Hoàn thành và cân bằng các phương trình hoá học sau theo phương pháp thăng bằng electron a.. Tổng số hạt mang điện trong phân tử A là 84.[r]
Trang 1TRƯỜNG THPT MỸ ĐỨC C KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
Môn thi: Hoá học
Ngày thi: ngày 8 tháng 4 năm 2018
Đề chính thức Thời gian làm bài: 180 phút
(Đề thi gồm 2 trang)
Câu I: (3 điểm)
1 Nêu hiện tượng, viết phương trình hoá học xảy ra dưới dạng ion rút gọn
a Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch KHSO4
b Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3, HCl
c Cho từ từ dung dịch H2SO4 loãng đến dư vào dung dịch Fe(NO3)2
d Cho từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2
e Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Ba(HCO3)2
2 Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M, thu được dung dịch X có pH = a và m gam kết tủa Tìm m, a?
Câu II: (4 điểm)
1 Lập sơ đồ biểu diễn tối đa mối quan hệ giữa các chất sau: CaCO3, CO2, Ca(HCO3)2, Na2CO3 Viết các phương trình hoá học khác nhau biểu diễn mối quan hệ đó
2 Hỗn hợp X gồm: Na, Na2O, Ba, BaO Hoà tan hoàn toàn 32,15 gam X vào nước thu được 4,48 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y trong đó có 25,65 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hoàn toàn 11,2 lít khí CO2 (đktc) vào X thu được m gam kết tủa Tìm m?
Câu III: (4 điểm)
1 Hoàn thành và cân bằng các phương trình hoá học sau theo phương pháp thăng bằng electron
a Zn + HNO3 → NH4NO3 + …
b FexOy+ HNO3 → NO2 + …
c Cu2FeS2+ HNO3 → Cu(NO3)2 + CuSO4 + Fe2(SO4)3 + N2O + …
d Al + HNO3 →Al(NO3)3 + N2O + NO+ …
Biết
n N
2O
n NO =
2017
2018
2 Phân tử A có công thức: H5YnZnTm có n+m=4 Tổng số hạt mang điện trong phân tử A là 84
Y, Z liền ngay sau T trong một chu kì
a Tìm công thức phân tử của A
b Cho biết ứng dụng của A trong thực tiễn
Câu IV (5 điểm)
1 Từ CaCO3 và các chất vô cơ cần thiết, viết phương trình hoá học (ghi rõ điều kiện nếu có) điều chế
a Polietilen
b Cao su buna
c Butan-2-ol
d Phenyl bromua
e 1,1-đicloetan
2 Đun nóng hỗn hợp khí X gồm 0,36 mol C2H2 và 0,24 mol H2 với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung dịch brom (dư) thấy khối lượng bình tăng m gam, và có 2,688 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) thoát ra, tỉ khối của Z so với CH4 là 1 Tìm m?
3 Cho 7,8 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với
6,9 gam Na thu được 14,5 gam chất rắn
a Xác định công thức phân tử của hai ancol
b Tính phần trăm khối lượng mỗi ancol
Trang 2Câu V (4 điểm)
1 Chọn chất thích hợp viết phương trình hoá học (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có) thực hiện
biến đổi sau:
N
+2 ↑(7)
N
− 3
⃗
( 1 )N
0
⃗
( 2 )N
+2
⃗
( 3 )N
+4
⃗
( 4 )N
+5
⃗
(5 )−N
3
⃗
( 6 )N+
1
↓(8)
N
0
2 Cho 26,48 gam hỗn hợp A gồm: Fe3O4, Fe(NO3)2, Al tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 168,64 gam KHSO4 Sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch chứa 186,64 gam muối sunfat trung hoà và có 4,032 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm 2 khí, trong đó có một khí hoá nâu trong không khí Tỉ khối của Z so với H2 là 23/9 Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong A?
Hết
Trang 3TRƯỜNG THPT MỸ ĐỨC C KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
Đáp án môn : Hoá học
Ngày thi: ngày 8 tháng 4 năm 2018 Thời gian làm bài: 180 phút
Câu I
1.
a Có kết tủa trắng xuất hiện
Pthh: Ba2+ + 2OH- + 2HSO4- → BaSO4↓ + 2H2O + SO4
2-b Sau một thời gian có kết tủa trắng xuất hiện sau đó kết tủa tan ra
Pthh:
H+ + OH- → H2O
Al3+ + 3OH-→ Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
c Có khí không màu bay lên hoá nâu trong không khí
Pthh:
3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O
2NO + O2 → 2NO2
d Có kết tủa trắng xuất hiện sau đó kết tủa tan ra
Pthh:
CO2 + Ca2+ + 2OH-→ CaCO3 ↓ + H2O
CO2 + CaCO3 + H2O→ Ca2+ + 2HCO3
-e Có kết tủa trắng xuất hiện
Pthh:
2OH- + Ba2+ + 2HCO3-→ BaCO3 ↓ + CO32- + 2H2O
1,5 đ
Câu I
H+=0,02mol
, n
Ba2+=0,01mol
n
OH −=0,04mol
, n
SO42−=0,005mol
Vsau pư = 200 + 100 = 200 ml = 0,2 lít
H+
+ OH- → H2O
ncó : 0,02 0,04
npư : 0,02→ 0,02 → 0,02
ndư : 0,02
[OH-]= 0,02 : 0,2 = 0,1 mol/l
Ta có [H+].[OH-] = 10-14
[H+] = 10-13 M → pH = a = 13
Ba2+
+ SO42- → BaSO4
ncó : 0,01 0,005
npư : 0,005 ← 0,005 → 0,005
mBaSO
4=1,165gam
1,5đ
Câu II
1.
Sơ đồ (1)
CaCO3 (2) CO2
(3) ↓↑ (4) (10) (7)↓↑(6)
(9) (8)
1 đ
Trang 4Ca(HCO3)2 → Na2CO3
(5)
Pthh:
(1) CaCO3 ⃗t0
CaO + CO2
(2) CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3 ↓ + H2O
(3) CaCO3 + CO2 + H2O→ Ca(HCO3)2
(4) Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 →CaCO3 + H2O
(5) Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O
(6) Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
(7) CO2 + 2NaOH→ Na2CO3 ↓ + H2O
(8) Na2CO3 + CaCl2→ CaCO3 ↓ + 2NaCl
(9) 2CO2 + Ca(OH)2→ Ca(HCO3)2 ↓
(10) Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
1đ
Câu II
n H
2=0,2mol
nBa( OH )
2=0,15mol Gọi số mol Na, Na2O, Ba, BaO lần lượt là a, b, c, d
Ta có : mX = 23a + 62b + 137c+ 153d = 32,15 (1)
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
npư : a → a → a/2
Na2O + H2O → 2NaOH
npư : b → 2b
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
npư : c → c → c
BaO + 2H2O → Ba(OH)2
npư : d → d
nOH−=a+2b+2c+2d=(a+2c )+2(b+d )
{ n H
2= a
Từ (1), (2), (3) ta có hệ:
{ 23a + 62b + 137c+ 153d = 32,15 ¿ { a+2c=0,4 ¿¿¿¿
{ 23(a +2c)+ 62(b+d) + 91(c+ d) = 32,15 ¿ { a+2c=0,4 ¿¿¿¿
→ { b+d=0,15 ¿ { a+2c=0,4 ¿¿¿¿
nOH−=(a+2c )+2(b+d )=0,4 +2 0,15=0,7mol
nCO
2=0,5mol
2đ
Trang 5OH −
nCO
2
=1,4mol
→ tạo 2 muối
CO2 + OH- →HCO3
npư x → x → x
CO2 + 2OH- →CO32-+H2O
npư y → 2y → y { n CO2= x+y=0,5 ¿¿¿¿
→ { x=0,3 ¿¿¿¿
Ba2+
+ CO32- → BaCO3
ncó : 0,15 0,2
npư : 0,15 → 0,15 → 0,15
mBaCO3=29 , 5 5gam
Câu III
1 a 4 Zn0 + 10HNO3→ 4 Zn
+ 2
(NO3)2+ NH4NO3 + 3H2O
4
|1
¿
¿ |Zn0 →Zn+2+2e
| N+5+ 8e→N−3
¿
b Fe
2y/x
x O y + (6x-2y) H N
+5
O3→x Fe
+3
(NO3)3+(3x-2y )N
+4
O2 +(3x-y) H2O
1
|3x−2y
¿
¿ x Fe+2y/x→ xFe+3+(3x−2y)e
|+5N +1e→ N+4
¿
c 8Cu2FeS2+62 H N
+5
O3→12Cu+
2
(NO3)2 + 4Cu
+2
SO4 +4 Fe
+3
2(SO4)3 + 19 N
+1
2O +31 H2O
8
|19
¿
¿|Cu20FeS2→2Cu+2 +Fe+3+2S+6+19e
|2N
+5
+8e→2 N
d 22190 Al0 + 84726H N+5O3→22190 Al+3(NO3)3+6051 N+12O +6054 N+2O+42363 H2O
n N
2O
n NO =
2017 2018
22190
|
|3
¿
0
→Al
+3
+3e
|6052N+5+22190e→2017.2 N+1+2018N+2
¿
3 đ
Trang 62 Gọi tổng số hạt proton trong T, Y, Z lần lượt là P, P +1, P+2 (P nguyên dương)
Gọi tổng số hạt electron trong T, Y, Z là E, E +1, E+2
Tổng số hạt mang điện trong phân tử A là 84
Mà P = E nên theo bài ra ta có
5.2 + 2n(P+1) + n.2(P+2) + m.2P=84
n+m=4
→4P+ nP+ 3n=37
●Với n = 1 → P=34/5 (loại)
●Với n = 2 →P = 31/6 (loại)
●Với n = 3 → P= 4, m = 1
P=4→T là Be; Y là B, Z là C
Vậy công thức phân tử của A là H5B3C3Be
Câu IV
1 CaCO3 ⃗t0
CaO + CO2
CaO+3C ⃗t0
CaC2 + CO CaC2 +2H2O → Ca(OH)2 + CH≡CH
a CH≡CH+H2 ⃗t0, Pd /PbCO 3 CH2=CH2
CH2=CH2 ⃗t0, xt (-CH2-CH2-)n
b 2CH≡CH ⃗CuCl /NH 4 Cl CH≡C-CH=CH2
CH≡C-CH=CH2 + H2 ⃗t0, Pd /PbCO 3 CH2=CH-CH=CH2
CH2=CH-CH=CH2 ⃗t0, xt -(CH2-CH=CH-CH2 -)n
c CH2=CH-CH=CH2 + HCl → CH3-CHCl-CH=CH2
CH3-CHCl-CH=CH2 + H2 ⃗t0, Ni CH3-CHCl-CH2-CH3
CH3-CHCl-CH2-CH3 + NaOH ⃗t0
CH3-CH(OH)-CH2-CH3 + NaCl
d 3CH≡CH ⃗600 0C, C C6H6
C6H6+Br2 ⃗t0 ,Fe C6H5Br+HBr
e CH≡CH+HCl→CH2=CHCl
CH2=CHCl+HCl→CH3-CHCl2
2đ
Câu IV
2
CH≡CH+H 2 ⃗ t 0 ,Ni ¿ { CH 2 =CH 2 ¿ { CH 3 −CH 3 ¿ { H 2 ¿¿¿¿
Pthh :
CH≡CH+2 H2⃗t0 ,NiCH3−CH3
1,5đ
Trang 7CH≡CH+2Br2⃗t0 ,NiCHBr2−CHBr2
CH2=CH2+ Br2⃗t0 ,NiCH2Br−CH2Br
mY = mX = 0,36.26+0,24.2 = 9,84gam
Z gồm H2 và C2H6
nZ =0,12mol
CH4=1→ MZ
−
=16→mZ=0,12 16=1,92gam
mY = mbình brom tăng +mZ
9,84 = m + 1,92 → m = 7,92 gam
Câu IV
3 Gọi công thức trung bình của 2 ancol là R
−
OH
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có
mancol+mNa = mchất rắn + mH
2
mH
2 = 7,8 + 6,9 – 14,5 = 0,2→ nH
2 R−OH + 2Na →2 R−ONa + H2
ncó : x 0,3
npư: 0,2 ← 0,2 ← 0,2 ← 0,1
ndư: 0 0,1
Chất rắn sau phản ứng gồm: muối và Na dư
mchất rắn = mmuối + mNadư
mmuối = mchất rắn - mNadư = 14,5 – 0,1.23 = 12,2
M
R
−
ONa=12 ,2
0,2 =61=R
−
+16+23 →R−=22
R1 = 15 (-CH3)
R2 = 29 (-C2H5)
Công thức phân tử của 2 ancol là CH3OH và C2H5OH
Gọi số mol của CH3OH và C2H5OH lần lượt là a, b
Ta có
3 OH= 0,1.32
%m C
2H5OH=100−41 , 02=58 , 98 %
1,5đ
Câu V
1 (1) 4NH3+3O2 ⃗t0, xt 2N2+6H2O
(2) N2+O2 ⃗3000 0C
2NO (3) 2NO + O2 →2NO2
(4) 4NO2+O2+2H2O→4HNO3
(5) 4Mg + 10HNO3→4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
(6) NH4NO3 ⃗t0
N2O + 2H2O (7) 3Zn + 8HNO3→3Zn(NO3)2+2NO+4H2O
(8)10Al + 36HNO3→10Al(NO3)3+3N2+18H2O
2đ
Trang 8Câu V.
2
nKHSO
4=1,24mol
d Z
H2=
23
9 → M
−
Z=46
9 =5 , 11
nZ =0,18 mol → mZ=0,18.46/9=0,92
Z có một khí hoá nâu trong không khí là NO
M−Z=5 , 11 vậy khí còn lại là H2
Gọi số mol NO và H2 lần lượt là a, b
{ n Z = a+b=0,18 ¿¿¿¿
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có
m X+mKHSO
2O
26,48+1,24 136=186,64+0,92+ m H
2O
m H
2O = 7,56 → n H2O=0, 42
n H( H
2O )+n H (H
2)=0 , 42 2+0 ,16 2=1 , 16<nH( KHSO
4)=1 ,24
Vậy muối tạo thành phải chứa NH4
+
n H ( KHSO
4)=nH ( H
2O )+nH (H
2 +n H ( NH
4
+ )
1,24 = 0,42 2 + 0,16 2+n
H (NH4+
)→n H ( NH
4 + )=0,08→nNH
4 +=0,02mol Bảo toàn nguyên tố N
n N (Fe ( NO
3 )2=nN (NO )+nN ( NH
4 + )=0,02+0,02=0 , 04 →nFe(NO
3)2=0,02mol Bảo toàn nguyên tố O
n O( Fe
3 O4)+nO( Fe(NO
3)2=nO ( NO)+nO ( H
2O)
n O( Fe
3 O4)+0 , 02.6=0 ,02+0 , 42 →nO(Fe
3 O4)=0 ,32→nFe
3 O4=0 , 08 mol
3O4= 0,08.232
%mFe(NO
3 )2= 0,02.180
%mAl=100−%mFe
3O4− %mFe(NO
2đ