Trong dung dịch đó có những loại muối nào?. Khi cô cạn dung dịch thì thu đợc hỗn hợp gồm những muối nàob. Viết phơng trình phản ứng khi cho dung dịch muối trên tác dụng với dung dịch HCl
Trang 1Sở Giáo Dục - Đào Tạo Hà Tĩnh
Trờng THPT Nguyễn Huệ
Đề thi học sinh giỏi trờng Năm học 2009-2010
Môn : Hoá Học khối 11
Đề chính thức ( Thời gian: 150 phút không kể thời gian phát đề)
Câu I: ( 5 điểm )
1 Trong một dung dịch có các ion sau: Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-và HCO3
a Trong dung dịch đó có những loại muối nào?
b Khi cô cạn dung dịch thì thu đợc hỗn hợp gồm những muối nào?
c Khi nung hỗn hợp thu đợc những muối nào?
d Viết phơng trình phản ứng khi cho dung dịch muối trên tác dụng với dung dịch HCl và với dung dịch NaOH ( dạng phơng trình ion )
2 Nêu hiện tợng, viết phơng trình phản ứng cho những thí nghiệm sau:
a Cho từ từ đến d dung dịch KHSO4 vào dung dịch chứa NaAlO2 và Na2CO3
b Cho từ từ đến d dung dịch NH3 vào dung dịch chứa FeCl3 và CuSO4
c Xác định khoảng pH của dung dịch gồm NaAlO2 và Na2CO3
Câu II: ( 3 điểm )
l Hoàn thành các phơng trình phản ứng sau:
Cr4C3 + HNO3 → NO +
Fe2P + HNO3 → NO +
2 Viết phơng trình phản ứng khi cho C3H6 lần lợt phản ứng với Br2 và HBr
3 Tính khối lợng NaF có trong 100ml dung dịch HF O,1M ; biết dung dịch có pH = 3, hằng số cân bằng Ka của HF là 3,17 10– 4
Câu III: ( 7 điểm )
1 Hoà tan 0,6472 gam một kim loại vào dung dịch axít HNO3(đặc) phản ứng vừa đủ tạo ra 1,0192 gam một muối khan Thêm dung dịch NaHCO3 vào dung dịch sau phản ứng thấy xuất hiện 0,8274 gam kết tủa Sau khi làm khô, nung kết tủa thì thu đợc 100,8 ml khí Thể lích khí này giảm xuống còn 33,6 ml khi cho qua dung dịch NaOH Khí còn lại duy trì tốt sự cháy (các thể tích khí đều đo ở đktc)
Hãy viết các phơng trình phản ứng đã xảy ra và kiểm chứng lại bằng tính toán
2 Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không khí, trong dung dịch còn d một kim loại cha tan hết, đổ tiép từ
từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho dến khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44ml, thu đợc dd A Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến d vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn B nặng 15,6g
a Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp
b Tính nồng độ các ion (trừ ion H+-, OH-) trong dung dịch A
Câu IV: ( 5 điểm )
Đun một hiđrocacbon no mạch hở trong bình kín, không có không khí
Trờng hợp 1:(có xúc tác) kết thúc phản ứng thu đợc một chất rắn và một khí duy nhất, lúc này đa vầ điều kiện ban đầu thấy áp suất tăng 6 lần
Trờng hợp 2: Sau phản ứng đa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất tăng 2,5 lần, hỗn hợp thu đợc chỉ có ankan và anken
a)Xác định công thức phân tử của hiđrôcacbon ban đầu
b)Viết các phơng trình phản ứng và tính % theo số mol mỗi hiđrocacbon trong hỗn hợp sau phản ứng
ở trờng hợp 1 Biết rằng trong hỗn hợp có 3 hiđrôcacbon là đồng phân của nhau và đều chiếm 4% số mol khí trong hỗn hợp, có một hiđrocacbon có đồng phân hình học, tổng số hiđrocacbon là 7
……….Hết………
Ghi chú: cán bộ coi thi không giải gì thêm
Trang 2Đáp án
Câu I :
1 a) Trong dung dịch chứa những muối : NaCl, CaCl2, MgCl2, NaHCO3, Ca(HCO3)2, Ca(HCO3)2 b) Khi cô cạn dung dịch thì thu đợc những muối : NaCl, CaCl2, MgCl2, NaHCO3,Ca(HCO3)2, Ca(HCO3)2
c) Khi nung hỗn hợp thi thu đợc những muối : NaCl, CaCl2, MgCl2, Na2CO3
d) -Tác dụng với HCl
HCO3- + 2H+ → CO2 ↑ + H2O
- Tác dụng với NaOH
HCO3- + OH- → CO32- + H2O
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓
Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓
Mg2+ + CO32- → MgCO3 ↓
2 a) Có kết tủa trắng keo tạo thành sau đó kết tủa tan dần tạo thành dung dịch và có khí không màu bay ra
p : 2KHSO4 + 2 NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3↓( trắng) + K2SO4 + Na2SO4
6KHSO4(d) + 2Al(OH)3 → Al 2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6H2O
2KHSO4 + Na2CO3 → K2SO4 + Na2SO4 + CO2 ↑ + H2O
b) Xuất hiện kết tủa đỏ nâu và kết tủa xanh Sau đó kết tủa xanh tan dần
p : FeCl3 + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3↓( đỏ nâu) + 3NH4Cl
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2↓( xanh ) + 2NH4Cl
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4] (OH)2 ( dung dịch xanh) c) Khoảng pH của dung dịch gồm NaAlO2 và Na2CO3 có giá trị lớn hơn 7 và nhỏ thua 14 ( môi trờng bazo)
Câu II :
1 Hoàn thành các phơng trình phản ứng :
Cr4C3 + 20 H+ + 8NO3- → 8NO + 4Cr3+ + 3CO2 + 10H2O
3Fe2P + 20 H+ + 11NO3- → 6 Fe3+ + 3PO43- + 11NO + 10H2O
2 -C3H6 nếu là pronpen :
CH2 = CH – CH3 + Br2 → CH2Br - CHBr - CH3
CH2 = CH – CH3 + HBr → CH3 - CHBr - CH3
CH2 = CH – CH3 + HBr → CH2Br – CH2 - CH3
-C3H6 nếu là xiclopropan :
+ Br2 → BrCH2 – CH2 – CH2Br
+ HBr → CH3 – CH2 – CH2Br 3
CHF = 0,1M; [H+] = 10 -3 , gọi nồng độ NaF trong dd ban đầu là x ( NaF phân li hoàn toàn)
HF H+ + F
[ ] (10 -1- 10 -3 ) 10-3 x + 10-3
3,17.10 - 4 =
99
10 10
99
10 10
10 10
10
3
3 3
3 1
3
−
−
−
−
−
−
−
x
→ x + 10 -3 = 313,83.10 -4
Trang 3⇒ x = 303,83.10 -4 ⇒ nNaF = 3,03.10 -4
Khối lợng NaF là : 303,83.42.10 -5 = 0,1276 g
Câu III:
1 Các phơng trình phản ứng :
Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O (1)
2AgNO3 + 2Na HCO3 = Ag2CO3 + 2NaNO3 + H2O + CO2 (2)
Ag2CO3 = 2Ag + CO2 + 1/2O2 (3)
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O (4)
Kiểm chứng lại bằng tính toán: khối lợng gốc NO3- : 1,092 - 0,6472 = 0,372 gam
Số mol NO3- = 6.10 -3 mol với công thức M(NO3)n
10
6
6472
,
0
3 =
− (n=1) Vậy KL là Ag Với n= 2 không thoả mãn
VO 2 = 33,6 ml ; VCO 2 (pt 3) = 67,2 ml ; VO 2 = 1/2VCO 2 ⇒ nO2 = 1/2nCO2 thoả mãn pt(3)
2 Gọi x, y, z là số mol Mg, Fe, Cu trong hỗn hợp, ta có : 24x + 56y + 64z = 23,52 ↔ 3x + 7y + 8z = 2,94 (a)
Đồng còn d có các phản ứng:
Mg - 2e = Mg2+ (1) NO3- + 3e + 4H+ = NO + 2H2O (4)
Fe - 3e = Fe3+ (2) Cu + Fe3+ = Cu2+ + Fe2+ (5)
Cu - 2e = Cu2+ (3)
Phơng trình phản ứng hoà tan Cu d:
3Cu + 4H2SO4 + 2NO3- = 3CuSO4 + SO42- + 2NO + H2O (6)
Từ Pt (6) tính đợc số mol Cu d: =
4
0,044.5.3
= 0,165 mol
Theo các phơng trình (1), (2), (3), (4), (5): số mol e cho bằng số mol e nhận:
2(x + y + z - 0,165) = [3,4.0,2 – 2(x + y + z - 0,165)].3
→ x + y + z = 0,255 + 0,165 = 0,42 (b)
Từ khối lợng các oxit MgO; Fe2O3; CuO, có phơng trình:
2
x
.40 + 4
y
.160 +
2
z
80 = 15,6 (c)
Hệ phơng trình rút ra từ (a), (b), (c): 3x + 7y + 8z = 2,94
x + y + z = 0,42
x + 2y + 2z = 0,78
Giải đợc: x = 0,06; y = 0,12; z = 0,24
% lợng Mg = 6,12% ; % lợng Fe = 28,57% ; % lợng Cu = 65,31%
2/ Tính nồng độ các ion trong dd A (trừ H+, OH-) [Mg2+] =
0,244
0,06 = 0,246 M [Cu2+] = 0,984 M ; [Fe2+] = 0,492 M ; [SO42-] = 0,9 M ; [NO3-] = 1,64 M
Bài IV:
a) -Trờng hợp 1:
CnH2n+2 → n C + (n+1) H2
n + 1 = 6 → n = 5 → CTPT: C5H12
b) -Trờng hợp 2:
C5H12 → CH4 + C4H8 (1)
C5H12 → C2H6 + C3H6 (2)
Trang 4C5H12 → C2H4 + C3H8 (3)
Vì áp suất sau phản ứng tăng 2,5 lần → có 1 hiđrocacbon sau phản ứng lại tham gia phản ứng crăckinh đó là C3H8 C3H8 → CH4 + C2H4 (4)
C4H8 có 3 đồng phân: CH2=CH-CH2-CH3 (A)
CH2=C(CH3) -CH3 (B) CH3-CH=CH-CH3 (C) Hiđrocacbon (C) có đồng phân hình học
Thoả mãn điều kiện cho 7 hiđrocacbon khác nhau
Giả sử lấy 1 mol C5H12 đem crăckinh sau phản ứng Số mol hỗn hợp hiđrocacbon là 2,5 mol
Trong đó: Số mol 3 đồng phân của C4H8: =
100
5 , 2 12 = 0,3 mol ∼ 12%
Số mol CH4 ở PT (1): 0,3 mol
Số mol C3H8 tạo thành rồi lại crăckinh = 2,5 - 2 = 0,5 mol
Số mol C2H4 theo (3), (4): 0,5 + 0,5 = 1,0 mol ∼ 40%
Tổng số mol CH4: 0,3 + 0,5 = 0,8 mol ∼ 32%
Số mol C2H6 = số mol C3H6 = (2,5 - 2,1 ): 2 = 0,2 mol ∼ 8%