38 Đề thi chính thức vào 10 môn Hóa cực hay có lời giải chi tiết (Đề số 03)
9 câu hỏi
Điện phân dung dịch muối ăn với điện cực trơ có màng ngăn xốp
Mô tả hiện tượng và viết các phương trình hóa học của các phản ứng để minh họa cho thí nghiệm
Hiện tượng thí nghiệm: Ở catot có khí không màu thoát ra, ở anot có khí màu vàng lục thoát ra.
2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 ↑ + H2 ↑
Nhỏ chậm nước vào nhôm cacbua
Mô tả hiện tượng và viết các phương trình hóa học của các phản ứng để minh họa cho thí nghiệm
Hiện tượng thí nghiệm: Al4C3 tan dần, có hiện tượng sủi bọt khí, xuất hiện kết tủa keo trắng.
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 ↓ + 3CH4 ↑
Nhỏ chậm dung dịch NaHSO4 vào dung dịch Na2CO3
Mô tả hiện tượng và viết các phương trình hóa học của các phản ứng để minh họa cho thí nghiệm
Hiện tượng thí nghiệm: Ban đầu không có hiện tượng, sau một thời gian thấy xuất hiện sủi bọt khí.
NaHSO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + NaHCO3 + H2O
NaHSO4 + NaHCO3 → Na2SO4 + H2O + CO2 ↑
Cho 2,791 g hỗn hợp rắn chứa hai chất Na2SO4 và Pb(NO3)2 trong nước, đun nóng nhẹ, thu được kết tủa. Sau khi lọc, rửa và sấy khô thu được 1,515 g chất rắn. Dung dịch qua lọc thấy có tạo kết tủa với dung dịch Pb(NO3)2 0,5 M, trái lại không cho kết tủa với dung dịch Na2SO4 0,5 M.
(a) Viết phương trình phản ứng và phương trình ion rút gọn.
(b) Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp.
(a) Phương trình hóa học: Na2SO4 + Pb(NO3)2 → PbSO4 ↓ + 2NaNO3
Phương trình ion thu gọn: Pb2+ + SO42- → PbSO4 ↓
(b) Do dung dịch qua lọc thấy có tạo kết tủa với dung dịch Pb(NO3)2 0,5 M, trái lại không cho kết tủa với dung dịch Na2SO4 0,5 M nên Pb(NO3)2 phản ứng hết, Na2SO4 còn dư
Số mol của kết tủa:
Khối lượng của Pb(NO3)2 trong hỗn hợp ban đầu là:
Thành phần phần trăm về khối lượng của Pb(NO3)2 trong hỗn hợp ban đầu là:
Cho 37,5 mL dung dịch NaOH 0,20 M thật chậm vào 50,00 mL dung dịch CuSO4 0,1 M, tất cả ion đồng và hyđroxit trong dung dịch chuyển sang dạng kết tủa Cux(OH)y(SO4)z.
(a) Xác định tỉ lệ x:y:z trong Cux(OH)y(SO4)z.
(b) Xác định chất còn lại trong dung dịch sau khi tạo thành kết tủa và nồng độ mol tương ứng. Cho rằng thể tích của kết tủa không đáng kể.
(c) Thực tế kết tủa là muối ngậm nước [Cux(OH)y(SO4)z.nH2O]. Khi đun nóng hợp chất này trong điều kiện không có không khí, nhận thấy chất bay hơi chỉ là nước và khối lượng chất rắn còn lại 81,63% so với khối lượng chất rắn ban đầu. Xác định công thức đúng của muối ngậm nước.
(a)
(b) Chất còn lại trong dung dịch sau khi kết tủa là Na2SO4.
(c)
Hỗn hợp các oxit MgO, Al2O3 và Fe3O4 được dùng làm xúc tác cho quá trình tổng hợp NH3. Hòa tan hoàn toàn 20,68 gam hỗn hợp X gồm MgO, Al2O3 và Fe3O4 vào 450 mL dung dịch H2SO4 1,0 M được dung dịch Y. Để trung hòa ¼ dung dịch Y cần 25,00 mL dung dịch NaOH 1,0 M thu được dung dịch Z. Cô cạn cẩn thận dung dịch Z trong điều kiện không có không khí thu được m gam rắn khan T. Nếu lấy ¼ dung dịch Y lội từ từ qua cột chứa bột sắt, sau đó cô cạn cẩn thận dung dịch sau khi qua cột trong điều kiện không có không khí thì thu được chất rắn khan có khối lượng lớn hơn khối lượng của T là 1,105 gam.
(a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
(b) Tính phần trăm khối lượng của nguyên tố oxy trong hỗn hợp X.
(c) Tính phần trăm khối lượng của các oxit trong hỗn hợp X
(a) Hòa tan MgO, Al2O3 và Fe3O4 vào H2SO4:
(1) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
(2) Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
(3) Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Trung hòa Y:
(4) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Cho dung dịch Y (MgSO4, Al2(SO4)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, H2SO4) qua cột chứa bột sắt:
(5) H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2
(6) Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
(b) nH2SO4 = 0,45.1 = 0,45 mol
Gọi số mol của MgO, Al2O3 và Fe3O4 trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y, z (mol)
Ta có: 40x + 102y + 232z = 20,68 (*)
- Khi hòa tan hỗn hợp vào H2SO4:
- Trung hòa ¼ dung dịch Y cần 0,025 mol NaOH vậy trung hòa Y cần 0,1 mol NaOH:
Theo PTHH (4): nH2SO4 dư = 0,5nNaOH = 0,05 mol
=> 0,45 – x – 3y – 4z = 0,05
=> x + 3y + 4z = 0,4 (**)
Dung dịch thu được chứa các chất:
- Giả sử dẫn toàn bộ dung dịch Y qua cột chứa bột Fe:
(5) H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2
0,05 → 0,05 (mol)
(6) Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
z → 3z (mol)
Dung dịch sau chứa các chất tan:
Theo đề bài ta có: mK – mT = 4.1,105
=> [120x + 342y + 152(4z + 0,05)] – [120x + 342y + 152.z + 400z + 0,05.142] = 4,42
=> z = 0,07 (***)
Từ (*) (**) (***) ta giải được z = 0,06; y = 0,02; z = 0,07
Số mol của nguyên tố O trong hỗn hợp X:
nO = nMgO + 3nAl2O3 + 4nFe3O4 = 0,06 + 3.0,02 + 4.0,07 = 0,4 mol
Khối lượng của O: mO = 0,4.16 = 6,4 (gam)
Phần trăm khối lượng của nguyên tố O:
Trinitrotoluen là một loại thuốc nổ, có công thức phân tử C7H5N3O6, khi nổ tạo thành hỗn hợp khí cacbon monoxid, hơi nước, nitơ và muội than.
(a) Viết phản ứng nổ của TNT. Lưu ý phản ứng nổ không phải là phản ứng cháy.
(b) Hexanit là một loại chất nổ có chứa theo khối lượng 60% TNT và 40% HND (có công thức phân tử C12H5N7O12). Tính thành phần % theo khối lượng và theo số mol của các nguyên tố có trong Hexanit. Từ tỷ lệ số mol các nguyên tố, đề nghị các chất có thể tạo thành từ quá trình nổ Hexanit và tính hàm lượng % theo số mol của các chất đó.
(a) Phản ứng nổ của TNT: 2C7H5N3O6 → 3N2 + 5H2O + 7CO + 7C
(b) 100 gam thuốc nổ Hexanit có chứa 60 gam TNT và 40 gam HND.
Số mol của từng chất là:
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:
- Phần trăm khối lượng mỗi nguyên tố trong Hexanit:
- Sản phẩm nổ của Hexanit là N2, H2O, CO, C
- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta tính được số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:
Phần trăm số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:
Một nhà máy phát điện vận hành bằng các đốt cháy nhiên liệu phức hợp có công thức trung bình là C11H7S. Giả sử nguồn không khí cung cấp chỉ chứa N2 và O2 có tỷ lệ mol 3,76:1,00 và N2 không cho phản ứng. Ngoài nước tạo thành, lượng cacbon trong nhiên liệu được chuyển hóa hoàn toàn thành CO2 và lưu huỳnh chuyển hóa thành SO2.
(a) Viết phương trình phản ứng cháy của C11H7S.
(b) Để phản ứng cháy xảy ra hoàn toàn, thực tế cần dùng dư 20% lượng oxy so với tỷ lượng lý thuyết. Tính khối lượng (kg) và thể tích (ở đktc, m3) không khí cần sử dụng để đốt cháy hoàn toàn 1 tấn C11H7S.
(c) Tính tổng khối lượng CO2 và SO2 tạo thành trong điều kiện của câu (b) trên
Do lấy dư 20% oxi so với lượng cần đốt cháy nên lượng oxi đã lấy là:
Tổng khối lượng CO2 và SO2 :
Chú ý:
Lượng O2 lấy dư 20% so với với lượng cần thiết => tính mol O2 chính xác
Cho 5 hợp chất hữu cơ A, B, C, D và E là các đồng phân của nhau (chỉ chứa C, H và O), trong đó cacbon chiếm 55,8% và có khối lượng mol phân tử nhỏ hơn 170 g/mol.
(a) Xác định công thức phân tử chung của A, B, C, D và E.
Trong 5 chất, chỉ có 2 hợp chất A và B cho phản ứng với dung dịch NaHCO3 (có sủi bọt khí), cả A và B đều có nhóm CH3, nhưng hợp chất B có đồng phân cis/trans.
Cho từng chất C, D và E phản ứng với dung dịch NaOH, sau đó trung hòa bằng dung dịch HCl, từ C thu được các chất hữu cơ F và G, từ D thu được các chất hữu cơ H và I, từ E thu được các chất hữu cơ K và L. Trong đó G là hợp chất không bền và chuyển hóa ngay thành G’ (G và G’ có cùng công thức phân tử). Cho biết F, H và K cũng cho phản ứng với dung dịch NaHCO3. Khi oxy hóa bằng H2CrO4, hợp chất G’ chuyển hóa thành F và hợp chất L chuyển hóa thành H. Phản ứng của H với bạc nitrat trong amoniac chỉ tạo thành các chất vô cơ.
(b) Xác định công thức cấu tạo của các chất và viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra. Cho biết trong các phản ứng trên crôm chuyển hóa thành H2CrO3.
(c) Viết phương trình phản ứng polime hóa của A và C.
(d) Một trong hai polime thu được trong câu (c) tan dễ trong dung dịch NaOH nguội, polime còn lại không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch NaOH nóng. Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra và giải thích vì sao có sự khác biệt trên.
(a) Gọi CTPT của các chất là CxHyOz
M<170 => mC<170.55,8% => 12x<94,86 => x<7,9
Vậy CTPT có dạng: C4HyOz (y≤10)(Do M là các số nguyên và là số chẵn)
Ta có: 12.4 + y + 16z = 86 => y + 16z = 38
+ z = 1: y = 22 (loại)
+ z = 2: y = 6 (nhận)
Vậy CTPT của các chất là: C4H6O2
b) A, B đều có nhóm CH3 và phản ứng với NaHCO3 tạo khí và chỉ có B có đồng phân hình học nên cấu tạo của A và B là:
A: CH2=C(CH3)-COOH
B: CH3-CH=CH-COOH
F, H, K có phản ứng với NaHCO3 tạo khí nên F, H, K là các axit.
- G là hợp chất không bền và chuyển hóa ngay thành G’ (G và G’ có cùng công thức phân tử) và khi oxy hóa bằng H2CrO4, hợp chất G’ chuyển hóa thành F nên G’ và F có cùng số nguyên tử C
C: CH3COOCH=CH2
F: CH3COOH
G: CH2=CH-OH
G’: CH3CHO
- H có phản ứng với NaHCO3 tạo khí nên H là axit. Mặt khác, phản ứng của H với bạc nitrat trong amoniac chỉ tạo thành các chất vô cơ nên H là HCOOH
D: HCOOCH2-CH=CH2
H: HCOOH
I: CH2=CH-CH2-OH
- L bị oxi hóa tạo HCOOH nên L là CH3OH
E: CH2=CH-COOCH3
K: CH2=CH-COOH
L: CH3OH
(1) CH2=C(CH3)-COOH (A) + NaHCO3 → CH2=C(CH3)-COONa + H2O + CO2
(2) CH3-CH=CH-COOH (B) + NaHCO3 → CH3-CH=CH-COONa + H2O + CO2
(3) CH3COOCH=CH2 (C) + NaOH → CH3COONa + CH3CHO (G’)
(4) CH3COONa + HCl → CH3COOH (F) + NaCl
(5) HCOOCH2-CH=CH2 (D) + NaOH → HCOONa + CH2=CH-CH2-OH (I)
(6) HCOONa + HCl → HCOOH (H) + NaCl
(7) CH2=CH-COOCH3 (E) + NaOH → CH2=CH-COONa + CH3OH (L)
(8) CH2=CH-COONa + HCl → CH2=CH-COOH (K) + NaCl
(9) CH3CHO + H2CrO4 → CH3COOH + H2CrO3
(10) CH3OH + 2H2CrO4 → HCOOH + 2H2CrO3 + H2O
(11) HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3
(c) Phản ứng polime hóa của A và C:
(d)
