38 Đề thi chính thức vào 10 môn Hóa cực hay có lời giải chi tiết (Đề số 07)

(a) Từ hình ảnh bộ dụng cụ ta thấy đây là bộ dụng cụ để điều chế các khí không tác dụng được với nước, và không tan hoặc rất ít tan trong nước

=> khí C có thể điều chế được là các khí: H₂, C₂H₂, SO₂

Cl₂ và HCl không điều chế được vì tan trong nước

CO không điều chế được bằng bộ dụng cụ này trong phòng thí nghiệm.

(b)

Điều chế: H₂ ; A có thể là HCl hoặc H₂SO₄ loãng ; B là có thể là kim loại Zn, Fe…

2HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂↑

Điều chế: C₂H₂; A là H₂O ; B là CaC₂ rắn

2H₂O + CaC₂ → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

Điều chế: SO₂ ; A là HCl ; B là Na₂SO₃ rắn

2HCl + Na₂SO₃ → 2NaCl + SO₂↑ + H₂O

 

Có 5 lọ: Na₂SO₄, (CH₃COO)₂Ba, Al₂(SO₄)₃, NaOH và Ba(OH)₂

Rót từ từ các chất từ lọ này vào lọ khác ta có bảng sau:

 

Dấu ‘ – ‘ thể hiện không có phản ứng xảy ra.

Từ giả thiết bài toán:

- Rót dung dịch từ lọ (4) vào lọ (3) hoặc (5) đều tạo kết tủa => lọ (4) có thể là Na₂SO₄ hoặc (CH₃COO)₂Ba vì từ bảng ta thấy 2 chất này cùng tạo 2 kết tủa với các chất khác.

- Rót từ từ đến dư dd trong lọ (2) vào lọ (1) thì có kết tủa sau đó kết tủa tan dần tạo thành dung dịch trong suốt => lọ (2) là NaOH; lọ (1) là Al₂(SO₄)₃

- Rót từ từ đến dư dd lọ (5) vào lọ (1) thì có kết tủa sau đó kết tủa tan một phần => lọ (5) là Ba(OH)₂ và lọ (1) là Al₂(SO₄)₃.

- Từ lọ (5) là Ba(OH)₂ => lọ (4) là Na₂SO₄ => lọ (3) là (CH₃COO)₂Ba

Kết luận: Vậy thứ tự các lọ là:

(1) Al_­2(SO₄)3

(2) NaOH

(3) (CH₃COO)₂Ba

(4) Na₂SO₄

(5) Ba(OH)₂

 Các phản ứng hóa học xảy ra:

Na₂SO₄ + (CH₃COO)₂Ba → BaSO₄↓ + 2CH₃COONa

Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ +  2NaOH

6NaOH + Al₂(SO₄)₃ → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

NaOH dư + Al(OH)₃↓ → NaAlO₂ + 2H₂O

Ba(OH)₂ + Al₂(SO₄)₃ → 2Al(OH)₃↓ + 3BaSO₄↓ (không tan khi cho Ba(OH)₂ dư)

 

Ba(OH)₂ + 2Al(OH)₃↓ → Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O

n_HCl = 0,3.0,5 = 0,15 (mol) ; n_CO2= 1,12 :22,4 = 0,05 (mol)

Khi nhỏ từ từ dd HCl vào dung dịch hỗn hợp NaHCO₃ và Na₂CO₃ sẽ xảy ra phản ứng theo thứ tự:

HCl + Na₂CO₃ → NaHCO₃ + NaCl    (1)

HCl + NaHCO₃ → CO₂ + H₂O           (2)

Vì dung dịch X sau phản ứng + Ca(OH)₂ dư thu được 20 gam kết tủa nữa => trong dd X có chứa NaHCO₃ dư => HCl phản ứng hết

2NaHCO₃ + Ca(OH)₂ dư → CaCO₃ + Na₂CO₃ + H₂O  (3)

0,4                                    ← 0,2            (mol)

n_CaCO3 = 20 :100 = 0,2 (mol)

Từ PTHH (3) => n_{NaHCO3 dư} = 2n_CaCO3 = 0,4 (mol)

HCl+  Na₂CO₃ → NaHCO₃ + NaCl    (1)

(0,15 – 0,05)    → 0,1     → 0,1     (mol)

HCl     +   NaHCO₃ → CO₂ + H₂O (2)

0,05      ← 0,05        ← 0,05        (mol)

Từ PTHH (2): n_HCl(2) = n_NaHCO3(2) =  n_CO2 = 0,05 (mol)

=> n_HCl(1) = ∑ n_HCl – n_HCl(2) = 0,15 – 0,05 = 0,1 (mol)

Từ PTHH (1): n_Na2CO3 = n_HCl = 0,1 (mol)

n_NaHCO3(1) = n_HCl(1) = 0,1 (mol)

Ta có: n_NaHCO3(1) + n_{NaHCO3 bđ} =  n_NaHCO3(2)  + n_{NaHCO3 dư}

=> n­_{NaHCO3 bđ} =  0,05 + 0,4 – 0,1 = 0,35 (mol)

=> a = m_Na2CO3 + m_{NaHCO3 bđ} = 0,1.106 + 0,35.84 = 40 (g)

A, B, C đều là các  hợp chất vô cơ của natri.

dd A + dd B → khí X

dd A + dd C → khí Y

=> A,B, C đều phải là các chất tan được trong nước (tính tan vật lí)

=> A phải có tính axit thì mới tác dụng được với dd B, C để giải phóng ra khí

X, Y đều tác dụng được với dd kiềm => X, Y đều là oxit axit

=> A là NaHSO₄

B là Na₂SO₃ hoặc NaHSO₃

C là Na₂CO₃ hoặc NaHCO₃

2NaHSO₄ + Na₂SO₃ → 2Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O

NaHSO₄ + NaHSO₃ → Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O

2NaHSO₄ + Na₂CO₃ → 2Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

NaHSO₄ + NaHCO₃ → Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

SO₂, CO₂ đều tác dụng được với dung dịch kiềm

Ví dụ:

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ +H₂O

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

Thành phần chính của thủy tinh là Na₂SiO₃ và CaSiO₃

Các PTHH điều chế thủy tinh từ cát trắng ( SiO₂); sôđa (Na₂CO₃) ; đá vôi (CaCO₃)

CaCO₃ →t∘ CaO + CO₂↑

SiO₂ + CaO →t∘ CaSiO₃

SiO₂ + Na₂CO₃ →t∘ Na₂SiO₂ + CO₂

Số mol SO₂ có trong 50 lít không khí là: 

Nồng độ của SO₂ trong 50 lít không khí là:

Ta thấy nồng độ của SO₂ = 3,75.10^-6 (mol/ m³) < 3.10^-5 (mol/m³)

=> Lượng SO₂ này chưa vượt quá nồng độ bị ô nhiễm

Vậy không khí trong thành phố này không bị ô nhiễm SO₂.

Hỗn hợp sản phẩm gồm: HCl, Cl₂ dư, H₂ dư. Khi cho phản ứng với AgNO₃ chỉ có HCl phản ứng.

HCl + AgNO₃ → AgCl + HNO₃ (2)

0,05                 ← 0,05                (mol)

Từ PTHH (2): n_HCl = n_AgCl = 0,05 (mol)

Từ PTHH (1): n_Cl2pư = n_{H2 pư} = ½ n_HCl = ½. 0,05 = 0,025 (mol)

Vì n_Cl2bđ < n_H2 => Hiệu suất được tính theo Cl₂

Vậy bạn học sinh đã tính đúng hiệu suất phản ứng giữa Cl₂ và H₂.

Chú ý:

3.Tính hiệu suất theo chất phản ứng hết khi H =100%

 Y, Z đều làm mất màu dung dịch Br₂ mà từ Z có thể điều chế axit axetic bằng 2 phản ứng nên Z là CH₂=CH₂ hoặc CH≡CH

TH₁: Z là CH₂=CH₂, Y là CH≡CH, X là CH₃-CH₃

PTHH:

CH≡CH + 2Br₂ → CHBr₂-CHBr₂

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

CH₂=CH₂ + H₂O →80∘CHgSO4,H2SO4 CH₃-CH₂-OH

CH₃-CH₂-OH + O_{2  →mengiam} CH₃COOH + H₂O

TH₂: Z là CH≡CH, Y là CH₂=CH₂, X là CH₃-CH₃

CH≡CH + 2Br₂ → CHBr₂-CHBr₂

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

CH=CH + H₂O →80∘CHgSO4,H2SO4 CH₃CHO

CH₃CHO + O₂ →xt,t∘ CH₃COOH

 Trong phòng thí nghiệm, quá trình điều chế khí Z thường bị lẫn SO₂ nên Z là C₂H₄.

Vậy để tách SO₂ ra khỏi hỗn hợp C₂H₄ và SO₂ ta có thể dùng các chất: Ca(OH)₂, K₂SO₃.

PTHH:

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O

K₂SO₃ + SO₂ + H₂O → 2KHSO₃

* Thí nghiệm 1: Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch Br₂

Đặt số mol anken A và ankin B lần lượt là x và y (mol)

n_X = x + y = 0,5 (1)

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

x             x

C_mH_2m-2 + 2Br₂ → C_mH_2m-2Br₄

y                    2y

=> n_Br2 = x + 2y = 0,8 (2)

Từ (1) và (2) ta có: 

* Thí nghiệm 2: Đốt cháy hỗn hợp X

Hấp thụ CO₂ vào dung dịch Ca(OH)₂ thấy xuất hiện kết tủa, thêm KOH dư vào dung dịch thu được lại tiếp tục xuất hiện kết tủa nên ta có các phương trình hóa học sau:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,25                  ←   0,25

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

0,05           ←            0,025

Ca(HCO₃)₂ + 2KOH → K₂CO₃ + CaCO₃ + 2H₂O

0,025                ←                       0,025

n_CO2 = 0,25 + 0,05 = 0,3 mol

Ta có: m _{dung dịch giảm} = m_CaCO3 – m_CO2 – m_H2O => 7,48 = 25 – 0,3.44 – m_H2O

=> m_H2O = 4,32 gam => n_H2O = 4,32/18 = 0,24 mol

Mặt khác, n_B = n_CO2 – n_H2O = 0,3 – 0,24 = 0,06 mol

=> n_A = 0,06(2/3) = 0,04 mol

BTNT C: n_CO2 = n.n_A + m.n_B => 0,04n + 0,06m = 0,3

=> 2n + 3m = 15 (n≥2, m≥2)

m	2	3	4
n	4,5	3	1,5

 Vậy A là C₃H₆ và B là C₃H₄

Khối lượng của hỗn hợp là: m = m_C3H6 + m_C3H4 = 0,04.42 + 0,06.40 = 4,08 (gam)

- Dầu ăn tan trong benzen tạo thành dung dịch đồng nhất.

- Nước không tan trong dầu ăn và benzen, phân thành 2 lớp:

+ Lớp trên là dầu ăn và benzen

+ Lớp dưới là nước cất

Bột mì có chứa tinh bột, bột giấy có chứa xenlulozo

n_CO2 = 2,688/22,4 = 0,12 mol; n_H2O = 2,52/18 = 0,14 mol

Ta thấy n_H2O>n_CO2 => ancol là ancol no, đơn chức, mạch hở

Gọi công thức chung của ancol là C_kH_2k+2O (k €N*)

 Giả sử:

=> n_H2O – n_CO2 = nx – (n+1)x + (m+1)y – (m+2)y + (k+1)z – kz

=> 0,14 – 0,12 = -x - y + z hay -x - y + z = 0,02 (1)

BTNT ta tính được số mol của các nguyên tố:

n_C = n_CO2 = 0,12 mol

n_H = 2n_H2O = 2.0,14 = 0,28 mol

n_O = 2n_CnH2n-1COOH + 4n_CmH2m(COOH)2 + n_CkH2k+2O = 2x + 4y + z

=> m_X = m_C + m_H + m_O = 0,12.12 + 0,28.1 + 16(2x + 4y + z) = 32x + 64y + 16z + 1,72

* Phản ứng este hóa: Do sau phản ứng chỉ thu được chất có chứa chức este nên axit và ancol phản ứng vừa đủ

n _ancol = x + 2y = z hay x + 2y – z = 0 (2)

BTKL ta có: m_X = m _este + m_H2O => 32x + 64y + 16z + 1,72 = 3,22 + 18(x+2y)

hay 14x + 28y + 16z = 1,5 (3)

Từ (1) (2) (3) ta có hệ phương trình:

 Bảo toàn nguyên tố C ta có: 0,01n + 0,02m + 0,05.1 = 0,12

=> n +2m = 7 mà do n≥3, m≥2 nên chỉ có cặp n = 3, m = 2 thỏa mãn

Vậy các axit trong X là: CH₂=CH-COOH và HOOC-COOH.

Kết luận: Hỗn hợp X gồm các chất CH₂=CH-COOH, HOOC-COOH và CH₃OH.

- Một số ứng dụng của PVC trong thực tế như làm ống dẫn nước, vỏ dây điện, đồ giả da, áo mưa, nhãn chai nước khoáng, …