1,0 điểm - Dung dịch X có khả năng làm mất màu nước brom và làm mất màu thuốc tím, vậy trong dung dịch X có muối sắt II.. - Dung dịch X có khả năng hòa tan bột đồng, vậy trong dung dịch
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
-
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-
ĐÁP ÁN và THANG ĐIỂM Môn thi: Hóa Học VÀO KH ỐI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN 2011
Câu I (2,75 điểm)
1 (1,0 điểm)
- Dung dịch X có khả năng làm mất màu nước brom và làm mất màu thuốc tím,
vậy trong dung dịch X có muối sắt (II)
- Dung dịch X có khả năng hòa tan bột đồng, vậy trong dung dịch X có muối sắt
(III)
Kết luận: oxit sắt là Fe3O4
Các phương trình phản ứng:
Fe3O4 + 4H2SO4 (loãng) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
6FeSO4 + 3Br2 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeBr3
(hoặc: 2FeSO4 + 3Br2 + H2SO4→ Fe2(SO4)3 + 2HBr)
10FeSO4 + 2KMnO4 +8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Fe2(SO4)3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4
3Fe3O4 + 28HNO3 (loãng) → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc nóng) → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
0,25
0,25 0,25 0,25
2 (0,75 điểm)
Cách 1:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
- Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư:
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
- Lấy dung dịch thu được cho tác dụng với Al dư:
3CuCl2 + 2Al → 3Cu + 2AlCl3
FeCl3 + Al → Fe + AlCl3
- Lọc lấy chất rắn cho tác dụng với HCl dư, Al, Fe tan, còn lại Cu
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2
Cách 2:
3CuO + 2Al
- Nhiệt nhôm hỗn hợp oxit với Al dư:
o t
→3Cu + Al2O3
Fe2O3 + 2Al →to 2Fe + Al2O3
- Lấy hỗn hợp rắn hòa tan trong dd HCl dư, lọc được Cu
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2
Cách 3:
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2
- Cho Al tác dụng với HCl, lấy khí H2:
- Lấy khí H2 khử hỗn hợp oxit, sau đó hòa tan sản phẩm trong HCl dư được Cu:
CuO + H2 →to Cu + H2O
Fe2O3 + 3H2 →to 2Fe + 3H2O
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
0,25
0,25
0,25
3 (1,0 điểm)
Trang 2Xác định được dung dịch B là Ba(OH)2 do có phản ứng với CO2
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
- Cho BaO vào dung dịch H2SO4 loãng:
BaO + H2SO4 → BaSO4 + H2O
BaO + H2O → Ba(OH)2
Kết tủa A: BaSO4
- Cho Al dư vào dung dịch B:
Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
Khí E: H2, dung dịch D: Ba(AlO2)2
- Lấy dung dịch D cho tác dụng với dung dịch Na2CO3:
Ba(AlO2)2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaAlO2
Kết tủa F: BaCO3
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu II (2,25 điểm)
1 (0,75 điểm)
Xác định cấu tạo của A
nA= 14,4/144 =0,1 mol, nNaOH = 0,1.2 = 0,2 mol
Ta có nA: nNaOH = 1: 2 và A + NaOH → 1 muối + 1 rượu
=> A este 2 chức của một rượu và một axit => A có dạng:
R1-COOR2OOC-R1 (1); R1-OOC-R2-COOR1 (2);
O
C
R2
O
O (3) TH1: Công thức (1) hoặc (2): 2R1 + R2 = 144-88 = 56, ứng với C4H8, số cacbon
trong R1, R2 bằng nhau, có một gốc chứa liên kết đôi; vậy không phù hợp (3 gốc
có số C bằng nhau mà tổng bằng 4C)
TH2:
O C CH2
O
C
CH2
O O
CH2
CH2
Công thức (3): R1+ R2 = 56 tương đương -C4H8- ; số cacbon trong R1, R2
bằng nhau Vậy chọn R1 = R2 = C2H4
0,25
0,25
0,25
2 (1,5 điểm)
danken/ankan = =
Mankan
Manken
2,625 → Manken = 2,625.Mankan Điều kiện thường hai hiđrocacbon là chất khí nên số nguyên tử cacbon ≤ 4
→ Manken ≤ MC4H8 → 2,625.Mankan ≤ 56 → Mankan ≤ 21,33 → ankan là CH4:
M = 16
Manken = 2,625.16 = 42 → anken là C3H6
b Các phương trình điều chế
CH2=CH-CH3 + H2 →to CH3-CH2-CH3
CH3-CH2-CH3 →to CH2=CH2 + CH4
1,0
0,25 0,25
Trang 3Câu III (2,5 điểm)
1 (1,25 điểm)
a Gọi x, y là số mol của Na và Al trong m gam hỗn hợp
- Khi cho m m gam A tác dụng với nước dư có chất rắn không tan, vậy Al dư
Na + H2O → NaOH + 1/2H2
x x 0,5x
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2
x x x 1,5x
→ 0,5x + 1,5x = 1,344/22,4 = 0,06 → x = 0,03
- Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo ra: 20,832 lít H2
- Cho m gam A tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo ra: 20,832/2=10,416 lít H2
Na + H2O → NaOH + 1/2H2
0,03 0,03 0,015
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2
y y y 1,5y
→ 0,015 + 1,5y = 10,416 /(22,4) = 0,465 → y = 0,3
Vậy: mNa = 0,03.23 = 0,69g
mAl = 0,3.27 = 8,1g
b Dung dịch B có NaAlO2 = 0,03 mol nAl(OH)3 = 0,78/78 = 0,01mol
HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3 + NaCl
0,01 0,01 0,01
→ M(HCl)
0, 01
0, 05
HCl + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3 + NaCl
0,01 0,01 0,01
4HCl + NaAlO2 → AlCl3 + NaCl + 2H2O
0,08 0,02
→ M(HCl) 0, 09 C 1,8M 0, 05 = = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 (1,25 điểm) Vì CO chỉ khử được những oxit kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại, nên có 2 trường hợp xảy ra a Trường hợp 1: Kim loại phải tìm đ ứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại, oxit của nó bị CO khử CuO + CO Cu + CO2 (1)
Mol x x
MO + CO M + CO2 (2)
Mol 2x 2x
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (3) x 8x/3
3M + 8HNO3 → 3M(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (4) 0,25
Trang 42x 16x/3
Ta có hệ : 80x + (M + 16).2x = 1,2
3
8x
+ 16 3
x
= 0,05 giải hệ cho x = 0,00625 và M = 40 (Ca) Trường hợp này không thoả mãn vì Canxi đ ứng trước Al trong dãy
hoạt động hóa học của kim loại và CaO không bị khử bởi CO
b Trường hợp 2 : Kim loại phải tìm đứng trước Al trong dãy hoạt động hóa học
của kim loại và oxit của nó không bị CO khử Do đó:
CuO + CO Cu + CO2
Mol x x
MO
Mol 2x
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
x 8x/3 2x/3
MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + H2O
2x 4x
80x + (M + 16).2x = 1,2
8x
3 + 4x = 0,05 → x = 0,0075 → M = 24 (Mg) (thoả mãn)
Vậy: M là Mg, V = (2.0,015/3).22,4 = 0,224 lít
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu IV (2,5 điểm)
1 (1,25 điểm)
nA = 0,728/22,4 = 0,0325 mol
Khi cho A qua dung dịch brom dư có khí bay ra, là ankan (CnH2n+2)
n 2 n 2
C H
hidrocacbon không no
2
Br
n =2 / 160=0, 0125
Ta có: nhidrocacbon không no:
2 Br
n =1:1 → hidrocacbon không no là anken (CmH2m)
Đốt cháy hoàn toàn 1456 ml hỗn hợp A:
CnH2n+2 + 3n 1
2
+
O2 → nCO2 + (n+1)H2O 0,04 0,04n
CmH2m + 3m
2 O2 → mCO2 + mH2O 0,025 0,025m
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
0,075 0,075 0,075
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2
0,04 0,08 0,04
Ca(HCO3)2 →to CaCO3 + CO2 + H2O
0,04 0,04
→ 0,04n + 0,025m = 0,075 + 0,08 = 0,155 → 4n + 2,5m = 15,5
Với n = 2 → C2H6
0,25
0,25
0,25
Trang 5m = 3 → C3H6
851 , 0 1000
74 ).
04 , 0
075
,
0
(
0,25 0,25
2 (1,25 điểm)
a Gọi thể tích các chất trong hỗn hợp B là x, y và z → Thể tích của hỗn hợp khí
B là
x+ y + z = 27,4
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
x x
C3H8 + 5 O2→ 3 CO2 + 4 H2O
y 3y
CO + 1/2 O2 → CO2
z z
Thể tích CO2thu được là
x+ y + z = 27,4
x+ 3y + z = 51,4
2y = 24 → y = 12
Thành phần % về thể tích của C3H8 trong hỗn hợp B là
% C3H8 = (12.100/27,4) = 43,80%
b Khối lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp B là
28 4
, 27
12 26 ,
28
4 , 27
12 4
, 27
12 44 4 , 15 16 4
, 27
12 12 44 ) ( 16 4
, 27
28 12 44 16
=
>
+
=
+
+
= + +
+
= + +
=
Mnito
z M
z z
z x z
x
M
Vậy ở cùng điều kiện, 1 lít hỗn hợp B nặng hơn 1 lít khí nitơ
0,5
0,25
0, 25
0,25
Ghi chú: N ếu học sinh giải cách khác mà đúng thì vẫn cho điểm tối đa