UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN Năm học 2013 - 2014 Môn thi: Hóa học (Dành cho thí sinh thi vào chuyên Hóa học) Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 20 tháng năm 2013 ========== Câu I (2,0 điểm): a Thế nồng độ dung dịch, dung dịch bão hòa, dung dịch bão hòa, dung dịch chưa bão hòa? b Thêm dần dung dịch KOH 33,6 % vào 40,33 ml dung dịch HNO3 37,8% ( d= 1,24 g/ml) đến trung hòa hoàn toàn, thu dung dịch A Đưa A 0C thu dung dịch B có nồng độ 11,6% khối lượng muối tách m gam Tính m, dung dịch B dung dịch bão hòa hay chưa bão hòa? Biết kali nitrat không tạo tinh thể hiđrat Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm Na2O Al2O3 vào nước thu dung dịch X suốt Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, hết 100ml bắt đầu xuất kết tủa, hết 300ml 700ml thu b gam kết tủa Tính a b Câu II (2,0 điểm): Xác định chất X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 hoàn thành phương trình hóa học sau: t0 a Fe2O3 + CO  FexO y + X1 b X2 + X3  BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O c X2 + X4  BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O d X5 + X6  Ca(H2PO4)2 e X3 + X7  X4 + CaCO3 + H2O f X3 + X8  X4 + H2O Hợp chất X coi tạo oxit K2O, CaO, SiO2 kết hợp với nhau, hàm lượng phần trăm theo khối lượng oxit tương ứng 18,43; 10,98 70,59 Hãy viết công thức X dạng oxit Câu III (2,0 điểm): Chia hỗn hợp gồm ancol no, mạch hở A B làm phần Cho phần thứ tác dụng hết với Na dư thu 0,896 lít khí (ở đktc) Đốt cháy hết phần thứ hai thu 3,06 gam H2O 5,28 gam CO2 Xác định công thức cấu tạo ancol, biết đốt V thể tích A B thể tích CO2 thu điều kiện nhiệt độ áp suất không vượt 3V Một phương pháp sản xuất rượu etylic lên men tinh bột Phần lại sau chưng cất lấy rượu etylic gọi rượu Hãy giải thích rượu để không khí lại bị chua dùng rượu để nấu canh có mùi thơm? Viết phương trình hóa học xảy trình Câu IV (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn m gam than (chứa 10% tạp chất không cháy) luồng oxi nước vừa đủ ta thu hỗn hợp X gồm H2, CO CO2 Dẫn hỗn hợp X qua ống sứ chứa CuO dư, nung nóng ta thu 24 gam hỗn hợp chất rắn A, hỗn hợp khí B bay khỏi ống Cho A vào dung dịch HCl dư phần khối lượng chất rắn tan 25% khối lượng phần chất rắn không tan Dẫn B qua bình chứa CaCl2 khan, dư thể tích hỗn hợp giảm 4,2 lít (ở 136,50C atm), khí bay khỏi bình hấp thụ hết vào lít dung dịch Ba(OH)2 0,1M Lọc dung dịch ta thu 68,95 gam kết tủa D dung dịch E Đun sôi kỹ dung dịch E ta thu thêm a gam kết tủa 1) Viết phương trình hóa học phản ứng xác định chất có A, B, D, E 2) Tính a phần trăm thể tích khí hỗn hợp X 3) Tính khối lượng than, oxi nước dùng để điều chế hỗn hợp X Câu V (2,0 điểm): Cho 2,85 gam hỗn hợp este đơn chức, mạch hở, đồng phân tác dụng với 25 ml dung dịch NaOH CM Đun nhẹ phản ứng xảy hoàn toàn Trung hòa lượng NaOH dư cần 25 ml dung dịch H2SO4 0,25 M, thu dung dịch D a Tính tổng số mol este 2,85 gam hỗn hợp Biết để trung hòa 10 ml dung dịch NaOH CM cần 30 ml dung dịch H2SO4 0,25M b Chưng cất D hỗn hợp ancol có số nguyên tử cacbon phân tử Hỗn hợp ancol làm màu vừa đủ dung dịch có chứa 3,2 gam Br2 Cho Na dư tác dụng với hỗn hợp ancol thu V lít H2 (ở đktc) Cô cạn phần lại sau chưng cất D, cho tác dụng với H2SO4 thu dung dịch có chứa axit hữu Dung dịch làm màu tối đa dung dịch có chứa b gam Br2 Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo este Tính V, b khối lượng ancol ========= HẾT========= (Giám thị không giải thích thêm, thí sinh không sử dụng tài liệu, sử dụng bảng tuần hoàn) Họ tên thí sinh: SBD: UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO -// - HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN Năm học 2013 - 2014 Môn thi: Hóa học (Dành cho thí sinh thi vào chuyên Hóa học) Ngày thi: 20 tháng năm 2013 ========== Câu I (2,0 điểm): a Thế nồng độ dung dịch, dung dịch bão hòa, bão hòa, chưa bão hòa? b Thêm dần dung dịch KOH 33,6 % vào 40,33 ml dung dịch HNO3 37,8% ( d= 1,24 g/ml) đến trung hòa hoàn toàn, thu dung dịch A Đưa A 0C thu dung dịch B có nồng độ 11,6% khối lượng muối tách m gam Tính m, dung dịch B dung dịch bão hòa hay chưa bão hòa? Biết kali nitrat không tạo tinh thể hiđrat Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm Na2O Al2O3 vào nước thu dung dịch X suốt Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, hết 100ml bắt đầu xuất kết tủa, hết 300ml 700ml thu b gam kết tủa Tính a b Câu I Ý a b Nội dung Điểm 2,0 Nồng độ dung dịch đại lượng biểu thị lượng chất tan chứa lượng xác định dung dịch dung môi - Nếu nồng độ dung dịch đo số gam chất tan chứa 100 gam dung dịch gọi nồng độ % dung dịch (kí hiệu C%) - Nếu nồng độ dung dịch đo số mol chất tan lít dung dịch gọi nồng độ mol dung dịch (kí hiệu CM ) * Ở nhiệt độ cho - dung dịch chất hòa tan thêm chất tan gọi dung dịch bão hòa - dung dịch chất hòa tan thêm chất tan gọi dung dịch chưa bão hòa - dung dịch chứa lượng chất tan lớn lượng chất tan so với dung bão hòa gọi dung dịch bão hòa - Khối lượng dd HNO3 = 40,33 1,24 = 50 gam - số mol HNO3 = 37,8.50/100.63 = 0,3 mol PTHH trung hòa : KOH + HNO3  KNO3 + H2O Mol 0,3 0,3 0,3 - m dd KOH = 0,3.56.100/33,6 = 50 gam ; m KNO3 = 0,3.101 = 30,3 gam Ta có : (30,3 - m) 11,6 = (50 + 50 - m ) 100 Giải ta m = 21,15 gam * dd B dung dịch bão hòa 00 C 0,5 Đặt x, y số mol Na2O Al2O3 a gam hh Số mol HCl 100ml = 0,1.1 = 0,1 mol Sô mol HCl 300ml = 0,3.1 = 0,3 mol Sô mol HCl 100ml = 0,7.1 = 0,7 mol - Cho Na2O Al2O3 vào nước xảy PTHH : Na2O + H2O  NaOH (1) Mol x 2x NaOH + Al2O3  NaAlO2 + H2O (2) Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, hết 100ml bắt đầu xuất kết tủa nên NaOH dư  Al2O3 hết sau (2) Từ (1) (2) ta có: số mol NaAlO2 = 2y; số mol NaOH dư = (2x - 2y) 1,0 0,5 Cho HCl vào X đến 100ml xảy PTHH: HCl + NaOH  NaCl + H2O (3) Từ PT (3) ta có: số mol NaOH dư sau (2) = 0,1 = (2x-2y) (1) hết 300ml 700ml thu b gam kết tủa nên: - Khi hết 300ml HCl xảy PTHH sau: HCl + NaAlO2 + H2O  Al(OH)3 + NaCl (4) +) số mol NaAlO2 pư (4) = 0,3 – 0,1 = 0,2 = số mol Al(OH)3 +) khối lượng kết tủa b = 0,2 78 = 15,6 gam - Khi hết 700ml HCl xảy PTHH (4) Pư hòa tan kết tủa: Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + H2O (5) +) số mol HCl 700 ml = n HCl (pu 3) + n HCl (pu4)+ n HCl (pu5) = 0,1 + 2y + 3.( 2y – 0,2) = 0,7 (2) Giải pt (2) ta y = 0,15 mol.Thay y vào phương trình (1) ta x = 0,2 mol +) Vậy a = 62.x + 102 y = 62 0,2 + 102 0,15 = 27,7 gam Câu II (2,0 điểm): Xác định chất X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 hoàn thành phương trình hóa học sau: t0 a Fe2O3 + CO  FexOy + X1 b X2 + X3  BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O c X2 + X4  BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O d X5 + X6  Ca(H2PO4)2 e X3 + X7  X4 + CaCO3 + H2O f X3 + X8  X4 + H2O Hợp chất X coi tạo oxit K2O, CaO, SiO2 kết hợp với nhau, hàm lượng phần trăm theo khối lượng oxit tương ứng 18,43; 10,98 70,59 Hãy viết công thức X dạng oxit Câu Ý Nội dung Điểm II 2,0 t0 1,5 a x Fe2O3 + (3x -2y) CO  FexOy + (3x -2y) CO2 Vậy X1 CO2 b NaHSO4 + Ba(HCO3)2  BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + 2H2O X2 là: NaHSO4 ; X3 là: Ba(HCO3)2 c NaHSO4 + BaCO3  BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O X4 BaCO3 d Ca3(PO4)2 + H3PO4  Ca(H2PO4)2 X5 : Ca3(PO4)2 ; X6 : H3PO4 Hoặc X5 : CaHPO4 ; X6 : H3PO4 e Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2  BaCO3 + CaCO3 + H2O X7 là: Ca(OH)2 f Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O Vậy X8 là: Ba(OH)2 0,5 Đặt công thức X : x K2O.y CaO.z SiO2 Theo đề ta có: x : y: z = (18,43/94) : (10,98/56) : (70,59/60) = 1: 1: Vậy công thức X : K2O CaO.6 SiO2 Câu III (2,0 điểm): Chia hỗn hợp gồm ancol no, mạch hở A B làm phần Cho phần thứ tác dụng hết với Na dư thu 0,896 lít khí (ở đktc) Đốt cháy hết phần thứ hai thu 3,06 gam H2O 5,28 gam CO2 Xác định công thức cấu tạo ancol, biết đốt V thể tích A B thể tích CO2 thu điều kiện nhiệt độ áp suất không vượt 3V Một phương pháp sản xuất rượu etylic lên men tinh bột Phần lại sau chưng cất lấy rượu etylic gọi rượu Hãy giải thích rượu để không khí lại bị chua dùng rượu để nấu canh có mùi thơm? Viết phương trình hóa học xảy trình Câu Ý Nội dung Điểm III 2,0 số mol H2 = 0,896/22,4 = 0,04; số mol CO2= 5,28/44 = 0,12; số mol H2O=0,17 - Đặt CTTQ ancol : C n H2 n +2O x (trong : n , x số nguyên tử cacbon trung bình số nhóm chức TB) Phần I tác dụng với Na: C n H2 n +2O x + x Na  C n H2 n +2- x (ONa) x + x /2 H2 (1) Đốt cháy phần II : C n H2 n +2O x + (3 n +1- x )/2 O2  n CO2 + ( n + 1) H2O (2) Theo pư (2) tổng số mol ancol pư cháy: 0.17 - 0.12 = 0,05 (mol) Từ PTHH (2) : C n H2 n +2O x  n CO2 Mol 0,05 0,12  n = 2,4 Từ PTHH (1) : C n H2 n +2O x  x /2 H2 Mol 0,05 0,04  x = 1,6 nên phải có ancol đơn chức Theo giả thiết số nguyên tử C ancol không nên: số nhóm chức ancol đa chức không * Trường hợp 1: Hỗn hợp gồm ancol đơn chức ancol chức Gọi công thức ancol CnH2n+1OH x mol (n 1) CmH2m(OH)2 y mol (m  2) Theo đề ta có hệ phương trình sau: x  y  0,05 x  0,02   x /  y  0,04  y  0,03 Ta có số mol CO2 0,02n + 0,03m = 0,12  có cặp nghiệm n = 3, m = Vậy ancol C3 H7OH CH2OH-CH2OH * Trường hợp 2: Hỗn hợp gồm ancol đơn chức ancol chức Ancol chức no C3H5(OH)3 Gọi công thức ancol CnH2n+1OH (x mol) ; C3H5(OH)3 (y mol) Khi ta có hệ x  y  0,05  x  0,035   x /  3y /  0,04  y  0,015 Ta có số mol CO2 0,035n + 0,015*3 = 0,12  n = 2,14 (loại)  Vậy nghiệm C3 H7OH (2 đp) C2H4(OH)2 0,5 0,5 0,25 Trong trình nấu rượu xảy phản ứng hóa học sau 0,25 xt ,t (C6H10O5)n + nH2O   nC6 H12O6 xt C6H12O6  2C2H5OH + CO2 Trong rượu lượng ancol trình chưng cất xảy không hoàn toàn Khi để không khí ancol bị oxi hóa thành axit tác dụng vi sinh vật thành axit nên rượu có vị chua xt ,t  CH3COOH + H2O 0,25 C2H5OH + O2  Khi đung nóng nấu canh xảy phản ứng este hóa tạo thành este nên có mùi thơm xt, t0 0,25 CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2 H5 + H2O Câu IV (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn m gam than (chứa 10% tạp chất không cháy) luồng oxi nước vừa đủ ta thu hỗn hợp X gồm H2, CO CO2 Dẫn hỗn hợp X qua ống sứ chứa CuO dư, nung nóng ta thu 24 gam rắn A hỗn hợp khí B bay khỏi ống Cho rắn A vào dung dịch HCl dư phần khối lượng rắn tan 25% khối lượng phần rắn không tan Dẫn hỗn hợp hợp khí B qua bình chứa CaCl2 khan, dư thể tích hỗn hợp giảm 4,2 lít (ở 136,50C atm), khí bay khỏi bình hấp thụ hết vào lít dung dịch Ba(OH)2 0,1M Lọc sản phẩm ta thu 68,95 gam kết tủa D dung dịch E Đun sôi kỹ dung dịch E ta thu thêm a gam kết tủa 1) Viết phương trình hóa học phản ứng xác định chất có A, B, D, E 2) Tính a phần trăm thể tích khí hỗn hợp X 3) Tính khối lượng than, oxi nước dùng để điều chế hỗn hợp X Câu IV Ý Nội dung Phương trình hóa học phản ứng xảy (1) Phản ứng đốt cháy C tạo hỗn hợp khí X gồm H2, CO CO2 t0 C + H2O   CO + H2 (1) Điểm 2,0 0,75 t C + 2H2O   CO2 + H2 (2) t0 C + O2  (3)  CO2 t0 C + 1/2 O2   CO (4) t0 C + CO2  (5)  2CO Hỗn hợp X chứa: H2, CO CO2 (2) Hỗn hợp H2, CO, CO2 qua CuO dư nung nóng CuO không tác dụng với CO2 t0 CuO + H2  (6)  Cu + H2O t CuO + CO   Cu + CO2 (7) Chất rắn A gồm Cu CuO dư Hỗn hợp khí B: CO2, H2O (3) Chất rắn A tác dụng với HCl Cu không tác dụng với HCl t0 CuO + 2HCl   CuCl2 + H2O (8) Phần rắn không tan Cu (4) Hỗn hợp khí B (CO2 nước) qua CaCl2 khan H2O bị hấp thụ CO2 + Ba(OH)2   BaCO3 + H2O (9) b c 2CO2 + Ba(OH)2   Ba(HCO3)2 (10) - Chất kết tủa D BaCO3, dung dịch E chứa Ba(HCO3)2 t0 Ba(HCO3)2   BaCO3 + CO2 + H2O (11) Gọi m1 khối lượng CuO A, A có mCuO = 0,25.mCu  mCu = 4.mCuO = 4m1 Ta có m1 + 4m1 = 24  m1 = 4,8 gam; nCu = 4,8.4/64 = 0,3 (mol) = nH2 + nCO 1.4, nH2 = nH2O =  0,125  nCO = 0,3 – 0,125 = 0,175 (mol) 22, (273  136,5) 273 nCO2 = 2.nBa(OH)2 - nBaCO3 = 0,4.2 – 0,35 = 0,45 (mol) nCO2 (X) = 0,45 – 0,175 = 0,275 (mol) Vậy thành phần phần trăm thể tích khí X %CO2 = 0,275/(0,175 + 0,125 + 0,275) = 47,83%; %H2 = 21,74%; %CO = 30,43% Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố có: nC = nCO + nCO2 = nCO2 (B) = 0,45 (mol)  mC = 0,45.12 = 5,4 (gam)  m = mC:0,9 = 6,0 gam nH2O = nH2(X) = nH2O(B) = 0,125 (mol)  mH2O = 0,125.18 = 2,25 (gam) 2.nO2 + nH2O = nCO + 2.nCO2  nO2 = (0,175 + 2.0,275 – 0,125)/2 = 0,3 (mol)  mO2 = 0,3.32 = 9,6 (gam) 0,75 0,5 Câu V (2,0 điểm): Cho 2,85 gam hỗn hợp este đơn chức, mạch hở, đồng phân tác dụng với 25 ml dung dịch NaOH CM Đun nhẹ, giả sử phản ứng xảy hoàn toàn Để trung hòa lượng NaOH dư cần 25 ml dung dịch H2SO4 0,25 M, thu dung dịch D a Tính tổng số mol este 2,85 gam hỗn hợp.Biết để trung hòa 10 ml dung dịch NaOH CM cần 30 ml dung dịch H2SO4 0,25M b Chưng cất D hỗn hợp ancol có số nguyên tử cacbon phân tử Hỗn hợp ancol làm màu vừa đủ dung dịch có chứa 3,2 gam Br2 Cho Na dư tác dụng với hỗn hợp ancol thu V lít H2 (ở đktc) Cô cạn phần lại sau chưng cất D, cho tác dụng với H2SO4 thu dung dịch có chứa axit hữu Dung dịch làm màu tối đa dung dịch có chứa b gam Br2 Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo este Tính V, b khối lượng ancol Câu V Ý a Nội dung Đặt CTPTTB este đơn chức đồng phân : Ta có phản ứng este với NaOH : RCOOR , b t0 + NaOH Điểm 2,0 RCOO R, RCOONa + R,OH (1) Phản ứng trung hòa NaOH dư: H2SO4 + NaOH  Na2SO4 + H2O (2) Bài số mol H2SO4 để trung hòa NaOH dư : 0,025 0,25 = 0,00625 mol Từ phương trình (2) ta có : số mol NaOH dư = 0,00625 = 0,0125 mol số mol H2SO4 0,25M 30ml : 0,25.0,03 = 0,0075 mol  số mol NaOH CM 10 ml : 0,0075.2 = 0,015 mol Cứ 10 ml NaOH CM chứa 0,015 mol Trong 25 ml NaOH CM chứa 0,0375 mol Số mol NaOH phản ứng (1) : 0,0375 - 0,0125 = 0,025 mol = tổng số mol este= tổng số mol ancol Vậy tổng số mol este 2,85 gam hỗn hợp là: 0,025 mol Vì este đồng phân nên CTPT , ta có M este = 2,85/0,025 = 114 , Đặt RCOO R = Cx HyO2  12x + y + 32 = 114  nghiệm phù hợp x= 6, y= 10 Vậy CTPT 2este đồng phân C6 H10O2 (bài 2este mạch hở nên 2este không no có nối đôi C=C) - chưng cất D  ancol (có số C nhau) làm màu dd Br2 , đặt CTTQ ancol: C n H2n +1-2a OH PTHH cho ancol tác dụng với dung dịch Br2: C n H2n +1-2a (OH)(Br)2a C n H2n +1-2a OH + a Br Mol 0,025 3,2/160 Ta có a = 0,8  ancol có ancol no đơn chức, 1ancol không no có LK đôi 0,25 0,25 0,25 0,25 nên n > chưng cất D cho tác dụng với H2SO4 thu hỗn hợp axit Hỗn hợp làm màu dung dịch Br2 nên axit có axit không no chứa LK C=C  số nguyên tử C axit > Mà este đồng phân CTPT C6H10O2 , ancol số nguyên tử C nên axit có số nguyên tử C nhau.Vậy axit ancol có số C ( để tổng 6) CTPT ancol: C3 H8O C3H6O; - CTCT este là: C2H5COOC3 H5 (este axit no đơn chức ancol không no có LK đôi) * CH3-CH2-COOCH2-CH=CH2 Và este là: CH2=CH-COOC3 H7 (este axit không no có LK đôi đơn chức ancol no đơn chức ) có đồng phân  Cho ancol tác dụng với Na: R,OH + Na R,ONa + 1/2 H2 Mol 0,025 0,025/2 Số mol H2 thu = 0,025/2 = 0,0125 mol  V = 0,0125.22,4 = 0,28 lít 0,25 0,25 Cho ancol tác dụng với dung dịch Br2 có ancol không no pư; CH2 = CH- CH2 OH + Br2  CH2Br- CHBr- CH2OH Bài : số mol Br2 = 3,2 : 160 = 0,02 mol = số mol CH2 = CH- CH2 OH Số mol C3H7OH = 0,025 – 0,02 = 0,005 mol Vậy khối lượng CH2 = CH- CH2 OH là: 0,02.58 = 1,16 gam Vậy khối lượng C3H7OH là: 0,005.60 = 0,3 gam  tính b: số mol CH2 = CH- COOH = số mol C3H7OH = 0,005 mol = số mol Br2 pư b = 0,005 160 = 0,8 gam 0,25 0,25 Lưu ý: 1) Cách giải khác với đáp án, mà đúng, điểm tương đương 2) Về lí luận tính toán, từ chỗ sai trở không điểm (đối với phần liên quan) 3) Đối với PTHH, viết sai công thức hoá học trở lên không cho điểm; cân sai điều kiện phản ứng sai nửa số điểm phương trình