Câu 1: 5,0 điểm 1.1 Dẫn chậm một luồng khí H2 dư lần lượt qua các ống thủy tinh mắc nối tiếp có chứa các oxit và cacbon số mol mỗi chất đều bằng 1 mol đã được nung nóng như hình vẽ sau:
Trang 1Câu 1: (5,0 điểm)
1.1 Dẫn chậm một luồng khí H2 dư lần lượt qua các ống thủy tinh mắc nối tiếp có chứa các oxit và cacbon (số mol mỗi chất đều bằng 1 mol) đã được nung nóng như hình vẽ sau: 2
H
Ở ống nào có xảy ra phản ứng hóa học? Viết phương trình hóa học minh họa
Hướng dẫn
Chú ý: H2, CO chỉ khử được oxit kim loại trung bình và yếu (không khử được oxit của Na,
K, Ca, Ba, Mg, Al)
Ống (1): không xảy ra phản ứng
Ống (2): CuO + H2 → Cu + H2O↑
Ống (3): Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O↑
1→ 3 Hỗn hợp khí đi ra khỏi ống (3) gồm: H2 dư và 4 mol hơi H2O
Ống (4): C + 2H2O → CO2 + 2H2↑
1→ 2 1 2 Dư: 2
Hỗn hợp khí đi ra khỏi ống (4) gồm: 2 mol H2O; 1 mol CO2; H2 dư
Ống (5): Na2O + H2O → 2NaOH
1→ 1 2
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 1→ 2 1
Đây là kiểu bài hay và ít bạn làm trọn vẹn bài này
1.2 Tiến hành các thí nghiệm sau:
(a) Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaOH
(b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Ca(HCO3)2
(c) Cho dung dịch Ba(HCO3)2 dư vào dung dịch H2SO4
(d) Cho Mg vào dung dịch CuSO4 dư
(e) Cho Na đến dư vào dung dịch CH3COOH
(f) Cho 2 ml benzen vào ống nghiệm có chứa 2 ml dung dịch nước Br2, lắc mạnh, sau
đó để yên
Viết phương trình hóa học (nếu có) và xác định các chất có trong dung dịch sau mỗi thí nghiệm Cho rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các chất khí tan trong nước không đáng kể
Hướng dẫn
(a) CO2 + NaOH → NaHCO3
Dung dịch sau pứ chỉ có NaHCO3
(b) 2NaOH + Ca(HCO3)2 → Na2CO3 + CaCO3 + H2O
Dung dịch sau pứ: (Na2CO3; NaOH dư)
(c) Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2CO2 + 2H2O
Dung dịch sau pứ: Ba(HCO3)2 dư
(d) Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu
Dung dịch sau pứ: (MgSO4; CuSO4 dư)
(e) Na + H2O → NaOH + ½ H2
NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O
Dung dịch sau pứ: (NaOH dư; CH3COONa)
(f)
Trang 2Dung dịch sau pứ: (C6H6; Br2/H2O)
Câu 2: (5,0 điểm)
2.1 Hỗn hợp X gồm glucozo và tinh bột Chia X thành hai phần bằng nhau
- Phần 1: hòa tan trong nước dư, lọc bỏ kết tủa rồi cho dung dịch nước lọc phản ứng hết với dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu được 0,3 mol Ag
- Phần 2: đun nóng với dung dịch H2SO4 loãng để thực hiện phản ứng thủy phân Hỗn hợp sau phản ứng được trung hòa bởi dung dịch NaOH (vừa đủ), sau đó cho toàn bộ dung dịch thu được thực hiện phản ứng tráng gương với dung dịch AgNO3/NH3 dư, phản ứng xong, thu được 1,92 mol Ag Biết phản ứng thủy phân đạt hiệu suất 60% và phản ứng thủy phân tinh bột không tạo sản phẩm nào khác ngoài glucozo
Xác định khối lượng (gam) của hỗn hợp X
Hướng dẫn
Phần 1: C5H11O5CHO + Ag2O NH3C5H11O5COOH + 2Ag↓
Phần 2: (C6H10O5)n + nH2O H SO2 4nC6H12O6
H% 60%
nGlucozo = 0,15 + 0,6annAg 1,92 2.(0,15 + 0,6an) = 1,92
→ an = 1,35 → mX = 2.(180.0,15 + 162.1,35) = 491,4 (gam)
Vậy khối lượng của X là: 491,4 (gam)
2.2 Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ A cần dùng vừa đủ 15,4 lít (đktc) không khí, thu
được hỗn hợp khí và hơi B chỉ gồm CO2, H2O và N2 Dẫn hỗn hợp B vào bình chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 10 gam kết tủa Sau thí nghiệm, khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 2,45 gam so với khối lượng nước vôi trong ban đầu và thấy thoát ra 12,88 lít khí (đktc) Biết phân tử khối của A nhỏ hơn 150 đvC và không khí chứa 20% O2 và 80% N2 về thể tích
a) Xác định công thức phân tử chất A
b) Xác định công thức cấu tạo thu gọn các chất: A, X, Y, Z và T, biết chúng thỏa mãn sơ đồ phản ứng sau:
o
3 3 2
o 4
AgNO /NH
H O,80 C
Hướng dẫn
a)
nkk 0,6875 nO 0,1375 nN 0,55N 0,025
3 2
m(g)
CaCO : 0,1 CO
Theo đề bài:
2
Ca(OH) dö
2
H O
Giả sử CTPT.A: CxHyOzNt
2 BTNT
2
0,1 : 0,35 : 0,1 : 0,05 2
nC nCO
nH 2.nH O x : y : z : t nC : nH : nO : nN
nN 2.nN
Trang 3M 150 CTĐGN.A
(C H O N) n 1 CTPT.A : C H O N
b)
Vì A pứ với NaOH nên CTCT của A là: CH3COONH4 hoặc HCOONH3CH3
Y pứ ở 15000C nên Y là: CH4 →
3
X : CH COONa A : CH COONH
Z : CH CH T : CH CHO
Vậy A là: CH3COONH4 (amoniaxetat)
Câu 3: (5,0 điểm)
3.1 Hỗn hợp X gồm CH4, C2H4 và C2H2 Đốt cháy hồn tồn 0,45 mol X, thu được 12,6 gam H2O Mặt khác, dẫn 7,8 gam X qua dung dịch nước Br2 (dư) phản ứng kết thúc, thấy khối lượng Br2 đã tham gia phản ứng bằng 60 gam Xác định khối lượng của các chất trong 7,8 gam hỗn hợp X
Hướng dẫn
Giả sử mol
2 1
2 2 4 2 2
4
BTNT.H
1,4
2 2
P = k.P
nBr = nC H 2.nC H
x y z 0,45
z 0,2
C H : z
(16x 28y 26z).k 7,8
(y 2z).k 0,375
Vậy khối lượng các chất trong X lần lượt là: 1,8g; 2,1g; 3,9g
3.2 Hỗn hợp X gồm K, Al và Fe Cho m gam X vào một lượng H2O dư, thu được 4,48 lít (đktc) khí H2 và chất rắn Y Hịa tan hồn tồn Y vào dung dịch HCl dư, thu được 8,96 lít (đktc) khí H2 Mặt khác, lấy m gam X cho vào dung dịch KOH dư, thu được 7,84 lít (đktc) khí H2 Các phản ứng xảy ra hồn tồn Xác định m
Hướng dẫn
1 2
V V
X
khi X tác dụng với H2O thì Al cịn dư
Giả sử số mol 3 kim loại là: x, y, z
Pt: K + H2O → KOH + ½ H2↑
x→ x 0,5x
Al + KOH + H2O → KAlO2 + 1,5H2↑
x ←x→ 1,5x
→ 0,5x + 1,5x = 0,2 → x = 0,1
Và
Qui tắc hóa tri (3) (2)
2
K : 0,1
0,1.0,5 1,5y 0,35 y 0,2
z 0,05 01,.0,5 1,5y z 0,4
Vậy m = 12,1(g)
Câu 4: (5,0 điểm)
Trang 44.1 Cho dung dịch X chứa AlCl3 và HCl Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau:
- Cho phần 1 tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được 71,75 gam kết tủa
- Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào phần 2, lượng kết tủa thu được từ thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Xác định số mol AlCl3, số mol HCl trong dung dịch X và giá trị của x (trên đồ thị)
Hướng dẫn
Vì nAl(OH)3 max = a → nAlCl3 = a
Giả sử mol mỗi phần là AlCl : a3 BTNT.Cl 3.nAlCl3 nHCl nAgCl
Pt: HCl + NaOH → NaCl + H2O
b→ b
- Tại nNaOH = 0,14: kết tủa đang lên max (chưa bị hòa tan)
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
0,6a ←0,2a
→ b + 0,6a = 0,14 3a b 0,5 a 0,15
b 0,05
- Tại nNaOH = x: kết tủa bị hòa tan một phần
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
0,12→ 0,12
Dư: 0,03
→ x = 0,05 + 3.0,15 + 0,12 = 0,62 (mol)
Vậy x = 0,62
4.2 Cho 33,84 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch chứa a mol Cu(NO3)2, khuấy đều, sau một thời gian, thu được dung dịch Y và 38,24 gam chất rắn Z Cho Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH, toàn bộ lượng kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thấy còn lại 16 gam chất rắn khan
a) Xác định giá trị lớn nhất của a có thể đạt được
b) Trong trường hợp a có giá trị lớn nhất, nếu cho 19,12 gam chất Z phản ứng hết với axit
H2SO4 đặc dư, thu được 10,752 lít khí SO2 Xác định khối lượng các chất có trong X Cho rằng SO2 là sản phẩm khử duy nhất
Hướng dẫn
Trang 5a)
Nhận xét: 33,84g X > 16g rắn → kim loại cịn dư
Chú ý: sau một thời gian ám chỉ các chất tham gia đều dư
3 2
o
Cu(NO )
dư 33,84(g)
Rắn Z:38,24(g) Mg
X
Giả sử mol pứ của kim loại trong X là:
64 Bảo toàn hóa tri 24
Mg : x
(64 24)x (64 56)y 38,24 33,84 (1)
2 3
MgO : x
Rắn Fe O : 0,5y 40x 160.0,5y 80(a x y) 16 (2)
CuO : a x y
a max y=0
max
(1)
(2)
b)
giá trị a đạt max thì Fe chưa tham gia pứ Giả sử số mol Mg dư là: z (mol)
19,12g Z cho 0,48 mol SO2 → 38,24g Z cho 0,96 mol SO2
dư
33,84(g)
Mg : z 24z 64x 56y 38,24 x 0,11
Mg : 0,15 10,64%
Fe : 0,54 89,36%
Fe : y 24(x z) 56y 33,84 z 0,04
Vậy %m 2 kim loại trong X là: 10,64% và 89,36%
4.3 Điện phân (với điện cực trơ và cĩ màng ngăn xốp) dung dịch chứa 0,05 mol CuSO4 và x mol KCl bằng dịng điện một chiều cĩ cường độ 5A, sau một thời gian, thấy khối lượng dung dịch sau điện phân giảm 9,475 gam so với dung dịch ban đầu Cho hết dung dịch thu được sau điện phân phản ứng với Al dư, phản ứng xong thấy thốt ra 1,68 lít khí H2 (đktc) Xác định x và tính thời gian (giây) đã điện phân Cho rằng hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hịa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước
Hướng dẫn
Dung dịch sau điện phân cĩ mơi trường axit hay kiềm thì đều hịa tan được Al sinh ra H2
Bảo toàn hóa tri
mdd mCu mH mCl mO 64.0,05 2a 71.0,5x 32b 9,475
Ta chưa biết sau điện phân thì dd cĩ mơi trường gì
Catot: 2H2O + 2e → 2OH- + H2↑
Anot: H2O – 2e → 2H+ + ½ O2↑
Al + OH- + H2O → AlO2-+ 1,5H2↑
0,05 ←0,075
Al + 3H+ → Al3+ + 1,5H2↑
Trang 60,15 ←0,075
Ta có
2 2 2 2
nOH 2.nH
nOH 2.nH
Giải hpt
I.t n 96500
0,25
(1) a 0,075
96500.n
5
x 0,15 (3)
(4)
Vậy giá trị của x = 0,15 và t = 4825 (s)