Dùng thuốc thử là dung dịch HNO- Chất rắn hòa tan hoàn toàn, có bọt khí bay ra là K3 loãng, dư cho tác dụng với từng mẫu thử: 2CO3 hoặc hỗn hợp KCl và K2CO3.. Lấy dung dịch thu được tron
Trang 1TRƯỜNG THCS SONG MAI
TP BẮC GIANG
GV : TRỊNH HỮU NGỌC
BÀI GIẢI ĐỀ THIM HSG TỈNH BẮC GIANG
NĂM HỌC 2010 - 2011 MÔN THI : HOÁ HỌC - LỚP 9 – THCS
Ngày thi: 02/04/2011
Thang điểm 20/20 - Số trang 05
Câu 1:
(4,0 điểm) 1 Dùng thuốc thử là dung dịch HNO- Chất rắn hòa tan hoàn toàn, có bọt khí bay ra là K3 loãng, dư cho tác dụng với từng mẫu thử:
2CO3 hoặc hỗn hợp KCl và K2CO3
K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O + CO2 Lấy dung dịch thu được trong mỗi trường hợp đem thử với dung dịch AgNO3 : + Nếu tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là hỗn hợp KCl và K2CO3 + Nếu không tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là K2CO3
- Hai chất rắn chỉ tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, không thoát khí là KCl, KNO3
Thử dung dịch thu được với dung dịch AgNO3 : + Nếu tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là NaCl
+ Nếu không tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là NaNO3
2 - Xét 12,6 gam hỗn hợp với n A n B x mol
PTHH:
CnH2n + Br2 CnH2nBr2 (1) mol: x x
CmH2m + Br2 CmH2mBr2 (2) mol: x x
160
Br
14 0,1 14 0,1 12,6
9(*)
n m
- Gọi a,b lần lượt là số mol CnH2n và CmH2mtrong 16,8 gam hỗn hợp
Ta có: PTHH:
CnH2n + H2 ,
o
Ni t
CnH2n+2 (3) (mol) a a a
CmH2m + H2 ,
o
Ni t
CmH2m+2 (4) (mol) b b b
2
14na = 14mb =8,4 na = mb = 0,6 (II) Kết hợp (I,II)
0,6 0,6
0,3
n m
Từ (*), (**) ta có: n,m là 2 nghiệm của PT : X2 -9X + 18=0
n = X1= 3 ; m = X2 = 6 hoặc n = X2 = 6 ; m =X1= 3 Do MA < MB Nghiệm hợp lí là :n
= 3 ; m = 6 Vậy CTPT của A là C3H6 và của B là C6H12
Câu 2: 1 Đặt công thức của hợp chất hữu cơ là: CxHyOz (x, y, z N*, y2x+2)
Trang 2Ta có: 12x + y + 16Z = 30.2=60
16z<60 z<3,75
8
x y
(tháa m·n)
CTPT là C3H8O có CTCT: CH3-CH2-CH2-OH; CH3-CH(OH)-CH3; CH3-CH2-O-CH3
4
x y
(tháa m·n)
CTPT là C2H4O2 có CTCT mạch hở: CH3COOH; HCOOCH3; HOCH2-CH=O
- Xét z = 3: 12x + y = 60-16.3=12 vô lí (loại)
- Các chất tác dụng được với Na là:
2CH3-CH2-CH2-OH + 2Na 2CH3-CH2-CH2-ONa + H2
2CH3-CH(OH)-CH3 + 2Na 2CH3-CH(ONa)-CH3 + H2
2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2
- Các chất tác dụng được với dung dịch NaOH là:
- Các chất tác dụng được với dung dịch NaHCO3 là:
CH3COOH + NaHCO3 CH3COONa + CO2 + H2O
2 a PTHH:
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (1)
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2)
FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (3)
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (4)
Gọi trong mỗi phần có: x mol FeO và y mol Fe2O3
78, 4
2
Phần 1:
Cách 1:Khối lượng chất rắn tăng = 77,7 – 39,2 = 38,5
mà khối lượng chất rắn tăng = mCl trong muối – mO trong oxit
Mặt khác nCl trong muối = 2 nO trong oxit 35.5.2nO +- 16 nO = 38,5 nO = 0,7 mol
nO = x + 3y = 0,7 (**) Kết hợp (*) ,(**) ta được x = 0,1 mol ; y = 0,2 mol
mFe =56x +112y = 28 gam
0,1.72
39, 2
FeO
m
2 3
Fe O
vµ %m
Cách 2:Theo (1): n FeCl2 n FeO x mol
Theo (2): n FeCl3 2n Fe O2 3 2y mol
Ta có:
muèi khan
0, 2
x y
2
Trang 339, 2
FeO
m
2 3
Fe O
vµ %m
c Phần 2:
Cách 1: Đặt x , y lần lượt là nồng độ mol của HCl , H2SO4 số mol HCl , H2SO4 lần lượt là : 0,5x , 0,5y
Ta có mmuối = mFe + mgốcCl +mgôcSO4 mgốcCl +mgôcSO4 = 55,95
35,5.0,5x + 96.0,5 y =55,95 (I) mặt khác nO = 0,5 mol HCl + mol H2SO4 = 0,25x + 0,5y = 0,7
x + 2y = 2,8 (II) kết hợp (I),(II) x = 1,8 M; y = 0,5M
Cách 2: Gọi trong 500ml dd Y có: a mol HCl và b mol H2SO4
Theo (1), (2), (3) và (4): n H O2 0,5n HCln H SO2 4 0,5a b mol ( )
Bảo toàn nguyên tố oxi: n H O2 n FeO 3n Fe O2 3 0,1 3.0, 2 0,7 mol
0,5a + b = 0,7 (I)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
phÇn 2 muèi khan
0, 25
a b
2 4
Câu 3:
(4,0 điểm)
1 Thứ tự xảy ra phản ứng khi hấp thụ khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm KOH và Ba(OH)2 là
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1)
CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (2)
CO2 + K2CO3 + H2O 2KHCO3 (3)
CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (4)
Ta có:
2
( )
( )
47, 28
197
Xảy ra hai trường hợp
- TH1: Ba(OH)2 dư khi đó các phản ứng (2), (3), (4) không xảy ra
Theo (1): n CO2 n BaCO3 0, 24molV 0, 24.22, 4 5,376 lit
- TH2: Có xảy ra các phản ứng (2), (3), (4)
Theo (1): n CO2(1) n BaCO3(1) n Ba OH( )2 0,3mol
n BaCO3ph¶n øngë (4) n BaCO3thu ® îc ë (1) n BaCO3thu ® îc 0,3 0, 24 0,06 mol
2
Theo (3): n CO2(3) n K CO2 3 0,1mol
Theo (4): n CO2(4) n BaCO3ph¶n øng ë (4) 0,06mol
0,56.22, 4 12,544
CO
2 Cách 1:Ta có: số mol CO2 = 0,15 mol ; số mol H2O = 0,13 mol
Đặt CxHyCOOH : a mol
CxHyCOOC2H5 : b mol
C2H5OH : c mol
Trang 4Sơ đồ PƯ:: CxHyCOOH + O2 (x+1)CO2 + (y+1)/2H2O (1)
(mol) a (x+1)a (y+1)a/ 2
CxHyCOOC2H5 + O2 (x+3)CO2 + (y+5)/2H2O (2)
(mol) b (x+3)b (y+5)b/2
C2H5OH +O2 2CO2 + 3H2O (3)
(mol) c 2c 3c Theo (1,2,3) : (a+b)x + a + 3b + 2c + 0,15 (*) (a+b)y + a +5b + 6c = 0,26 (**) 12(x+y) + (a+b)y + 45a + 73b + 46c = 3,18 (***) CxHyCOOH + NaOH CxHyCOONa + H2O (4) (mol) a a CxHyCOOC2H5 + NaOH CxHyCOONa +C2H5OH (5) (mol) b b Theo(4,5) ta có : a + b = 0,03 b + c = 0,03 a = c thay vào (*),(**) x = 2 Thay vào (**),(***) ta có : 84a + 68b = 2,2 a + b = 0,03 a = 0,01 mol ; b = 0,02 mol y = 3 Vậy công thức cấu tạo của CxHyCOOH là CH2=CH-COOH Cách 2:Ta có: 2 ( ) 3,36 0,15 0,15 22, 4 CO C trong X n mol n mol 2 2,34 0,13 ( ) 0, 26 18 H O H trong X n mol n mol Áp dụng ĐLBTKL:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1,12 3,18 0,15.12 0, 26 1,12 0,07 16 X C X H X O X O X O X m m m m m gam n mol Gọi trong 3,18 gam hỗn hợp X gồm: a mol CxHyCOOH; b mol CxHyCOOC2H5; c mol C2H5OH Bảo toàn nguyên tố oxi có: 2a + 2b + c =0,07 (*) Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch NaOH: CxHyCOOH + NaOH CxHyCOONa + H2O (1) mol: a a
CxHyCOOC2H5 + NaOH CxHyCOONa + C2H5OH (2) mol: b b b
Theo (1), (2): nNaOH= a + b=0,03 mol (**) 2 5 1,38 0,03 (***) 46 C H OH n sau ph¶n øng b c mol Từ (*), (**) và (***) có: 2 2 0,07 0,01 0,03 0,02 0,03 0,01 a b c a a b b b c c Bảo toàn nguyên tố cacbon: 0,01(x + 1) + 0,02(x + 3) + 0,01.2=0,15 x=2 Bảo toàn nguyên tố hiđro: 0,01(y +1) + 0,02(y + 5) + 0,01.6=0,26 y=3 Vậy công thức cấu tạo của CxHyCOOH là CH2=CH-COOH Câu 4: (2,0 điểm) - Đặt công thức oxit kim loại là MxOy; có số mol là a - M hçn hîp khÝ 20.2 40 CO2 44 12
40
CO 28 4
4
Trang 52
3
CO
CO
n
n
d
Phương trình hoá học:
MxOy + yCO t o
xM + yCO2 (1) mol: a ay ax ay
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2)
CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (3)
Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 BaCO3 + BaCO3 + 2H2O (4)
2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (5)
mol: ax 0,5nax
(Với n là hoá trị của kim loại M)
- Tính V:
Theo (2): nBaCO 2 3 nCO 2 2 nBa OH 2 0,08.0,5 0,04 mol
thu ® îc
3
BaCO ph¶n øng 3
Theo (3): nCO 32 nBaCO3p 3 0,02 mol
2
CO
n 0, 04 0, 02 0,06 mol
0,02
nCOban ®Çu 0,06 0, 02 0,08 mol V = 1,792 lít
- Tính m: áp dung ĐLBTKL ta có: m = 3,48 + 0,06.28 - 0,06.44 = 2,52 gam
- Tính p:
Theo (3), (4): nCaCO 3nBaCO (4) 3 nBa HCO 3 2 0,02 mol
p = 0,02 100 + 0,02 197 = 5,94 gam
- Xác định công thức của oxit kim loại:
22, 4
H
n
Mặt khác: m=axM=2,52 gam
2,52
0,09
2
Ta lại có n CO2 ay0,06mol
x y
Vậy công thức oxit kim loại là Fe3O4
Câu 5:
(4,0 điểm) 1 Các khí có thể điều chế được gồm OCác phương trình hoá học: 2, NH3, H2S, Cl2, CO2, SO2, H2.
2KMnO4 Kt0 2MnO4 + MnO2 + O2
2NH4HCO3 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 + 2NH3 + 2H2O
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
NH4HCO3 + HCl NH4Cl + CO2 + H2O
Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2 + H2O
2 Cách 1:Do ở cùng đk về t0,p nên tỉ lệ về thể tích = tỉ lệ mol , không mất tính tổng quát ta chọn
Trang 6mA= mC + mH = 1,3.12 + 1,2 2 = 18 g
mB = 1,3.32 + 1,2 16 = 60,8 g nB =
38
8 , 60
= 1,6 mol Mà 31,,52
B
A B
A
n
n V V
nA = 0 , 75mol
2
,
3
6 , 1
.
5
,
1
Áp dụng sơ đồ đường chéo
O2 32 10
38
O3 48 6 35
2
2
O H
CO
n
n
3nO2 - 5nO3= 0
nO2 + nO3 = 1,6
nO2 = 1mol; nO3 = 0,6 mol
- Cho A đi qua bình đựng lượng dư AgNO3/NH3, thấy tạo ra 6,4286 gam bạc axetilua ( AgC CAg ) chứng tỏ trong A có hiđrocacbon là C2H2 (giả sử là Y):
2 2
C H
6, 4286
240
Trong 1,5 lít A gồm : C2H2 : 0,6 lít
CnH2n : 0,5 lít
CnH2n+2 : 0,4 lít
trong 0,75 mol A hay 16,8 lít A gồm
C2H2 : 6,72 lít = 0,3 mol
CnH2n : 5,6 lít = 0,25 mol
CnH2n+2 : 4,48 lít = 0,2 mol
Sơ đồ PƯ: C2H2 + O2 2CO2 + H2O
Mol 0,3 0,6 0,3
CnH2n + O2 nCO2 +n H2O
Mol 0,25 0,25n 0,25n
CnH2n+2 +O2 nCO2 +(n +1) H2O
Mol 0,2 0,2n 0,2(n +1)
Ta có : 0,6 + 0,25n + 0,2 m = 1,3 5n + 4m = 14 ( 2 n 4 ; 1 m 4)
n = 2 (C2H4 ) ; m = 1 (CH4)
Cách 2:
- Chọn VA=1,5 lít VB=3,2 lít
- MB19.2 38
O2 32 10
38
O3 48 6
2 2
3
3
3, 2 5 2
3, 2
.3 1, 2
5 3
O O
O
O
V
V
Vì VCO2: V 1,3:1, 2
2
h¬i H O nên gọi VCO 2 1,3a lit
h¬i H O 2
6
Trang 7- Bảo toàn nguyên tố oxi: 2.1,3a + 1,2a = 2.2 + 1,2.3 a = 2 VCO2 1,3.2 2,6lit
h¬i H O 2
- Số nguyên tử C trung bình của X, Y và Z bằng: CO 2
A
1, 733
phải có một hiđrocacbon có số nguyên tử C<1,733, hiđrocacbon đó chỉ có thể là CH4 (giả sử là X)
- 0,4 lít khí thoát ra là của CH4
- Cho A đi qua bình đựng lượng dư AgNO3/NH3, thấy tạo ra 6,4286 gam bạc axetilua ( AgC CAg ) chứng tỏ trong A có hiđrocacbon là C2H2 (giả sử là Y):
2 2
C H
6, 4286
240
Gọi công thức của hiđrocacbon còn lại là CxHy (Z): VZ= 1,5-0,4-0,6=0,5 lít
Bảo toàn nguyên tố cacbon: 0,4 + 1,2 + 0,5x=2,6 x=2
Bảo toàn nguyên tố hiđro: 0,4.4 + 0,6.2 + 0,5.y =2,4.2 y=4
Hiđrocacbon còn lại là C2H4
Vậy công thức phân tử của 3 hiđrocacbon X, Y, Z là: CH4, C2H2, C2H4