Điều chế mỗi chất sau chỉ bằng hai phương trình phản ứng từ ankan tương ứng tùy chọn: a andehit axetic, b ancol etylic, c polipropilen, d cao su buna va e hexacloran.. a Cho biết các phư
Trang 1MƯỜI ĐỀ THỊ ĐẠI HỌC THAM KHẢO - 2006
MON HOA HOC Thời gian làm bài: 180 phút
Câu | (1,5 điểm)
I Dự đoán tính oxi hóa khử của các phân từ và ion HCI, SO: và Fe" Viết phan tmg minh hoa
2 Hoa tan 8,4 gam kim loại M bằng dung dịch H;SO, đặc nóng dư, hay hòa tan 52,2 gam muối cacbonat kim loại này cũng trong dung dịch H,SO, đặc nóng dư thì lượng khí sinh ra đều làm mất màu cùng một lượng brom trong dung dịch Viết các phương trình hóa học và xác định kim loại M, công thức phân từ muỗi cacbonat
Câu II (1,5 điểm)
1 Điều chế mỗi chất sau chỉ bằng hai phương trình phản ứng từ ankan tương ứng tùy chọn: (a) andehit axetic, (b) ancol etylic, (c) polipropilen, (d) cao su buna va (e) hexacloran
2 Trình bày phương pháp phân biệt các khí sau đựng trong các bình riêng mát nhãn: CO, SO:, H;S, C›:H¿
C;H, C›H: H:
cau Il (1,5 diém)
Một cốc nước cứng chứa 0.03 mol Na", 0.01 mol Ca™*, 0,01 mol Mg”*, 0,01 mol Cl’, 0,05 mol HCO, và
0,01 mol NO; Coc nước này có độ cứng tạm thời, vĩnh cửu hay toàn phan? Đè nghị các biện pháp triệt tiêu tính cứng của cốc nước này Viết phương trình phản ứng minh họa (nêu có)
Hoa tan 2,208 gam một loại quặng chứa hai muối cacbonat của hai kim loại kiém thé A, B liên tiếp bằng dung dịch HCI dư, thu được 0.5376 L khí CO: (đktc) (a) Xác định công thức và gọi tên quặng (b) Việt phương trình phản ứng điều chế A, B từ quặng này (c) So sánh tính chất hóa học của các kim loại A, B
Câu IV (1,5 điểm)
1 Mét chất hữu cơ A chứa ba nguyên tố C, H, O và chỉ có các nhóm chức có nguyên tử H linh động Cho A
tác dụng với Na dư thu được H; có số mol bằng số mol của A Ðun nóng A với H;SO, đặc & 180°C thu được chất B Hidrat hóa B thì sản phẩm chính thu được lại là chat A Cho 9,0 gam A tác dụng với dung dịch KHCO: dư, thu được 12,8 gam muối và giải phóng khí CO: (a) Xác định cấu tạo và gọi tên A (b) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho B tác dụng với H; (Ni t) Br: dung dịch KMnO,, phản ứng
trùng hợp B
(a) Cho biết các phương pháp làm tăng vận tốc và tăng hiệu suất phản ứng este hóa (b) Tiền hành phản img tr | mol CH;COOH và l mol C;H;OH thì hiệu suất phản ứng este hóa là 66,67% Muốn hiệu suất đạt 90% cần tiền hành este hóa 1 mol CH:COOH với bao nhiêu mol ancol2
Câu V (2,0 điểm)
1 Hoda tan m gam kim loại M vào dung dịch H;SO, loãng dư thì thoát ra 268.8 mL khí (ở 54, 6 xe và 2 atm) Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch thu được, lay kết tủa nung trong chân không đến khối lượng không đôi thì được 1.296 gam một chất rắn (hao hụt 10%) Xác định M và tính m
Trộn l.12 gam bột kim loại M nói trén voi 9,28 gam oxit sắt Fe, O, tao thành hỗn hợp X Hòa tan hết X bằng dung dịch H:SO; đặc nóng, thu được 0,784 L khí SO; (đktce) và dung dịch Y Đề khử hết ion Fe” có
trong dung dịch Y cần 100 mL dung dịch KI nông độ 1.1 M Viết các phương trình phản ứng và xác định công thức oxit sắt trên
Câu VI (2,0 điểm)
Thôi 0.728 L (đktc) hỗn hợp khí gồm một ankan (A) một ankadien (B) và một ankin (C) qua bình chứa dung dich AgNO, du trong NH; thay xuất hién 1,6] gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 1.07 gam Khí ra
khỏi bình này được thôi tiếp qua dung dịch nước brom dư thấy khối lượng bình tăng 0,81 gam và đã có 4,80
gam Br, tham gia phan tng Dot chay hoan toan khi ra khoi binh brom va hap thu san phâm cháy vào dung dịch Ba(OH); dư thu được 5.91 gam kết tủa
I._ Xác định công thức phân tir cua A, B va C
2 Cho B tac dung với dung dịch Bi; (tí lệ mol 1:1) thu được san phẩm cộng 1.2 và cộng 1.4 Xác định cau tao cua B va viet phương trình phản ứng minh họa
3 Lấy lượng ankin C có trong hỗn hợp trên trộn với khí hidro (có xúc tác Ni) roi đun nóng đến phản ứng hoàn toàn thì thu được hỗn hợp X Thôi X qua dung dich AgNO, du trong NH, thay xuất hiện 0.4025 gam kết tủa phần khí còn lại phản ứng vừa hết với 0.79 gam KMnO, trong dung dịch Tính thê tích H;:
(đkte) đã trôn vào
Trang 2
ĐÈ SỐ 5
MÔN HÓA HỌC
Câu I (1,5 điểm)
Dự đoán tính oxi hóa khử của các phân tử và ion HCI, SOs và Fe” Viết phản ứng minh họa
Hòa tan 8,4 gam kim loại M bằng dung dịch H;SO; đặc nóng dư, hay hòa tan 52,2 gam muỗi cacbonat kim loại này cũng trong dung dịch HzSO; đặc nóng dư, thì lượng khí sinh ra đều làm mat mau cùng một lượng brom trong dung dịch Viết các phương trình hóa học và xác định
1
9
_-
kim loại M, công thức phân tử muôi cacbonat
HƯỚNG DÃN GIẢI MƯỜI DE THỊ ĐẠI HỌC THAM KHẢO
._ HCI vừa có tính oxi hóa và vừa có tính khử ( H thê hiện tính oxi hóa; Cl thê hiện tính
khử)
+1
Fe + 2HC'l recb + H › (tính oxi hóa)
-l
4HCl + MnO; — CI 2+ MnCl, + 2H20 (tinh kh)
+4
SO) vua c6 tinh oxi hóa vừa có tính khử, do § có mức oxi hóa trung gian
S O, + 1/20: ———— S0): (tính khử)
t°
S O, + 2H,S > 3S | + 2H,0 (tinh oxi héa)
Fe** thể hiện tính oxi hóa, do có mức oxi hóa cao nhất
2Fe** + Cu — 2Fe™* + Cu™ (tinh oxi héa)
2M + 2mH2S0, — M2(SO,4),, + mSO, + 2mH,O (1)
M2(CO;), + (2m-n)H2SO,4 — M;(SO,)„ + (m-n) SO› + nCÓ; + (2m-n)HO (2)
Theo giả thiét Ngo) = Ngo, (>)
n=l.m=2—>M= 14.23 (loại)
n=l,.m=3—=M=09 S (loại)
n=2.m=3— M=56 (hợp lý), vậy M là Fe và công thức muối là EeCOs
Câu II (1,5 điểm)
Điều chế mỗi chất sau chỉ bằng hai phương trình phản ứng từ ankan tương ứng tùy chọn: (a)
1
5
_
andehit axetic, (b) ancol etylic, (c) polipropilen, (d) cao su buna va (e) hexacloran
H;S, C›;H¿, C,H,, C,H, H,
Trinh bay phuong phap phan biét cac khí sau đựng trong các bình riêng mat nhãn: CO, SO;,
Diéu ché bang hai phương trình phản ứng từ ankan tương ứng:
Andehit axetic (CH,CHO)
2CH¿ —lŠ0€_› C,H, + 3H;
lamlanhnhanh
Trang 3
Ancol etylic (C;H:OH)
C;H¿ — —> C;H,+H;
°
C,H, + HO —*—s CH;CH,OH
t°
Poli propilen [-(CH,-CH(CH;)-),]
CyHjp <-> C3He + CH,
cracking
nCH;—CH=CH, ——> +6 CH,}
CH, Cao su buna
C,H¡a — —> C,H¿+ 2H;
t°
nC¿Hạ —Ÿ%69-79©_› _(CH;-CH=CH-CH;-),
6-7atm
Hexacloran "Ta
CạÖH:„ ALO, /C50 C¿ÖHạ + 4H;
t"cao/ peao
Cl
as, 50°C
(Ð + 3C];
Cl
Trích dẫn mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm
Dùng quy tím âm, khí SO;, H;S làm quỳ tím hóa đỏ (nhóm A) Cac dung dich con Iai
không đôi màu quy là CO, C';H¿ạ, C;H;, C:;H;, H; (nhóm B)
Cho các mẫu thử nhóm A qua dung dich CuCh Mau thir nao tao kết tủa đen là H:S,
mẫu thử không tạo hiện tượng là SO;
H2S + CuCl, > CuS | đen + 2HC]
Lần lượt cho các mẫu thử nhóm B qua dung dịch AgNO; trong NH: Mẫu thử tạo kết
tủa vàng là C›H;
C;H; + 2AgNO; +2NH;: AgC=C Ag| + 2NH,NO;
Các mẫu thử còn lại cho lội qua dung dịch Br; Mẫu thử nào làm nhạt màu dung dich
Br> la C;H
C,H, + Bro — C,H,Br
Các mẫu thử còn lại không có hiện tượng gì là C›;H¿, H;, CO Đốt cháy các mẫu thử
Sau đó cho sản phim lién tuc qua CuSO, khan va dung dich Ca(OH), du Mẫu thử có
sản phâm lam CuSO, chuyén từ mau trắng sang màu xanh và có kết tủa trắng tạo thành
với Ca(OH); là C;H¿ Còn mẫu thir chi lam CuSO, chuyền từ trăng sang xanh là H;
Mẫu thử chỉ tạo kết tủa trắng với Ca(OH); là CO
C›Hạ + 7/2O; —› 2CO› + 3H-O
CO + 1/20, — CO,
H: + 1/20, — H,0
CuSO, khan + 5H2O — CuSO,.5H20
Trang 4Câu Ill (1,5 điểm)
Một côc nước cứng chứa 0,03 mol Na”, 0,01 mol Ca™*, 0,01 mol Mg””, 0,01 mol CT, 0.05 mol
HCO:' và 0,01 mol NOx Cốc nước này có độ cứng tạm thời, vĩnh cửu hay toàn phan? Dé
l
nghị các biện pháp triệt tiêu tính cứng của cốc nước này Viết phương trình phản ứng
họa (nếu có)
Hòa tan 2,208 gam một loại quặng chứa hai muối cacbonat của hai kim loại kiềm thô
minh
A, B
liên tiếp bằng dung dịch HCI dư, thu được 0,5376 L khí CO; (đktc) (a) Xác định công thức
và gọi tên quặng (b) Viết phương trình phản ứng điều chế A, B từ quặng này (c) So sánh tính
chât hóa học của các kim loại A, B
1 (a) Nyy = Myyo2 +na z: = 0,02mol
M** + 2HCO; —*—> MCOs| + HạO + CO;
0,02 0,05 0,02 0,04
0 0,01
Coc nước cứng có ó tính cứng tạm thời vì khi đun nóng các ion Ca?” và MgŸ” kết tủa
(b) Có bôn phương pháp: _
(1) phương pháp đun nóng
M(CO:); —_t, MCO,; + H,0+ CO,
(2) phương pháp dùng bazơ [NaOH hoặc Ca(OH)›]
Mg”” + 2OH' —› Mg(OH)›
HCO; + OH’ > CO,” + H;O
Ca** + CO,* 3 CaCO,
(3) phuong phap dung muối (Na;CO› hoặc Na;PO,)
MỸ” +CO;7 — MCO;
3M** + 2PO,` — M,(PO,),
(4) phương pháp dùng nhựa trao đôi ion
(a) Gọi công thức muối cacbonat MCO,
Ta có: MCO, + 2HCI —> MCI, + CO; + H;ạO
0.5376 nco, = 253 = 0,024mol
ames
> "NCO, = 0,024mol
2,208
MCO; 0024
Ma A < M <B (A,B la hai kim loại kiềm thô liên tiếp)
Vậy A là Mg, muôi cacbonat tương ứng là MgCO; và B là Ca, muôi cacbonat tương
ung la CaCQ3
Gọi Nyysco, =X} Mcaco, = Y-
_ |84x+100y = 2,208
Ta có:
x+y =0,024
=> x = y= 0,012mol (ti I€ mol hai muối là 1:1)
—+ M -92? > M =32
= Công thức quang MgCO;.CaCO, (dolomit)
Trang 5
(b) Hòa tan hoàn toàn mẫu quặng trong dung dịch HCI dư:
MgCO;CaCO, + 4HCI — CaCl, + MgCl, + 2CO, + 2H20 Thêm dung dịch Ca(OH); vào dung dịch thu được và lọc tách, thu được kết tủa A
chứa Mg(OH);; dung dịch nước lọc B chứa Ca(OH); và CaC];
MgCl, + 2NaOH — Mg(OH)› + 2NaC]
Trung hòa dung dịch B bằng dung dich HCl, c6 can va lấy sản phẩm rắn thu được
đem điện phân nóng chảy điêu chê Ca
Ca(OH), + 2HCI — CaCl, + 2H,O
CaCl, + Ca+ Cl,
Hòa tan kết tủa A trong dung dich HCl, c6 can va lay san phâm rắn thu được đem
điện phân nóng chảy điêu chê Mg
Mg(OH), + 2HCI — MgCl, + 2H20
MgCl, ine _y Mg + Cl,
(c) So sanh tinh chat héa hoc Ca va Mg: Ca là kim loại mạnh, còn Mg là kim loại trung
bình (kim loại hoạt động) Ví dụ Ca phản ứng mạnh với nước ở điều kiện thường, phản
ứng của Mg lại diễn ra rất chậm (có thể bỏ qua)
Câu IV (1,5 điểm)
Một chất hữu cơ A chứa ba nguyên tô C, H, O và chỉ có các nhóm chức có nguyên tử H linh động Cho A tác dụng với Na dư thu được H; có số mol bằng số mol của A Đun nóng A voi
H;SO; đặc ở 180°C thu duoc chất B Hidrat hóa B thì sản phâm chính thu được lại là chất A
Cho 9,0 gam A tác dụng với dung dịch KHCO: dư, thu được 12,8 gam muỗi và giải phóng
khí CO: (a) Xác định câu tạo và gọi tên A (b) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho B
1
tác dụng với H; (Ni, Ð Br;, dung dich KMnO., phản ứng trùng hợp B
(a) Cho biết các phương pháp làm tăng vận tốc và tăng hiệu suất phản ứng este hóa (b) Tiền hành phản ứng từ 1 mol CH;COOH và I mol C;H:OH thì hiệu suât phan ung este hoa la 66,67% Muốn hiệu suất đạt 90% cần tiên hành este hóa l mol CH;COOH với bao nhiêu mol
ancol?
._ Đặt công thức của A là RH, (với x là sô nguyên tử H linh động)
RH, + xNa — RNa, + x/2H;
Theo gid thiét ny =ny, >n=2
A tham gia phản ứng tách nước và tác dụng với muối tạo khí CO›, nên A là hợp chất
tạp chức chứa một nhóm ancol và một nhóm axit Đặt công thức AÁ là HO-R-COOH
HO-R-COOH + KHCO;: —› HO-R-COOK + CO; + H;O
Q 12.8
Ta co: = =R=28(R là-C›;H:.-
Vì A —HŠ94d ; g —†H:2 › A nên cấu tạo phù hợp của Á là:
CH,—CH,—COOH Axit -hidroxipropionic
|
HO
Phuong trinh phan ung:
H;SO,®
HO—CH>—CH>—COOH CH;=CH—COOH + H;O
Trang 6
CH==CH—COOH + Br,
CH;—CH;-COOH
CH —CH—COOH
Br Br 3CH›—=CH~COOH + 2KMnQO) + 4H2O — 2CHz~CH=COOK vn
+ + GH CH COOH + 2Mn0,
OH
(a) Cac phuong phap lam tang van tốc và tăng hiệu suất phản ứng este hóa:
RCOOH + HOR' 944 RCOOR' + HạO
180°C Tăng vân tốc: tăng nhiệt độ phản ứng, tăng nồng độ các chất tham gia phản ứng va
dùng H;SOs đậm đặc làm xúc tác
Tăng hiệu suất: tăng nồng độ axit hay nông độ ancol (dùng dư axit hay ancol), giảm
nông độ sản phẩm bằng cách oun cất đuôi este ra khỏi hỗn hợp phản ứng và dùng
nCH,=CH—COOH
Xác định hằng số cân bing:
CH:COOH + C›H:OH = CH:COOC›H: + HạO
_ [CH;COOCzH;][C;H;OH]_ (1/3)?
Đê hiệu suất đạt 90% Giả sử nếu H tính băng lượng axit phản ứng hết Gọi x là số mol
ancol ban đầu
CH;COOH + C;H:OH = CH;COOC›;H; + H;O
Ta có: ‡ ~€b — (x—0,9)x01 _—— ==x= 2,925mol (hợp lý)
x>l
Nếu H tính băng lượng ancol phản ứng hết Gọi y là số mol ancol tham gia phản ứng
CH:COOH + C';H:OH = CH:COOC›H: + HạO
„ (09) Py)” _ 4
Ta co: cb (1—0,9y) x (Oly) => y = 0,342 mol (hop ly)
y<l
Trang 7Câu V (2,0 điểm)
1 Hoa tan m gam kim loại M vào dung dịch H;SO, loãng dư thì thoát ra 268,8 mL, khí (ở 54,6°C va 2 atm) Thém dung dich NaOH du vao dung dich thu dugc, lay kết tủa nung trong chan khong đến khối lượng không đổi thì được 1,296 gam một chất rắn (hao hụt 10%) Xác định M và tính m
Trộn 1,12 gam bột kim loại M nói trên với 9,28 gam oxit sắt Fe,O, tạo thành hỗn hợp X Hòa tan hết X bằng dung dịch H;SO đặc nóng, thu được 0,784 L khí SO; (đktc) và dung dịch Y
Đề khử hết ion Fe” có trong dung dịch Y cần 100 mL dung dich KI nong d6 1,1 M Viết các phương trình phản ứng và xác định công thức oxit sắt trên
a Phương trình phản ứng:
2M + nH2SO,; > M;(SO.)„ + nH, (1)
M2(SO.), + 2nNaOQH — 2M(OH), +nNa2SO, (2)
Đặt số mol kim loại M là a mol Ta có:
an 2x0 2688
NH, =2 3402
~ x 273 1,2
273
™M 1,0, (2M + 16n)x 3 x 100 1,296
M =28n
n= 123
Tua= = 0,02 mol >m= 002x56= = “112g
b Các phản ứng có thê có:
2Fe,Oy + (6x-2y)H;SO — xFe2(SO4)s + (3x-2y)SO2 + (6x-2y)H20 (l)
0.784
nrạ =0.02mol, nsọ, = = 0,035mol
mg
Ne, ›(SO¡);/(4) 2 K =2x0JxI, l = 0,055mol
Trường hợp 1: Nếu không xây ra phản ứng (3)
|
D Fe, ($0,)42) = 5 Bee = 00Imol > Ne, ¢s0,), 1) = 94055 — 0,01 = 0,045mol
Aso, (2) = e = 0,03mol > ngo, 4) = 9,035 — 0,03 = 0,005mol
3x—2
Trường hợp 2: Nếu xảy ra phản ứng (3), gọi a, b, (c) lần lượt là số mol Fe,O,, Fe
tham gia cac phan ung (1), (2), (3)
EEE
Trang 8
Íb+c=0.02
a(56x +l6y)=9,28
b
=0.055
`
2 3x —
x= 3 5 b=0,035
—=—=— vậy công thức oxit sắt là Fe,QO,
Câu VI (2,0 điểm)
Thôi 0.728 L (đktc) hỗn hợp khí gôm một ankan (A), một ankadien (B) và một ankin (C) qua
bình chứa dung dịch AgNO; dư trong NH; thấy xuất hiện 1,61 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 1.07 gam Khí ra khỏi bình này được thôi tiếp qua dung dịch nước brom dư thây khôi lượng bình tăng 0.8] gam và đã có 4.80 gam Br; tham gia phản ứng Đốt cháy hoàn toàn khí ra khỏi bình brom và hấp thụ sản phâm cháy vào dung dịch Ba(OH)› dư thu được 5,91 gam kết tủa
1
5
_-
Xác định công thức phân tử của A, B và C
Cho B tác dụng với dung dịch Br, (tỉ lệ mol 1:1) thu được sản phẩm cộng 1,2 và cộng 1.4 Xác định cầu tạo của B và viết phương trình phản ứng minh họa
Lấy lượng ankin C có trong hỗn hợp trên trộn với khí hidro (có xúc tác Ni), rồi đun nóng đến phản ứng hoàn toàn thì thu được hỗn hợp X Thôi X qua dung dịch AgNO: dư trong NH: thây xuât hiện 0.4025 gam kết tủa, phần khí còn lại phản ứng vừa hết với 0,395 gam KMnO, trong
dung dịch Tính thể tích H; (đktc) đã trộn vào
Cho hỗn hop khi ankan (A); ankadien (B); ankin (C) vao dung dich AgNO;/NH; thì chỉ
có C' phản ứng Giả sử C không phải là axetylen HC=CH, dat cong thức C là RC=CH
(a mol)
RC=CH + AgNO, + NH; — RC=CAg + NH,NO,;
Độ giảm khối lượng của dung dịch Am = m J —m(ankin)
<= 1,61 - m (ankin) = 1,07
=> m (ankin) = 0,54 gam
R+25 R+132 0,54 1,61
Theo phan ung ta co:
=> R = 29 (C>Hs-)
Vay C la C,Hs-C=CH (etyl axetilen hay but-1-in)
0,728 22,4 Đặt công thức của ankan là CnHan,› và của ankandien là C,,H2m.2
Khi thôi qua dung dịch Br;, ankadien bị hấp thụ nên khối lượng bình tăng bằng khối
lượng ankadien bị hap thu
CmHam-2 + 2Brạ —> CmaHam-aBr¿
Taco: ny, = = 0,0325mol
48
ngẹ, = S0 =0,03mol,
l4m-2_ 2
Trang 9
nạ = nụ — ng — nc = 0.0225 - 0,015 = 0/0075 mol
Phương trình phản ứng:
a= l
CaH›a,› + O› —> nC1O› xã (n+l)H:O
CO, + Ba(OH); —> BaCO,| + H;O
_ 501 poy ì—
n BaCO; 197 =— 0.0 mi — co,
= 0,0075n = 0,03
=> n=4, vay A la CyHio
2 B tác dụng với dung dịch Br› (1:1) thu được thu được sản phẩm cộng I.2 và cộng l4.|
nên B là ankadien liên hợp, công thức cấu tạo là: CH;=CH-CH=CH; (buta-l,3-dien)
Br HạC~CH=CH-CH;
3 Hon hợp X thu được sau phản ứng thôi qua AgNO¿z/NH; xuât hién két tua, nghia 1a còn
ankin dư Phân khí còn lại tác dụng với KMnO: trong dung dịch, chứng tỏ có anken
sinh ra
(1) C,H;C=CH + H, - C,HsCH=CH;
(2) C,H;sC=CH + 2H, — C,;H;sCH-CH,
Cho ankin du tac dung AgNO2/NH3
C,HsC=CH + AgNO; + NH; — C2HsC=CAg| + NH.NO:
0,4025
161
1:1
CHz—=CH—CH=CH; + Brạ
RC,H,C=CAg — RC,H,C=CHdu — = 0,0025mol
Anken sinh ra phản ứng với KMnO,
3C,HsCH=CH; + 2KMnO, + 4H,0 — 3C,HsCH(OH)-CH2(OH) + 2MnO, + 2KOH
3 0,395 NC,H.CH=CH, => * 53 0,00375mol =nc H_c=CH(I)
Pa 0,0025 — 0,00375 = 0,00375
†C,H,C=CH(2) —
—= Iụ, =1c H,czcH(› + 2Dc,n.cscn(2y =0.01125mol