Đề + ĐA HSG Hóa Cần Thơ 09-10

* Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HCl, chỉ có Fe tác dụng.

2

THÀNH PHỐ CẦN THƠ NĂM HỌC 2009 – 2010

Bài 1: (2 điểm)

Cho sơ đồ biến hóa sau:

1 A + …… ¾¾ ¾® B

2 B + 3O2 ¾¾ ¾® 2CO2↑ + 3H2O

3 B + …… ¾¾ ¾® D + H2O

4 D + B ¾¾ ¾® E + H2O

5 E + NaOH ¾¾ ¾® B + ……

Trong đó A, B, D, E là ký hiê ̣u các chất hữu cơ Hãy xác đi ̣nh công thức, tên go ̣i của các chất đó và hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ trên

Theo phản ứng (2): B + 3O2 ¾¾ ¾® 2CO2↑ + 3H2O ta thấy:

Trong phân tử B phải có 2 nguyên tử C, 6 ng.tử H và (4 + 3) – 6 = 1 nguyên tử O

Vâ ̣y B là C 2 H 6 O hay C 2 H 5 OH.

1 C2H4 + H2O ¾¾¾axit® C2H5OH

Etylen rượu etylic

2 C2H5OH + 3O2 ¾¾¾ t Co ® 2CO2↑ + 3H2O

3 C2H5OH + O2 ¾¾ ¾ ¾® mengiaám CH3COOH + H2O

Axit axetic

4.C2H5OH + CH3COOH ‡ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆˆˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ† H SO ñaêc,t C 2 4 o CH3COOC2H5 + H2O

Etyl axetat

5 CH3COOC2H5 + NaOH ¾¾¾ t Co ® C2H5OH + CH3COONa

Natri axetat

0,50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Bài 2: (3,5 điểm)

1 Viết 4 phương trình phản ứng điều chế đồng (II) sunfat bằng 4 cách khác nhau mà chỉ cần sử

du ̣ng không quá 5 loa ̣i hóa chất (ghi rõ điều kiê ̣n phản ứng nếu có)

2 Phỏng theo tính chất hóa ho ̣c của các hợp chất hữu cơ đã ho ̣c, viết công thức cấu ta ̣o (có giải thích) của các chất hữu cơ sau:

- A phản ứng được với kim loa ̣i Na, giải phóng khí CO2 từ dung di ̣ch Na2CO3

- B phản ứng được với dung di ̣ch NaOH, không phản ứng với Na

- C; D; E phản ứng với Na (tỉ lê ̣ số mol 1 : 1), không phản ứng với dung di ̣ch NaOH

- F không phản ứng với Na, không phản ứng với dung di ̣ch NaOH

Biết A, B, C, D, E, F đều có phân tử khối 60 đvC và thành phần phân tử đều có C, H, O

1 (1 điềm)

Cu + 2H2SO4 đă ̣c ¾¾¾ t Co ® CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

CuO + H2SO4 ¾¾¾ ® CuSO4 + H2O

Cu(OH)2 + H2SO4 ¾¾¾ ® CuSO4 + 2H2O

CuS + 4H2SO4 đă ̣c ¾¾¾ t Co ® CuSO4 + 4O2↑ + 4H2O

0,25 0,25 0,25 0,25

- A phản ứng được với Na kim loa ̣i, giải phóng khí CO2 từ dung di ̣ch Na2CO3: A có nhóm

chức –CH3COO như axit axetic:

CTCT: CH 3 COOH

- B phản ứng được với dung di ̣ch NaOH, không phản ứng với Na: B có nhóm -COO- như

este:

CTCT: HCOOCH 3

- C; D, E phản ứng với Na (tỉ lê ̣ số mol 1:1), không phản ứng với dung di ̣ch NaOH: trong

phân tử có 1 nhóm –OH

Các CTCT: CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH; CH 3 -CH(OH)-CH 3 ; O=CH-CH 2 -OH

- F không phản ứng với Na, không phản ứng với dung di ̣ch NaOH: F không có nhóm -OH

CTCT: CH 3 -CH 2 -O-CH 3

0,50

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Bài 3: (2,5 điểm)

Có mô ̣t hỗn hợp gồm Al2O3, MgCO3, CaCO3 trong đó khối lượng Al2O3 bằng 1

8tổng khối lươ ̣ng hai muối cacbonat Nung B đến khối lươ ̣ng không đổi thì khối lượng chất rắn còn la ̣i chỉ bằng 106 khối lươ ̣ng của B Xác đi ̣nh thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất có trong B

Gọi khối lượng của các chất Al2O3, MgCO3, CaCO3 có trong hỗn hợp B lần lượt là x, y, z

Ta có:

Khối lượng Al2O3: x = 1

8 (y + z) Vậy khối lượng của hỗn hợp B là: x + y + z = 9x

Khi nung B đến khối lượng không đổi:

MgCO3 ¾¾¾ t Co ® MgO + CO2↑

y 40

84

y

CaCO3 ¾¾¾ t Co ® CaO + CO2↑

z 56

100

z

Khối lượng các chất còn lại là: x + 40

84

y

+ 56 100

z

= 6

10.9x

Rút gọn biểu thức, thay x = 1

8 (y + z), ta được: z =

3,1

0, 42y

⇒ y = 3,363,52x

% Al2O3 =

9

x

x × 100% = 11,11%

% MgCO3 =

9

y

x × 100% = 10,61%

⇒ % CaCO3 = 100 – 11,11 – 10,61 = 78,28%

0,50 0,50

0,25

0, 25

0,50

0,50

4

1 Cho dòng khí CO dư đi qua hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3, Al2O3 khi đốt nóng Sau phản ứng thu đươ ̣c chất rắn B Cho B vào dung di ̣ch NaOH dư, sau phản ứng, lo ̣c thu được chất rắn C và dung di ̣ch

D Từ C và D hãy điều chế ra các kim loa ̣i có trong A ban đầu

2 Trô ̣n m1 gam bô ̣t Fe với m2 gam bô ̣t S rồi nung nóng ở nhiê ̣t đô ̣ cao (không có không khí) Hòa tan hỗn hợp sau phản ứng bằng dung di ̣ch HCl dư thu được chất rắn A nă ̣ng 0,4g và khí X có tỉ khối hơi so với H2 bằng 9 Khí X su ̣c từ từ qua dung di ̣ch Pb(NO3)2 thấy ta ̣o thành 11,95g kết tủa

a) Tính m1, m2? b) Tính hiê ̣u suất của phản ứng giữa Fe và S

1 (3,25 điểm)

* Khi cho CO dư đi qua A đốt nóng, ta có:

CuO + CO ¾¾¾ t Co ® Cu + CO2↑

Fe2O3 + 3CO ¾¾¾ t Co ® 2Fe + 3CO2↑

Chất rắn B gồm: Fe, Cu, Al2O3 cho vào dung dịch NaOH:

Al2O3 + 2NaOH ¾¾¾ ® 2NaAlO2 + H2O

Chất rắn C là hỗn hợp Fe, Cu không tan trong NaOH, dung dịch D là hỗn hợp của NaAlO2

và NaOH dư

* Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HCl, chỉ có Fe tác dụng

Fe + 2HCl ¾¾¾ ® FeCl2 + H2↑

Lọc lấy chất rắn còn lại, cho phản ứng với HCl thu được Cu kim loại, phần dung dịch cho

tác dụng với NaOH dư:

HCl + NaOH ¾¾¾ ® NaCl + H2O

FeCl2 + 2NaOH ¾¾¾ ® Fe(OH)2↓ + 2NaCl

Lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu lấy chất rắn, sau đó

cho dòng khí CO dư đi qua chất rắn này đến phản ứng hoàn toàn, thu được Fe

4Fe(OH)2 + O2 ¾¾¾ t C o ® 2Fe2O3 + 4H2O

Fe2O3 + 3CO ¾¾¾ t Co ® 2Fe + 3CO2↑

Sục khí CO2 đến dư qua dung dịch D đến khi phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa nung đến

khối lượng không đổi thu được Al2O3

CO2 + NaOH ¾¾¾ ® NaHCO3

CO2 + NaAlO2 + 2H2O ¾¾¾ ® Al(OH)3↓ + NaHCO3

2Al(OH)3 ¾¾¾ t Co ® Al2O3 + 3H2O

Điện phân nóng chảy thu được Al

Al2O3 ¾¾ ¾ ñpnc ® 4Al + 3O2↑

2 (3,75 điềm)

a) Fe + S ¾¾¾ t C o ® FeS (1)

FeS + 2HCl ¾¾¾ ® FeCl2 + H2S↑ (2)

H2S + Pb(NO3)2 ¾¾¾ ® PbS↓ + 2HNO3 (3)

Fe + 2HCl ¾¾¾ ® FeCl2 + H2↑ (4)

- Chất rắn không tan trong dung di ̣ch HCl là S: 0,4g (0,0125 mol)

- dx/ H2 = 9 ⇒ X có khí H2 ⇒ sau phản ứng S và Fe chưa tan hết.

Theo (1); (2) và (3): số mol Fe, S tham gia phản ứng:

nFe = nS = nPbS = 11,95: 239 = 0,05(mol)

Go ̣i số mol H2 trong X là x: 2x 0,05 34(x 0,05) 2++ ×× = 9

0,50 0,25

0,25 0,25 0,50

0,50

0,25 0,25 0,25 0,25

1,00

0,25 0,25 0,25

m2 = 0,05× 32 + 0,4 = 2(g) S

b) So sánh số mol Fe và S còn la ̣i sau phản ứng (1) ta có:

nFe = 0,05mol > nS = 0,0125 mol

Vâ ̣y tính hiê ̣u suất phản ứng theo S

Hiê ̣u suất phản ứng: %H = 0,05 32 100%× ×2 = 80%

0,50

0,25 0,5

Bài 5: (5 điểm)

1 Hỗn hơ ̣p khí A gồm H2 và mô ̣t hiđrocacbon ma ̣ch hở X ở đktc Ở cùng điều kiê ̣n A nă ̣ng gấp 4,8 lần H2 cùng thể tích Dẫn 1,92g A qua nước Br2 dư thấy có 12,8g Br2 đã tham gia phản ứng

a) Xác đi ̣nh công thức phân tử của X

b) Tính thành phần % thể tích của mỗi khí trong A

2 Cho 3 ống nghiê ̣m đựng 3 chất lỏng trong suốt bi ̣ mất nhãn là: rượu etylic, dung di ̣ch axit axetic, dung di ̣ch axetat canxi Hãy trình bày phương pháp nhâ ̣n biết chúng chỉ bằng mô ̣t thuốc thử

1 (4 điểm)

Go ̣i số mol của các chất trong hỗn hợp A: H2 (a mol) và CxH2x+2-2k (b mol)

Ta có: MA = 4,8 2 = 9,6

Trong 1,92 g A: nA = a + b = 1,92: 96 = 0,2 (1)

CxH2x+2-2k + kBr2 → CxH2x+2-2kBr2k

b kb

Vâ ̣y nBr2= 12,8 : 160 = 0,08 ⇒ kb = 0,08 (2)

Ta có: 1,92 = 2a + (14x + 2 – 2k).b (3)

Từ (1), (2) , (3) ta có: 1,92 = 2(a + b) – 2kb + 14xb

Từ (2) và (4), suy ra: x = 1,5k

Do hiđrocacbon ở thể khí (đktc) nên x < 5, x và k nguyên Vâ ̣y k =2, x = 3

Công thức hiđrocacbon là C 3 H 4

Thay vào (1) và (4) có b = 0,04 mol và a = 0,16 mol

Vâ ̣y % H2 = 0,16

0,2 × 100% = 80%

% VC H3 4= 100 – 80 = 20%

2 (1 điểm)

Dùng Na2CO3 nhâ ̣n ra CH3COOH vì có khí bay lên, nhâ ̣n ra (CH3COO)2Ca vì có kết

tủa Còn la ̣i là rượu etylic C2H5OH Phương trình phản ứng:

2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + H2O + CO2↑

(CH3COO)2Ca + Na2CO3 → 2CH3COONa + CaCO3↓

0,5 0,5 0,5 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,25 0,25 0,50

0,25 0,25

Học sinh làm cách khác đúng, được hưởng trọn điểm của phần đó

6