Đề thi chọn đội tuyển HSG dự thi cấp tỉnh năm học 2018-2019 (lần 2) môn thi Hoá học

Nội dung text: Đề thi chọn đội tuyển HSG dự thi cấp tỉnh năm học 2018-2019 (lần 2) môn thi Hoá học

1. PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG DỰ THI CẨM THỦY CẤP TỈNH NĂM HỌC 2018-2019 (LẦN 2) Mụn thi: Hoỏ học ĐỀ THI CHÍNH THỨC Ngày thi: 06 thỏng 12 năm 2018 Thời gian : 150 phỳt(khụng kể thời gian giao đề) Số bỏo danh Đề thi gồm: 02 trang Cõu 1: (2,0 điểm) 1. Viết phương trỡnh phản ứng để thực hiện dóy chuyển húa sau: (1) (2) (3) (4) (5) (6) MnO2  Cl2  HCl  FeCl2  Fe(OH)2  FeSO4  Fe(NO3)2 (7) (8) (9) (10) CaCl2  Ca(NO3)2  CaCO3  Ca(HCO3)2 2. Cú 5 dung dịch chứa trong 5 lọ riờng biệt gồm cỏc chất : Na 2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, NaOH được đỏnh số bất kỳ 1,2,3,4,5 . Thực hiện cỏc thớ nghiệm được kết quả như sau: - Chất ở lọ 1 tỏc dụng với chất ở lọ 2 cho khớ bay lờn, và tỏc dụng với chất ở lọ 4 tạo thành kết tủa. - Chất ở lọ 2 cho kết tủa trắng với chất ở lọ 4 và lọ 5. Hóy cho biết tờn chất cú trong từng lọ 1,2,3,4,5.Giải thớch và viết phương trỡnh phản ứng minh hoạ. Cõu 2: (2,0 điểm) Trộn 10ml hidrocacbon thể khớ với một lượng O 2 dư rồi làm nổ hỗn hợp này bằng tia lửa điện. Làm cho hơi nước ngưng tụ thỡ thể tớch của hỗn hợp thu được sau phản ứng giảm đi 30ml. Phần cũn lại cho đi qua dung dịch KOH dư thỡ thể tớch của hỗn hợp giảm 40ml. Xỏc định cụng thức phõn tử và viết cụng thức cấu tạo dạng mạch thẳng của hidrocacbon. Cõu 3: (2,0 điểm) Hũa tan hoàn toàn m gam oxit MO ( M là kim loại) trong 78,4 gam dung dịch H2SO4 6,25% (loóng) thỡ thu được dung dịch X trong đú nồng độ H 2SO4 cũn dư là 2,433%. Mặt khỏc khi cho CO dư đi qua m gam MO nung núng, phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khớ Y, cho Y qua 500 ml dung dịch NaOH 0,1M thỡ chỉ cũn một khớ duy nhất thoỏt ra, trong dung dịch cú chứa 2,96 gam muối. 1. Xỏc định kim loại M và khối lượng m. 2. Cho x gam Al vào dung dịch X thu được ở trờn, sau khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn thỡ thu được 1,12 gam chất rắn. Tớnh x? Cõu 4: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm hidro và axetilen cú tỉ khối so với H2 bằng 5,8. Dẫn 1,792 lớt X(đktc) qua bột Ni nung núng cho đến khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tớnh phần trăm thể tớch mỗi khớ trong hỗn hợp X và tỉ khối của hỗn hợp khớ thu được so với H2. Cõu 5: (2,0 điểm) Cho V lớt khớ CO (đktc) đi qua ống sứ chứa 3,48 gam oxit kim loại nung núng đến phản ứng hoàn toàn thu được m gam kim loại và hỗn hợp khớ cú tỉ khối so với H 2 bằng 20. Dẫn toàn bộ lượng khớ này vào bỡnh chứa 500 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,08M, sau phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa và dung dịch A. Lọc tỏch kết tủa rồi cho dung dịch nước vụi trong dư vào dung dịch A ta thu được p gam kết tủa. Cho toàn bộ lượng kim loại thu được ở trờn vào bỡnh chứa dung dịch HCl dư, phản ứng kết thỳc thu được 1,008 lớt H2 (đktc). Viết cỏc phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy ra. Tớnh V, m, p và xỏc định cụng thức của oxit kim loại trờn
2. Cõu 6: (2,0 điểm) 1. Cú 3 chất lỏng gồm: rượu etylic, benzen và nước. Trỡnh bày phương phỏp hoỏ học đơn giản để phõn biệt chỳng. 2. Hợp chất hữu cơ A mạch hở chứa C,H,O cú khối lượng mol bằng 60 gam. Tỡm cụng thức phõn tử, viết cụng thức cấu tạo ứng với cụng thức phõn tử của A. Xỏc định cụng thức cấu tạo đỳng của A, biết rằng A tỏc dụng được với NaOH và với Na kim loại. Cõu 7: (2,0 điểm) Hỗn hợp bột X gồm nhụm và kim loại kiềm M. Hoà tan hoàn toàn 3,18 gam X trong lượng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 loóng thu được 2,464 lớt H2 (đktc) và dung dịch Y (chỉ gồm muối sunfat trung hoà). Cho Y tỏc dụng với lượng vừa đủ dung dịch Ba(OH)2 cho tới khi gốc sunfat chuyển hết thành kết tủa thỡ thu được 27,19 gam kết tủa. 1. Xỏc định kim loại M. 2. Cho thờm 1,74 gam muối M2SO4 vào dung dịch Y thu được dung dịch Z. Tiến hành kết tinh cẩn thận dung dịch Z thu được 28,44g tinh thể muối kộp. Xỏc định cụng thức của tinh thể? Cõu 8: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm hai axit hữu cơ no, đơn chức, mạch hở. Trung hoà 8,3g X bằng dung dịch NaOH rồi cụ cạn dung dịch sau phản ứng thu được 11,6g muối khan. Mặt khỏc, nếu cho 8,3g X tỏc dụng với lượng dư dung dịch AgNO 3 trong NH3 thỡ thu được 21,6g bạc. Xỏc định cụng thức phõn tử của hai axit. Cõu 9: (2,0 điểm) Hũa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp hai kim loại A, B (MA<MB) thuộc nhúm IIA và ở hai chu kỳ liờn tiếp cần vừa đủ 73 ml dung dịch HCl 20% (D= 1,1 g/ml), thu được dung dịch X và khớ H2 ở đktc. Cụ cạn dung dịch X thu được 21,22 gam chất rắn khan. 1. Xỏc định hai kim loại và % theo khối lượng cỏc kim loại trong hỗn hợp ban đầu. 2. Nếu cho hỗn hợp hai kim loại trờn vào 135 gam dung dịch CuCl2 25%. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Tớnh khối lượng chất rắn Z và nồng độ % cỏc muối trong dịch Y. Biết cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn Cõu 10: (2,0 điểm) Đốt chỏy hoàn toàn 5,6 lớt (đktc) hỗn hợp khớ X gồm C 2H6, C2H4, H2 thỡ thu được 9 gam H2O. Hỏi hỗn hợp khớ X nặng hơn hay nhẹ hơn CH4? Giải thớch? Cho nguyờn tử khối của cỏc nguyờn tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23;Mg = 24; Al = 27; S = 32;Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag= 108; Ba = 137 (Cỏc kim lọa thộc nhúm IIA: Be, Mg, Ca, Ba, Sr ). Hết Họ và tờn thớ sinh: Số bỏo danh Chữ kớ giỏm thị số 1: Chữ kớ giỏm thị số 2:
3. PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG DỰ THI CẨM THỦY CẤP TỈNH NĂM HỌC 2018-2019 (LẦN 2) Mụn thi: Hoỏ học HDC CHÍNH THỨC Ngày thi: 06 thỏng 12 năm 2018 Thời gian : 150 phỳt(khụng kể thời gian giao đề) Cõu í NỘI DUNG Điểm t0 MnO2 + 4HCl đặc  MnCl2 + 2H2O + Cl2  (1) ; a.s Cl2 + H2  2HCl (2) 2HCl + Fe FeCl2 + H2  (3) ; 1 FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2  (4) Fe(OH) + H SO FeSO + 2H O(5) 1,0 2 2 4 4 2 0,1/pt FeSO4 + Ba(NO3)2 Fe(NO3)2 + BaSO4  (6) đ t0 Cl2 + Ca  CaCl2 (7) CaCl2 + 2AgNO3 2AgCl  + Ca(NO3)2 (8) Ca(NO3)2 + Na2CO3 CaCO3  + 2NaNO3 (9) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (10) 1 Cú 5 chất : Na2CO3, BaCl2, MgCl2 , H2SO4, NaOH 2,0đ Cú thể lập bảng mụ tả như sau: Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 NaOH Na2CO3    0,5 BaCl2   2 MgCl2  X  1,0 H2SO4   đ NaOH  Ta cú : chất (2) tạo kết tủa với 2 chất và tạo khớ với 1 chất nờn là : Na2CO3 , và (1) là H2SO4 Chất (4) + (1) kết tủa nờn chọn (4) là BaCl2 Chất (5) + (2) kết tủa nờn chọn (5) là MgCl2 ; Chất (3) là NaOH. PTHH: 0,5 Vỡ khi làm ngưng tụ hơi nước thỡ thể tớch giảm 30ml => V(hơi H2O) = 30ml. 0,25 Phần khớ cũn lại cho đi qua dd KOH thỡ thể tớch giảm 40ml => V(CO2) = 40ml. 0,25 2 Gọi CTPT của hidrocacbon là: CxHy 2,0đ PTHH: CxHy + (x+y/4)O2 xCO2 + y/2H2O 10 10x 5y ml 0,5 Ta cú: 10x = 40 => x =4; 5y = 30 => y = 6. Vậy CTPT của hidrocacbon là: C4H6 CTCT: Viết đỳng 04 CTCT 0,5 0,5 3 1 78,4.6,25 nH SO 0,05 (mol) Gọi nMO = a mol 2,0đ 1,0 2 4( bd ) 100.98 - Hũa tan MO vào dd H2SO4 loóng:
4. đ MO + H2SO4  MSO4 + H2O mol: a a a => nH SO (0,05 a) mol mddsau pu (M 16)a 78,4 (gam) 2 4(du) 0,25 mMO (M 16)a m (gam) 98(0,05 a) Ta cú C%(H SO ) 2,433% (I) 2 4(du) (M 16)a 78,4 - Khử MO bằng CO dư to MO + CO  M + CO2 a a a a Vậy hỗn hợp Y gồm CO2 và CO dư - Cho Y qua dd NaOH cú nNaOH = 0,5.0,1= 0,05 (mol) mà chỉ cũn một khớ thoỏt ra thỡ đú là CO, vậy CO2 đó phản ứng hết. Gọi k là số mol Na2CO3, t là số mol NaHCO3 (t,k>= 0). - Phản ứng cú thể xảy ra: CO + 2NaOH  Na CO + H O 2 2 3 2 0,25 k 2k k CO2 + NaOH  NaHCO3 t t t 0,25 Ta cú 106k + 84t = 2,96 (II) 2k + t = 0,05 (III) Từ (II) và (III) => k = 0,02 t = 0,01 => n a 0,03 (mol) CO2 Thay vào (I) được M = 56 => đú là Fe 0,25 và m = (56 + 16).0,03 = 2,16 (g) Dung dịch X gồm: FeSO4 ( 0,03 mol) H2SO4 dư ( 0,02 mol) Khi cho Al vào, phản ứng hoàn toàn mà cú 1,12 g chất rắn => H2SO4 đó hết 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 0,04/3  0,02 2Al + 3FeSO4  Al2(SO4)3 + 3Fe 2 2b/3 b b 0,5 1,0 Khối lượng Fe trong dd X : 56.0,03 = 1,68 (g) > 1,12 (g) => FeSO cũn dư thỡ Al hết. đ 4 11,2 Vậy b 0,02 56 0,04 0,04 0,08 => n (mol) Al 3 3 3 0,08 0,5 => x = 27. = 0,72 (g) 3 Gọi số mol H2, C2H2 trong X là a, b mol. 4 Ta cú: MX = 5,8.2 = 11,6 g => MX = (2a + 26b)/(a + b) = 11,6 0,5 => a = 3/2b. 2,0đ %V(H2) = %n(H2) = 3/2b/(3/2b+b).100% = 60%; %V(C2H2) = 40%. 0,5 Vỡ phản ứng xảy ra hoàn toàn, nờn cú thể cú cỏc phản ứng xảy ra:
5. C2H2 + H2 C2H4 (1) Nếu H2 cũn dư thỡ cú tiếp phản ứng: C2H4 + H2 C2H6 (2) Theo đề: nX = 1,792/22,4 = 0,08 mol trong đú: 0,25 n(H2) = 60%.0,08 = 0,048mol; n(C2H2) = 0,08 - 0,048 = 0,032 mol. Theo pt(1): n(H2pư) = n(C2H2) = 0,032 mol = n(C2H4 tạo ra). 0,25 => n(H2 dư) = 0,048 - 0,032 = 0,016 mol. Theo pt (2): n(C2H4pư) = n(H2dư) = 0,016 mol = n(C2H6) => n(C2H4 dư) = 0,032-0,016 = 0,016 mol. Vậy Mhh = (0,016.28 + 0,016.30)/0,032 = 29g 0,25 => d(hh khớ/H2) = 29/2 = 14,5. 0,25 - Đặt cụng thức oxit kim loại là MxOy; cú số mol là a. - Phương trỡnh hoỏ học: to MxOy + yCO  xM + yCO2 (1) mol: a ay ax ay CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2) CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (3) Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 BaCO3 + BaCO3 + 2H2O (4) 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (5) mol: ax 0,5nax (Với n là hoỏ trị của kim loại M) 0,5 - Tớnh V: Theo (2): n n n 0,08.0,5 0,04 mol BaCO3 2 CO2 2 Ba OH 2 3,94 Mà nBaCO thuđược 0,02mol 5 3 197 n 0,04 – 0,02 0,02 mol 2,0đ BaCO3 phản ứng 3 Theo (3): n n 0,02 mol CO2 3 BaCO3 pư 3 1 0,06 n 0,04 0,02 0,06 mol n n 0,02mol  CO2 COdư 3 CO2 3 nV = 1,792 0 lớt,06 0,02 0,08 mol  CObanđầu 0,5 - Tớnh m: ỏp dung ĐLBTKL ta cú: m = 3,48 + 0,06.28 - 0,06.44 = 2,52 gam - Tớnh p: Theo (3), (4): nCaCO nBaCO (4) nBa HCO 0,02 mol 3 3 3 2 p = 0,02 . 100 + 0,02 . 197 = 5,94 gam 0,5 - Xỏc định cụng thức của oxit kim loại: 1,008 0,09 Theo (5): n 0,5nax 0,045mol ax H2 22,4 n Mặt khỏc: m=axM=2,52 gam 2,52 M= .n=28n n=2 và M = 56 (Fe) thoả món 0,09
6. 0,09 ax 0,045 2 Ta lại cú n ay 0,06mol CO2 x 0,045 3 y 0,06 4 Vậy cụng thức oxit kim loại là Fe3O4 0,5 1 Hoà tan trong nước nhận ra benzen do phõn thành hai lớp. 0,25 2 chất cũn lại đem đốt chỏy, nếu chỏy đú là rượu, cũn lại là nước. 0,25 Gọi CTPT của A là CxHyOz 0,25 - Khi z = 1 ta cú: 14 x +y = 44 => x= 3; y= 8 . CTPT của A là C3H8O 0,25 Cỏc CTCT: CH3-CH2-CH2OH ; CH3-CH(OH)-CH3, CH3-CH2-O-CH3 6 - Khi z = 2 ta cú: 14 x + y = 28 => x= 2; y= 4 . CTPT của A là C2H4O2 0,25 2,0đ 2 Cỏc CTCT : CH3- COOH; HO-CH2-CHO; HCOOCH3 - Khi z = 3 thỡ 14 x + y = 12 (loại) 0,25 Trong cỏc chất trờn chỉ cú CH3- COOH tỏc dụng được với NaOH và Na CH3- COOH + NaOH CH3- COONa + H2O CH3- COOH + Na CH3- COONa + 1/2 H2 0,5 Vậy A là: CH3- COOH n(H2) = 2,646/22,4 = 0,11 mol. Gọi nM = x mol, nAl = y mol(x,y>0) Ta cú M.x + 27y = 3,18 (I) PTHH 2M + H2SO4 M2SO4 + H2 (1) x x/2 x/2 mol 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2) y y/2 3/2y mol n(H2) = 0,11 => x + 3y = 0,22 (II) Cho Ba(OH)2 vào dd Y 1 M2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2MOH (3) 0,5x 0,5x x mol Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (4) 7 0,5y 1,5y y mol 2,0đ MOH + Al(OH)3 MAlO2 + 2H2O (5) 0,5 Theo pt (1),(2),(3),(4) n(BaSO4) = n(H2) = 0,11 mol  m(BaSO4) = 0,11.233 = 25,63g Trong kết tủa cú Al(OH)3 n(Al(OH)3) = (27,19 – 25,63)/78 = 0,02 mol. Theo pt(5) n(Al(OH)3 bị tan) = n(MOH) = x mol  n(Al(OH)3 cũn lại) = y – x = 0,02 mol (III). 0,5 Từ (I),(II),(III) => x = 0,04 y = 0,06 M = 39 (Ka li). n(K2SO4) thờm vào = 1,74/174 = 0,01 mol. Dung dịch sau khi thờm cú n(Al2(SO4)3) = 0,03 mol, n(K2SO4) = 0,02+0,01 = 0,5 2 0,03 mol, n(H2O kết tinh) = (28,44 – 0,03.174 – 0,03.342)/18= 0,72 mol. Gọi CT của tinh thể muối kộp là aK2SO4.bAl2(SO4)3.cH2O Ta cú a:b:c = 0,03:0,03:0,72 = 1:1:24. 0,5 Vậy CT của muối là K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O 8 Theo đề: nAg = 21,6/108 = 0,2 mol. 0,25 - Vỡ X cú phản ứng trỏng bạc nờn X chứa 1 axit là HCOOH. 2,0đ HCOOH + 2AgNO3 + 2NH3 2Ag + 2NH4NO3 + CO2
7. 0,1 0,2 mol. Gọi CTPT của axit cũn lại là CnH2n+1COOH cú a mol. 0,5 0,25 PTHH: CnH2n+1COOH + NaOH CnH2n+1COONa + H2O a a mol 0,25 HCOOH + NaOH HCOONa + H2O 0,1 0,1 mol. Theo đề: (14n + 46).a + 46.0,1 = 8,3 (1) 0,25 (14n + 68).a + 68.0,1 = 11,6 (2) Giải pt(1) và (2) ta được: n = 2; a = 0,05 mol. Vậy CTPT của hai axit là: HCOOH và C2H5COOH. 0,25 0,25 - Đặt cụng thức trung bỡnh của hai kim loại A, B là M (MA< M < MB) 73.1,1.20 - n 0,44mol HCl 100.36,5 - Phương trỡnh húa học M + 2HCl  MCl2 + H2 (mol) 0,22 0,44 0,22 Phương trỡnh về khối lượng chất rắn 1 0,22( M +71) = 21,22 gam M 25,45 24 < 25,45 <40 Hai kim loại cần tỡm là Mg và Ca 0,5 Đặt số mol của Mg và Ca trong hỗn hợp ban đầu là x và y mol. - Ta cú: x + y = 0,22 95x + 111y =21,22 - Giải ra được x = 0,2 mol; y =0,02 mol 24.0,2 9 - Tớnh % Mg = 100% 85,71% 24.0,2 40.0,02 2,0đ % Ca = 100%-85,71%= 14,29% 0,5 135.25 Ta cú: n 0,25mol CuCl2 100.135 - Cỏc phương trỡnh phản ứng Ca 2H O  Ca OH H 2 2 2 (mol) 0,02 0,02 0,02 CuCl Ca(OH)  Cu(OH)  CaCl 2 2 2 2 2 ( mol) 0,02 0,02 0,02 0,02 Mg CuCl2  MgCl2 Cu  (mol) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 - CuCl2 dư là: 0,25 – 0,02 – 0,2 = 0,03 mol - Khối lượng của chất rắn Z là mZ=0,02.98 + 0,2.64 = 14,76 gam Khối lượng dung dịch sau phản ứng là mdd sau= 24.0,2 + 40.0,02 + 135 – 0,02.2-14,76 = 125,8 gam
8. - Nồng độ % của cỏc chất trong dung dịch sau phản ứng là 0,2.95 C% (MgCl2) = 100% 15,10% 125,8 0,02.111 C% (CaCl2) = 100% 1,76% 125,8 0,03.135 C% (CuCl2) = 100% 3,22% 0,5 125,8 to 2C2H6 + 7O2  4CO2 + 6H2O (1) to C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O (2) to 2H2 + O2  2H2O (3) 5,6 9 nX 0,25(mol);nH O 0,5(mol) 0,5 22,4 2 18 Đặt số mol của C2H6, C2H4, H2 lần lượt là: a, b, c (mol) 10 Với a, b, c > 0 Ta cú: a + b + c = 0,25 (mol) 2a + 2b + 2c = 0,5 (1’) 2,0đ Theo PTPƯ: n 3a 2b c 0,5 (2’) H2O 0,5 Lấy (2’) - (1’) ta được: a = c. Mặt khỏc: lấy (2’).32 ta được: 96a + 64b + 32a = 16 128a + 64b = 16 0,5 30a 28b 2c M 120a 112b 8c 128a 112b 128a 64b 16 X 0,25 0,5 Vậy hỗn hợp X nặng hơn CH4 Chỳ ý: - Học sinh khụng cõn bằng, thiếu đk phản ứng hoặc cõn bằng sai trừ ẵ số điểm của phương trỡnh đú. - Học sinh làm cỏch khỏc đỳng vẫn cho điểm tối đa.