Đề giao lưu học sinh giỏi số 1 môn Hóa học lớp 8

Nội dung text: Đề giao lưu học sinh giỏi số 1 môn Hóa học lớp 8

1. ĐỀ GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI SỐ 1 MÔN: HÓA HỌC LỚP 8 Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian giao đề Câu 1: (2,0 điểm) 1. Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp BaCO 3, MgCO3, Al2O3 được chất rắn A, khí D. Hòa tan chất rắn A trong nước dư, thu được dung dịch B và kết tủa C. Sục khí D (dư) vào dung dịch B thấy xuất hiện kết tủa. Hòa tan C trong dung dịch NaOH dư thấy tan một phần. Xác định A, B, C, D. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Trình bày phương pháp hoá học nhận biết 3 dung dịch không màu đựng trong 3 lọ mất nhãn: HCl, Na2CO3, NaCl mà không được dùng bất kỳ thuốc thử nào khác. Câu 2: (2,0 điểm) 1. Bằng phương pháp hoá học, hãy tách các oxit ra khỏi hỗn hợp Al 2O3, MgO, CuO. (Khối lượng các oxit trước và sau quá trình tách là không đổi). 2. Hãy nêu và giải thích bằng phương trình phản ứng các hiện tượng xảy ra trong từng thí nghiệm sau: a. Cho NaOH dư tác dụng với dung dịch FeCl 2. Sau đó lấy kết tủa thu được để lâu trong không khí. b. Cho viên Na vào cốc đựng dung dịch AlCl3. Câu 3: (4,0 điểm) 1. Trên hai đĩa cân ở vị trí thăng bằng có hai cốc. a. Mỗi cốc đựng một dung dịch có hòa tan 0,2 mol HNO 3. Thêm vào cốc thứ nhất 20 gam CaCO3, thêm vào cốc thứ hai 20 gam MgCO3. Sau khi phản ứng kết thúc, hai đĩa cân còn ở vị trí cân bằng không? Giải thích. b. Mỗi cốc có hòa tan 0,5 mol HNO3 và cũng làm như thí nghiệm trên. Phản ứng kết thúc, hai đĩa cân còn giữ vị trí thăng bằng không? Giải thích. 2. Có hai dung dịch H2SO4 85% và dung dịch HNO3 chưa biết nồng độ. Sau khi trộn 2 dung dịch trên theo tỉ lệ khối lượng m ddH 2SO4/ m ddHNO3= b thì thu được một dung dịch hỗn hợp trong đó H2SO4 có nồng độ 60%, HNO3 có nồng độ 20%. a. Tính b. b. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch HNO3 ban đầu. Câu 4: (4,0 điểm) Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO 3 và FexOy trong O2 dư tới phản ứng hoàn toàn, thu được khí A và 22,4 gam Fe2O3 duy nhất. Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,15M thu được 7,88gam kết tủa. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra b. Tìm công thức phân tử của FexOy. Câu 5: (4,0 điểm) Cho m1 g hỗn hợp Mg và Fe ở dạng bột tác dụng với 300 ml dung dịch AgNO 3 0,8M khi khuấy kĩ để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A 1 chứa kết tủa A 2 có khối lượng là 29,28 g gồm 2 kim loại. Lọc, rửa kết tủa để tách A1 khỏi A2. a. Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra. b. Hoà tan hoàn toàn kết tủa A2 trong dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng. Hãy tính thể tích khí SO2 (đktc) được giải phóng ra. Thêm vào A 1 lượng dư dung dịch NaOH, lọc rửa kết tủa mới tạo thành nung nó trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được 6,4 g chất rắn. Tính % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp Mg và Fe ban đầu.
2. Câu 6: (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 2,3 gam hợp chất hữu cơ A thu được 4,4 gam CO 2 và 2,7 gam H2O. Biết khối lượng mol của A là 46 gam. a. Lập công thức phân tử của A b. Viết công thức cấu tạo của A biết A có nhóm –OH? c. Cho 6,9 gam A tác dụng với 100ml dung dịch CH 3COOH 36,2% (D=1,045 g/ml). Tính khối lượng este sinh ra, biết hiệu suất phản ứng đạt 90%. Hết (Lưu ý: học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học)
3. HƯỚNG DẪN CHẤM GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI MÔN: HÓA HỌC LỚP 8 CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM Câu 1 1. 1,0 điểm + Nhiệt phân hỗn hợp, ta có PTPƯ: 0,25 t0 BaCO3  BaO + CO2 t0 MgCO3  MgO + CO2 t0 Al2O3  không BaO Chất rắn A MgO Khí D: CO2. Al2O3 + Hòa tan A vào H2O dư, ta có PTPƯ: 0,25 BaO + H2O Ba(OH)2 MgO + H2O không Al2O3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + H2O MgO Dung dịch B: Ba(AlO2)2 Kết tủa C Al2O3 (du) + Khi cho dung dịch B tác dụng với CO2 dư: 0,25 Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O 2Al(OH)3  + Ba(HCO3)2 + Hòa tan C vào dung dịch NaOH dư, ta có PTPƯ: 0,25 MgO + NaOH không Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (Vì kết tủa C cho vào dung dịch NaOH dư có tan một phần chứng tỏ C có Al2O3 dư; phần không tan là MgO). 2. 1,0 điểm Dùng 1 lượng nhỏ hoá chất 0,5 Lấy 1 mẫu thử cho tác dụng lần lượt với các mẫu thử còn lại, 2 mẫu thử nào có xuất hiện bọt khí là HCl và Na2CO3. 2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O Không có hiện tượng gì là NaCl. Đun đến cạn hai mẫu còn lại, mẫu không để lại gì ở đáy ống nghiệm 0,5 là HCl, mẫu còn đọng lại chất rắn màu trắng là Na2CO3 Câu 2 1. 1,0 điểm - Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH dư thì MgO, CuO 0,25 không phản ứng còn Al2O3 tan. Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O - Sục CO2 dư vào dung dịch sản phẩm, được Al(OH)3 NaOH + CO2 NaHCO3 NaAlO2 + 2H2O + CO2 Al(OH)3 + NaHCO3 . - Lọc kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi ta thu được lượng Al2O3 ban đầu. - Cho H2 dư đi qua hỗn hợp CuO và MgO nung nóng, MgO không 0,5 phản ứng còn CuO biến thành Cu thu được hỗn hợp mới: Cu + MgO. Cho hỗn hợp Cu, MgO tác dụng với dung dịch HCl dư, Cu
4. không phản ứng, thu được Cu, Cho Cu tác dụng với O 2 dư thì thu được lượng CuO ban đầu. t0 CuO + H2  Cu + H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O t0 2Cu + O2  2CuO - Lấy dung dịch sản phẩm cho tác dụng với NaOH dư, thu được 0,25 Mg(OH)2↓, lọc kết tủa và nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu được lượng MgO ban đầu. HCl + NaOH NaCl + H2O MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2↓ + 2NaCl t0 Mg(OH)2  MgO + H2O 2. Nêu hiện tượng và giải thích: 1,0 điểm a. + Ban đầu có kết tủa màu xanh lơ: 0,5 2NaOH + FeCl2 Fe(OH)2  + 2NaCl + Để lâu trong không khí thì kết tủa màu xanh lơ dần chuyển sang màu nâu đỏ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 b. + Ban đầu viên Na tan dần đến hết, xuất hiện khí không màu 0,5 thoát ra, có kết tủa trắng keo: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2  3NaOH + AlCl3 Al(OH)3  + 3NaCl + Sau đó kết tủa keo tan dần tạo thành dung dịch: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Câu 3 1. 2,0 điểm a. Các phương trình phản ứng xảy ra: 1,25 CaCO3+ 2HNO3 Ca(NO3)2+ H2O + CO2↑ MgCO3+ 2HNO3 Mg(NO3)2+ H2O + CO2↑ TN1 hai đĩa cân vẫn ở vị trí thăng bằng. nCaCO3 =20/100 =0,2 mol nMgCO3 =20/84 ≈ 0,24 mol Theo phương trình phản ứng thì HNO3 phản ứng hết, khối lượng CO2 thoát ra ở hai cốc như nhau, hai đĩa cân vẫn ở vị trí thăng bằng. b. TN2 hai đĩa cân không còn ở vị trí thăng bằng. 0,75 nHNO3= 0,5 mol, theo phương trình phản ứng thì HNO3 dư Phản ứng cốc 1 thoát ra 0,2 mol CO2; cốc 2 thoát ra 0,24 mol CO2 vì vậy hai cốc không còn ở vị trí cân bằng. 2. 2,0 điểm a. Gọi m1 là khối lượng dung dịch H2SO4 cần lấy. 1,0 m2 là khối lượng dung dịch HNO3 cần lấy. ta có C% H2SO4 = ((0.85m1):(m1+ m2)).100= 60 => m1 / m2=b=2,4 b. Gọi C là nồng độ HNO3 ban đầu 1,0 (m2 .C.100)/ (m1+ m2) = 20 Với m1 = 2,4m2 ⇒ C % = 68 Câu 4 4,0 điểm
5. n a(mol) 0,25 FeCO3 1. + Đặt: 116.a b.(56x 16y) 25,28 n b(mol) FexOy 116.a + 56.bx + 16.by = 25,28 (*) + Các PTHH: t0 FeCO3  FeO + CO2 (1) 0,25 amol amol amol t0 4FeO + O2  2Fe2O3 (2) 0,25 amol a mol 2 t0 4FexOy + (3x – 2y)O2  2xFe2O3 (3) 0,25 đ bmol bx mol 2 Ba(OH)2 + CO2 BaCO3  + H2O (4) 0,25 1mol 1mol 1mol Có thể có: Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 (5) 0,25 1mol 2mol 2. + Ta có: n C .V 2 0,15.0,4 0,06(mol) Ba(OH )2 M d 0,25 m 7.88 n 0,04(mol) BaCO3 M 197 m 22,4 n 0,14(mol) FexOy M 160 a bx + Theo PTHH (2) và (3): 0,14(mol) 0,25 2 2 a bx 0,28 (2*) + Vì: n n nên có 2 trường hợp xảy ra: Ba(OH )2 BaCO3 a. TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (4), tức là: Ba(OH)2 dư = 0,06 – 0,04 = 0,02 (mol). Và CO2 hết. 0,25 - Theo PTHH (1) và (4): n n 0,04(mol) 0,25 CO2 BaCO3 Hay: a = 0,04 (3*) thay vào (2*) ta được: 0,25 bx = 0,24 (4*) thay vào (*) ta được: by = 0,59 (5*) bx 0,24 - Lấy (4*) chia cho (5*) ta được: 0,25 by 0,59 x 24 Loại. y 59 b. TH2: Xảy ra cả 2 phản ứng (4) và (5): 0,25 Ba(OH)2 + CO2 BaCO3  + H2O (4) 0,04mol 0,04mol 0,04mol 0,25 Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 (5) 0,02mol 0,04mol 0,25 n 0,04 0,04 0,08(mol) CO2 a 0,08 (6*) thay vào (2*) ta được: bx = 0,2 (7*) thay vào (*) ta được:
6. by = 0,3 (8*) bx 0,2 x 2 x 2 0,25 Lấy (7*) chia cho (8*) ta được: by 0,3 y 3 y 3 Vậy công thức của oxit sắt là: Fe2O3 Câu 5 4,0 điểm 1. 1.0 điểm Ta có : n HNO3= 250x0,8x0,63/100x63 = 0,02 mol 0,25 n NaOH = 240x0,1/1,2x1000 = 0,02 mol 0,25 PTPƯ: HNO3+ NaOH NaNO3 + H2O 0,25 0,02 0,02 vậy giấy quỳ tím không đổi màu vì HNO 3 và NaOH phản ứng vừa 0,25 đủ với nhau. 2 3.0 điểm a. 1.0 điểm n Al(OH)3 =1,872 / 78 = 0,024(mol) 0,25 Phương trình phản ứng tạo kết tủa: 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl (1) 0,25 Kết tủa cực đại khi phản ứng (1) vừa đủ. 0,25 n NaOH = 3 nAl(OH)3 = 3.0,024 = 0,072(mol) n AlCl3 = nAl(OH)3 = 0,024(mol) CM(NaOH) = (0,072.1000)/100 = 0,72(M) 0,25 CM(AlCl3) = (0,024.1000)/ 25 = 0,96(M) b. 2.0 điểm n AlCl3 = 0, 024( m ol) 0,25 n Al(OH)3 = (9.0,024) / 10 = 0,0216(mol) * Trường hợp 1: Lượng NaOH thiếu, AlCl3 dư chỉ xảy ra (1) 0,25 n NaOH = 3n Al(OH)3 = 3.0,0216 = 0,0648 (mol) 0,25 V = V ddNaOH = (0,0648.1000)/ 0,72 = 90 (ml) 0,25 * Trường hợp 2: Lượng NaOH dư đủ tạo kết tủa cực đại, sau đó hòa 0,25 tan bớt 1/10 lượng kết tủa theo phản ứng: NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O (2) n NaOH(2) = n Al(OH)3(2) = (1 . 0,024) / 10 = 0,0024 (mol) 0,25 Vậy tổng số mol NaOH đã dùng = 0,072 + 0,0024 = 0,0744 (mol) 0,25 V = V ddNaOH = (0,0744.1000)/ 0,72 = 103,33(ml) 0,25 Câu 6 4,0 điểm a) Lập CTPT của A: khi đốt cháy A thu được CO 2 và H2O nên A 0,5 gồm C, H và có thể có O. - Khối lượng C có trong 4,4g CO2 là 4,4:44 x 12 = 1,2g - Khối lượng H có trong 2,7g H2O là 2,7: 18 x 2 = 0,3g - Khối lượng O là : 2,3 – (1,2 +0,3) = 0,8g => Trong A có các nguyên tố C, H, O. 0,5 Gọi công thức dạng chung là CxHyOz Ta có : x : y : z = mC/12 : mH/1 : mO/16 = 1,2/12 : 0,3/1 : 0,8/16 = 0,1 : 0,3 : 0,05 = 2 : 6 : 1
7. => Công thức của A có dạng : (C2H6O)n 0,5 Theo đề : MA = 46g Nên ta có : (2+12+6+16)n = 46 0,5 46n = 46 n = 1 Vậy CTPT của A là C2H6O b) Vì A có nhóm –OH nên CTCT của A là : 0,5 H H | | H— C — C — O —H | | H H c) Số mol CH3COOH ban đầu là : 0,5 100 x 1,045 x 36,2 : 60 x 100 = 0,63(mol) Số mol của rượu ban đầu là 6,9:46 =0,15(mol) o H2SO4 đ, t PT : CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O 0,5 1 mol : 1 mol 0,63mol : 0,15mol so sánh 0,63:1 > 0,15:1 => nCH3COOH dư tính theo nC2H5OH 0,5 Theo PT : n este = nC2H5OH 0,2 mol => m este theo lý thuyết = 0,15 x 8,8 = 13,2g vì H = 90% => m este thực tế thu được là 13,2 x 90 : 100 = 11,88g