Cho một lợng bột nhôm d vào dung dịch B khuấy kĩ thu đợc dung dịch E và chất rắn F.. Cho dung dich E tác dụng với dung dịch NaOH thu đợc kết tủa G và dung dịch H, sục CO2 d vào dung dịch
Trang 1Sở giáo dục và đào tạo để thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1
1) Oxi hoá m gam bột sắt thu đợc chất rắn A Hoà tan A vào dung dịch HCl d đợc dung dịch B
và khí C Cho một lợng bột nhôm d vào dung dịch B khuấy kĩ thu đợc dung dịch E và chất rắn
F Cho dung dich E tác dụng với dung dịch NaOH thu đợc kết tủa G và dung dịch H, sục CO2
d vào dung dịch H lại có kết tủa G xuất hiện
Hãy viết các phơng trình hoá học xảy ra, xác định thành phần của
A, B, E, F, G, H
2) Chỉ dùng thêm một thuốc thử hãy nêu phong pháp hoá học phân biệt các oxít đựng trong các lọ riêng biệt mất nhãn: Na2O, CaO, Al2O3, MgO
Câu 2
1) Viết các phơng trình phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau (mỗi chữ cái ứng với công thức hóa học của một chất):
2) Nêu phơng pháp tách riêng từng chất lỏng từ hỗn hợp gồm: dầu ăn, axít axetic, rợu etylic
Câu 3
1) Oxi hoá hoàn toàn 15,8g hỗn hợp 3 kim loại A, B, C có hoá trị n, m, x thu đợc 26,2gam hỗn hợp X gồm 3 oxit Tính thể tích dung dịch hỗn hợp HCl 1 M, H2SO4 0,5 M cần dùng để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X
Biết rằng H = 100%
2) Nêu phơng pháp thực nghiệm tính % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp gồm CH3COONa, (CH3COO)2Ba
Câu 4
Một hỗn hợp 3 kim loại A, B, C đều có hoá trị II ( đứng trớc H…), nguyên tử khối của A, B, C
tỉ lệ với nhau là 3 : 5 : 7, còn số nguyên tử của chúng trong hỗn hợp tỉ lệ với nhau là 4 : 2 : 1 Khi hoà tan hoàn toàn 4,64g hỗn hợp đó trong dung dịch H2SO4 loãng thu đợc 3,136 lít ở điều kiện tiêu chuẩn và dung dịch X
1 Hãy xác định kim loại A, B, C, tìm % khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp
2 Cần phải thêm vào hỗn hợp trên bao nhiêu gam kim loại A và C để hỗn hợp trên có hàm lợng kim loại B gam giảm đi 10,36% và hàm lợng kim loại C không đổi
Câu 5
Cho 17,4g một chất hữu cơ A tác dụng hoàn toàn dung dịch NaOH đun nóng đợc muối của axít hữu cơ B và 0,1mol rợu C Rợu này có tỉ khối hơi so với hiđrô bằng 31 Lấy toàn bộ
r-ợu tạo thành cho tác dụng hết với Na thì thu đợc 2,24 lít H2 (đktc)
1) Tìm công thức phân tử và công thức cấu tạo phù hợp của A (biết A chỉ chứa 1 loại nhóm chức)
2) Tính khối lợng dung dich NaOH 4% đã dùng Biết H = 80%
Al4C3 B
C
Trang 2Sở giáo dục và đào tạo hớng dẫn chấm
hải dơng
điểm
1 A : Fe, Fe2O3, Fe3O4, Fe PTHH xảy ra:
4Fe(r) + 3O2(k) →t0 2Fe2O3(r) Fe(r) + 12 O2(k) →t0 FeO(r) 3Fe(r) + 2O2(k) →t0 Fe3O4(r)
- Cho vào dung dịch HCl:
Fe(r) + 2HCl FeCl2(dd) + H2(k) FeOr) + 2HCl(dd) FeCl2(dd) + H2O(l) Fe3O4(r) + 8HCl(dd) FeCl2(dd ) + 2FeCl3(dd) + 4 H2O(l) Fe2O3(r) + 6HCl(dd) 2FeCl3(dd) + 3 H2O(l)
+ Khí C là H2 + Dung dịch B: FeCl2, FeCl3, HCl Cho Al vào dung dịch B :
Al(r) + 3FeCl2(dd) 3Fe(s) + 2AlCl3(dd) 2Al(r) + 6HCl(dd) 2AlCl3(dd) + 3H2(k) Al(r) + FeCl3(dd) AlCl3(dd) + Fe(r)
+ Dung dịch E : AlCl3 + Rắn F : Fe, Al d Cho dung dịch E tác dụng với dung dịch NaOH AlCl3(dd) + 3NaOH(dd) 3NaCl(dd) + Al(OH)3(r) Al(OH)3(r)+ NaOH(dd) NaAlO2(dd) + 2 H2O(l) Dung dịch H : NaAlO2
Kết tủa G là : Al(OH)3 NaAlO2(dd) + CO2(k) + 2H2O(l) NaHCO3((dd) + Al(OH)3(r)
0,25
0,25
0,25
0,25
2
* Thuốc thử là H2O
- Lấy mỗi chất 1 ít cho vào ống nghiệm riêng rồi đánh số thứ tự 1, 2, 3, 4
- Cho 1 ml H2O vào mỗi mẫu thử, lắc kĩ:
+ Mẫu thử tan, dung dịch sản phẩm trong là Na2O
0,25 0,25
Trang 3+ Mẫu thử tan, dung dịch sản phẩm đục là CaO
+ Mẫu thử không tan là MgO, Al2O3 (nhóm 1)
- Cho mỗi mẫu thử nhóm 1 vào dung dịch NaOH vừa thu đợc lắc kĩ : + Mẫu thử tan là Al2O3
+ Mẫu thử không tan là MgO
- Phơng trình hoá học:
Na2O(r) + H2O(l) 2 NaOH(dd) CaO(r) + H2O(l) Ca(OH)2(ít tan) Al2O3 + 2 NaOH(dd) 2NaAlO2(dd) + H2O(l)
0,25
0,25
1 A : CH4 E : C2H5OH
B : C G : CH3COOH
C : C6H6 H : CH3COONa
D : C2H4
- Phơng trình hoá học:
Al4C3(r) + 12HCl(dd) → 4AlCl3(dd) + 3 CH4(k)
2CH4(k) 1500 C0
LLnhanh
→ C2H2(k) + 3 H2(k) C2H2(k) + H2(k) t0
Pd
→ C2H4(k) C2H4(k) + H2O(l) t0
axit
→ C2H5OH(dd) C2H5OH(dd) + O2(k) 25 0 →
Men giấm
C
CH3COOH(dd) + H2O(l) CH3COOH(dd) + NaOH(dd) → CH3COONa(dd) + H2O(l)
CH3COONa(r) + NaOH(r)t0 →
CaO CH4(k) + Na2CO3(r) CH4(k) + 2O2(k) →t0 CO2(k) + 2H2O(l) 3C2H2(k) 600 0 →
than hoạt tính
C
C6H6(l) C6H6(l) + Br2(l) →0
bột sắt
t C6H5 Br2(l) + HBr(h)
0,25
0,25
0,25
0,25
Trang 42 - Cho hỗn hợp vào bình chứa nớc lắc kĩ, đổ vào phễu chiết để lắng cho
toàn bộ dầu ăn nổi lên trên rồi thu dầu ăn, mở khoá để tháo riêng dung dịch axaxetic, rợu etylíc
0,25
- Cho BaCO3 d vào dung dịch hỗn hợp CH3COOH, C2H5OH
Toàn bộ axít axetic phản ứng hết theo phơng trình hoá học:
2CH3COOH(dd) + BaCO3 (CH3COO)2Ba(dd) + CO2(k) + H2O(l) Lọc bỏ chất rắn thu đợc dung dịch hỗn hợp gồm: (CH3COO)2Ba, C2H5OH , chng cất thu C2H5OH còn lại (CH3COO)2Ba
- Cho (CH3COO)2Ba vào dung dịch H2SO4 loãng d
(CH3COO)2Ba + Al2SO4(dd) Ba SO4(r) + 2CH3COOH(dd) Lọc bỏ chất rắn, chng cất thu CH3COOH
0,25
0,25 0,25
1 PTHH:
4A + nO2 2A2On (1)
4B + mO2 2B2Om (2)
4C + xO2 2C2Ox (3) A2On + 2n HCl 2ACln + n H2O (4) B2On + 2m HCl 2BCln + m H2O (5) C2Ox + 2x HCl 2CClx + x H2O (6) A2On + n H2SO4 A2(SO4)n + n H2O (7) B2Om + m H2SO4 B2(SO4)m + m H2O (8) C2Ox + x H2SO4 C2(SO4)x + x H2O (9)
Từ (1) (2) (3) ta có mO (X) = 16,2 – 15,8 = 10,4
n O (X) = 10,4 = 0,65 (mol) 16
- Gọi thể tích dung dịch hỗn hợp cần là y lít trong đó có : nHCl = ymol
nH2SO4 = 0,5ymol
- Từ phơng trình hoá học: 5, 6, 7, 8, 9
Ta thấy 1mol H2SO4 phản ứng bằng 2 mol HCl
Số mol HCl tơng đơng là:
nHCl (TĐ) = nHCl + 2 nH2SO4 = y + 0,5y.2 = 2y
- Theo phơng trình hoá học 4, 5, 6 ta thấy:
nHCl(TĐ) = 2 nO (X) = 2 0,65 = 1,3 mol 2y = 1,3
y = 0,65 (lít)
0,25
0,25
0,25
0,25
to
to
to
Trang 5C©n lÊy 1 lîng hçn hîp gi¶ sö lµ 100g
- Cho hçn hîp vµo dung dÞch H2SO4 lo·ng d Ta cã : CH3COONa tan, (CH3COO)2Ba ph¶n øng theo PTHH sau:
(CH3COO)2Ba(dd) + H2SO4(dd) 2CH3COOH(dd) + BaSO(r)
- Läc thu kÕt tña sÊy kh« c©n l¹i gi¶ sö lµ a gam
Ta cã : n(CH3COO)2Ba = nBaSO4 =
233
a
(mol) m(CH3COO)2Ba = ×255
233
a
(g), gi¶ sö = xg
% (CH3COO)2Ba trong hçn hîp lµ x % vµ % CH3COONa = 100% - x%
0,25 0,25
0,25
0,25
1 Theo bµi ra ta cã:
Gäi nA = 4x MA = 3a
nB = 2x MB = 5a
nC = x MC =7a
PTHH:
A(r) + H2SO4 (dd) ASO4 (dd) + H2(k) (1) 4x mol 4x mol B(r) + H2SO4 (dd) BSO4 (dd) + H2(k) (2) 2x mol 2x mol
C(r) + H2SO4 (dd) CSO4 (dd) + H2(k) (3)
x mol x mol
Tõ ph¬ng tr×nh ho¸ häc (1), (2), (3) ta cã
Ta cã: 4x + 2x + x = 0,14 7x = 0,14
x = 0,02 nA = 4 0,02 = 0,08 mA = 0,08 3a = 0,24a (g)
nB = 2 0,02 = 0,04 mB = 0,04 5a = 0,2a (g)
nC =0,02 mC = 0,02 7a = 0,14a (g) mA = 0,24a + 0,2a + 0,14a = 0,58a = 4,64
a = 8 VËy:
MA = 3 8 = 24 A lµ Mg
MB = 5 8 = 40 B lµ Ca
MC = 7 8 = 56 B lµ Fe mMg = 0,24 a = 0,24 8 = 1,92 (g)
mCa = 0,2 a = 0,2 8 = 1,6 (g) mFe = 0,14 8 = 1,12 (g)
0,25
0,25
0,5
0,25
1,92 100%
Trang 6%Mg = = 41,38%
Gäi mMg lµ x(g) mhh = 4,64 + x + y (g) MFe lµ y(g)
Theo bµi ra ta cã:
%Ca = = (34,48% - 10,36%) = 24,12% (*)
Tõ (*) vµ (**) ta cã x = 1,51
y = o,48 VËy khèi lîng Mg cÇn thªm lµ 1,51(g) Khèi lîng Fe cÇn thªm lµ 0,48(g)
0,25
0,5
1 Gäi c«ng thøc cña rîu C lµ: R(OH)x cho t¸c dông víi Na:
PTHH: 2R(OH)x + 2Na 2R(ONa)x + H2 (1) nH2 = = 0,1 (mol) = nC x = 2 VËy rîu C cã d¹ng lµ R(OH)2
Mµ dR(OH)2 / H2 = = = 31 MR(OH)2 = 31 2= 62 (g)
R(OH)2 = R + 34 = 62
R = 62- 34 = 28 Gäi c«ng thøc cña R cã d¹ng CxHy (y ≤ 2x) 12x + y = 28
x < = 2,33
x = 1 y = 16 (Lo¹i)
x = 2 y = 4 (NhËn)
0,25
0,25
0,25
4,64
1,6 4,64 100%
.100%
4,64 1,12
1,6 100%
4,64 + x +y 1,12 100%
4,64 + x +y
2,24 22,4
MR(OH)2
MH2
28 12
Trang 7VËy rîu C cã c«ng thøc lµ C2H4(OH)2
- Khi thuû ph©n A cho muèi cña axÝt h÷ c¬ cã B vµ rîu C
A lµ este: (RCOO)2C2H4
PTHH: (RCOO)2C2H4(l) + NaOH(dd) 2RCOONa + C2H4(OH)2 (2)
n(RCOO)2C2H4 = nC2H4(OH)2 = 0,1 mol
MA = = 174 (g)
M(CnHmCOO)2C2H4 = 174
24n + 2m + 88 + 28 = 174
12n + m = 29
n = 2, m = 5
VËy c«ng thøc ph©n tö cña A lµ (C2H5COO)2C2H4
C«ng thøc cÊu t¹o lµ
C2H5COO
C2H4
C2H5COO
0,25
0,5
2 Theo PTHH (2) ta cã:
nNaOH = 2 nA = 2 0,1= 0,2 (mol)
mNaOH = 0,2 40 = 8 (g)
mdd NaOH = = 200 (g)
V× H = 80% mddTT = = 250 (g)
0,5
to
28 12
8 100 4
200 100 80