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 g/ml). Hãy tính toán và trình bày rõ cách pha chế dung dịch CaCl2 12%. Giả sử điều
kiện thí nghiệm có đủ.
2) Cốc thủy tinh thứ nhất 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 nhất. Rót toàn bộ dung dịch trong cốc thứ
hai vào cốc thứ nhất thì thu được 225 ml dung dịch NaNO3 2M. Tính giá trị x.
3) Có 4 lọ dung dịch không màu cần xác định tên gồm các chất: amoni đihyđrophotphat, nước vôi
trong, axit sunfuric, natri hiđroxit. Người ta cho lần lượt từng cặp dung dịch trong các lọ phản
ứng với nhau và thu được kết quả ghi ở bảng sau:
Lọ 1
Lọ 1
Lọ 2
Lọ 3
Lọ 2
Lọ 3
Lọ 4
↑
o
↑ và ↓
o
o
↓
Chú thích: o : Không hiện tượng; ↑ : Có khí thoát ra; ↓ : Xuất hiện kết tủa.
Hãy xác định từng dung dịch trong mỗi lọ và viết các phương trình hóa học đã xảy ra.
III – KHOÁNG CHẤT (1,5 điểm)
1) Hyđroxy apatit Ca10(PO4)6(OH)2 được biết đến như một khoáng chất sinh học, là một trong
những thành phần chính cấu tạo nên răng và xương. Nhiệt phân hoàn toàn ở 1200oC một lượng
hyđroxy apatit thì thu được hỗn hợp rắn X. Người ta hòa tan X vào nước dư thì thấy X chỉ tan
một phần tạo ra dung dịch Y làm quỳ tím hóa xanh. Nhỏ đến dư dung dịch H2SO4 vào dung dịch
Y thì thu được dung dịch Z. Thêm tiếp vài giọt dung dịch AgNO3 vào Z thì thấy xuất hiện kết tủa
màu vàng. Hãy dự đoán và viết phương trình nhiệt phân của hyđroxy apatit ở 1200oC, đưa ra lời
giải thích cho các hiện tượng trong chuỗi thí nghiệm.
2) Hòa tan hoàn toàn m gam khoáng chalcopyrit FeCuS2 bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì thu
được 133,28 lít khí SO2 (ở đktc), sản phẩm khử duy nhất. Tính giá trị m.
IV – SẢN XUẤT VÔI SỐNG (1,5 điểm)
Canxi oxit (hay còn gọi là vôi sống, vôi
nung) là một oxit của canxi được sử dụng
rộng rãi. Chất này thường được sản xuất bằng
cách phân hủy bởi nhiệt (ở khoảng 900oC)
các loại khoáng chất, vật liệu tự nhiên chứa
canxi cacbonat (CaCO3) như đá vôi.
1) Hình bên mô tả sơ đồ của lò nung vôi để
sản xuất vôi sống. Cho biết than và không khí
được đưa vào lò nhằm mục đích gì ?
2) Ưu điểm của phương pháp sản xuất vôi
sống này là gì ? Nếu sử dụng phương pháp
này thì sẽ gây những tác động thế nào đến
môi trường ?
3) Giả sử có 1 tấn nhiên liệu gồm đá vôi
(khoảng 96%), còn lại là các tạp chất (đất,
cát, …).
a) Hỏi với số nhiên liệu này có thể sản xuất
tối đa bao nhiêu kg vôi sống ?
b) Người ta phải sử dụng bao nhiêu kg than
đá để nung nóng lượng nhiên liệu trên từ
nhiệt độ thường (25oC) tới nhiệt độ phân hủy.
Cho biết nhiệt dung riêng của đá vôi là 0,79
kJ/kg.K, năng suất tỏa nhiệt của than đá là
27.106 J/kg, hiệu suất tỏa nhiệt là 85%.
V – HIĐROCACBON (1,5 điểm)
1) Một trong những ứng dụng của axetilen là làm nhiên liệu trong đèn xì dùng để hàn cắt kim
loại. Hãy giải thích tại sao người ta không dùng etan (C2H6) thay cho axetilen mặc dù nhiệt độ
cháy ở cùng điều kiện của etan (1562 kJ/mol) cao hơn của axetilen (1302 kJ/mol).
2) Một bình khí chứa 103,04 lít (ở đktc) hỗn hợp X gồm các khí metan, etilen, axetilen và
cacbonic. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X thì thu được 316,8 gam khí CO2. Mặt khác, nếu dẫn
toàn bộ hỗn hợp X qua bình đựng nước brom dư thì thấy có 512 gam brom tham gia phản ứng.
Tính thể tích khí axetilen (ở đktc) có trong bình khí ban đầu.
VI – DẪN XUẤT CHỨA OXI CỦA HIĐROCACBON (2,0 điểm)
1) Một dung dịch Y chứa rượu etylic và axit axetic.
a) Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi cho Na dư vào dung dịch Y.
b) Trình bày phương pháp hóa học để loại rượu etylic ra khỏi hỗn hợp Y nhằm thu được axit
axetic tinh khiết. Viết các phương trình hóa học minh họa (nếu có).
2) Một loại axit hữu cơ Z (chứa hai nhóm cacboxyl –COOH trong phân tử, có tỉ khối 1,9 g/cm3),
trong đó oxi chiếm 71,11% về 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 được m gam chất rắn khan. Tính giá trị m và thể
tích khí (ở đktc) thu được 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 được sử dụng tài liệu. Giám thị không giải thích gì thêm.
Họ và 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↑
1
I
2
(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 rằng gỉ sắt gồm hai thành phần Fe và O.
Khí CO sẽ lấy đi O từ gỉ sắt tạo thành CO2, sau đó CO2 bị hấp thụ qua
nước vôi trong tạo thành kết tủa CaCO3:
CO + [O] CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Như vậy theo sự bảo toàn số mol của 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 trong dung dịch
Khối lượng CaCl2.2H2O cần dùng là:
0,5
1
II
2
3
Ta có mdd =
= 100 – 15,892 = 84.108 gam
Tỉ khối của nước cất là 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 đều ta được
100 gam dung dịch CaCl2 12%.
Gọi V là thể tích cốc thứ nhất, vậy 2V là thể tích cốc thứ hai
Ta có V + 2V = 225 ml V = 75ml
Ta lại có
= tổng số mol NaNO3 sau khi trộn
0,075.1,5 + 0,075.2.x = 0,225.2 x = 2,25
Các phản ứng hóa học có thể xảy ra là:
2NH4H2PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2↓ + 2NH3↑ + 6H2O
NH4H2PO4 + NaOH NaH2PO4 + NH3↑ + 6H2O
Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4↓ + H2O
Dựa theo các trạng thái sản phẩm tạo thành, ta có:
- Lọ 1 và 2 chứa NH4H2PO4 và NaOH
- Lọ 1 và 4 chứa NH4H2PO4 và Ca(OH)2
- Lọ 3 và 4 chứa H2SO4 và Ca(OH)2
Như vậy, lọ 1 chứa NH4H2PO4, lọ 2 chứa NaOH, lọ 3 chứa H2SO4, lọ 4
chứa Ca(OH)2.
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
1
III
2
1
2
IV
3
1
V
2
Hỗn hợp X chứa chất tan được trong nước và chất không tan trong nước,
theo công thức của hyđroxy apatit, chất không tan có thể là Ca3(PO4)3, chất
tan được có thể là CaO hoặc Ca(OH)2, tuy nhiên nhiệt phân ở 1200oC thì
chỉ có thể là CaO, khi 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 và Ca3(PO4)2 sẽ phản ứng
với H2SO4 tạo hai sản phẩm CaSO4 và H3PO4 (dung dịch Z)
Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4↓ + H2O
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 3CaSO4↓ + 2H3PO4
Khi thêm AgNO3 vào Z, AgNO3 sẽ phản ứng với H3PO4 tạo kết tủa
Ag3PO4 có màu vàng.
H3PO4 + 3AgNO3 Ag3PO4↓ + 3HNO3
Như vậy phương trình nhiệt phân hyđroxy apatit như 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 là 5,95 mol
Vậy khối lượng FeCuS2 phản ứng là
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 của than.
Ưu điểm: phương pháp đơn giản, dễ thực hiện.
Phản ứng đốt than và nung đá vôi đều sinh ra khí cacbonic gây tác động
xấu đến môi trường.
Khối lượng của đá vôi là 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 được 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 cùng 1 thể tích khí
Đốt axetilen: C2H2 2CO2 + H2O
Đốt etylen: C2H4 2CO2 + 2H2O
Ta thấy khi đốt axetilen, lượng nước giải phóng ra ít hơn một nửa so
với đốt etilen. Vì vậy lượng nước thoát ra làm nguội cũng ít hơn. Do
đó đốt axetilen nhiệt độ cao hơn.
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 2 nhóm:
- Nhóm 1, phân tử chứa 2 nguyên tử C, gồm có C2H4 và C2H2, 1 mol nhóm
chất này khi cháy hoàn toàn sẽ tạo ra 2 mol CO2
- Nhóm 2, phân tử chứa 1 nguyên tử C, gồm có CH4 và CO2, 1 mol nhóm
chất này khi cháy hoàn toàn sẽ tạo ra 1 mol CO2 (tính cả CO2 không cháy).
Gọi x là số mol nhóm 1, y là số mol nhóm 2, ta có hệ phương trình:
{
{
Khi phản ứng với nước brom, chỉ 2 chất nhóm 1 phản ứng:
Gọi a là số mol C2H4, b là số mol C2H2
C2H4 + Br2 C2H4Br2
a
a
C2H2 + 2Br2 C2H2Br4
b
2b
Ta có hệ phương trình:
{
{
Vậy thể tích khí axetilen trong bình khí ban đầu là
1
0,25
a) Có 3 phản ứng xảy ra với thứ tự ưu tiên như sau: Na phản ứng với axit
trước, sau đó đến nước rồi đến rượu.
2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2
H2O + Na NaOH + H2↑
2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2↑
b) Trung hoà axit axetic (có lẫn rượu) bằng Ba(OH)2:
2CH3COOH + Ba(OH)2 (CH3COO)2Ba + 2H2O
Đun nhẹ cho rượu và hơi nước bay đi, còn lại (CH3COO)2Ba.
Cho muối (CH3COO)2Ba tác dụng với H2SO4:
(CH3COO)2Ba + H2SO4 CH3COOH + BaSO4
Loại bỏ kết tủa, thu được axit CH3COOH tinh khiết.
Do Z chỉ chứa hai nhóm cacboxyl nên công thức của Z là CxHyO4
O chiếm 71,1% về khối lượng nên khối lượng mol phân tử của Z là:
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
VI
Khi đó công thức cấu tạo của Z chắc chắn là HOOC – COOH (axit oxalic)
Ta có chuyển đổi sau:
2
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 của nước cất là 1 g/ml, vậy mnước = 464,5 gam, nnước = 25,8 mol
Khi cho Na dư vào Z, các phản ứng hóa học xảy ra 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 là
Thể tích khí H2 thu được:
Thí sinh giải theo cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
0,25