Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Hóa Học - Phú Yên - Năm học 2022-2023 (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi vào lớp 10 THPT chuyên Hóa Học - Phú Yên - Năm học 2022-2023 (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HDC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CHUYÊN PHÚ YÊN NĂM HỌC 2022 - 2023 Môn: Hóa học (Chuyên) HD CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02 trang) Câu I. (3,0 điểm) Sơ đồ mô tả thí nghiệm điều chế khí hiđro clorua (HCl) và dung dịch axit clohiđric: Các điều kiện để phản ứng xảy ra thuận lợi, thành công: NaCl phải ở trạng thái rắn và tinh o o khiết, axit H2SO4 đặc; nhiệt độ khoảng 250 C – 400 C. a) Hãy giải thích vì sao phải thực hiện thí nghiệm trong các điều kiện như vậy? b) Dung dịch axit thu được từ thí nghiệm trên có thể dùng để thực hiện một số thí nghiệm kiểm chứng tính axit. Hãy đề xuất 4 hóa chất thuộc các loại khác nhau để thực hiện các thí nghiệm kiểm chứng tính axit mạnh của axit clohiđric (có minh họa bằng phương trình hóa học). c) Trong công nghiệp, khí hiđro clorua được tổng hợp từ khí H2 và Cl2. Để thu được đồng thời các khí H2 và Cl2 người ta điện phân dung dịch chất X. Hãy cho biết X là chất nào và viết phương trình hóa học, ghi rõ điều kiện của quá trình điện phân dung dịch X. GIẢI 1. a) Dùng NaCl rắn và H2SO4 đặc để HCl thoát ra dễ hơn vì HCl tạo thành tan tốt trong nước nên phải hạn chế nước trong hỗn hợp phản ứng. Nhiệt độ trong khoảng 250oC – 400oC để tăng hiệu suất phản ứng. t0 2NaCl + H2SO4  Na2SO4 + 2HCl t0 NaCl + H2SO4  NaHSO4 + HCl b) 4 hóa chất: Zn, CuO, NaOH, AgNO3 (kiểm chứng tính axit): 2HCl + Zn  ZnCl2 + H2 2HCl + CuO  CuCl2 + H2O HCl + NaOH  NaCl + H2O HCl + AgNO3  AgCl + HNO3 c) Để thu được đồng thời H2 và Cl2 người ta điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn. ®iÖn ph©n dung dÞch 2NaCl + 2H2O cã mµng ng¨n  2NaOH + H2 + Cl2 Câu 2: (3 điểm) 2.1) Một loại quặng apatit có chứa canxi photphat (Ca3(PO4)2), canxi sunfat (CaSO4), canxi cacbonat (CaCO3), canxi florua (CaF2) và tạp chất trơ được xử lí bằng cách cho vào hỗn hợp axit photphoric (H3PO4) và axit sunfuric (H2SO4) để tạo thành canxi đihiđrophotphat (Ca(H2PO4)2) tan được trong nước dùng làm phân bón (một loại phân lân). 3
2. a) Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. b) Các phản ứng thường được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ dưới 60 oC và có hệ thống hút khí độc. Hãy giải thích vì sao phải thực hiện các phản ứng trong điều kiện như vậy? 2.2) Một loại quặng khác chứa photpho có trong tự nhiên là quặng photphorit, có thành phần hóa học chính là Ca3(PO4)2, thường được dùng để sản xuất photpho trắng (P4) bằng cách trộn lẫn quặng photphorit với cát (chứa SiO2) và than cốc (chứa cacbon), rồi nung trong lò điện (hình vẽ). Phản ứng hóa học xảy ra theo sơ đồ như sau: Ca3(PO4)2 + SiO2  CaSiO3 + P4O10 P4O10 + C  CO + P4 Trung bình để sản xuất được 1,0 tấn photpho trắng cần 9,0 tấn quặng photphorit và 1,5 tấn than cốc. Hãy tính hàm lượng P2O5 có trong quặng photphorit và hàm lượng cacbon có trong than cốc đã dùng, cho rằng qua trình sản xuất làm hao hụt 5%. GIẢI 2.1) a) Phương trình hóa học: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4  3CaSO4 + 2H3PO4 Ca3(PO4)2 + H2SO4  2Ca(H2PO4)2 + CaSO4 Ca3(PO4)2 + 4H3PO4  3Ca(H2PO4)2 CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + H2O + CO2 CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF o b) Các phản ứng thực ở nhiệt độ dưới 60 C vì ở nhiệt độ cao Ca(H2PO4)2 dễ bị phân hủy: t0 3Ca(H2PO4)2  Ca3(PO4)2 + 6H2O + 2P2O5 Có hệ thống hút khí độc để tránh một số khí độc như HF, thoát ra môi trường. 2.2) Phương trình hóa học: t0 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2  6CaSiO3 + P4O10 620 tấn 284 tấn t0 P4O10 + 10C  10CO + P4 120 tấn 124 tấn 284 Quá trình sản xuất hao hụt 5%, khối lượng P2O5 có trong quặng: m 2,411 (tấn) P2O5 124.95% 2,411 Hàm lượng P2O5 có trong quặng: % m .100% 26,79% P2O5 9 120 Khối lượng C có trong than: m 1,019 (tấn) C 124.95% 1,019 Hàm lượng C có trong than: m .100% 67,91% C 1,5 Câu 3. (2,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn 14,52 gam hỗn hợp X gồm NaHCO3, KHCO3, MgCO3 trong dung dịch HCl dư, thu được V lít khí CO2 (đktc) và dung dịch có chứa 8,94 gam KCl. Hấp thụ hết V lít khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 0,01M. tính thể tích dung dịch Ca(OH) 2 0,01M ít nhất để 4
3. hấp thụ hết V lít CO2 đã thoát ra. GIẢI Phương trình hóa học: NaHCO3 + HCl  NaCl + H2O + CO2 (1) KHCO3 + HCl  KCl + H2O + CO2 (2) MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + H2O + CO2 (3) 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (4) 8,94 Ta có: n n 0,12 (mol) m 0,12.100 12 (gam) KCl KHCO3 74,5 KHCO3 Gọi hỗn hợp 2 muối NaHCO3 và MgCO3 trong X là A. 2,52 m 14,52 12 2,52 (gam) n 0,03 (mol) A A 84 Theo PTHH 1,2,3: n n n 0,15 (mol) CO2 KCl A Lượng Ca(OH)2 tối thiểu cần dùng: 1 0,075 n n 0,075 (mol)  V 7,5 (lít) Ca(OH)2 2 CO2 ddCa(OH)2 0,01M 0,01 Câu 4. (3,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn m gam CuSO 4.5H2O vào nước thu được dung dịch X. Cho 14,8 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Fe vào dung dịch X. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Z có khối lượng 22 gam và dung dịch T. Cho T tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp oxit có khối lượng 18 gam. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp Y và giá trị của m. GIẢI 1) Phương trình hóa học của dung dịch X và hỗn hợp Y: Mg + CuSO4  MgSO4 + Cu (1) Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) Mg : a *TH1: 22(g)Z Cu : b và dd T: MgSO4 Fe : c Loại (vì không thu được hỗn hợp oxit) Fe : c MgSO4 : a *TH2: 22(g) Z và dd T Cu : a b FeSO4 : b MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2 + Na2SO4 (2.1) FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2 + Na2SO4 (2.2) t0 Mg(OH)2  MgO + H2O (2.3) t0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O (2.4) 24a 56(b c) 14,8 a 0,15 Theo bài ra ta có hệ phương trình: 64(a b) 56c 22 b 0,15 40a 80b 18 c 0,05 mMg 0,15.24 3,6 Khối lượng mỗi lim loại trong Y: mFe 56.(0,15 0,05) 11,2 Giá trị của m: m m 250.(0,15 0,15) 75 (gam) CuSO4 .5H2O 5
4. MgSO4 : a *TH3: 22(g)Z Cu : 0,34375(mol) và dd(T) FeSO4 : b CuSO4 : c MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2 + Na2SO4 (3.1) FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2 + Na2SO4 (3.2) CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4 (3.3) t0 Mg(OH)2  MgO + H2O (3.4) t0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O (3.5) t0 Cu(OH)2  CuO + H2O (3.6) 24a 56b 14,8 Theo bài ra ta có hệ phương trình: a b 0,34375 hệ phương trình vô nghiệm (Loại) 40a 80b 80c 18 Câu 5. (3,0 điểm) 5.1) Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế kim loại bằng cách dùng khí H 2 để khử oxit kim loại (oxit X): a) Chọn một oxit X phù hợp trong số các chất sau: MgO, ZnO, CuO, Fe 2O3, CaO để thực hiện thí nghiệm này trong phòng thí nghiệm của nhà trường. Hãy giải thích cho việc lựa chọn này. b) Nguồn chất sinh ra khí H2 có thể được thay thế bởi cặp chất khác, em hãy chọn ít nhất 2 cặp chất để khi các chất trong mỗi cặp phản ứng đểu thu được khí H 2 đảm bảo quá trình khử oxit X. 5.2) Dẫn dòng khí H2 đi qua 20 gam CuO (đã được nung nóng), sau một thời gian được 16,8 gam chất rắn Y, hỗn hợp Z (gồm khí và hơi). Cho hết Y vào bình chứa V ml axit H 2SO4 98% (D = 1,84 g/ml) dư, đun nóng để các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí SO2 thoát ra được xử lí bằng nước vôi trong dư. a) Tính giá trị của V, biết axit đã dùng dư 10%, SO 2 là sản phẩm khử duy nhất của axit H2SO4 98% và trong Y không chứa hợp chất Cu (I). b) Dẫn toàn bộ hỗn hợp Z vào bình chứa các chất sau phản ứng và thêm tiếp V 1 ml nước nguyên chất thu được dung dịch mới có nồng độ phần trăm H 2SO4 dư bằng 2,45%. Tính giá trị của V1, cho rằng khối lượng riêng của nước nguyên chất bằng 1 gam/ml. GIẢI 5.1. a) Oxit phù hợp CuO vì đây là oxit thông thường trong tự nhiên, bị H2 khử ở nhiệt độ cao và hiện tượng phản ứng dễ quan sát thấy bằng mắt thường khi xảy ra. t0 CuO + H2  Cu + H2O đen đỏ b) Các cặp chất có thể điều chế H2: (Zn và HCl); (Mg và H2SO4); (Na và H2O) Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 6
5. 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 5.2. a) PTHH: t0 CuO + H2  Cu + H2O (1) Gọi số mol CuO phản ứng là a mol, ta có: 20 80.a 64.a 16,8 a 0,2 (mol) CuO : 0,05 mol H2 : b mol Chất rắn Y và Z Cu : 0,2 mol H2O : 0,2 mol Phương trình hóa học cho Y vào H2SO4 đặc nóng, dư: t0 CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O (2) t0 Cu + 2H2SO4  CuSO4 + 2H2O + SO2 (3) Theo PTHH n n 2n 0,45(mol) H2SO4 CuO Cu 0,45.98 Vì axit dùng dư 10% nên thực tế m 49(gam) H2SO4 90% 49 50 m 50 (gam) V 27,174 (ml) dd H2SO4 98% dd H2SO4 1,84 b) Hòa tan Z vào bình chứa các chất sau phản ứng; 0,2 mol hơi nước tan vào dung dịch. mdd 50 16,8 66,8 (gam) H2SO4 : 4,9(g) Bình chứa các chất sau phản ứng gồm + 0,2 mol H2O + V1 ml H2O CuSO4 : 0,25 mol 4,9 C% 2,45% V 129,6(ml) H2SO4 1 66,8 V1 3,6 Câu 6. (3,0 điểm) Cho hiđrocacbon X mạch hở. Làm bay hơi 2,145 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,88 gam khí O2 ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. a) Xác định công thức phân tử của X. b) Cho 9,75 gam chất X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 36,5 gam kết tủa. Mặt khác hiđro hóa X thu được hiđrocacbon Y không chứa liên kết pi, chất Y phản ứng với khí Cl 2 có ánh sáng tạo thành 4 dẫn xuất monoclo. Xác định công thức cấu tạo các chất X và Y. GIẢI 0,88 2,145 1) Theo giả thiết: nX nO 0,0275 mol MX 78 (g/mol) 2 32 0,0275 CTPT của X là: C6H6 9,75 b) n 0,125(mol) X 78 Gọi số liên kết 3 đầu mạch trong X là a 0,125(108 1).a 26,75 a 2 Vậy -X có 2 liên kết 3 đầu mạch. X : HC  C CH(CH3 ) C  CH -Y tạo 4 dẫn xuất monoclo CTCT : Y : CH3 CH2 CH(CH3 ) CH2 CH3 Câu 7. (3,0 điểm) Oxi hóa 9,2 gam etanol (rượu etylic) nguyên chất bằng khí O 2 (điều kiện thích hợp) thu được hỗn hợp M. Cho toàn bộ M tác dụng với Na dư thu được 3,92 lít khí H2 (đktc). a) Tính hiệu suất phản ứng oxi hóa etanol, cho rằng quá trình oxi hóa etanol đều tạo ra axit hữu cơ. b) Ở một thí nghiệm khác, cùng hỗn hợp M được cho tác dụng với NaOH dư, dung dịch thu được sau phản ứng được cô cạn, trộn thêm CaO rồi nung chất rắn được khí N. Từ N có thể điều chế ra polime P là thành phần chính của cao su buna. Hãy chọn các chất trung gian và vẽ sơ đồ từ 7
6. N đến P có ghi rõ điều kiện (khoảng nhiệt độ và chất xúc tác gì nếu có) để thực hiện phản ứng đạt hiệu quả. GIẢI men giÊm 1) a) PTHH: C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O (1) Hỗn hợp M: CH3COOH, C2H5OH, H2O. 1 Na + C2H5OH  C2H5ONa + H2 (2) 2 1 Na + CH3COOH  CH3COONa + H2 (3) 2 1 Na + H2O  NaOH + H2 (4) 2 9,2 3,92 n 0,2 (mol); n 0,175(mol). C2H5OH 46 H2 22,4 Gọi số mol etylic phản ứng là a mol, thì trong M: CH3COOH: a mol, C2H5OH: (0,2 - a) mol, H2O: a mol. 1 0,15 (0,2 a a a) 0,175 a 0,15 (mol) H .100% 75% 2 0,2 b) PTHH: NaOH + CH3COOH  CH3COONa + H2O (5) NaOH Chất rắn thu được sau khi cô cạn: CH3COONa Nung nóng với CaO: t0 ,CaO CH3COONa + NaOH  Na2CO3 + CH4 (6) Khí N: CH4; polime P(cao su buna): ( CH2 CH CH CH2 )n Sơ đồ điều chế P từ N: CH 15000  C H 1500 CH  C CH CH t0  CH =CH-CH=CH 4 lµm l¹nh nhanh 2 2 CuCl 2 Pd /PbCO3 2 2 t0 ,p Na  (P) Các phương trình hóa học: 15000 2CH4 lµm l¹nh nhanh C2H2 + 3H2 1500 2C2H2 CuCl CH  C CH CH2 CH  C CH CH + H t0  CH =CH-CH=CH 2 2 Pd /PbCO3 2 2 t0 ,p nCH2=CH-CH=CH2 Na  ( CH2 CH CH CH2 )n --- HẾT --- 8