Giải chi tiết thi vào 10 chuyên Hóa Bắc Ninh

Nội dung text: Giải chi tiết thi vào 10 chuyên Hóa Bắc Ninh

1. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] Câu 1: (1,0 điểm) 1. Khơng dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy phân biệt các lọ mất nhãn đựng các dung dịch riêng biệt sau: NaOH, KCl, MgCl2, CuCl2, AlCl3. Hướng dẫn Chúng ta dùng phương pháp trộn từng cặp dung dịch và thống kê hiện tượng Đánh số thứ tự và trích mẫu thử của các dung dịch. NaOH KCl MgCl2 CuCl2 AlCl3 NaOH x Mg(OH)2 Cu(OH)2 Al(OH)3 KCl x MgCl2 Mg(OH)2 x CuCl2 Cu(OH)2 x AlCl3 Al(OH)3 x 3↓ (trắng, xanh, Khơng hiện 1↓ trắng keo, Thống kê 1↓ trắng 1↓ xanh keo trắng) tượng sau đĩ tan Dựa vào thống kê hiện tượng, ta nhận biết được từng dung dịch trên. Pt: MgCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)2↓ CuCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Cu(OH)2↓ AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓ Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 2. Hịa tan hỗn hợp gồm BaO, Al2O3, FeO trong một lượng nước dư, thu được dung dịch A và chất rắn B. Sục khí CO2 dư vào dung dịch A, phản ứng tạo kết tủa. Cho khí CO dư đi qua phần chất rắn B, đun nĩng thu được chất rắn C. Cho C tác dụng với dung dịch NaOH dư, thấy tan một phần cịn lại chất rắn D. Hịa tan hết D trong lượng dư dung dịch H2SO4 lỗng rồi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch KMnO4. Xác định thành phần các chất cĩ trong A, B, C, D và viết các phương trình hĩa học xảy ra. Hướng dẫn CO2 BaO ddA  Al(OH)3 HO Al O  2 23 dư Al O CO Al O NaOH Rắn B 2 3 dư Rắn C 2 3  Rắn D FeO dư dư FeO Fe Fe Pt: BaO + H2O → Ba(OH)2 Ba(OH)2 + Al2O3 → Ba(AlO2)2 + H2O Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O → Ba(HCO3)2 + 2Al(OH)3↓ FeO + CO → Fe + CO2↑ Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Câu 2: (1,5 điểm) 1. Nêu hiện tượng, viết các phương trình hĩa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: a. Cho Na vào dung dịch CuSO4 b. Cho từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch AlCl3 Hướng dẫn Phương pháp: Bước 1: dự đốn các phản ứng cĩ thể xảy ra [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa
2. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] Bước 2: chú ý đến màu sắc, mùi của kết tủa, khí và dung dịch sau phản ứng. Sau đĩ, thể hiện những gì quan sát được vào bài thi. a. Na + H2O → NaOH + ½ H2↑ 2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓ Hiện tượng: viên Na tan nhanh, chạy trên bề mặt cốc dung dịch, cĩ khí khơng màu, khơng mùi tỏa ra mạnh, dung dịch sau đĩ xuất hiện kết tủa màu xanh, khối lượng kết tủa tăng dần đến khi khơng đổi. b. KOH + AlCl3 → KCl + Al(OH)3↓ KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + H2O Hiện tượng: dung dịch xuất hiện kết tủa keo trắng, kết tủa tăng dần khi thêm tiếp KOH vào, sau đĩ kết tủa đạt tối đa, tiếp tục thêm KOH vào ta thấy kết tủa tan dần đến hết, dung dịch trong suốt trở lại. 2. Cho hỗn hợp các chất rắn gồm K2O, Ca(NO3)2, NH4NO3, KHCO3 với số mol bằng nhau vào nước dư. Sau khi phản ứng hồn tồn, đun nĩng để đuổi hết khí ra khỏi dung dịch thu được dung dịch B. Hãy viết các phương trình hĩa học xảy ra. Trình bày hiện tượng quan sát được khi cho quì tím vào dung dịch B. Hướng dẫn Giả sử số mol mỗi chất là 1 (mol) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa
3. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] K O :1 BTNT.NH 2  4 NH :1 3 Ca(NO32 ) :1 HO BTNT.Ca  2   CaCO :1 NH NO :1 3 43 BTNT.K  dd : KNO3 : 3 KHCO3 :1 Pt: K2O + H2O → 2KOH KOH + NH4NO3 → KNO3 + NH3↑ + H2O KOH + KHCO3 → K2CO3 + H2O K2CO3 + Ca(NO3)2 → CaCO3↓ + 2KNO3 Dung dịch B chỉ cĩ muối KNO3 (trung tính) nên khi cho quì tím vào ta nhận thấy quì khơng đổi màu. 3. Muối ăn bị lẫn tạp chất sau: Na2SO4, MgCl2, CaCl2, CaSO4. Hãy trình bày phương pháp hĩa học để loại bỏ các tạp chất trên và viết phương trình hĩa học xảy ra. Hướng dẫn CaSO4 : không tan NaCl,Na SO 24 BaSO : kết tủa lọc HO2 4 MgCl ,CaCl  NaCl,Na SO BaCl 22dư 24 2 NaCl,MgCl dư 2 CaSO4 MgCl22 ,CaCl CaCl2 ,BaCl 2 dư NaCl,MgCl Na CO  (Mg,Ca,Ba)CO Sau đĩ: 2  23 3 dư CaCl2 ,BaCl 2 dư dung dich NaCl Pt: Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓ MgCl2 + Na2CO3 → 2NaCl + MgCO3↓ CaCl2 + Na2CO3 → 2NaCl + CaCO3↓ BaCl2 + Na2CO3 → 2NaCl + BaCO3↓ Câu 3: (2,0 điểm) 1. Cho 30,3 gam dung dịch rượu etylic trong nước tác dụng với Natri dư. Sau khi phản ứng kết thúc, thu được 8,4 lít khí (đktc). Xác định độ rượu, biết khối lượng riêng của rượu etylic tinh khiết là 0,8 g/ml và của nước là 1,0 g/ml. Hướng dẫn m 46.0,6 VC H OH 34,5(ml) C25 H OH : x x y 2.0,375 x 0,6 25 d 0,8 Giả sử 30,3(g) H2 O : y 46x 18y 30,3 y 0,15 m 18.0,15 VHO 2,7(ml) Mol 2 d1 Độ rượu là %V của rượu nguyên chất trong dung dịch rượu. 34,5 → Độ rượu = .100% 92,740 37,2 2. Đốt cháy m gam một chất hữu cơ A (chứa các nguyên tố C, H, O) trong oxi dư, thu được 6,6 gam CO2 và 2,7 gam H2O. Khi hĩa hơi 3,7 gam A được thể tích bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Biết trong A phân tử A cĩ chứa 2 nguyên tử oxi. a. Tìm m. b. Tìm cơng thức phân tử và viết cơng thức cấu tạo của A, biết A tác dụng với Na và NaOH. [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa
4. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] Hướng dẫn  mA 3,7(g) MA 74 n nO 0,05 A2 A : axit(C H COOH) 25 CO2 : 0,15 Na BTNT.C Số H=2.Số C  A : C H O   nA 0,05 H O : 0,15 3 6 2 NaOH 2  A: có 2 nguyên tử O m 3,7(g)  Câu 4: (1,5 điểm) 1. Hịa tan hồn tồn a gam FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nĩng (lượng vừa đủ) cĩ chứa 0,075 mol H2SO4 thu được 168 ml khí SO2 (đktc). Xác định cơng thức oxit sắt. Hướng dẫn Fe2 O n (6 n)H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 (3 n)SO 2 (6 n)H 2 O 0,075 0,0075 8 Suy ra: 0,075(3 – n) = 0,0075.(6 – n) → n = → Fe3O4 3 2. Cho hỗn hợp X gồm Fe2O3, Al2O3, Na2O. - Thí nghiệm 1: hịa tan hỗn hợp X vào nước dư, thấy cịn lại 8 gam chất rắn. - Thí nghiệm 2: thêm vào X một lượng Al2O3 bằng 50% lượng Al2O3 cĩ trong X rồi lại làm như thí nghiệm 1, thấy cịn lại 13,1 gam chất rắn. - Thí nghiệm 3: thêm vào X một lượng Al2O3 bằng 75% lượng Al2O3 cĩ trong X rồi lại làm như thí nghiệm 1, sau phản ứng thấy cịn lại 18,2 gam chất rắn. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. Hướng dẫn Na O : x Na O : x Na O : x 2 2 2 (1) Al2 O 3 : 0,2 (2) Al 2 O 3 : 0,3  (3) Al 2 O 3 : 0,35 FeO:z2 3 FeO:z 2 3 FeO:z 2 3 Rắn: Fe O : z Al O :0,3 x Al O :0,35 x 23 Rắn 2 3 Rắn 2 3 Fe2 O 3 :z Fe 2 O 3 :z Na2 O :15,5(g) 160z 8 z 0,05 Suy ra m Al23 O : 20,4(g) 102(0,3 x) 160z 13,1 x 0,25 Fe23 O : 8(g) Câu 5: (2,0 điểm) 1. Dùng V lít khí CO (đktc) khử hồn tồn 8 gam oxit kim loại M, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí R. Tỉ khối của R so với hiđro là 19. Cho R hấp thụ hồn tồn vào 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M thu được 10 gam kết tủa. a. Xác định kim loại và cơng thức oxit kim loại M. b. Tìm V Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa
5. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] M CO CO Ca(OH) MO  Rdư  2 CaCO 2n V(lít) 0,125(mol) 3 CO2 8(g) 0,1 M 38 a) M2On + nCO → 2M + nCO2 Giả sử số mol của oxit M là: x (mol) Với CO2 sục vào kiềm ta cĩ 2TH: TH1: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 0,1 ←0,1 (2M 16n)x 8 Mx 3,2 n 2 Cu nCO nO nx 0,1 2 (Oxit)) M 32n M 64 TH2: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 0,125 ←0,125 CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 0,025→ 0,025 Dư: 0,1 → nCO2 = 0,15 Mx 2,8 (2M 16n)x 8 n3 Fe 56 nCO2 nO (Oxit)) nx 0,15 Mn M 56 3 Vậy cĩ 2 kim loại thỏa mãn đĩ là: Cu và Fe b) CO2 : 0,1 BTNT.C TH  CO V 3,584(l) 1CO : 0,06 b.đầu nCO dư M 38 0,6 0,16 nCO 2 CO2 : 0,15 BTNT.C TH2  CO b.đầu V 5,376(l) COdư : 0,09 0,24 Vậy cĩ 2 giá trị của V thỏa mãn đề bài là: (3,584; 5,376) (lít) 2. Cho m gam Na và 50 ml dung dịch HCl aM. Khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 1,344 lít khí H2 (đktc) và dung dịch A. Cho dung dịch A vào 50 ml dung dịch AlCl3 0,5M, phản ứng xong thu được 0,78 gam kết tủa và dung dịch B. a. Tìm m và a. b. Cho 0,448 lít CO2 (đktc) từ từ vào dung dịch B. Tính khối lượng kết tủa thu được. Hướng dẫn a) Vì dung dịch A tạo kết tủa với AlCl3 nên dung dịch cĩ NaOH → Na dư, HCl hết Giả sử số mol của Na là: x (mol) Pt: Na + HCl → NaCl + ½ H2 0,05a ←0,05a Na + H2O → NaOH + ½ H2 Dư: (x – 0,05a)→ (x – 0,05a) → nH2 = 0,5x = 0,06 → x = 0,12 → m = 2,76 (g) Vì nAl(OH)3 < nAlCl3 nên cĩ 2TH [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa
6. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] TH1: kết tủa Al(OH)3 chưa bị hịa tan AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓ 1 (x – 0,05a)→ (x 0,05a) 3 x 0,12 1 a 1,8 (M) (x 0,05a) 0,01 3 TH2: kết tủa Al(OH)3 bị hịa tan một phần AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓ 0,025→ 0,075 0,025 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 0,015→ 0,015 x 0,12 a 0,6 (M) x 0,05a 0,09 Vậy cĩ 2 giá trị của a thỏa mãn là: (0,6 và 1,8) (M) b) CO2 + NaAlO2 + H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓ CO2 B: NaAlO 2 Al(OH) 3 m  1,17 (g) 0,02 0,015 0,015 Chú ý: CO2 dư khơng hịa tan được kết tủa Al(OH)3 Câu 6: (2,0 điểm) 1. Cho 2,7 gam hỗn hợp X gồm Fe, Zn tác dụng với dung dịch CuSO4. Sau một thời gian phản ứng thu được 2,84 gam chất rắn Z. Cho chất rắn Z vào dung dịch H2SO4 lỗng dư, sau khi phản ứng kết thúc thấy khối lượng rắn giảm 0,28 gam và dung dịch thu được chỉ chứa một muối duy nhất. Tính phần trăm khối lượng sắt trong hỗn hợp. Hướng dẫn Zn : x CuSO4 H 2 SO 4  Z  mRắn giảm 0,28(g) Fe : y 2,84(g) 2,7(g) Dung dịch thu được cuối cùng chỉ cĩ 1 muối nên muối đĩ là FeSO4 và Z gồm: Fedư ; Cu Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓ Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ mRắn giảm = mFedư → nFedư = 0,005 65x 56y 2,7 x 0,02 Fe : 0,28(g) %mFe:41,48% Z 0,28 64(x y 0,005) 2,84 y 0,025 Cu : x (y 0,005) Vậy % khối lượng Fe trong X là: 41,48% 2. Hịa tan hồn tồn 14,4 gam FeO bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 24,5% thu 0 được dung dịch A. Làm lạnh dung dịch A xuống 5 C thấy tách ra m gam FeSO4.7H2O và cịn lại dung dịch cĩ nồng độ 12,18%. Tìm m. Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa
7. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] FeSO42 .7H O H SO o FeO 24 ddA  t 24,5% dd : FeSO4 0,2(mol) 14,4(g) 12,18% Pt: FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O 0,2→ 0,2 98.0,2 → mdd(H2SO4) = 80(g) và mFeSO4 = 152.0,2 = 30,4 (gam) 24,5% Chất tan Dung dịch t0C 30,4(g) 94,4(g) 50C 30,4 – 152x 94,4 – 278x → 30,4 – 152x = 12,18%.(94,4 – 278x) → x = 0,16 → m = 44,48 (gam) Vậy giá trị của m là: 44,48 (gam) 3. Cho 26,91 gam kim loại M vào 700 ml dung dịch AlCl3 0,5M, sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được V lít H2 (đktc) và 17,94 gam kết tủa. Xác định M và V. Hướng dẫn M tác dụng với AlCl3 cĩ khí thốt ra và kết tủa → M là kiềm hoặc kiềm thổ (-Be, Mg) AlCl  H:V M  3 2 0,35(mol) x(mol) Al(OH)3 : 0,23 M + nH2O → M(OH)n + 0,5nH2↑ x→ x 0,5nx Vì nAl(OH)3 < nAlCl3 nên cĩ 2TH: TH1: kết tủa Al(OH)3 chưa bị hịa tan 3M(OH)n + nAlCl3 → 3MCln + nAl(OH)3↓ 0,69 ←0,23 n Mx 26,91 n1 0,69 M 39n K và V = 7,728 (lít) x M 39 n TH2: kết tủa Al(OH)3 bị hịa tan một phần 3M(OH)n + nAlCl3 → 3MCln + nAl(OH)3↓ 1,05 ←0,35→ 0,35 n M(OH)n + nAl(OH)3 → M(AlO2)n + 2nH2O 0,12 ←0,12 Mx 26,91 1,05 n 1 M 23(Na) 1,05 M( 0,12) 26,91 Na 0,12 x n n 2 M lẻ(loại) n và V = 26,208 (lít) Vậy cĩ 2 giá trị thỏa mãn là: (M; V) = (K; 7,728) và (Na; 26,208) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa
8. [GIẢI CHI TIẾT THI VÀO 10 CHUYÊN HĨA BẮC NINH 2017] [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hĩa