Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN Năm học: 2016 – 2017 Môn thi: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút; không kể thời gian phát đề. (Đề thi gồm có 2 trang) I – PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ (1,5 điểm) 1) Viết phương trình hóa học của một phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trong các thí nghiệm sau: (a) Đốt cháy quặng pirit sắt. (b) Hòa tan mangan đioxit trong dung dịch axit clohidric đậm đặc, đun nóng. (c) Hòa tan nhôm trong dung dịch axit sunfuric đậm đặc, đun nóng, thấy thoát ra duy nhất một chất khí không màu, mùi trứng thối. (d) Hòa tan oxit FexOy vào dung dịch axit sunfuric đậm đặc, đun nóng, thấy thoát ra duy nhất một chất khí không màu, mùi hắc. 2) Một thanh sắt bị gỉ cân nặng 20,52 gam. Người ta mài thanh sắt này thành bột rồi dùng khí CO dư khử hoàn toàn ở nhiệt độ cao. Dẫn toàn bộ sản phẩm khí thu được sau phản ứng vào dung dịch nước vôi trong thì thấy xuất hiện 28,5 gam kết tủa. Biết rằng, gỉ sắt là hỗn hợp của các chất Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hỏi trước khi bị gỉ (sắt nguyên chất), khối lượng thanh sắt là bao nhiêu ? II – DUNG DỊCH (2,0 điểm) 1) Trong phòng thí nghiệm có các hóa chất: canxi clorua đihyđrat CaCl2.2H2O và nước cất ( có tỉ khối d = 1 gml). Hãy tính toán và trình bày rõ cách pha chế dung dịch CaCl2 12%. Giả sử điều í nghiệm có đủ.
ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN Năm học: 2016 – 2017 Môn thi: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút; không kể thời gian phát đề (Đề thi gồm có trang) I – PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ (1,5 điểm) 1) Viết phương trình hóa học phản ứng oxi hóa – khử xảy thí nghiệm sau: (a) Đốt cháy quặng pirit sắt (b) Hòa tan mangan đioxit dung dịch axit clohidric đậm đặc, đun nóng (c) Hòa tan nhôm dung dịch axit sunfuric đậm đặc, đun nóng, thấy thoát chất khí không màu, mùi trứng thối (d) Hòa tan oxit FexOy vào dung dịch axit sunfuric đậm đặc, đun nóng, thấy thoát chất khí không màu, mùi hắc 2) Một sắt bị gỉ cân nặng 20,52 gam Người ta mài sắt thành bột dùng khí CO dư khử hoàn toàn nhiệt độ cao Dẫn toàn sản phẩm khí thu sau phản ứng vào dung dịch nước vôi thấy xuất 28,5 gam kết tủa Biết rằng, gỉ sắt hỗn hợp chất Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hỏi trước bị gỉ (sắt nguyên chất), khối lượng sắt ? II – DUNG DỊCH (2,0 điểm) 1) Trong phòng thí nghiệm có hóa chất: canxi clorua đihyđrat CaCl2.2H2O nước cất ( có tỉ khối d = g/ml) Hãy tính toán trình bày rõ cách pha chế dung dịch CaCl2 12% Giả sử điều kiện thí nghiệm có đủ 2) Cốc thủy tinh thứ chứa dung dịch NaNO3 1,5M Cốc thủy tinh thứ hai chứa dung dịch NaNO3 xM với gấp đôi lượng thể tích so với cốc thứ Rót toàn dung dịch cốc thứ hai vào cốc thứ thu 225 ml dung dịch NaNO3 2M Tính giá trị x 3) Có lọ dung dịch không màu cần xác định tên gồm chất: amoni đihyđrophotphat, nước vôi trong, axit sunfuric, natri hiđroxit Người ta cho cặp dung dịch lọ phản ứng với thu kết ghi bảng sau: Lọ Lọ Lọ Lọ Lọ Lọ Lọ ↑ o ↑ ↓ o o ↓ Chú thích: o : Không tượng; ↑ : Có khí thoát ra; ↓ : Xuất kết tủa Hãy xác định dung dịch lọ viết phương trình hóa học xảy III – KHOÁNG CHẤT (1,5 điểm) 1) Hyđroxy apatit Ca10(PO4)6(OH)2 biết đến khoáng chất sinh học, thành phần cấu tạo nên xương Nhiệt phân hoàn toàn 1200oC lượng hyđroxy apatit thu hỗn hợp rắn X Người ta hòa tan X vào nước dư thấy X tan phần tạo dung dịch Y làm quỳ tím hóa xanh Nhỏ đến dư dung dịch H2SO4 vào dung dịch Y thu dung dịch Z Thêm tiếp vài giọt dung dịch AgNO3 vào Z thấy xuất kết tủa màu vàng Hãy dự đoán viết phương trình nhiệt phân hyđroxy apatit 1200oC, đưa lời giải thích cho tượng chuỗi thí nghiệm 2) Hòa tan hoàn toàn m gam khoáng chalcopyrit FeCuS2 dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu 133,28 lít khí SO2 (ở đktc), sản phẩm khử Tính giá trị m IV – SẢN XUẤT VÔI SỐNG (1,5 điểm) Canxi oxit (hay gọi vôi sống, vôi nung) oxit canxi sử dụng rộng rãi Chất thường sản xuất cách phân hủy nhiệt (ở khoảng 900oC) loại khoáng chất, vật liệu tự nhiên chứa canxi cacbonat (CaCO3) đá vôi 1) Hình bên mô tả sơ đồ lò nung vôi để sản xuất vôi sống Cho biết than không khí đưa vào lò nhằm mục đích ? 2) Ưu điểm phương pháp sản xuất vôi sống ? Nếu sử dụng phương pháp gây tác động đến môi trường ? 3) Giả sử có nhiên liệu gồm đá vôi (khoảng 96%), lại tạp chất (đất, cát, …) a) Hỏi với số nhiên liệu sản xuất tối đa kg vôi sống ? b) Người ta phải sử dụng kg than đá để nung nóng lượng nhiên liệu từ nhiệt độ thường (25oC) tới nhiệt độ phân hủy Cho biết nhiệt dung riêng đá vôi 0,79 kJ/kg.K, suất tỏa nhiệt than đá 27.106 J/kg, hiệu suất tỏa nhiệt 85% V – HIĐROCACBON (1,5 điểm) 1) Một ứng dụng axetilen làm nhiên liệu đèn xì dùng để hàn cắt kim loại Hãy giải thích người ta không dùng etan (C2H6) thay cho axetilen nhiệt độ cháy điều kiện etan (1562 kJ/mol) cao axetilen (1302 kJ/mol) 2) Một bình khí chứa 103,04 lít (ở đktc) hỗn hợp X gồm khí metan, etilen, axetilen cacbonic Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thu 316,8 gam khí CO2 Mặt khác, dẫn toàn hỗn hợp X qua bình đựng nước brom dư thấy có 512 gam brom tham gia phản ứng Tính thể tích khí axetilen (ở đktc) có bình khí ban đầu VI – DẪN XUẤT CHỨA OXI CỦA HIĐROCACBON (2,0 điểm) 1) Một dung dịch Y chứa rượu etylic axit axetic a) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy cho Na dư vào dung dịch Y b) Trình bày phương pháp hóa học để loại rượu etylic khỏi hỗn hợp Y nhằm thu axit axetic tinh khiết Viết phương trình hóa học minh họa (nếu có) 2) Một loại axit hữu Z (chứa hai nhóm cacboxyl –COOH phân tử, có tỉ khối 1,9 g/cm3), oxi chiếm 71,11% khối lượng Cho 500 ml dung dịch chất Z nồng độ 7,1% phản ứng với Na dư Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam chất rắn khan Tính giá trị m thể tích khí (ở đktc) thu sau phản ứng Cho biết C = 12; O = 16; Na = 23; Ca = 40; Cl = 35,5; Fe = 56; Cu = 64; Br = 80 -HếtThí sinh không sử dụng tài liệu Giám thị không giải thích thêm Họ tên thí sinh: ……………………………………………Số báo danh: ……………… ĐÁP ÁN ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN 2016-2017 Môn thi: HÓA HỌC Phần Câu Đáp án (a) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑ I (b) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O (c) 8Al + 15H2SO4 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O (d) 2FexOy + (6x – 2y)H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x – 2y)SO2 + (6x – 2y)H2O Giả sử gỉ sắt gồm hai thành phần Fe O Khí CO lấy O từ gỉ sắt tạo thành CO2, sau CO2 bị hấp thụ qua nước vôi tạo thành kết tủa CaCO3: CO + [O] CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Như theo bảo toàn số mol nguyên tố ta có: Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Theo định luật bảo toàn khối lượng Giả sử tiến hành pha chế 100 gam dung dịch CaCl2 12% *Tính toán: Khối lượng chất tan CaCl2 dung dịch Khối lượng CaCl2.2H2O cần dùng là: 0,5 II Ta có mdd = = 100 – 15,892 = 84.108 gam Tỉ khối nước cất 1g/ml, *Cách pha chế: - Cân 15,892 gam CaCl2.2H2O cho vào cốc thủy tinh 200 ml - Thêm vào cốc 84,1 ml nước cất, dùng đũa thủy tinh khuấy ta 100 gam dung dịch CaCl2 12% Gọi V thể tích cốc thứ nhất, 2V thể tích cốc thứ hai Ta có V + 2V = 225 ml V = 75ml Ta lại có = tổng số mol NaNO3 sau trộn 0,075.1,5 + 0,075.2.x = 0,225.2 x = 2,25 Các phản ứng hóa học xảy là: 2NH4H2PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2↓ + 2NH3↑ + 6H2O NH4H2PO4 + NaOH NaH2PO4 + NH3↑ + 6H2O Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4↓ + H2O Dựa theo trạng thái sản phẩm tạo thành, ta có: - Lọ chứa NH4H2PO4 NaOH - Lọ chứa NH4H2PO4 Ca(OH)2 - Lọ chứa H2SO4 Ca(OH)2 Như vậy, lọ chứa NH4H2PO4, lọ chứa NaOH, lọ chứa H2SO4, lọ chứa Ca(OH)2 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 III 2 IV V Hỗn hợp X chứa chất tan nước chất không tan nước, theo công thức hyđroxy apatit, chất không tan Ca3(PO4)3, chất tan CaO Ca(OH)2, nhiên nhiệt phân 1200oC CaO, CaO tan tạo dung dịch Ca(OH)2 (Y) làm quỳ tím hóa xanh Nhỏ đến dư H2SO4 vào dung dịch Y, Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 phản ứng với H2SO4 tạo hai sản phẩm CaSO4 H3PO4 (dung dịch Z) Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4↓ + H2O Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 3CaSO4↓ + 2H3PO4 Khi thêm AgNO3 vào Z, AgNO3 phản ứng với H3PO4 tạo kết tủa Ag3PO4 có màu vàng H3PO4 + 3AgNO3 Ag3PO4↓ + 3HNO3 Như phương trình nhiệt phân hyđroxy apatit sau: Ca10(PO4)6(OH)2 → 3Ca3(PO4)2 + CaO + H2O Phương trình hóa học xảy ra: 2FeCuS2 + 18H2SO4 Fe2(SO4)3 + 2CuSO4 + 17SO2 + 18H2O Số mol SO2 5,95 mol Vậy khối lượng FeCuS2 phản ứng Than đưa vào làm nhiên liệu tạo nhiệt độ cao cho phản ứng nung đá vôi, không khí đưa vào để cung cấp oxi cho phản ứng cháy than Ưu điểm: phương pháp đơn giản, dễ thực Phản ứng đốt than nung đá vôi sinh khí cacbonic gây tác động xấu đến môi trường Khối lượng đá vôi 1000 0,96 = 960 kg Số mol CaCO3: = (960 x 1000) / 100 = 9600 mol CaCO3(r) → CaO(r) + CO2(k) 9600 9600 (mol) a) Khối lượng CaO tối đa thu mCaO = 9600.56 = 537,6 kg b) Nhiệt lượng cần thiết để nung nóng CaCO3 từ 25oC lên 900oC: Q = mC(t2 – t1) = 960.0,79.1000.(900 – 25) = 663600000 J Khối lượng than đá cần đốt: Q = m.q.H m = Q/(q.H) = 663600000/(27.106.0,85) = 28,9 kg Với thể tích khí Đốt axetilen: C2H2 2CO2 + H2O Đốt etylen: C2H4 2CO2 + 2H2O Ta thấy đốt axetilen, lượng nước giải phóng nửa so với đốt etilen Vì lượng nước thoát làm nguội Do đốt axetilen nhiệt độ cao 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 Ta chia hỗn hợp X thành nhóm: - Nhóm 1, phân tử chứa nguyên tử C, gồm có C2H4 C2H2, mol nhóm chất cháy hoàn toàn tạo mol CO2 - Nhóm 2, phân tử chứa nguyên tử C, gồm có CH4 CO2, mol nhóm chất cháy hoàn toàn tạo mol CO2 (tính CO2 không cháy) Gọi x số mol nhóm 1, y số mol nhóm 2, ta có hệ phương trình: { { Khi phản ứng với nước brom, chất nhóm phản ứng: Gọi a số mol C2H4, b số mol C2H2 C2H4 + Br2 C2H4Br2 a a C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 b 2b Ta có hệ phương trình: { { Vậy thể tích khí axetilen bình khí ban đầu 0,25 a) Có phản ứng xảy với thứ tự ưu tiên sau: Na phản ứng với axit trước, sau đến nước đến rượu 2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2 H2O + Na NaOH + H2↑ 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2↑ b) Trung hoà axit axetic (có lẫn rượu) Ba(OH)2: 2CH3COOH + Ba(OH)2 (CH3COO)2Ba + 2H2O Đun nhẹ cho rượu nước bay đi, lại (CH3COO)2Ba Cho muối (CH3COO)2Ba tác dụng với H2SO4: (CH3COO)2Ba + H2SO4 CH3COOH + BaSO4 Loại bỏ kết tủa, thu axit CH3COOH tinh khiết Do Z chứa hai nhóm cacboxyl nên công thức Z CxHyO4 O chiếm 71,1% khối lượng nên khối lượng mol phân tử Z là: 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 VI Khi công thức cấu tạo Z chắn HOOC – COOH (axit oxalic) Ta có chuyển đổi sau: 0,25 Vậy ta có CM (dung dịch Z) = = 1,5M Ta có nZ = 0,5.1,5 = 0,75 mol, mZ = 0,75.90 = 67,5 gam VZ = m/d = 67,5 / 1,9 = 35,5 ml Vậy Vnước = 500 – 35,5 = 464,5 ml Do tỉ khối nước cất g/ml, mnước = 464,5 gam, nnước = 25,8 mol Khi cho Na dư vào Z, phản ứng hóa học xảy là: 0,25 HOOC-COOH + 2Na NaOOC-COONa + H2 0,75 0,75 mol 0,75 mol 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 25,8 25,8 mol 12,9 mol Vậy khối lượng chất rắn khan sau phản ứng Thể tích khí H2 thu được: Thí sinh giải theo cách khác, cho điểm tối đa 0,25