành phần của 87,675 (g) muối E gồm:
2 3
MgCl : 0,75x(BTNT:Mg) P2 FeCl : 0,75y(BTNT:Fe) NaCl : 0,3(BTNT:Na)
0,75x.95 0, 75y.162,5 0,3.58,5 87,675
71, 25x 121,875y 70,125 (2)
Từ (1) và (2) x0,3;y0, 4
3
M CO
0,3.84
0,3.84 0, 4.116 0, 2.106
g
3
FeCO
0, 4.116
0,3.84 0, 4.116 0, 2.106
Na CO
% m 100% 27,16% 50% 22,84%
*Khi cho phần 1 cộng HCl (HCl phản ứng hết):
Phần 1 gồm 0, 075 (mol) MgO;0,05 (mol) Fe O ;0,05 (mol) Na CO2 3 2 3
Đặt nHCl x (mol)
2
H O
BTNTH n 0,5 mol
BTKL: mP1mHCl mran DmCO 2mH O 2
0, 075.40 0, 05.160 0,05.106 36,5x 25,1 0, 05.44 18.0,5x
M(HCl)
0, 4
0,1
HẾT