Hóa học 9 - Bài ôn tập cho học sinh giỏi

164 trang hoaithuong97 9460

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hóa học 9 - Bài ôn tập cho học sinh giỏi", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

hoa_hoc_9_bai_on_tap_cho_hoc_sinh_gioi.docx

Nội dung text: Hóa học 9 - Bài ôn tập cho học sinh giỏi

A B C D A Biết A là đơn chất kim loại, B,C,D là một trong các loại hợp chất vô cơ đã học và chúng không cùng loại. 2. a, Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để khi cho khí CO2 tạo ra trong phản ứng trên tác dụng với 3,4 lit dung dịch NaOH 0,5M ta được 2 muối với nồng độ mol muối hiđrôcacbonat bằng 1,4 lần nồng độ mol của muối cacbonat trung hoà. b, Nếu thêm một lượng vừa đủ dung dịch CaCl 2 1M thì sẽ được bao nhiêu gam kết tủa? Tính thể tích dung dịch CaCl2 1M phải dùng. c, Tính khối lượng kết tủa thu được nếu dùng Ca(OH)2 dư thay vì dùng CaCl2. Câu III: (5,0 điểm) 1. Cho 316 gam dung dịch một muối hiđrocacbonat (A) nồng độ 6,25% vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,5 gam muối sunfat trung hoà. Mặt khác cũng cho lượng dung dịch muối (A) như trên vào dung dịch HNO3 vừa đủ, rồi cô cạn từ từ dung dịch sau phản ứng thì thu được 47 gam muối B. Xác định A, B. 2. Dẫn 2,24 lít khí CO ( ở đktc) qua một ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxit kim loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia sản phẩm thu được thành hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất được hoà tan vào trong dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H2 (ở đktc). Phần thứ hai được ngâm kỹ trong 400ml dung dịch NaOH 0,2M. Để trung hoà hết NaOH dư phải dùng hết 20 ml dung dịch axit HCl 1M. a, Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b, Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. c, Tính thể tích dung dịch axit H 2SO4 1M để hoà tan hết hỗn hợp bột oxit kim loại trên. Câu IV: (3,0 điểm) 1. Nêu hiện tượng có giải thích ngắn gọn và viết phương trình phản ứng (nếu có) cho các thí nghiệm sau: a, Nhúng đinh sắt vào dung dịch CuSO4. b, Cho ít bột nhôm và mẩu natri vào nước. 2. Hoà tan hoàn toàn a gam hỗn hợp A gồm Na và một kim loại R (Biết R là kim loại có hiđroxit lưỡng tính) có hoá trị II vào nước, sau phản ứng thu được dung dịch B và V lít khí H2. Nếu cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 0,25M tạo thành một dung dịch chỉ chứa hai chất tan. Mặt khác, khi hấp thụ vừa hết 1,008 lít khí CO 2 vào dung dịch B, thu được 1,485 gam một chất kết tủa và dung dịch nước lọc chỉ chứa chất tan NaHCO3. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Hãy xác định tên kim loại R. Câu V: (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua của kim loại M( công thức là MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO 3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8,08 gam muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch này là 34,7%. Xác định công thức của muối rắn. 97
PHÒNG GIÁO DỤC HUYỆN HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 BÙ ĐĂNG NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: HÓA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu NỘI DUNG Điểm 1 1,5 Gọi p, n, e lần lượt là số proton, nơtron và electron của X I Theo đề bài ta có: 2p + n = 34 0,5 ( 2p – n = 10 Giải hệ ta được: p= 11, n= 12 0,5 NTK của X = 11+12=23 3,0đ) Vậy X là Natri 0,5 2. -Lấy một lượng vừa đủ mỗi mẫu hóa chất cho vào các ống nghiệm riêng 1,5 biệt rồi đánh số từ 1-3. Nhận biết 3 chất bằng dung dịch HCl. -Nhỏ từ từ từng giọt HCl vào từng mẫu thử. +Ống nghiệm nào có bọt khí thoát ra luôn là NaHCO3 0,5 NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O + Ống nghiệm nào sau một lúc có khí thoát ra là Na2CO3 Na2CO3 + HCl  NaHCO3+ NaCl 0,5 NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O + Ống nghiệm nào không có khí thoát ra là NaOH NaOH + HCl  NaCl + H2O 0,5 1, 2 Fe  FeCl3  Fe(OH)3  Fe2O3  Fe 1 II Các phương trình hóa học: t 0 (5,0đ) 2Fe +3Cl2  2FeCl3 0,25 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl t 0 2Fe(OH)3  Fe2O3+ 3H2O t 0 Fe2O3+ 3H2  2Fe +3H2O 3 2. t 0 a, C + O2  CO2 0,25 98
nNaOH = 0,5.3,4= 1,7 mol Gọi x,y lần lượt là số mol của Na CO và NaHCO 2 3 3 0,25 Ta có phương trình : CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) (mol) x 2x  x 0,25 CO2 + NaOH NaHCO3 (2) (mol) y y  y Theo phương trình và đầu bài ta có : 1,4x =y 2x+y=1,7 0,25 Giải hệ ta được : x= 0,5 ; y= 0,7 n =n = x + y=1,2 mol C C O 2 m C = 1,2.12= 14,4 gam 0,25 b, CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl 0,25 (mol) 0,5  0,5 0,5 0,25 0,25 mCaCO = 0,5. 100 =50 gam 3 0,25 v CaCl2 = 0,5 mol/lit 0,25 c, NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O 0,25 (mol) 0,7 0,7 0,25 Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH (mol) 0,5 0,5 m CaCO3 = 1,2. 100= 120 gam 1. Gọi công thức của muối A là: M(HCO3)n 2,0 III m = 316. 6,25%= 19,75 gam (5,0đ) A 2M(HCO3)n + nH2SO4 M2(SO4)n + 2nCO2 + 2nH2O 3,0 (gam) 19,75 16,5 16,5(2M + 2.61n) = 19,75(2M +96n) M = 18n 1,0 Ta có n 1 2 3 M 18 36 54 Kết luận NH4 Loại Loại Vậy muối A là: NH4HCO3 19,75 n = =0,25 mol A 79 NH4HCO3 + HNO3 NH4NO3 + CO2 +H2O (mol) 0,25 0,25 n 1,0 NH4NO3 = 0,25.80=20 < 47 muối B là muối ngậm nước. Đặt CTPT của B là:NH4NO3.aH2O n n Ta có NH4NO3.aH2O =NH4NO3 =0,25 mol (80 +18a).0,25 = 47 a =6 Vậy CTPT của B là:NH4NO3.6H2O 99
2. 3 a, n C O = 0,1 mol 1 Gọi x,y lần lượt là số mol của CuO và Fe3O4 có trong hỗn hợp to CuO + CO  Cu + CO2 (mol) x x x to Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (mol) y 4y 3y Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO nên hỗn hợp chất rắn thu đư ợc gồm Al2O3, Fe, Cu. Phần 1: Tác dụng với HCl. Fe +2HCl FeCl2 +H2 (mol) 0,03  0,03 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 3 y Ta có = 0,03 y=0,02 2 Mặt khác ta có x + 4y = 0,1 x = 0,02 Phần 2: Tác dụng với NaOH nNaOH = 0,4.0,2= 0,08(mol); n HCl = 0,02 mol Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (mol)0,03 0,06 NaOH + HCl NaCl + H2O (mol) 0,02 0,02 Số mol Al2O3 trong hỗn hợp là 0,03.2= 0,06 mol b, Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu: mhh = 0,06.102 + 0,02.80 +0,02.232 =12,36 gam 0,06.102 1 %Al2O3= .100%= 49,51% 12,36 0,02.232 %Fe3O4 = .100%= 37,54% 12,36 %CuO = 100% - (49,51% + 37,54%)=12,95% c, CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (mol) 0,02 0,02 Fe O + 4H SO Fe (SO ) + FeSO + 4H O 3 4 2 4 2 4 3 4 2 1 (mol) 0,02 0,08 Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (mol) 0,06 0,18 số mol của axit đã dùng là: 0,02 + 0,08 + 0,18 = 0,28 (mol) 0,28 V = = 0,28 lit H2SO4 1 100
1. 1,0 a, Đinh sắt phủ một lớp kim loại đồng màu đỏ. Màu xanh của dung dịch 0.5 nhạt dần. IV PTHH: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3,0đ) b, 0,5 Ban đầu mẩu Na nóng chảy thành giọt tròn chạy trên bề mặt nước rồi tan dần, khí không màu thoát ra: PTHH: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Sau đó bột nhôm tan dần, khí không màu thoát ra nhiều hơn, dung dịch vẫn không màu. PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2O 2 2,0 nHCl = 0,3.0,25 = 0,075 (mol) 0,5 1,008 nCO = = 0,045 (mol) 2 22,4 Gọi x,y lần lượt là số mol của Na và R trong a gam hỗn hợpA. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1) 0,5 (mol) x → x R + 2NaOH Na2RO2 + H2 (2) (mol) y → 2y y y Dung dịch B thu được gồm : Na2RO2 và có thể có NaOH dư. Cho B tác dụng với HCl vừ đủ thu được dung dịch có 2 chất tan. NaOH + HCl NaCl + H2O (3) (mol) (x -2y) (x-2y) Na2RO2+ 4HCl RCl2 + 2NaCl + 2H2O (4) (mol) y 4y y Ta có : nHCl =x+ 2y=0,075 (*) 0,5 Cho B tác dụng với CO2 Na2RO2+ 2CO2+ 2H2O R(OH)2 + 2NaHCO3 (5) (mol) y 2y y 101
NaOH + CO2 NaHCO3 (6) (mol) (x-2y) (x-2y) n Ta có : CO2 =x -2y +2y = 0,045 x = 0,045 0,5 y= 0,015 n R(OH)2 = 0,015 1,485 R +34 = R = 65. Vậy R là kẽm (Zn) 0,015 V Vì O2 dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit. 4 (4,0đ) n 0,5 2MS + (2 + )O2 M2On + 2SO2 2 (mol) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + nH2O (mol)0,5a an a an.63.100 500an 0,5 Khối lượng dd HNO3= = (gam) 37,8 3 Khối lượng dd sau phản ứng =aM +8an +500an = aM+ 524an (gam) 3 3 Ta có (aM + 62an)=(aM+ 524an ).41,72% 3 M = 18,65n 0,5 Chọn n= 3 M = 56 Vậy M là sắt (Fe) 0,5 4,4 Ta có nFeS = = 0,05 (mol) 88 m Fe(NO3)3 = 0,05.242= 12,1 (gam) Khối lượmg dung dịch sau khi muối kết tinh : 0,5 524an mdd = aM+ -8,08= 20,92 (gam) 3 Khối lượng của Fe(NO3)3 còn lại trong dung dịch là : m 0,5 Fe(NO3 ) 3 = 20,92.34,7%= 7,26(gam) Khối lương Fe(NO3)3 kết tinh : m= 12,1-7,26 =4,84 (gam) Đặt công thức Fe(NO3)3.nH2O 0,5 4,84 (242 + 18n) = 8,08 242 n =9 0,5 Vậy công thức của muối rắn là Fe(NO3)3.9H2O 102
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HOÁ 9 PHÒNG GD&ĐT BÙ ĐĂNG Năm học 2011-2012. TRƯỜNG THCS NGHĨA TRUNG Thời gian: 150 phút. ĐỀ BÀI: Câu I : ( 3 điểm ) 1. Tổng số hạt p , n, e trong hai nguyên tử của 2 nguyên tố X và Y là 122 trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 34. Số hạt mang điện của nguyên tố Y gấp 2 lần số hạt mang điện của nguyên tố X còn số hạt không mang điện của nguyên tố Y nhiều hơn của nguyên tố X là 16 hạt. Tìm tên 2 nguyên tố X, Y 2. Có 5 lọ không nhãn đựng 5 dung dịch riêng biệt không màu sau: HCl, NaOH, Na2CO3, BaCl2 và NaCl. Chỉ được dùng thêm quỳ tím hãy nhận biết các lọ đựng các dung dịch không màu trên. Câu II : (4đ) 1. Chọn các chất A, B, C, D thích hợp hoàn thành các phương trình phản ứng của sơ đồ chuyển hoá sau (ghi rõ điền kiện phản ứng nếu có). A +B +B C CuSO4 CuCl2 Cu(NO3)2 A C D D +B 2. Cho 5,6 lít khí cacbonic ở ĐKTC tác dụng với 100 gam dung dịch natrihiđroxit 16%. Tính nồng độ các chất có trong dung dịch sau phản ứng. Câu III : (2,5đ) 1 . Hòa tan hidroxit kim loại hóa trị (II) trong 1 lượng dd H2SO4 10% (vừa đủ) . Người ta thu được dd muối có nồng độ 11,56%. Xác định công thức phân tử của hidroxit đem hòa tan. 2 . a) Thổi CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng sau một thời gian thu được 10,88 gam chất rắn A (chứa 4 chất) và 2,668 lít khí CO2 (đktc). Tính m? 1 b) Lấy lượng CO2 ở trên cho vào 0,4 lít Ca(OH)2 thu được 0,2 gam kết tủa và khi 10 nung nóng dung dịch tạo thành kết tủa lại tăng thêm p gam. Tính nồng độ dung dịch Ca(OH)2 và p ? CÂU IV. 1. Để vài mẩu CaO trong không khí một thời gian sau đó cho vào dung dịch HCl. Viết các phương trình hoá học có thể xảy ra? 103
2. Hoà tan 1,42g hỗn hợp gồm Mg , Al , Cu bằng dd HCl dư , ta thu được dd A , khí B và chất rắn C. Cho dd A tác dụng với dd NaOH dư , rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao thì thu được 0,4 gam chất rắn. Mặt khác, đốt nóng chất rắn C trong không khí thì thu được 0,8 g một oxít màu đen a, Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu Câu V. (4đ) Ngâm 55 gam hỗn hợp bột các kim loại đồng, kẽm và nhôm trong dung dịch axit clohiđric dư thu 29,12 lít khí ở ĐKTC. Nếu đốt lượng hỗn hợp như trên trong không khí, phản ứng xong thu được hỗn hợp chất rắn có khối lượng 79 gam. a.Viết các PTPƯ xảy ra. b. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu 1 c. Tính thể tích không khí cần dùng(biết rằng trong không khí thể tích khí oxi bằng 5 thể tích không khí). PHÒNG GD&ĐT BÙ ĐĂNG HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS NGHĨA TRUNG Năm học 2014-2015. Môn thi: Hoá Câu I - Gọi số p, n , trong nguyên tử X và Y lần lượt là a, b và x, y. Ta có 0.5 hệ pt (3điểm) 2a + b + 2x + y = 122 2a + 2x – ( b + y) = 34 => a = 13 ; b = 14 ; x = 26 ; y = 30 0,5 1. 1,5 d 2x = 4a Y = 16 + b => X= a + b = 27 ( Nhôm) 0.5 Y = x + y = 56 ( sắt ) 104
- Trích các mẩu thử cho vào các ống nghiệm có đánh số. 0,25 Cho quỳ tím vào các ống nghiệm chứa các mẫu thử đó. + Mẫu thử làm quỳ tím chuyển màu đỏ là dung dịch HCl 0,25 + Mẫu thử làm quỳ tím chuyển màu xanh là dung dịch NaOH + Mẫu thử không làm quỳ tím đổi màu là dung dịch NaCl và BaCl2 và 0,25 Na2CO3 (nhóm I) - Lấy dung dịch HCl cho vào các chất ở nhóm I. 0,25 2 + Chất phản ứng với dung dịch HCl có sủi bọt khí là Na2CO3 1,5đ 2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2 0,25 - Lấy dung dịch Na2CO3 cho vào các chất còn lại ở nhóm I. + Chất phản ứng với Na2CO3 tạo kết tủa trắng là BaCl2 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl 0,25 + Chất không có hiện tượng gì là NaCl Câu II Chọn đúng các chất và viết đúng mỗi phương trình 0,25đ ; cân bằng (5 đ) sai hoặc thiếu điều kiện mỗi phương trình trừ 0,125 đ. A là Cu(OH)2 , C là CuO, D là Cu, B là H2SO4 đặc 1(2d) Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O 0,25 t Cu + 2H2SO4 đ CuSO4 + SO2 + 2H2O 0,25 CuSO4 + BaCl2 CuCl2 + BaSO4 0,25 CuCl2 + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2AgCl 0,25 Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 0,25 t Cu(OH)2 CuO + H2O 0,25 t CuO + H2 Cu + H2O 0,25 0,25 n 5,6 0,25(mol) 100.16 2. CO2 22,4 ; nNaOH 0,4(mol) 100.40 0,5 PTHH: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O Mol : 0,2 0,4 0,2 CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 0,5 Mol: 0,05 0,05 0,1 Sau phản ứng trong dung dịch có: 0,5 NaHCO3 : 0,1 mol; Na2CO3: 0,15 mol m 0,15.106 15,9gam m 0,1.84 8, 4 gam 0,5 Na2CO3 ; NaHCO3 mddsau 0, 25.44 100 111gam 0,5 0,5 105
15,9.100 8,4.100 C%(Na CO ) 14,32% ; C%(NaHCO ) 7,57% 2 3 111 3 111 Câu III : 0,25 Gọi kim loại hóa trị II là M. 0,5 Viết PT M(OH)2 + H2SO4 MSO4 + 2H2O (M + 34 )g 98g (M + 96)g 0,5 mdd H2SO4 = (98 . 100 ) : 10 = 980g mdd muối = (M+ 1014)g 0,25 11,56% = (M + 96 ) g .100% : (M + 1014) M = 24 (Mg) CT : Mg(OH)2 0,5 2. 1. a 2,688 0,25 no( bị khử) = nCO2 = = 0,12 mol 22,4 m = mA + mo(bị khử) = 10,88 + 16. 0,12 = 12,8 gam 0,75 2. 1/10 lượng CO2 ở trên là: b 0,12 0,25 nCO2 = = 0,012 mol 10 0,2 0,25 nCaCO3 = = 0,002 mol 100 Vì khi nung nóng dung dịch thì kết tủa lại tăng thêm chứng tỏ trong 0,25 dung dịch tạo thành có 2 muối PTHH CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 0,25 mol : 0,002 0,002 0,002 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 mol: 0,01 0,005 0,005 o Ca(HCO3)2 t CaCO3↓ + H2O + CO2 0,25 mol: 0,005 0,005 p = 0,005 . 100 = 0,5 g 0,25 nCa(OH)2 = 0,002 + 0,005 = 0,007 mol 0,25 0,007 0,25 CM(Ca(OH)2) = = 0,0175 M 0,4 106
1.) CaO + CO2 → CaCO3 1(1d) Câu CaO + H2O → Ca(OH)2 0,2 IV 3d Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 0,2 CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O 0,2 Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O 0,2 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 0,2 2(2d) 2. Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) 0,25 0,01 0,01 3 Al + 3HCl AlCl3 + H2 (2) 2 0,25 MgCl2 + 2NaOHdư Mg(OH)2  + 2NaCl (3) 0,25 Mol: 0.01 0,01 AlCl3 + 4NaOHdư NaAlO2 + 2H2O + 3NaCl (4) 0,25 tO Mg(OH)2  MgO + H2O (5) 0,4 0,25 Mol: 0,01  0,01 nmg = = 0,01 40 1 tO 0,25 Cu + O2  CuO 2 Mol: 0,01 0,8 =0,01(mol) 80 0,67 H2 + Cl2 2HCl (6) nCl2 = = 0,03m0l 0,25 22,4 nH2 > nCl2 H2 dư , Cl2 hết m Mg = 0,01 . 24 = 0,24 (g) m Cu = 0,01 . 64 = 0,64 (g) 0,25 m Al = 1,42 - (0,24 + 0,64 ) = 0,54 (g) 29,12 Câu V n 1,3mol 0,25 (4d) H2 22,4 Gọi số mol của Cu, Zn, Al trong hỗn hợp lần lượt là x, y, z 0, 5 64x+ 65y + 27 z = 55 (*) TN1: Cu không phản ứng PTHH: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 0,25 Mol: y y 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 0,25 107
Mol : z 3z 2 3z 0,5 y + = 1,3 ( ) 2 TN2: to 2Cu + O2  2CuO 0,25 Mol: x x x 2 to 2Zn + O2  2ZnO 0,25 Mol : y y y 2 to 4Al + 3 O2  2Al2O3 0,25 Mol: z 3z z 4 2 80x+ 81y + 51z = 79( ) 0,5 Từ (*),( ), ( ) ta có: 63x+ 65y + 27 z = 55 y + 3z = 1,3 2 0,5 80x+ 81y + 51z = 79 x= 0,2; y = 0,4 , z = 0,6 mCu 0,2.64 12,8gam mZn 0,4.65 26gam mAl 0,6.27 16,2gam 0,5 x y 3z 0,2 0,4 3.0,6 n + + = + + = 0,75(mol) O2 2 2 4 2 2 4 V 0,75.22,4 16,8(l) H2 VKK 16,8.5 84(l) 108
PHÒNG GD-ĐT BÙ ĐĂNG KIỂM TRA VÒNG III HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN MÔN HÓA HỌC – NĂM HỌC 2010-2011 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 13/02/2011 Câu 1: (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol một axit hữu cơ A mạch hở được 4,4 gam CO2 và 1,8 gam H2O. a. Tìm công thức cấu tạo của A. b. Viết các phương trình phản ứng xáy ra khi điều chế cao su Buna, PE đi từ nguyên liệu đầu là chất A. Câu 2: (2,0 điểm) Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C2H4O2. Câu 3: (2,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp ba kim loại bằng dung dịch HNO 3 thu được V lít hỗn hợp khí D (đktc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối của D so với hidro bằng 18,2. a. Tính tổng số gam muối khan tạo thành theo V. Biết rằng không sinh ra muối NH4NO3. b. Cho V= 1,12 lít. Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) đã dùng. Câu 4 : ( 2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm CxHy và H2. Nung nóng hỗn hợp này với chất xúc tác Ni thu được khí Y duy nhất. Tỉ khối hơi của Y so với H2 gấp 3 lần tỉ khối hơi của X so với H2. Đốt cháy hòan toàn một lượng khác của Y thu được 22g CO2 và 13,5g H2O. Xác định X. Câu 5: (3,0 điểm) Hỗn hợp khí X gồm CxHy (A) và oxi ( có thể tích gấp đôi thể tích oxi cần để đốt cháy A). Đốt cháy hỗn hợp X đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí sau thí nghiệm không đổi ( các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ), nhưng nếu cho ngưng tụ hơi nước thì thể tích giảm 40%. a. Xác định A. b. Nếu đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí A (đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch chứa 11,1 gam Ca(OH)2. Hỏi sau khi hấp thụ hoàn toàn, khối lượng dung dịch tăng hay giảm bao nhiêu gam? Câu 6: (3,0 điểm) Đốt 40,6 gam hợp kim gồm Al và Zn trong bình đựng khí Clo dư. Sau một thời gian ngừng phản ứng thu được 65,45gam hỗn hợp gồm 4 chất rắn. Cho hỗn hợp rắn này tan hết vào dung dịch HCl thì được V (lít) H2 (đktc). Dẫn V(lít) khí này đi qua ống đựng 80gam CuO nung nóng. Sau một thời gian thấy trong ống còn lại 72,32 gam chất rắn và chỉ có 80% H 2 đã phản ứng. Xác định % khối lượng các kim loại trong hợp kim Al – Zn. Câu 7: ( 3,0 điểm) Trộn 10ml một hydrocacbon khí với một lượng oxi dư rồi cho nổ hỗn hợp này bằng tia lửa điện . Làm cho hơi nước ngưng tụ thì thể tích của hỗn hợp thu được sau phản ứng giảm đi 109
30ml. Phần khí còn lại cho đi qua dung dịch KOH thì thể tích của hỗn hợp giảm đi 40ml nữa. (các thể tích khí do đo ở đktc). a. Xác định CTPT của hydrocacbon đó. b. Viết CTCT của các đồng phân mạch thẳng ứng với CTPT vừa tìm được. Câu 8: ( 3,0 điểm) A và B là hai hỗn hợp đều chứa Al và sắt oxit FexOy. Sau phản ứng nhiệt nhôm mẫu A, thu được 92,35 gam chất rắn C. Hòa tan C bằng dung dịch NaOH dư thấy có 8,4 lít khí bay ra và còn lại phần không tan D. Hòa tan ¼ lượng chất D bằng H2SO4 đặc nóng, thấy tiêu tốn 60 gam H2SO4 98%. Giả sử tạo thành một loại muối sắt III. a. Tính khối lượng Al2O3 tạo thành khi nhiệt nhôm mẫu A. b. Xác định công thức phân tử của sắt oxit. Hết Ghi chú. Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính cầm tay để làm bài. PHÒNG GD – ĐT BÙ ĐĂNG KIỂM TRA VÒNG III HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN Năm học: 2010-2011 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC 9 (Đáp án gồm có 04 trang) Câu 1 a.Ta có: nCO2 = 0,1 ; nH2O = 0,1 . (2,0 đ) CnH2nO2  nCO2 0,25 1 mol n 0,05 0,1  n = 2 A là C2H4O2  CH3COOH 0,25 b. Từ CH3COOH  cao su Buna ; PE Cao su buna: CH3COOH + Na  CH3COONa + ½ H2 0,25 CaO CH3COONa + NaOH to CH4 + Na2CO3 1500o C 0,25 2CH4 l.l.nhanh CH = CH + 3H2 CH = CH + H O HgSO4 CH -CHO 2 t0 3 0,25 Ni CH3CHO + H2 t0 CH3CH2OH (*) Al2O3 ,ZnO 0,25 2CH3CH2OHt0  CH2=CH-CH=CH2 +2H2O + H2 nCH =CH-CH=CH Na  (-CH -CH=CH-CH -)n 2 2 trung hop 2 2 0,25 (có thể bằng cách khác, đúng, đủ các điều kiện phản ứng mới được điểm tổi đa) Poly Etylen: (*) : CH CH OH H2SO4d CH =CH + H O 3 2 t0 2 2 2 0,25 trung hop n(CH2=CH2)  (- CH2- CH2- )n Câu 2 Các chất ứng với CTPT C2H4O2 : 110
(2,0 đ) CH3-COOH H-C=O CH2-OH 0,25 │ │ 0,25 O-CH3 CH = O 0,25 (A) (B) (C) 0,25 - Nhận biết (A) bằng quí tím (hóa đỏ) hay đá vôi CaCO3 (sủi bọt khí CO2) 2CH3COOH + CaCO3  (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O 0,25 - Sau đó nhận biết (C) bằng Na (sủi bọt khí H2) 0,25 2OHC- CH2OH +2Na  2OHC- CH2ONa + H2 0,25 Còn lại chất (B) este. 0,25 Câu 3 a. Tổng số gam muối khan tạo thành: (2,0 đ) Gọi M là kí hiệu chung của ba kim loại, a là hóa trị trung bình của chúng. PTPƯ: M + 2aHNO3  M(NO3)a + aNO2 + aH2O (1) 0,25 3M + 4aHNO3  3M(NO3)a + aNO + 2aH2O (2) 0,25 Gọi x là số mol NO có trong 1 mol hỗn hợp khí.  Số mol NO2 là (1 – x ). Ta có: 30x + 46(1 – x ) = 18,2 . 2 = 36,4 0,25  x = 0,6, số mol NO2 là 0,4 nNO 0,6 3 0,25 nNO2 0,4 2 - Theo (1) nNO3 trong muối = nNO2 = 0,4 - 0,25 Theo (2) nNO3 trong muối = 3nNO = 1,8 1,8V 0.4V  Tổng số gam muối: mmuối = m + ( ).62 m 6,01V 22,4 22,4 b. Thể tích tối thiểu dung dịch HNO : 3 0,25 nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 = (0,03.4) + (0,02.2) = 0,16 mol. 63.0,16.100 Vậy: VddHNO3 = 21, 47ml 37,8.1, 242 0,25 0,25 Câu 4 22 13,5 0,25 a. nCO2 = = 0.5 (mol) < nH2O = = 0,75 (mol) (2,0 đ) 44 18  Hydrocacbon X là Hydrocacbon no ( vì cháy cho nCO2 < nH2O) nH2O 0,75 Ta coù: = = 1,5 nH2O : nCO2 = 0,75 : 0,5 =1,5 nCO2 0,5 0,25 6 nC  0,5 mol CO2  6g C  nC = = 0,5 . 12 0,25 1,5 nH  0,75 mol H2O  1,5g C  nH = = 1,5 1  Y là C2H6 0,25 * Nếu X ( C2H4) : C2H4 + H2  C2H6 Theo đề bài : dY / H 2 = (30 ) : 2 = 2 < 3 ( lọai ) dX / H 2 28 2 0,25 * Nếu X ( C2H2) : C2H2 + 2H2  C2H6 Theo đề bài : dY / H 2 = (30 ) : 3 = 3 ( thõa mãn ) 0,25 dX / H 2 26 4 Vậy X là C2H2 0,25 111
0,25 Câu 5 (3,0 đ) a. CxHy + (x +y/4)O2  xCO2 + y/2H2O. (1) 0,25 Đặt a là thể tích của A.(do các khí đo ở cùng điều kiện t0 và p. Nên V= n) y Từ (1) : VCO2 = VH2O = a 0,25 2 y VO2pư = VO2dư = a(x ) 4 0,25 y V 2a(x ) 0,25 O2bd 4 y y y Theo đề bài: Vhhđầu = Vhhsau  a 2a(x ) xa a a(x ) 0,25 4 2 4 y a a  y = 4 4 0,25 Ngưng tụ hơi nước: %VH2O = 40% ay y VH2O = 0,4 ax a(x 0,25 2 4 y 0,4ay 0,4ay a 0,8ax 2 2 4 0,8a = 0,8ax  x = 1 0,25 Vậy A là CH4 b. CH + O  CO + 2H O (2) 4 2 2 2 0,25 Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O (3) n Ca(OH)2 = 11,1:74 = 0,15 mol Từ (2): nCO2 = nCH4 = 4,48: 22,4 = 0,2 mol; nH2O = 0,4mol 0,25 Từ (2-3): nCaCO3 = nCO2pu = nCa(OH)2 = 0,15mol . Suy ra nCO2du = 0,2 – 0,15 = 0,05mol Vậy ta có pt: CO2 dư + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (4) Từ (4): n = n = 0,05mol. Suy ra n = 0,15 – 0,05 CaCO3 CO2 dư CaCO3 còn 0,25 = 0,1mol Vậy khối lượng dung dịch tăng : m = m CO2 + mH2O – mCaCO3 0,25 còn = 0,2.44 + 0,4.18 – 0,1.100 = 6gam. Câu 6 2Al + 3Cl2  2AlCl3 (1) 0, 5 (3,0 đ) Zn + Cl2  ZnCl2 (2) 2Aldư + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 (3) Zndư + 2HCl  ZnCl2 + H2 (4) 112
H2 + CuO Cu + H2O (5) Gọi x, y là số mol Al, Zn ban đầu x1, y1 là số mol Al, Zn phản ứng. (x-x1) , (y-y1) là số mol Aldư, Zn dư. 0,25 Ta có: 27x + 65y = 40,6 Từ (1): n AlCl 3 = nAl dư = x1 0,25 0,25 Từ (2): n = n = y1 ZnCl2 Zndư Theo gt, ta có: 27(x-x1)+65(y-y1)+ 133,5x1 + 136y1= 65,45 0,25 ↔ 27x +65y + 106,5x1+ 71y1 = 65,45 ↔ 1,5x1 + y1 = 80 0,25 0,35 * 80 Ta có: n CuO = = 1mol. Đặt a là số mol CuO phản ứng 0,25 ↔ n = (1 – a)mol CuOdư 0,25 Từ (5): n = n = n = a mol Cu H2 pư CuOpư 0,25 Theo gt, ta có: 80(1-a ) + 64 a = 72,32 a = 0,48 mol 0,25 0,25 Do lượng H2 phản ứng 80%, nên: n = (0,48.100)/ 80 = H2 bđ 0,25 0,6mol Từ (3-4): n = 1,5(x- x )+ y-y = 0,6 ↔ 1,5x + y – (1,5x + H2 bđ 1 1 1 y1) = 0,6 ↔ 1,5x + y = 0,95 ( II) Giải hệ (I), (II). Ta có: x = 0,3mol ; y = 0,5mol Vậy : m Al = 0,3 x 27 = 8,1gam ↔ %Al = 19,95%, suyra %Zn = 80,05% Câu 7 a. Các phản ứng xảy ra: (3,0 đ) y y 0,25 CxHy + ( x+ ) O2  xCO2 + H2O (1) 4 2 CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O 0,25 y y (1) : 1 mol + ( x+ )mol  x mol + mol 4 2 0,25 y y Hay : Vml + ( x+ )Vml  x Vml + Vml 4 2 0,25 - Biết thể tích CO2 tạo thành sau phản ứng là 40ml (do KOH hấp thu) Vaäy : 10x = 40  x = 4. 0,25 - Biết thể tích hơi nước là 30ml y Vaäy : 10 = 30  y = 6. 0,25 2 0,25 CTPT của hydrocacbon đó là : C4H6. 0,25 b. Ứng với CTPT C4H6 có 4 đồng phân mạch thẳng sau: 113
CH3 – C = C – CH3 CH = C – CH2 - CH3 CH2 = CH - CH = CH2 0,25 CH2 = C = CH – CH3 0,25 0,25 0,25 Câu 8 a. Gọi a là số mol Al; b là số mol FexOy ban đầu trong mẫu A. (3,0 đ) Sau phản ứng còn dư Al (vì có khí H2 thoát ra khi cho C tác dụng với dd NaOH) nên hết FexOy Al (a) Al dư (a’) 0 A t C Fe (c) NaOH (d) Fe (c) 0,25 FexOy (b) Al2O3 (d) Với a’ = nAl dư ; c= nFe ; d = nAl2O3 trong C 0,25 Các pư xảy ra: 3FexOy + 2yAl  yAl2O3 + 3xFe (1) Với NaOH dư, chỉ có Al dư tác dụng cho ra H2: 0,25 Al + NaOH + H2O  NaAlO2 + 3/2H2 a’ 3/2a’ 0,25 3a ' 8,4 nH2= 0,375 a ' 0,25mol (Al du) 2 22,4 0,25 Sau phản ứng giữa C với NaOH dư, chất rắn còn lại là Fe (c mol) 0,25 2Fe + 6H2SO4đ,n  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Chỉ có 25% Fe pư, nên nFe = 0,25c 60.98 nH2SO4 = 3nFe = 0,75c = 0.6mol 100.98 0,25 0,6 c = 0,8mol Fe mFe 0,8.56 44,8 gam 0,75 0,25 mAl = mC – (mAldư + mFe) = 92,35 – (0,25 . 27 + 44,8) = 40,8 gam b. Công thức phân tử của oxit sắt. Từ ptpư nhiệt nhôm (1) ta có: mFe 3x.56 44,8 0,5 mAl 2O3 y.102 40,8 3x x y 2 hay Fe O y 2 3 2 3 0,5 114
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN BÙ ĐĂNG Năm học 2015 - 2016 Môn: Hóa học 9 ĐỀ CHÍNH Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) THỨC Câu 1: (2,0 điểm) Viết phương trình phản ứng hóa học hoàn thành chuỗi phản ứng sau (mỗi mũi tên ứng với một phương trình): K→K2O → KOH → KCl →KOH→ KHCO3→ K2CO3 → KCl → K . Câu 2: (2,0 điểm) Cho biết tổng số hạt proton, notron, electron trong 2 nguyên tử của nguyên tố A và B là 78, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 26 hạt. Số hạt mang điện của A nhiều hơn số hạt mang điện của B là 28 hạt. Hỏi A và B là nguyên tố gì? Câu 3: (2,0 điểm) Có các thí nghiệm sau được tiến hành: Thí nghiệm 1: Cho mẫu Na vào nước lỏng dư. Thí nghiệm 2: Cho mẫu Na như trên vào dung dịch HCl nồng độ 0,1 M với thể tích dung dịch HCl bằng thể tích nước ở trên. Thí nghiệm 3: Cho bột nhôm có số mol bằng số mol Na trong thí nghiệm 1 vào nước lỏng dư (thể tích nước bằng thể tích nước trong thí nghiệm 1). Cho biết hiện tượng xảy ra trong mỗi thí nghiệm trên và so sánh mức độ xảy ra phản ứng trong các thí nghiệm. Câu 4: (2,0 điểm ) Một hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3. Nếu hoà tan a gam hỗn hợp trên bằng dung dịch HCl dư thì khối lượng H2 thoát ra bằng 1% khối lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Nếu khử a gam hỗn hợp trên bằng H 2 dư thì thu được khối lượng nước bằng 21,15% khối lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Xác định phần trăm về khối lượng mỗi chất có trong a gam hỗn hợp trên. Câu 5: (2,0 điểm ) a. Một hỗn hợp khí gồm 16 gam oxi và 1,5 gam hiđro. - Cho biết số phân tử của mỗi khí có trong hỗn hợp. 115
- Đốt hỗn hợp khí, phản ứng xong để nguội thì số phân tử khí nào còn dư, dư bao nhiêu? b. Khi bếp than đang cháy, nếu đổ nhiều nước vào thì bếp sẽ tắt còn nếu rắc một chút nước vào thì bếp than bùng cháy lên. Em hãy viết các phương trình hóa học để giải thích hiện tượng trên. Câu 6 (2 điểm) Có 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa một dung dịch muối (không trùng kim loại cũng như gốc axit) là clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của các kim loại Ba, Mg, K, Ag. a. Hỏi mỗi ống nghiệm chứa dung dịch muối nào? b. Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt 4 dung dịch muối trên. Câu 7: (2,0 điểm ) Một hỗn hợp khí của Nitơ gồm: NO, NO2 , NxO biết thành phần % về thể tích các khí trong hỗn hợp là: %V = 50% ; %V = 25%. Thành phần % về khối lượng NO có trong hỗn NO NO 2 hợp là 40%. Xác định công thức hóa học của khí NxO. Câu 8: (2,0 điểm ) Người ta đun 2,1 gam amoni sunfat (NH4)2SO4 thương mại còn lẫn nhiều tạp chất với dung dịch NaOH dư thì thu được khí NH3. Khí này được hấp thụ hết bởi 40 ml dung dịch H2SO4 0,5 M. Cho vào dung dịch này chất chỉ thị phenol phtalein thì thấy không màu. Khi thêm 25 ml dung dịch NaOH 0,4 M thì dung dịch chuyển sang màu hồng. Tính độ tinh khiết của muối amoni sunfat (NH4)2SO4 thương mại. Câu 9: (2,0 điểm ) Cho 3,6 gam hỗn hợp (kali và 1 kim loại kiềm) tác dụng hết với nước sinh ra 1,12 lít khí H2 (đktc). Tìm kim loại kiềm. Biết số mol của nó nhỏ hơn 10% tổng số mol của 2 kim loại trong hỗn hợp. Câu 10: (2,0 điểm ) Cho hỗn hợp 2 muối A 2SO4 và BSO4 có khối lượng 44,2 g tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2 thì cho 69,9 gam kết tủa. Khối lượng hai muối tạo thành là bao nhiêu. Họ và tên thí sinh: Số báo danh: 116
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN BÙ ĐĂNG Năm học 2015 - 2016 HÖÔÙNG DAÃN CHAÁM MOÂN HOAÙ HOÏC Câ Nội dung Điểm Ý u 1 Viết đúng mỗi PTHH 0,25 đ 2 2 2 Gọi Z, N, E và Z', N', E' là số hạt proton, notron, electron của 0,75đ hai nguyên tố A, B. Ta có các phương trình: Z + N + E + Z' + N' + E' = 78 . hay : (2Z + 2Z' ) + (N + N') = 78 (1) (2Z + 2Z' ) - (N + N') = 26 (2) 0,5đ (2Z - 2Z' ) = 28 0,25đ hay : (Z - Z' ) = 14 (3) Lấy (1) + (2) sau đó kết hợp với (3) ta có : Z = 20 và Z' = 6 0,25đ Vậy các nguyên tố : A là Ca ; B là C 0,25đ 3 2 PTHH: 0,75đ 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 Nêu được hiện tượng xảy ra ở mỗi trường hợp. Đặc biệt: 0,75đ - Cả 3 TN đều có bọt khí thoát ra. - mức độ xảy ra phản ứng theo thứ tự TN 2 > TN 1 > TN 3 Giải thích: 0,5đ Do dung dịch HCl có tính axit mạnh hơn nước nên 2 > 1. TN 3 tạo kết tủa bao bọc Al làm phản ứng khó hoặc không xảy ra nữa nên tốc độ H2 giải phóng kém nhất. 4 2 Giả sử a = 100 gam. Gọi x, y, z lần lượt là số mol Fe, FeO, Fe2O3 trong 0,5đ a gam Hoà tan a g hỗn hợp trên bằng dung dịch HCl dư Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 x 2x x x FeO + 2 HCl FeCl2 + H2O y 2y y y Fe2O3+ 6HCl 2FeCl3 + 3H2O z 6z 2z 3z Ta có 2x = 1(*) Khử a g hỗn hợp trên bằng H2 dư 0,5đ 118
t0 FeO + H2  Fe + H2O y y y y t0 Fe2O3 + 3 H2  2Fe + 3 H2O z 3z 2z 3z Ta có 18y + 54z = 21,15( ) Lại có 56x + 72y + 160z = 100( ) Từ (*), ( ), ( ) có hệ phương trình: 0,5đ 2x = 1 18y + 54z = 21,15 56x + 72y + 160z = 100 Giải hệ PT ta có x = 0,5; y = 0,5; z = 0,225 %m = 28%; %m = 36%; %m = 36% 0,5đ Fe FeO Fe2O3 2 23 * Số phân tử O2 là 3.10 phân tử 0,5đ 23 Số phân tử H2 là 4,5.10 phân tử to * PTHH: 2H2 + O2  2H2O 0,5đ a Xác định đúng O2 dư. Tính đúng n = 0,125 mol. O2 (d) 23 Số phân tử O2 dư là 0,75.10 phân tử t0 - Bếp than cháy được chủ yếu là do phản ứng: C + O2  CO2 0,25đ 5 - Nếu đổ nước nhiều vào thì nhiệt độ giảm làm cho phản ứng 0,25đ không xảy ra. t0 0,25đ b - Nếu rắc một chút nước, thì xảy ra phản ứng: C + H2O  CO + H2 Các khí CO và H2 đều là các khí dễ cháy, do đó thấy ngọn lửa 0,25đ bùng cháy lên: t0 t0 2CO + O2  2CO2; 2H2 + O2  2H2O 2 a 4 dung dịch muối đó là: BaCl2, MgSO4, K2CO3 và AgNO3 0,5 đ 6 Phân biệt 4 dung dịch muối: - Thuốc thử: dung dịch HCl và dung dịch Na2SO4 b. Nhỏ dung dịch HCl vào 4 mẫu thử Mẫu thử phản ứng tạo kết tủa trắng là dung dịch AgNO3 0,5 đ AgNO3 + HCl AgCl  + HNO3 119
Mẫu thử phản ứng sủi bọt khí là dung dịch K2CO3 0,5 đ K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2  + H2O Nhỏ dung dịch Na2SO4 vào 2 mẫu còn lại Mẫu thử phản ứng tạo kết tủa trắng là dung dịch BaCl2 0,5 đ BaCl2 + Na2SO4 BaSO4  2NaCl Mẫu còn lại là dung dịch MgSO4 %V 25% => n n 1 mol 2 NxO NO2 NxO n 2 mol NO 7 m 60 gam NO => công thức hóa học của khí N2O. 8 2 PTHH: (NH4)2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O (1) 0,5 đ 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 (2) Khi cho phenol phtalein vào dung dịch thì thấy không màu nhưng 0,5 đ cho NaOH vào thì dung dịch chuyển sang màu hồng => H2SO4 dư đã bị NaOH trung hòa. H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2H2O (3) n =0,02 mol 0,5 đ H2SO4 (bd) n = 0,005 mol H2SO4( pt3) => n = 0,015 mol H2SO4( pt2) n =n =n =0,015 mol (NH4)2SO4( pt1) (NH4)2SO4( pt2) H2SO4( pt2) =>m = 1,98 g 0,5 đ (NH4)2SO4( pt1) Độ tinh khiết của muối amoni sunfat (NH4)2SO4là 94,3% 9 2 Gọi kim loại kiềm là M, gọi x,y lần lượt là số mol K, M trong hỗn hợp ban đầu nH2 = 11,2/22,4 = 0,05 (mol) PTHH: 2K + 2H2O 2KOH + H2 (1) 0,5 2M + 2H2O 2MOH + H2 (2) Theo (1) nH2 = ½ nK = x/2 ; Theo (2) nH2 = ½ nM = y/2 0,25 Ta có: x/2 + y/2 = 0,05 x + y = 0,1 (*) Theo (1) và (2) nhỗn hợp = 2nH2 = 2 0,05 = 0,1 mol 0,25 Theo bài ra: mhỗn hợp = 39x + My = 3,6 g ( ) 0,25 M hh = 3,6/0,1 = 36g 0< M < 36 (a) Từ (*), theo bài ra nM < 10% nhh 0 < y < 0,01 120
Từ (*) và ( ) x + y = 0,1 y = 0,3/ 39-M (b) 0,5 39x + My = 3,6 Kết hợp (a) và (b) ta có: 0 n = 0,3 mol => n = 0,3 mol 0,5 đ Ba(trong BaSO4) BaCl2 m = 62,4 g 0,5 đ BaCl2 => Khối lượng hai muối tạo thành là : 36,7 g 0,5 đ Löu yù: - Neáu thieáu ñieàu kieän tröø nöûa soá ñieåm cuûa phöông trình . - Neáu thieáu caân baèng tröø moät nöûa soá ñieåm cuûa phaûn öùng. - Neáu thieáu caû caân baèng vaø ñieàu kieän thì phaûn öùng ñoù khoâng cho ñieåm. - Coù theå vieát caùc phöông trình khaùc ñaùp aùn nhöng ñuùng vaãn ñaït ñieåm toái ña. - Caùc caâu vaø baøi toaùn giaûi theo caùch khaùc ñuùng vaãn ñaït ñieåm toái ña. ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2009-2010 MÔN : HOÁ HỌC Thời gian làm bài : 150 phút Câu I: (4đ) Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau: O2 H 2O ddBaCl 2 X(k)  A(k)  B(dd)  C(r) O2(t0) FeS2 d d BaCl2 ddHCl ddNaOH ddB Y(r)  D(dd)  E(r)  F(dd) Câu II: (4đ) 1/ Mô tả hiện tượng và viết phương trình hoá học giải thích cho thí nghiệm sau: Cho một mẩu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa dung dịch đồng II sunfat. 2/ Phân biệt 5 hoá chất đựng trong 5 lọ riêng biệt bị mất nhãn (không dùng thêm hoá chất nào khác): HCl, NaOH, Ba(OH)2, K2CO3, MgSO4. Câu III: (4đ) 121
1/ Nung 13.4 gam muối cácbonnát của kim loại M hoá trị II, thu được 6,8 gam một chất rắn và khí X. Cho X hấp thụ vào 75ml dd NaOH 1M. Tính khối lượng muối khan thu được. 2/ 3,6 gam hỗn hợp (kali và 1 kim loại kiềm) tác dụng hết với nước sinh ra 1,12 lít khí H 2 (đktc). Tìm kim loại kiềm. Biết số mol của nó nhỏ hơn 10% tổng số mol của 2 kim loại trong hỗn hợp. Câu IV: (5đ) Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp hai kim loại magie và nhôm bằng 500ml dd chứa hai axit HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch A và 8,736 lít khí hiđro đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 1/ Tính khối lượng muối khan thu được. 2/ Cho dd A phản ứng với V lít dd NaOH 2M. Tính thể tích dung dịch NaOH cần dùng để thu được kết tủa lớn nhất. Tính khối lượng kết tủa đó. Câu V: ( 3đ) Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 500ml dung dịch hỗn hợp CuSO4 0,08M và Ag2SO4 0,004M. Giả sử tất cả đồng và bạc sinh ra đều bám vào thanh sắt. Sau một thời gian lấy thanh sắt ra cân lại thấy khối lượng là 100,48 gam. Tính khối lượng kim loại bám vào thanh sắt. (Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn ) ___Hết___ Phòng GD&ĐT Bù Đăng Hướng dẫn chấm đề thi chọn HSG cấp huyện năm học 2009-2010 M¤N HO¸ HäC Câ Nội dung Điểm u I 4,0đ t0 4FeS2(r) + 11O2(k)  2Fe2O3(r) + 8SO2 (k) (1) 0,5 V 2O5;t0 2SO2(k) + O2(k)  2SO3(k) (2) 0,5 SO3(k) + H2O(l) H2SO4 (d d) (3) 0,5 H2SO4 (d d) + BaCl2 (d d) BaSO4 (r) + 2HCl (d d) (4) 0,5 Fe2O3(r) + 6HCl (d d) 2FeCl3 (d d) + 3H2O(l) (5) 0,5 FeCl3 (d d) + 3NaOH(d d) Fe(OH)3 (r) + 3NaCl (d d) (6) 0,5 2Fe(OH)3 (r) + 3H2SO4 (d d) Fe2(SO4)3 (d d) + 3H2O(l) (7) 0,5 Fe2(SO4)3 (d d) + 3BaCl2 (d d) 3BaSO4 (r) + 2FeCl3 (d d) (8) 0,5 II 4,0đ 1 Mô tả thí nghiệm và viết PTHH 2,0đ 122
- Mẩu natri nóng chảy chạy trên mặt nước rồi tan dần, dung dịch sủi bọt khí 0,5 - Xuất hiện kết tủa màu xanh lam 0,5 PTHH 2Na ( r ) + 2H2O (l) 2NaOH (dd) + H2 (k) 0,5 CuSO4 (dd) + NaOH (dd ) Cu(OH)2 (r) + Na2SO4 (dd) 0,5 2 Phân biệt 5 hoá chẩt 2,0đ Trích mỗi lọ dung dịch ra nhiều mẫu thử, đánh số và tiến hành thí nghiệm. Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau, quan sát hiện tượng. Ta có bảng thí nghiệm: HCl NaOH Ba(OH)2 K2CO3 MgSO4 HCl  CO2 NaOH  0,75 Mg(OH)2 Ba(OH)2   BaSO4 (BaCO3) K2CO3  (CO2)  (  MgCO3 BaCO3) MgSO4   BaSO4  MgCO3 Mg(OH)2 (Mg(OH)2 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => HCl 0,25 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => NaOH Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2  => Ba(OH)2 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2  và 1  => K2CO3 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3  => MgSO4 - 0,2 Các PTHH: 0,2 2 HCl (dd) + K2CO3 (dd) 2KCl (dd) + H2O (l) 0,2 2NaOH (dd) + MgSO4 (dd) Na2SO4 (dd) + Mg(OH)2 (r) 0,2 Ba(OH)2 (dd) + K2CO3 (dd) BaCO3 (r) + KOH (dd) 0,2 Ba(OH)2 (dd) + MgSO4 (dd) Mg(OH)2 (r) + BaSO4 (r) K2CO3 (dd) + MgSO4 (dd) MgCO3 (r) + K2SO4 (dd) 123
III 4,0đ 1 2,0đ Gọi CT của muối cácbonát là MCO3 . Nung muối : 0,5 t0 MCO3 (r)  MO(r) + CO2 (k) Khí X là CO2 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mCO2 = m MCO3 – mMO = 13,4 – 6,8 = 6,6 (gam) 0,5  nCO2 = 6,6 : 44 = 0,15 (mol) Cho CO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH nNaOH = 0,075 .1 = 0,075 (mol) (Đổi 75 ml = 0,075 l) nNaOH = 0,075 = 0,5 0,075 (mol) 0,5 dư 0,075 hết Khối lượng muối khan = mNaHCO3 = 0,075 . 84 = 6,3 (gam) 2 2,0đ Gọi kim loại kiềm là M, gọi x,y lần lượt là số mol K, M trong hỗn hợp ban đầu nH2 = 11,2/22,4 = 0,05 (mol) PTHH: 2K + 2H2O 2KOH + H2 (1) 0,5 2M + 2H2O 2MOH + H2 (2) Theo (1) nH2 = ½ nK = x/2 ; Theo (2) nH2 = ½ nM = y/2 0,25 Ta có: x/2 + y/2 = 0,05 x + y = 0,1 (*) Theo (1) và (2) nhỗn hợp = 2nH2 = 2 0,05 = 0,1 mol 0,25 Theo bài ra: mhỗn hợp = 39x + My = 3,6 g ( ) 0,25 M hh = 3,6/0,1 = 36g 0< M < 36 (a) Từ (*), theo bài ra nM < 10% n 0 < y < 0,01 hh 0,5 Từ (*) và ( ) x + y = 0,1 y = 0,3/ 39-M (b) 39x + My = 3,6 0,25 Kết hợp (a) và (b) ta có: 0 < 0,3/ 39-M < 0,01 0< M < 9 chỉ có Li là thoả mãn IV 5,0đ 1 2,0đ nHCl = 0,5 (mol) , nH2SO4= 0,14 (mol) , nH2 = 0,39 (mol) (Đổi 500 ml = 0,5 l) 0,25 n Mg= x = x1 +x2 (mol) n Al = y = y1 + y2 (mol) 0,25 124
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 x1 2x1 x1 x1 0,25 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 x2 x2 x2 x2 0,25 2Al + 6 HCl 2AlCl3 + 3H2 y1 3y1 y1 1,5 y1 0,25 2Al + 3 H2SO4 Al2SO4 +3 H2 y2 1,5y2 0,5y2 1,5y2 0,75 m muối khan = mkim loại + m axit – mH2 = 7,74 + 0,5. 36,5 + 0,14. 98 – 0,39. 2 = 38,93 (gam) 2 3,0đ Từ các phương trình phản ứng ta có : nH2(do Mg sinh ra) = x1 + x2 = nMg = x (mol) nH2(do Al sinh ra) = 1,5. (y1 + y2) = 1,5 nAl = y (mol) 0,5 Ta có hệ pt : 24x + 27y = 7,74 x = 0,12 (mol) x + 3/2y = 0,39 y = 0,18 (mol) 0,5 MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl (5) 0,25 x1 2x1 x1 MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 (6) 0,25 x2 2x2 x2 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (7) 0,25 y1 3y1 y1 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (8) 0,25 y2/2 3y2 y2 §Ó lîng kÕt tña lín nhÊt th× NaOH ph¶n øng võa ®ñ víi c¸c muèi MgCl2 , MgSO4 , AlCl3 , Al2(SO4)3 ®Ó sinh ra Mg(OH)2 vµ Al(OH)3 ( Al(OH)3 kh«ng bÞ hoµ tan ) 0,5 nNaOH = 2x1 + 2x2 + 3y1 + 3y2 = 2( x1 + x2 ) + 3( y1 + y2 ) = 2x + 3y = 2. 0,2 + 3. 0,18 = 0,78 (mol) V = 0,78 : 2 = 0,39 (l) 0,25 mkÕt tña max = m Mg(OH)2 + m Al(OH)3 = 58.( x1 + x2 ) + 78.( y1 + y2 ) = 58x + 78y = 58. 0,12 + 78. 0,18 = 21(g) 0,25 V 3,0đ nAg2SO4 = 0,002 (mol) (Đổi 500 ml = 0,5 l) 0,25 nCuSO4 = 0,04 (mol) 0,25 m Fe t¨ng lµ: 100,48 – 100 = 0,48 (g) 0,25 Fe tham gia p víi Ag2SO4 tríc, gi¶ sö nã p hÕt, khi ®ã ta cã: Fe + Ag2SO4 FeSO4 + 2Ag (1) 0,5 0,002 0,004 Gi¶ sö Ag2SO4 hÕt khèi lîng Fe t¨ng: 0,004. 108 – 0,002. 56 = 0,32 0,5 (g) < 0,48 (g) 125
Fe p hÕt víi Ag2SO4 vµ nã tiÕp tôc p víi CuSO4 0,25 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) x x 0,25 Khèi lîng Fe t¨ng t¹i (1) lµ 0,32 g 0,25 khèi lîng Fe t¨ng t¹i (2) lµ: 0,48 – 0,32 = 0,16 (gam) 0,25 Ta cã : 64x – 56x = 0,16 x = 0,02(mol) VËy chÊt r¾n A b¸m vµo thanh s¾t gåm: 0,004 mol Ag vµ 0,02 mol Cu khèi lîng kim lo¹i b¸m vµo thanh s¾t = mAg + mCu 0,25 = 0,004. 108 + 0,02. 64 = 1,172 (gam) Lưu ý: Học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa tương ứng với từng ý. Phòng giáo dục và đào tạo ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014 - 2015 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ( Đề thi gồm 01 trang ) Câu I: (5,0 điểm) 1/ Cho một mẩu Na vào dung dịch có chứa Al2(SO4)3 và CuSO4 thu được khí A, dung dịch B và kết tủa C. Nung kết tủa C đến khối lượng không đổi thu được chất rắn D. Cho H2 dư đi qua D nung nóng được chất rắn E (giả sử hiệu suất các phản ứng đạt 100%). Hòa tan E trong dung dịch HCl dư thì E chỉ tan một phần. Giải thích thí nghiệm bằng các phương trình phản ứng. 2/ Cho hỗn hợp X gồm: Ba; Na; CuO và Fe2O3. Trình bày phương pháp tách thu lấy từng kim loại từ hỗn hợp X và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu II: (5,0 điểm) 1/ Cần lấy bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O và bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 4% để điều chế 500 g dung dịch CuSO4 8%. 2/ Cho sản phẩm thu được khi ôxi hoá hoàn toàn 8 lit khí sunfuro (ở đktc) vào 57,2 ml dung dịch H2SO4 60% có D = 1,5 g/ml . Tính C% của dung dịch thu được Câu III: (4,0 điểm) Cho 40 (g) hỗn hợp X gồm sắt và một oxit của sắt tan hết vào 400 (g) dung dịch HCl 16,425% được dung dịch A và 6,72 lít khí H2 (đktc). Thêm 60,6 (g) nước vào A được dung dịch B, nồng độ % của HCl dư trong B là 2,92%. 1/ Tính khối lượng mỗi chất trong X. 2 Xác định công thức hóa học của oxit sắt. Câu IV: (6,0 điểm) X là hỗn hợp hai muối cacbonat trung hòa của kim loại hoá trị (I) và kim loại hóa trị (II). Hòa tan hoàn toàn 18 gam hỗn hợp X bằng dung dịch HCl (vừa đủ ) thì thu được 3,36 lit khí (đktc) và dung dịch Y. 1/ Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan? 126
2/ Nếu tỷ lệ số mol của muối cacbonat kim loại hoá trị (I) với muối cacbonat kim loại hóa trị (II) trong hỗn hợp X là 2:1. Nguyên tử khối của kim loại hóa trị (I) lớn hơn nguyên tử khối của kim loại hóa trị (II) là 15 đ.v.C. Hãy tìm công thức phân tử của hai muối. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG HÓA 9 Câu Ý Đáp án Biểu điểm 1 2,0 Cho Na vào dd Al2(SO4)3 và CuSO4 Na + H2O NaOH + 1/2H2 6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 0,5 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O. Vì kết tủa C thu được sau khi nung nóng sau đó khử bằng H2 dư, rồi cho chất rắn thu được tác dụng với dd HCl thấy 0,5 chất rắn tan một phần chứng tỏ kết tủa C có Al(OH)3. Vậy khí A là H2, dd B chứa Na2SO4, có thể có NaAlO2. Kết tủa C chứa Cu(OH)2, Al(OH)3, Chất rắn D có CuO, Al2O3. 0,5 Chất rắn E gồm Cu, Al2O3 t 0 Cu(OH)2  CuO + H2O 0 2Al(OH) t Al O + 3H O 3 2 3 2 0,5 t 0 CuO + H2  H2O + Cu Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 2 3,0 1 Cho hỗn hợp X vào nước dư, lọc thu lấy hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3 và ddB 0,5 Dẫn H2 dư, nung nóng qua hỗn hợp A ta thu lấy Cu và Fe t 0 H2 + CuO  Cu + H2O t 0 3H2 + Fe2O3  2Fe + 3H2O. 0,25 Hoà hỗn hợp vào dung dịch HCl dư, lọc thu lấy Cu và ddC Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Nhỏ dung dịch NaOH dư vào dung dịch C, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi, dẫn H 2 dư qua nung nóng. Sau phản ứng hoàn toàn thu được Fe 0,75 FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2 t 0 2Fe(OH)2 + 1/2O2  Fe2O3 + 2H2O t 0 Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O Cho Na2CO3 dư vào ddB: Ba + 2H O Ba(OH) + H 2 2 2 0,75 Na + H2O NaOH + 1/2H2 Na2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2NaOH 127
Lọc thu lấy kết tủa và ddD, cho kết tủa vào dd HCl dư; cô cạn lấy BaCl2; đpnc thu lấy Ba BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 đpnc BaCl2  Ba + Cl2 Cho dung dịch HCl dư vào ddD, cô cạn thu lấy NaCl, đpnc thu lấy Na NaOH + HCl NaCl + H2O 0,75 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 đpnc 2NaCl  2Na + Cl2 1 2,0 500.8 0,25 m CuSO4 trong 500 g dung dịch 8% = 40g 100 Đặt a là khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần lấy , ta có 0,25 khối lượng dd CuSO4 4% = 500 – a 160.a 0,25 khối lượng CuSO4 có trong tinh thể = g 250 (500 a)4 0,25 khối lượng CuSO4 trong dd CuSO4 4% = g 100 Ta có PT : 160.a + (500 a)4 = 40 0,5 250 100 Giải PT ta được a = 33,33 g tinh thể CuSO4.5H2O 0,5 Và 466,67 g dung dịch CuSO 4%. 2 4 2 3,0 2SO2 + O2 2 SO3 2.22,4 lít 2.80 g 0,5 8 lít 28,57 g m dd H2SO4 lúc đầu = 57,2 . 1,5 = 85,8 g 0,5 60 m chất tan H2SO4 = 85,8 . = 51,48 g , 100 0,5 m H2O = 34,32 g khối lượng H2SO4 = 51,48 + 35 = 86,48 g 0,5 khối lượng dd sau phản ứng = 85.8 + 28,57 = 114,37 g 0,5 86,48 C% dung dịch sau pư =100% 75,61% 0,5 114,37 4,0 Đặt công thức của oxit sắt là FexOy Các phương trình hoá học: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) 1 FexOy + 2yHCl xFeCl2y + yH2O (2) 3 x 400.16,425 nHCl ban đầu 1,8 (mol); 0,5 100.36,5 6,72 n 0,3 (mol) H2 22,4 0,5 128
mddB = 400 + 40 – 0,3.2 + 60,6 = 500 (g) 2,92.500 nHCl dư 0,4 (mol). 100.36,5 nHCl đã phản ứng ở (1) và (2) = 1,8 – 0,4 = 1,4 (mol) Từ (1): n = 2n = 2.0,3 = 0,6 (mol) HCl H2 Từ (1): nFe = n = 0,3 (mol) mFe = 0,3.56 = 16,8 (g) H2 0,5 m = 40 – 16,8 = 23,2 (g) FexOy n ở (2) = 1,4 – 0,6 = 0,8 (mol) HCl 0,5 1 0,4 Từ (2): nFe O .0,8 x y 2y y 0,5 0,4 x 3 ta có: (56x 16y) 23,2 y y 4 0,5 Vậy công thức của FexOy là Fe3O4 1 3,0 Gọi X là kim loại hóa trị I Công thức của muối là 0,5 X2CO3 , có số mol là a. Gọi Y là kim loại hóa trị II Công thức của muối là YCO3 , có số mol là b. 0,5 PTHH : X2CO3 + 2HCl  2XCl + CO2 + H2O (1) a 2a 2a a a 0,5 YCO3 + 2HCl  YCl2 +CO2 + H2O (2) b 2b b b b Ta có: nCO2 = a + b = 0,15 (mol) => mCO2 = 6,6 (g) nH2O = a + by = 0,15 (mol) => m H2O = 2,7 (g) 0,5 nHCl = 2a + 2b = 2.0,15 = 0,3 (mol) => m HCl = 10,95 (g) Theo định luật bào toàn khối lượng : Khối lượng hai muối khan thu được : 1 4 mXCl và YCl2 = mhhA + mHCl - mCO2- mH2O = 18 + 10,95 – 6,6 – 2,7 = 19,65 (g) 2 3,0 Vì tỷ lệ số mol của muối cacbon nat kim loại hoá trị (I) với 0,5 muối cacbon nat kim loại hoá trị (II) trong hỗn hợp X là 2:1 nên a = 2b. a + b = 0,15 => 2b + b = 0,15 => b = 0,05 (mol) ; 0,5 a = 0,1 (mol). Vì nguyên tử khối của kim loại hoá trị (I) lớn hơi của kim 0,5 loại hoá trị (II) là 15 đvc nên X = Y + 15 . mX2CO3 = 0,1. ( 2X + 60) = 0,1.(2Y + 90 ) = 0,2Y + 9 0,5 129
mYCO3 = 0,05. ( Y + 60) = 0,05Y + 3 mA= mX2CO3 + mYCO3 = (0,2Y + 9 ) + ( 0,05Y + 3 ) → 0,25Y = 6 0,5 => Y = 24 ( kim loại Mg) X = 24 + 15 = 39 ( kim loại K) Công thức của hai muối là K2CO3và MgCO3 0,5 Câu Nội dung Điểm Các cặp chất đều không tồn tại trong cùng dung dịch vì chúng xảy ra phản ứng theo phương trình 1 a) NaOH + NaHCO3  Na2CO3 + H2O 0,25đ 0,25đ 1,0đ b) BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl c) Fe + 2Fe(NO ) 3Fe(NO ) 0,25đ 3 3 3 2 0,25đ d) Cu + 2Fe(NO3)3 2 Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 2 Trích mẫu thử, đánh số thứ tự. I 1,0đ Đun nóng các mẫu thử trên, mẫu thử nào bay hơi hoàn toàn không để lại cặn là 0,25 2đ H2O và HCl. Cho 2 mẫu thử vừa nhận được lần lượt vào các dung dịch còn lại, nếu 0,25 không có hiện tượng gì là H2O. Còn HCl có  trắng với AgCl 0,25 HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 có khí bay lên là Na CO 2 3 0,25 Na2CO3+ 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O còn lại là NaCl 1 1. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 0.25 1,0đ 2. 2 FeCl2 + Cl2 2FeCl3 0,25 3. FeCl + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)  0,25 2 2 0,25 4. 1/2O2+ 2 Fe(OH)2 + H2O 2Fe(OH)3 II 2 Ag Ag 2đ 1,0đ Ag dd HCldư 0,25 O2 dư Fe Cu CuO CuCl Mgvừa 0,25 t0 2 Cu dd HCldư dd HCl đủ Cu 0,25 Ag 0,25 FeCl2 dd Mg vừa HCl đủ Fe Học sinh có thể trình bày hoặc vẽ sơ đồ tách 1 1. quặng boxit được làm sạch tạp chất, sau đó điện phân nóng chảy hỗn hợp 1đ III 2đ nhôm oxit và criolit trong bể điện phân 4đ criolit 2Al2O3 4Al + 3O2 130
- criolit có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 1đ 2đ 2. Xem NaCl tinh khiết là dd NaCl 100%. Áp dụng sơ đồ đường chéo : 2đ m1(g) dung dịch 100% 20% - 10% = 10% 20% m2(g) dung dịch 10% 100% - 20% = 80% (1đ) → m1/m2 = 16/80 = 1/8, với m1 + m2 = 540 vậy khối lượng NaCl tinh khiết cần lấy là 60 gam, khối lượng dd NaCl 10% cần lấy là 480g nCa(OH)2 = 0,15 mol ; n CaCO3 = 0,1 mol , CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓ + H2O . (1) 0,15 0,15 0,15 Nếu CO2 dư thì có phản ứng : 2đ 2CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (2) 0,05 0,05 0,05 IV 4đ Theo đề bài : nCaCO3 < nCa(OH)2 TH1: Nco2 < nCa(OH)2 ( NaOH dư) 1đ - chỉ xảy ra pư 1 nco2 = 0,1 v co2 = 2,24l TH2 : Có thêm pư 2 Tổng số mol CO2 = 0,15 + 0,05 = 0,2 mol 1đ v co2 = 4,48l a Do lượng HCl dư nên Mg, Fe được hoà tan hết 3đ Mg + 2HCl MgCl + H  (1) 2 2 0,5đ Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Dung dịch thu được ở trên khi tác dụng với dung dịch NaOH dư thì các kim loại được kết tủa dưới dạng hyđrôxit. FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2 (3) 0,5đ MgCl2 + 2NaOH NaCl + Mg(OH)2 (4) Khi đem nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi xảy ra các phản IV ứng 4đ Mg(OH)2 MgO + H2O (5) 0,5đ 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6) Giả sử trong hỗn hợp ban đầu có x mol Mg và y mol Fe, theo giả thiết ta có phương trình 131
24x + 56y = m (*) 0,25đ Mặt khác theo định luật bảo toàn suy ra số phân tử gam Mg(OH) 2 là x; số phân tử gam Fe(OH)2 là y. Khi nung khối lượng các chất rắn giảm một lượng y 18x + 18y - .32 a ( ) 4 0,25đ Giải hệ phương trình gồm (*) và ( ) được 24x.6 56y.6 6m 18x.8 10y.8 8a 0,25đ 6m 8a 256y = 6m - 8a y = 0,25đ 256 6m 8a Vậy khối lượng Fe = .56 256 0,25đ Kết quả % về khối lượng của Fe (6m 8a)56.100% % 256.m 0,25đ % về khối lượng của Mg 100% - % = % 0,25đ b áp dụng bằng số: 0,5 1đ diểm (6.8 8.2,8).56.100% %Fe : % = 70% 256.8 0,5đ % Mg : % = 100% - 70% = 30% VI Sản phẩm cháy khi đốt Hiđrô cac bon bằng khí O2 là CO2; H2O; O2 dư. Khi 4đ dẫn sản phẩm cháy đi qua H2SO4 đặc thì toàn bộ H2O bị giữ lại (do H2SO4 0,5 đ 132
đặc hút nước mạnh), do vậy lượng H2SO4 tăng 10,8gam, chính bằng lượng nước tạo thành (m = 10,8gam), khí còn lại là CO , O dư tiếp tục qua H 2 O 2 2 dung dịch NaOH, xảy ra phản ứng giữa CO2 và NaOH CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) CO2 + NaOH NaHCO3 (2) Tuỳ thuộc vào số mol của CO 2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hoà Na2CO3 lẫn muối axit NaHCO3) * Trường hợp 1: (1đ) NaOH dư, sản phẩm của phản ứng giữa CO 2 và NaOH chỉ là muối trung hoà. Dung dịch A gồm Na2CO3 + H2O Khi phản ứng với dung dịch BaCl , toàn bộ muối gốc cacbonat bị chuyển 2 0,25 thành kết tủa BaCO3. Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl (3) Ta có:n = n BaCO3 CO2 39,4 Vì:n = 0,2(mol) BaCO3 197 n = 0,2 (mol) CO2 0,25đ 10,8 Trong khi: n = 0,6(mol) H2O 18 0,25đ n 0,2 1 Suy ra: Tỷ số CO2 không tồn tại hiđrô các bon no nào như vậy vì n 0,6 3 H2O 1 0,25đ tỷ số nhỏ nhất là ở CH4 cháy 2 * Trường hợp 2: (1,75đ) 133
- Như vậy NaOH không dư. Nghĩa là NaOH phản ứng hết. Đồng thời tạo ra cả muối axít và muối trung hoà (cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra, lượng 0,25đ CO2 phản ứng hoàn toàn, lượng CO2 bị giữ lại hoàn toàn) - Theo phương trình (1) n NaOH ban đầu = 0,35 . 2 = 0.7 (mol) n = 2. n = 2 . n = 2 . 0,2 = 0,4 (mol) NaOH Na 2CO3 BaCO3 ởn (1) = 0,2 (mol) (*) 0,25đ CO2 Lượng NaOH còn lại: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol). Tham gia phản ứng (2) 0,25đ - Theo phương trình (2): n = n = 0,3 (mol) ( ) CO2 NaOH 0,5đ - Vậy từ (*), ( ) lượng khí CO2 tạo thành trong phản ứng cháy là n = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol) CO2 Gọi CTHH hiđrô các bon no là CnH2n+2 (n 1) 0,25đ Phản ứng cháy; 3n 1 CnH2n+2 + O n CO2 + (n + 1)H2O 2 2 0,25đ n 0,5 Do đó; n 5 n 1 0,6 Vậy hiđrô các bon cần tìm có công thức hoá học C5H12 0,75đ -Hs viết được 3CTCT 134
PHÒNG GIÁO DỤC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN HUYỆN BÙ ĐĂNG NĂM HỌC 2015 – 2016 MÔN THI : HÓA HỌC Thời gian : 150 phút ( Không kể thời gian phát đề ) Câu 1: 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 Al2O3, 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 FeCl2. 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. 135
Câu 4: (4,0 điểm) Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO3 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 A1 chứa kết tủa A2 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. 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 CH3COOH 36,2% (D=1,045 g/ml). Tính khối lượng este sinh ra, biết hiệu suất phản ứng đạt 90%. Hết PHÒNG GD&ĐT BÙ ĐĂNG TRƯỜNG THCS THỌ SƠN HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM 2015-2016 MÔN HOÁ HỌC 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 136
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 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 0,25 137
- Lấy dung dịch sản phẩm cho tác dụng với NaOH dư, thu được 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 1,0 điểm t0 0,5 Mg(OH)2  MgO + H2O 2. Nêu hiện tượng và giải thích: a. + Ban đầu có kết tủa màu xanh lơ: 2NaOH + FeCl2 Fe(OH)2  + 2NaCl + Để lâu trong không khí thì kết tủa màu xanh lơ dần chuyển sang màu nâu đỏ: 0,5 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 b. + Ban đầu viên Na tan dần đến hết, xuất hiện khí không màu 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 HNO 3 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 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) 0,25 138
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) 0,25 Ba(OH )2 M d m 7.88 n 0,04(mol) BaCO3 M 197 m 22,4 n 0,14(mol) FexOy M 160 a bx 0,25 + Theo PTHH (2) và (3): 0,14(mol) 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: 0,25 Ba(OH) dư = 0,06 – 0,04 = 0,02 (mol). Và CO hết. 2 2 0,25 - Theo PTHH (1) và (4): n n 0,04(mol) 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: 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 0,25 139
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 HNO3 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 => 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 140
| | 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 (Chú ý: Học sinh giải cách khác, đúng bản chất vẫn cho điểm tối đa, đúng tới đâu cho điểm tới đó). Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Kú thi chän häc sinh giái tØnh thanh ho¸ N¨m häc 2006-2007 M«n thi: Hãa häc - Líp: 9 THCS §Ò chÝnh thøc Ngµy thi: 28/03/2007. Thêi gian: 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò thi) §Ò thi nµy cã 1 trang gåm 4 c©u. C©u 1. (6,5 ®iÓm) 1. Khi cho bét nh«m t¸c dông víi dung dÞch NaOH ®un nãng thu ®îc dung dÞch X1 vµ khÝ X2. Thªm vµo X1 mét Ýt tinh thÓ NH4Cl råi tiÕp tôc ®un nãng thÊy t¹o thµnh kÕt tña X3 vµ cã khÝ X4 tho¸t ra. X¸c ®Þnh X1, X2 , X3 , X4. ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc biÓu diÔn c¸c ph¶n øng x¶y ra. 2. X¸c ®Þnh c¸c chÊt A, B, C, D, E, F, H vµ hoµn thµnh s¬ ®å biÕn hãa sau: + NaOH C + E t 0 A  B +NaOH +HCl H BiÕt r»ng H lµ thµnh phÇn chÝnh cña ®¸ phÊn; B lµ khÝ + NaOH D +F dïng n¹p cho c¸c b×nh ch÷a ch¸y(dËp t¾t löa). 3. a. B»ng ph¬ng ph¸p hãa häc h·y t¸ch SO2 ra khái hçn hîp gåm c¸c khÝ SO2 , SO3 , O2. b. B»ng ph¬ng ph¸p hãa häc h·y t¸ch riªng tõng kim lo¹i ra khái hçn hîp gåm Mg, Al, Fe, Cu. 4. Cã 5 chÊt r¾n: BaCl2 , Na2SO4 , CaCO3 , Na2CO3 , CaSO4.2H2O ®ùng trong 5 lä riªng biÖt. H·y tù chän 2 chÊt dïng lµm thuèc thö ®Ó nhËn biÕt c¸c chÊt r¾n ®ùng trong mçi lä. C©u 2: (5,5 ®iÓm) 1. ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o c¸c ®ång ph©n øng víi c«ng thøc ph©n tö: C2H4O2 , C3H8O, C5H10 . 2. ChÊt A cã c«ng thøc ph©n tö C4H6. X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cña A, B, C, D vµ hoµn thµnh ph¬ng tr×nh hãa häc biÓu diÔn c¸c ph¶n øng theo s¬ ®å: 0 +Cl2 dd NaOH +H2 H2SO4®® t ,xt,p A B C D A Cao su 141
1:1 Ni,t0 1700C 3. Hçn hîp khÝ gåm CO, CO2, C2H4 vµ C2H2. Tr×nh bµy ph¬ng ph¸p dïng ®Ó t¸ch tõng khÝ ra khái hçn hîp C©u3: (4,0 ®iÓm) Cã hai dung dÞch; H2SO4 (dung dÞch A), vµ NaOH (dung dÞch B). Trén 0,2 lÝt dung dÞch A víi 0,3 lÝt dung dÞch B ®îc 0,5 lÝt dung dÞch C. LÊy 20 ml dung dÞch C, thªm mét Ýt qu× tÝm vµo, thÊy cã mµu xanh. Sau ®ã thªm tõ tõ dung dÞch HCl 0,05M tíi khi qu× tÝm ®æi thµnh mµu tÝm thÊy hÕt 40 ml dung dÞch axit. Trén 0,3 lÝt A víi 0,2 lÝt B ®îc 0,5 lÝt dung dÞch D. LÊy 20 ml dung dÞch D, thªm mét Ýt qu× tÝm vµo thÊy cã mµu ®á. Sau ®ã thªm tõ tõ dung dÞch NaOH 0,1M tíi khi qu× tÝm ®æi thµnh mµu tÝm thÊy hÕt 80 ml dung dÞch NaOH. a. TÝnh nång ®é mol/l cña 2 dung dÞch A vµ B. b. Trén VB lÝt dung dÞch NaOH vµo VA lÝt dung dÞch H2SO4 ë trªn ta thu ®îc dung dÞch E. LÊy V ml dung dÞch E cho t¸c dông víi 100 ml dung dÞch BaCl2 0,15 M ®îc kÕt tña F. MÆt kh¸c lÊy V ml dung dÞch E cho t¸c dông víi 100 ml dung dÞch AlCl3 1M ®îc kÕt tña G. Nung F hoÆc G ë nhiÖt ®é cao ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi th× ®Òu thu ®îc 3,262gam chÊt r¾n. TÝnh tØ lÖ VB:VA C©u 4: (4,0 ®iÓm) §èt ch¸y hoµn toµn 3,24 gam hçn hîp X gåm hai chÊt h÷u c¬ A vµ B kh¸c d·y ®ång ®¼ng vµ cïng lo¹i hîp chÊt, trong ®ã A h¬n B mét nguyªn tö cacbon, ngêi ta chØ thu ®îc níc vµ 9,24 gam CO2. BiÕt tØ khèi h¬i cña X ®èi víi H2 lµ 13,5. a. T×m c«ng thøc cÊu t¹o cña A, B vµ tÝnh thµnh phÇn tr¨m theo khèi lîng cña mçi chÊt trong hçn hîp X. b. Tõ B viÕt s¬ ®å ph¶n øng ®iÒu chÕ CH3COOCH3 vµ CH3COO –CH CH3 CH3 (Cho: O=16, H=1, C=12, Ca=40, Ba=137, Na=23, S=32, Cl=35,5 ) HÕt Lu ý: Häc sinh ®îc sö dông m¸y tÝnh th«ng thêng, kh«ng ®îc sö dông bÊt k× tµi liÖu g× (kÓ c¶ b¶ng tuÇn hoµn c¸c nguyªn tè hãa häc). Hä vµ tªn: Sè b¸o danh: Së Gi¸o dôc vµ §µo t¹o Híng dÉn chÊm bµi Thi Thanh hãa häc sinh giái líp 9 THCS N¨m häc 2006 – 2007 M«n : Ho¸ häc §¸p ¸n Thang ®iÓm C©u 1: 6,5® 1. 1,5 C¸c ph¬ng tr×nh hãa häc: 2Al + 2NaOH + 2H2O NaAlO2 + 3H2  0,5 NaOH + NH Cl NaCl + NH + H O 4 3 2 0,5 NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 +NH3 + NaCl => Dung dÞch X1 chøa NaOH d vµ NaAlO2 - KhÝ A2 lµ H2. - KÕt tña A3 lµ Al(OH)3 0,5 - KhÝ A4 lµ NH3. 2. 1,5 C¸c ph¬ng tr×nh hãa häc: 142
t 0 MgCO3  MgO + CO2 CO2 + NaOH NaHCO3 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O 0,5 NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O 0,5 Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl => B lµ CO2 , A lµ muèi cacbonnat dÔ bÞ nhiÖt ph©n nh MgCO3, BaCO3, C lµ NaHCO3 , D lµ Na2CO3 , E lµ Ca(OH)2 , F lµ muèi tan cña canxi nh CaCl2, Ca(NO3)2 , H lµ 0,5 CaCO3. 3. 2,0 a. 0,5 Cho hçn hîp qua dd NaOH d, cßn l¹i O2: SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O 0,25 SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O dung dÞch thu ®îc t¸c dông víi H SO lo·ng: 2 4 0,25 Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2. b. 1,5 Hoµ tan hçn hîp trong dd NaOH d, Al tan theo ph¶n øng: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2. 0,25 - Läc t¸ch ®îc Fe, Mg, Cu kh«ng tan. Thæi CO2 d vµo níc läc: NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 - Läc t¸ch kÕt tña Al(OH)3, nung ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi thu ®îc Al2O3, ®iÖn ph©n nãng ch¶y thu ®îc Al: t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O dpnc 0,25 2Al2O3  4Al + 3O2 - Hoµ tan hçn hîp 3 kim lo¹i trong dd HCl d, t¸ch ®îc Cu kh«ng tan vµ dung dÞch hai muèi: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Cho dd NaOH d vµo dung dÞch 2 muèi : MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl 0,25 FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl - Läc kÕt tña vµ nung ë nhiÖt ®é cao: Mg(OH)2 MgO + H2O t0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O - Thæi CO d vµo hçn hîp 2 oxit ®· nung ë nhiÖt ®é cao: t0 Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 MgO + CO kh«ng ph¶n øng - Hoµ tan hçn hîp (®Ó nguéi) sau khi nung vµo H2SO4 ®Æc nguéi d, MgO tan cßn Fe kh«ng tan ®îc t¸ch ra: 0,5 MgO + H2SO4 (®Æc nguéi)  MgSO4 + H2O - TiÕn hµnh c¸c ph¶n øng víi dung dÞch cßn l¹i thu ®îc Mg: MgSO4 +2NaOH d Mg(OH)2 + Na2SO4 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O 0,25 dpnc MgCl2  Mg + Cl2 143
4. 1.5 - Hoµ tan c¸c chÊt trong níc d, ph©n biÖt hai nhãm chÊt: - Nhãm 1 gåm c¸c chÊt kh«ng tan: CaCO3 , CaSO4.2H2O. Dïng dd HCl nhËn ®îc c¸c chÊt nhãm 1 (ViÕt PTHH). 0,5 - Nhãm 2 gåm c¸c chÊt tan lµ BaCl2 , Na2SO4 , Na2CO3 . 0,5 - Dïng dd HCl nhËn ®îc Na2CO3. - Dïng Na2CO3 míi t×m ; nhËn ®îc BaCl2 . Cßn l¹i Na2SO4. Na2CO3 +2HCl 2NaCl + CO2 + H2O 0,5 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl C©u 2: 5,5® 1. C¸c ®ång ph©n 1,5 + C2H4O2: CH3COOH , HCOOCH3 , CH2(OH) CHO. 0,5 0,5 + C3H8O: CH3CH2CH2OH , CH3CH(OH) CH3 , CH3-O-CH2CH3 0,5 +C5H10: CH2= CHCH2CH2CH3 , CH2= CH-CH(CH3)CH3 , CH2= C(CH3) -CH2CH3 ,CH3-CH=CH-CH2CH3 , CH3CH=C(CH3)2 . 2. 2,0 Theo ®Ò ra c«ng thøc cÊu t¹o cña c¸c chÊt lµ : A: CH2=CH-CH=CH2 , B: CH2Cl-CH=CH-CH2Cl C: CH2OH-CH=CH-CH2OH. D: CH2OH-CH2- CH2-CH2OH . 1,0 Ph¬ng tr×nh hãa häc: 1,4 CH2=CH-CH=CH2 + Cl2  CH2Cl-CH=CH-CH2Cl toc CH2Cl-CH=CH-CH2Cl + 2NaOH  CH2OH-CH=CH-CH2OH.+2NaCl Ni,toc CH2OH-CH=CH-CH2OH. + H2  CH2OH-CH2- CH2-CH2OH 0 170 C,H2SO4dac CH2OH-CH2- CH2-CH2OH  CH2=CH-CH=CH2 1,0 t0 ,xt, p nCH2=CH-CH=CH2  (-CH2-CH=CH-CH2-)n 3. 2,0 - DÉn hçn hîp khÝ qua dung dÞch Ca(OH)2d ; CO2 ®îc gi÷ l¹i: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O - NhiÖt ph©n CaCO3 thu ®îc CO2: t0 CaCO3  CaO + CO2 0,5 - DÉn hçn hîp khÝ cßn l¹i qua dung dÞch Ag2O d trong NH3 ; läc t¸ch thu ®îc kÕt tña vµ hçn hîp khÝ CO , C2H4 vµ NH3: NH3 C2H2 + Ag2O  C2Ag2 + H2O - Cho kÕt tña t¸c dông víi dd H2SO4 lo·ng d thu ®îc C2H2 : t0 C2Ag2 + H2SO4  C2H2 + Ag2SO4 0,75 - DÉn hçn hîp CO, C2H4 vµ NH3 qua dd H2SO4 lo·ng d, ®un nãng; thu ®îc CO: 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 d.dH2SO4 C2H4 + H2O  CH3CH2OH - Chng cÊt dung dÞch thu ®îc C2H5OH. T¸ch níc tõ rîu thu ®îc C2H4. 0 170 C,H2SO4dac 0,75 CH3CH2OH  C2H4 + H2O C©u 3 . 4,0 a. 1,5 PTHH: + LÇn thÝ nghiÖm 1: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (1) V× qu× tÝm hãa xanh, chøng tá NaOH d. Thªm HCl: 144
HCl + NaOH NaCl + H2O (2) 0,5 + lÇn thÝ nghiÖm 2: ph¶n øng (1) x¶y ra, sau ®ã qu× hãa ®á chøng tá H2SO4 d. Thªm NaOH: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (3) 0,25 + §Æt x, y lÇn lît lµ nång ®é mol/l cña dung dÞch A vµ dd B: Tõ (1),(2),(3) ta cã: 0,05.40 500 0,3y - 2.0,2x = . = 0,05 (I) 1000 20 0,2y 0,1.80 500 0,3x - = = 0,1 (II) 2 1000.2 20 Gi¶i hÖ (I,II) ta ®îc: x = 0,7 mol/l , y = 1,1 mol/l 0,75 b. 2,5 V× dung dÞch E t¹o kÕt tña víi AlCl3 , chøng tá NaOH cßn d. AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (4) t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O (5) Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (6) 0,5 Ta cã n(BaCl2) = 0,1.0,15 = 0,015 mol 3,262 n(BaSO4) = = 0,014mol n(H2SO4) = n(Na2SO4) = n(BaSO4) = 0,014mol . VËy VA = = 0,02 lÝt 0,7 3,262 0,75 n(Al2O3) = =0,032 mol vµ n(AlCl3) = 0,1.1 = 0,1 mol. 102 + XÐt 2 trêng hîp cã thÓ x¶y ra: - Trêng hîp 1: Sau ph¶n øng víi H2SO4 , NaOH d nhng thiÕu so vêi AlCl 3 (ë p (4): n(NaOH) p trung hoµ axit = 2.0,014 = 0,028 mol n(NaOH p (4) = 3n(Al(OH)3) = 6n(Al2O3) = 6.0,032 = 0,192 mol. tæng sè mol NaOH b»ng 0,028 + 0,192 = 0,22 mol 0,22 0,75 ThÓ tÝch dung dÞch NaOH 1,1 mol/l lµ = 0,2 lÝt . TØ lÖ VB:VA = 0,2:0,02 =10 1,1 - Trêng hîp 2: Sau (4) NaOH vÉn d vµ hoµ tan mét phÇn Al(OH)3: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (7) Tæng sè mol NaOH p (3,4,7) lµ: 0,028 + 3.0,1 + 0,1 - 2.0,032 = 0,364 mol 0,364 ThÓ tÝch dung dÞch NaOH 1,1 mol/l lµ = 0,33 lÝt 1,1 0,5 => TØ lÖ VB:VA = 0,33:0,02 = 16,5 C©u 4. 4,0® a. 2,5 Theo ®Ò ra: MX= 13,5.2 = 27 => MB B lµ CH4 (M = 16) hoÆc C2H2 (M = 26). 0,75 - V× A,B kh¸c d·y ®ång ®¼ng vµ cïng lo¹i hîp chÊt nªn: * Khi B lµ CH4 (x mol) th× A lµ C2H4(y mol) : t0 CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O t0 C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O 0,5 Tõ c¸c pthh vµ ®Ò ra: mX = 16x + 28y =3,24 n = x + 2y = 0,21 CO2 Gi¶i ph¬ng tr×nh ®¹i sè: x = 0,15 , y = 0,03 m = 16.0,15 = 2,4 gam. => 74,07% ; %m = 25,93% 0,25 CH 4 CH2 4 * Khi B lµ C2H2 th× A lµ C3H6 hoÆc C3H8. + Khi A lµ C3H6: c«ng thøc cÊu t¹o cña A lµ CH3-CH=CH2 hoÆc CH2-CH2 145
CH2 t0 PTHH ®èt ch¸y: 2C2H2 + 5O2  4CO2 + 2H2O t0 2C3H6 + 9O2  6CO2 + 6H2O Tõ c¸c pthh vµ ®Ò ra: mX = 26x + 42y =3,24 n = 2x + 3y = 0,21 CO2 Gi¶i ph tr×nh ®¹i sè: y = 0,17, x = - 0,15 => lo¹i + Khi A lµ C3H8: c«ng thøc cÊu t¹o cña A lµ CH3-CH2- CH3 . 0,5 t0 PTHH ®èt ch¸y: 2C2H2 + 5O2  4CO2 + 2H2O t0 C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O Tõ c¸c pthh vµ ®Ò ra: mX = 26x + 44y =3,24 n = 2x + 3y = 0,21 CO2 Gi¶i ph tr×nh ®¹i sè: x lo¹i VËyB lµ CH4 vµ A lµ C2H4 . 0,5 b. 1,5 * S¬ ®å ®iÒu chÕ CH3COOCH3 tõ CH4 : + CH4 → CH≡CH → CH2=CH2 → C2H5OH → CH3COOH 0,75 + CH4 → CH3Cl → CH3OH → CH3COOCH3 * S¬ ®å ®iÒu chÕ CH3COOCH(CH3)2 tõ CH4 : + CH4 → CH≡CH → CH2=CH2 → C2H5OH → CH3COOH +C H OH CH =CH-CH=CH CH CH CH CH CH CH=CH 2 5 → 2 2 → 3 2 2 3 → 3 2 → 0,75 (CH3)2CHOH → CH3COOCH(CH3)2 UBND HUYỆN KINH MÔN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO MÔN HÓA HỌC – LỚP 9 (Thời gian 120 phút không kể thời gian phát đề) Năm học: 2014 – 2015 Câu 1(2điểm) Cho mẩu kim loại Na vào các dung dịch sau: NH4Cl, FeCl3, Ba(HCO3)2, CuSO4. Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 2(2điểm) 1. Cho BaO vào dung dịch H2SO4 thu được kết tủa A, dung dịch B. Thêm một lượng dư bột nhôm vào dung dịch B thu được dung dịch C và khí H2 bay lên. Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch C thấy tách ra kết tủa D. Xác định thành phần A, B, C, D và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Chỉ dùng bơm khí CO2, dung dịch NaOH không rõ nồng độ, hai cốc thủy tinh có chia vạch thể tích. Hãy nêu cách điều chế dung dịch Na2CO3 không lẫn NaOH hay NaHCO3 mà không dùng thêm hóa chất và các phương tiện khác. Câu 3(2điểm) 1. Chỉ dùng dung dịch HCl, bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết 6 lọ hóa chất đựng 6 dung dịch sau: FeCl3, KCl, Na2CO3, AgNO3, Zn(NO3)2, NaAlO2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). 2. Có hỗn hợp gồm các muối khan Na 2SO4, MgSO4, BaSO4, Al2(SO4)3. Chỉ dùng thêm quặng pirit, nước, muối ăn (các thiết bị, điều kiện cần thiết coi như có đủ). Hãy trình bày phương pháp tách Al2(SO4)3 tinh khiết ra khỏi hỗn hợp. 146
Câu 4(2điểm) Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại R có hóa trị II vào dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít khí ở đktc. Mặt khác khi hòa tan hoàn toàn 9,2 gam kim loại R trong 1000 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch B, cho quỳ tím vào dung dịch B thấy quỳ tím chuyển thành màu đỏ. 3. Xác định kim loại R 4. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A Câu 5 (2điểm) Tiến hành 2 thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Cho a gam Fe hoà tan trong dung dịch HCl, kết thúc thí nghiệm, cô cạn sản phẩm thu được 3,1 gam chất rắn. - Thí nghiệm 2: Nếu cho a gam Fe và b gam Mg vào dung dịch HCl (cùng với lượng như trên). Kết thúc thí nghiệm, cô cạn sản phẩm thu được 3,34 gam chất rắn và thấy giải phóng 0,448 lít khí H2 (đktc). Tính a và b? Biết: (Mg = 24, Fe = 56, Na =23, Ca = 40, Cu = 64, Zn = 65, Ba = 137) ĐÁP ÁN- BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN MÔN HÓA HỌC – LỚP 9 Năm học: 2014 – 2015 Câu Ý Đáp Án Điểm 1 2,0 Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch NH4Cl * Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, có khí không màu, không 0,25 mùi thoát ra sau đó có khí mùi khai thoát ra * PTHH: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 0,25 NaOH + NH4Cl -> NaCl + H2O + NH3 Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch FeCl3 * Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, có khí không màu, không 0,25 mùi thoát ra sau đó xuất hiện kết tủa đỏ nâu * PTHH: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 0,25 3NaOH + FeCl3 -> 3NaCl + Fe(OH)3 Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch FeCl3 * Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, có khí không màu, không 0,25 mùi thoát ra sau đó xuất hiện kết tủa trắng * PTHH: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 0,25 2NaOH + Ba(HCO3)2 -> Na2CO3 + BaCO3 + 2H2O 147
Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch CuSO4 * Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, có khí không màu, không 0,25 mùi thoát ra sau đó xuất hiện kết tủa xanh lơ * PTHH: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 0,25 2NaOH + CuSO4 -> Na2SO4 + Cu(OH)2 2 2,0 1 1,25 Cho BaO vào dung dịch H2SO4: BaO + H2SO4 BaSO4 + H2O Có thể có: BaO + H2O Ba(OH)2 0,25 Kết tủa A là BaSO4, dung dịch B có thể là H2SO4 dư hoặc Ba(OH)2 TH1: Dung dịch B là H2SO4 dư 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 0,25 Dung dịch C là Al2(SO4)3 Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 3CO2 + 3Na2SO4 0,25 Kết tủa D là Al(OH)3 TH2: Dung dịch B là Ba(OH)2 Ba(OH)2 + 2H2O + 2Al Ba(AlO2)2 + 3H2 0,25 Dung dịch C là: Ba(AlO2)2 Ba(AlO2)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaAlO2 0,25 Kết tủa D là BaCO3 2 0,75 * Lấy cùng một thể tích dd NaOH cho vào 2 cốc thủy tinh riêng biệt. Giả sử lúc đó mối cốc chứa a mol NaOH. Sục CO2 dư vào một cốc, phản ứng tạo ra muối axit. 0,25 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 (2) Theo pt (1,2) n = n = a (mol) 0,25 NaHCO 3 NaOH * Lấy cốc đựng muối axit vừa thu được đổ từ từ vào cốc đựng dung dịch NaOH ban đầu. Ta thu được dung dịch Na2CO3 tinh khiết 0,25 NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O 3 2.0 1 1.0 - Lấy ra mỗi lọ một ít hóa chất cho vào 6 ống nghiệm, đánh số thứ tự. - Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào 6 ống nghiệm: + Ống nghiệm có khí không màu, không mùi bay lên là dung dịch Na2CO3: 0,25 2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2 + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng, lượng kết tủa không tan là dung dịch AgNO3: HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa keo trắng sau đó kết tủa tan ra là NaAlO2 NaAlO2 + H2O + HCl NaCl + Al(OH)3 0,25 148
Al(OH)3 + 3HCl -> AlCl3 + 3H2O + Ba ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là: FeCl3, KCl, Zn(NO3)2 - Nhỏ dung dịch AgNO3 vào 3 ống nghiệm còn lại: + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu trắng là: FeCl3 và KCl FeCl3 + 3AgNO3 3AgCl + Fe(NO3)3 0,25 KCl + AgNO3 AgCl + KNO3 + Ống nghiệm không có hiện tượng gì là: Zn(NO3)2 - Nhỏ dung dịch Na2CO3 nhận biết ở trên vào 2 ống nghiệm đựng FeCl3 và KCl: 0,25 + Xuất hiện kết tủa nâu đỏ là FeCl3 FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 3NaCl + 3NaHCO3 + Fe(OH)3 + Không có hiện tượng gì là dung dịch KCl 2 1.0 Hòa tan hỗn hợp muối vào nước vừa đủ + Phần dung dịch chứa Na2SO4 , MgSO4 , Al2(SO4)3 0,25 + Phần không tan: BaSO4 * Điều chế NaOH : Điện phân dung dịch muối ăn có màng ngăn: đpmn.x 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 - Lọc lấy phần dung dịch rồi cho vào đó dung dịch NaOH dư Phản ứng: 2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2 6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 0,25 + Phần dung dịch gồm: NaAlO2 , Na2SO4 , NaOH dư + Phần không tan gồm: Mg(OH)2 - Lọc lấy phần dung dịch: NaAlO2 , Na2SO4 , NaOH dư * Điều chế SO2: Đốt pirit sắt bằng oxi trong không khí (t0) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 - Sục SO2 dư vào phần dung dịch ở trên thu được: SO2 + NaOH NaHSO3 0,25 SO2 + NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHSO3 + Phần dung dịch gồm: NaHSO3 , Na2SO4 + Phần không tan gồm: Al(OH)3 - Lọc lấy kết tủa sấy khô, nung trong không khí: (t0) 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O * Điều chế H2SO4 : (t0, xt) 0,25 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O H2SO4 - Lấy Al2O3 hòa tan bằng H2SO4 Al2O3 + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2O 3 2.0 1 1.0 Gọi x, y lần lượt là số mol Fe và R có trong A. 149
Đặt khối lượng mol của kim loại R là MR . (x,y > 0) Phương trình hóa học: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1) x x mol R + 2HCl  RCl2 + H2 (2) 0,25 y y mol Theo (1,2) và bài ra ta có hệ phương trình: 56x MR .y 19,2 56x MR .y 19,2 x y 0,4 56x 56y 22,4 x y 0,4 (56 M ).y 3,2 R 0,25 3,2 Ta có y(56 – R) = 3,2 y = (*) 56 MR Số mol của HCl ban đầu là : 1mol hòa tan 9,2 gam R R + 2HCl  RCl2 + H2 (2) 0,25 Vì dung dịch B làm đỏ quì tím nên trong B còn axit HCl do đó số mol của kim loại R nhỏ hơn 0,5. 9,2 nR 0,5 MR 18,4 MR 3,2 Mặt khác, 0 y 0,4 ta có 0 MR < 48 56 M R Vậy: 18,4 < MR < 48 Các kim loại hoá trị II thoả mãn là Mg ( 24 ) và Ca ( 40 ) 0,25 2 1,0 Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A: - Nếu R là kim loại Mg. 56x 24y 19,2 56x 24y 19,2 x 0,3mol 0,25 x y 0,4 24x 24y 9,6 y 0,1mol Vậy thành phần % về khối lượng mỗi kim loại là 16,8 %m .100% 87,5% Fe 19,2 0,25 %mMg 100% 87,5% 12,5% - Nếu R là kim loại Ca. 56x 40y 19,2 56x 40y 19,2 x 0,2mol 0,25 x y 0,4 40x 40y 16 y 0,2mol Vậy thành phần % về khối lượng mỗi kim loại là 11,2 %mFe .100% 58,3% 19,2 0,25 %mMg 100% 58,3% 41,7% 5 2,0 Xét TN1: PTHH: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1) Giả sử: Fe phản ứng hết Chất rắn là FeCl2 0,25 150
3,1 n n n 0,024 (mol) Fe FeCl2 H2 127 *Xét TN2: PTHH: Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 (2) 0,25 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (3) Ta thấy: Ngoài a gam Fe như thí nghiệm 1 cộng với b gam Mg mà chỉ 0,448 giải phóng: n 0,02 (mol) mFe(dư) = 3,1 – 0,02.127 = 0,56 (gam) 0,25 mFe(pư) = 0,02 . 56 = 1,12(gam) => mFe = a = 0,56 + 1,12 = 1,68(gam) 0,25 *TN2: Áp dụng ĐLBTKL: a + b = 3,34 + 0,02.2 - 0,04.36,5 = 1,92 (g) 0,25 Mà a = 1,68g b = 1,92 - 1,68 = 0,24 (g) 0,25 Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Kú thi häc sinh giái CẤP tØnh thanh ho¸ Năm học: 2013-2014 Môn thi: HÓA HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC Lớp 9 -THCS Ngày thi: 21/03/2014 Số báo danh Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) . Đề thi này có 10 câu, gồm 02 trang Câu 1: (2,0 điểm) 1. Viết các phương trình hóa học hoàn thành sơ đồ sau (mỗi mũi tên ứng với một phương trình hóa học): (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Na  Na2O  NaOH  NaHCO3  Na2CO3  NaCl  Na  CH3COONa  CH4 2. Hỗn hợp khí A chứa Cl2 và O2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2. Tính % thể tích, % khối lượng của mỗi khí trong A, tỉ khối hỗn hợp A so với H2 và khối lượng của 6,72 lít hỗn hợp khí A ở đktc. Câu 2: (2,0 điểm) 1. Nung nóng dây sắt trong không khí, phản ứng xong cho sản phẩm vào dung dịch HCl vừa đủ. Sau đó cho toàn bộ vào NaOH. Viết phương trình hóa học xảy ra. 151
2. Khi làm lạnh 900g dung dịch NaCl bão hoà ở 90 oC về 0oC thì có bao nhiêu gam o o tinh thể NaCl khan tách ra, biết SNaCl (90 C) = 50g và SNaCl (0 C) = 35g. Câu 3: (2,0 điểm) 1. Nhiệt phân một lượng MgCO3 trong một thời gian, được chất rắn A và khí B. Cho khí B hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH được dung dịch C. Dung dịch C tác dụng với BaCl2 và với KOH. Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư được khí B và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D được muối khan E. Điện phân E nóng chảy được kim loại M. Xác định các chất và viết phương trình hóa học xảy ra. 2. Độ dinh dưỡng của phân đạm là % khối lượng N có trong lượng phân bón đó. Hãy tính độ dinh dưỡng của một loại phân đạm ure làm từ (NH2)2CO có lẫn 10% tạp chất trơ. Câu 4: (2,0 điểm) 1. Hãy chọn 4 chất rắn khác nhau, để khi cho lần lượt mỗi chất đó tác dụng với dung dịch HCl ta thu được 4 chất khí khác nhau. Viết các phương trình hóa học xảy ra. 2. Hoà tan a gam hỗn hợp kim loại R (hoá trị II) vào dung dịch HCl được dung dịch X. Để trung hoà vừa hết X cần dùng 64 gam NaOH 12,5%. Phản ứng tạo dung dịch Y chứa 4,68% khối lượng NaCl và 13,3% khối lượng RCl2. Cho tiếp lượng dư NaOH vào Y lọc kết tủa tạo thành, đem nung đến khối lượng không đổi được 14 gam chất rắn. Xác định tên của kim loại R. Câu 5: (2,0 điểm) 1. Nung 13.4 gam muối cacbonnat của kim loại M hoá trị II, thu được 6,8 gam một chất rắn và khí A. Cho A hấp thụ hết vào 75ml dd NaOH 1M được dung dịch B. Tính khối lượng muối trong dung dịch B. 2. Cho một lượng bột CaCO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 32,85%, sau phản ứng thu được dung dịch X trong đó nồng độ HCl còn lại là 24,195%. Thêm vào X một lượng bột MgCO3 khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y trong đó nồng độ HCl còn lại là 21,11%. Tính nồng độ % của các muối có trong dung dịch Y. Câu 6: (2,0 điểm) Hợp chất A chứa C, H, O khối lượng mol phân tử nhỏ hơn khối lượng mol phân tử của glucozo. Để đốt cháy hoàn toàn a (g) A cần 0,896 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy dẫn vào bình đựng dung dịch NaOH dư thấy khối lượng bình tăng 1,9 gam. Xác định công thức phân tử của A. Câu 7: (2,0 điểm) 1. Mô tả hiện tượng và viết phương trình hoá học giải thích thí nghiệm cho một mẩu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa dung dịch đồng(II) sunfat. 2. Chọn các chất X 1, X2, X3 X20 (có thể trùng lặp giữa các phương trình) để hoàn thành các phương trình hóa học sau: to (1) X1 + X2  Cl2+ MnCl2 + KCl + H2O (2) X3 + X4 + X5 HCl + H2SO4 to (3) X6 + X7 (dư)  SO2 + H2O (4)X8 + X9 + X10 Cl2+ MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O (5) KHCO3 + Ca(OH)2 dư X11 + X12 + X13 (6) Al2O3 + KHSO4 X14 + X15 + X16 (7) X17 + X18 BaCO3 + CaCO3 + H2O (8) X19 + X20 + H2O Fe(OH)3 + CO2 + NaCl Câu 8: (2,0 điểm) 152
1. Hỗn hợp A gồm: Fe3O4, Al, Al2O3, Fe. Cho A tan trong dung dịch NaOH dư được hỗn hợp chất rắn A1, dung dịch B1 và khí C1. Khí C1 dư cho tác dụng với A nung nóng được hồn hợp chất rắn A 2. Dung dịch B1 tác dụng với H2SO4 loãng dư được dung dịch B 2. Chất rắn A2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng được dung dịch B3 và khí C2. Cho B3 tác dụng với bột sắt được dung dịch B4. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp hai kim loại magie và nhôm bằng 500ml dung dịch chứa hai axit HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch A và 8,736 lít khí hiđro đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Viết phương trình hóa học và tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch A. Câu 9: (2,0 điểm): Một hỗn hợp A gồm một axit đơn chức, một rượu đơn chức và este đơn chức tạo ra từ hai chất trên. Đốt cháy hoàn toàn 3,06 gam hỗn hợp A cần dùng 4,368 lít khí oxi (đo ở đktc). Khi cho 3,06 gam hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH cần dùng 200 ml dung dịch NaOH 0,1 M thu được 1,88 gam muối và m gam hợp chất hữu cơ B. 0 Đun nóng m gam B với axit sunfuric đặc ở 180 C thu được m1 gam B1. Tỉ khối hơi của B1 so vớí B bằng 0,7 (giả thiết hiệu suất đạt 100 % ). 1. Xác định công thức cấu tạo B1 và các chất trong A. 2. Tính m, m1. Câu 10: (2,0 điểm) 1. Phân biệt 5 hoá chất đựng trong 5 lọ riêng biệt bị mất nhãn (không dùng thêm hoá chất nào khác): HCl, NaOH, Ba(OH)2, K2CO3, MgSO4. 2. Chỉ có bơm khí CO2, dung dịch NaOH không rõ nồng độ, hai cốc thuỷ tinh chia độ. Hãy điều chế dung dịch Na2CO3 không có lẫn NaOH hoặc muối axit mà không dùng thêm một phương tiện hoặc một nguyên liệu nào khác. 153
Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o HƯỚNG DẪN CHẤM Kú thi häc sinh giái CẤP tØnh thanh ho¸ Năm học: 2013-2014 Môn thi: HÓA HỌC Lớp 9 -THCS ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 21/03/2014 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Hướng dẫn này có 10 câu, gồm 02 trang Câu Ý Nội dung Điểm t0 1 Na + O2  Na2O (1) Na2O + H2O  2NaOH (2) NaOH + CO2  NaHCO3 (3) NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O (4) 0,5đ Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O (5) dpnc 2NaCl  2Na + Cl2 (6) 2Na + 2CH3COOH  2CH3COONa + H2 (7) t0 ,CaO CH3COONa + NaOH  CH4 + Na2CO3 (8) 1 0,5đ 2 1 -Phần trăm thể tích: %VCl2 = .100 = 33,33(%) và %VO2 =100 –33,33 1 2 = 66,67(%) 1.71 -Phần trăm khối lượng: %mCl2 = .100 = 52,59% và %mCl2 = 1.71 2.32 0,5đ 47,41% 71.1 32.2 -Tỉ khối hỗn hợp A so với H2: dA/H2 = = 22,5 3.2 6,72 71.1 32.2 0,5đ -Khối lượng của 6,72 lít hỗn hợp khí A ở đktc: mhhA = . = 22,4 3 13,5 gam 1 t0 2Fe + O2  2FeO t0 4Fe + 3O2  2Fe2O3 t0 3Fe + 2O2  Fe3O4 FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O 0,5đ Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O 2 FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH → Fe (OH)3↓ + 3NaCl 0,5đ o 2 Ở 90 C: C%NaCl =50.100/(100+50)=33,3333% => mNaCl = 33,3333.900/100 = 300g o + Ở 0 C: C%NaCl =35.100/(100+35)=25,93% + Gọi số khối lượng tinh thể NaCl tách ra là a (gam) 300 a 25,93 1 đ => => a= mNaCl = 90g 900 a 100 3 1 - Xác định đúng các chất: 154
A là hỗn hợp MgOvà MgCO 3 dư (vì A tác dụng với dung dịch HCl tạo ra khí B) B: CO2 C: Chứa Na2CO3 và NaHCO3 D: là dd MgCl2 0,5đ E: MgCl2 rắn M: Mg - Các phương trình hóa học: t0 MgCO3  MgO + CO2 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH NaHCO3 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl 0,5đ 2NaHCO3 + 2KOH Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O MgCl dpnc Mg + Cl 2 2 0,5đ 2 Xét 100 gam phân đạm, trong đó có 90 gam (NH2)2CO (90/60 = 1,5 mol) Sơ đồ: (NH2)2CO 2N 1,5 mol 3 mol 3.14 %N .100% 42% 100 0,5đ 4 1 Chất 1: Kim loại khí H2 Chất 2: Muối cacbonat khí CO2 Chất 3: Muối sunfua khí H2S Chất 4: Chất oxi hoá mạnh (MnO2, KMnO4) khí Cl2 Chú ý: HS có thể chọn các chất khác nhau, nhưng đúng đều cho điểm tối 0,5đ đa 2 - Phương trình hóa học: R + 2HCl RCl2 + H2 (1) NaOH + HCl NaCl + H2O (2) nNaOH = 0,2 mol nNaCl = 0,2mol; mNaCl = 11,7g 0,5đ % mNaCl = 4,68% mdd = 11,7.100 = 250 (g) 4,68 33,25 mRCl = 13,3.250 = 33,25(g) nRCl = 2 2 0,5đ 100 R 71 - Cho NaOH dư vào: RCl2 + 2NaOH R(OH)2 + 2NaCl (3) R(OH)2 RO + H2O (4) 33,25 33,25 n = n = n = (R + 16). = 14 R = 24 R là Mg RO R(OH) 2 RCl 2 R 71 R 71 0,5đ (Magie) 155
5 1 - Gọi CT của muối cacbonat là MCO3. t0 Nung muối: MCO3 (r)  MO(r) + CO2 (k) - Áp dụng bảo toàn khối lượng: mCO2 = mMCO3 – mMO = 13,4 – 6,8 = 6,6 (gam) => nCO2 = 6,6:44 = 0,15 (mol); nNaOH = 0,075.1 = 0,075 (mol) 0,5đ - Phương trình hóa học: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) 0,0375 0,075 0,0375 CO2 + H2O + Na2CO3 2NaHCO3 (2) 0,1125 (dư) 0,0375 0,075 Khối lượng muối khan: mNaHCO3 = 0,075.84 = 6,3 (gam) 0,5đ 2 Giả sử có 100 gam dung dịch HCl 32,85% thì khối lượng HCl là 32,85 gam. 32,85 nHCl= = 0,90 mol 36,5 - Gọi số mol của CaCO3 là x (mol). Phản ứng: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 (1) x 2x x x Từ (1) và đề ra: nHCldư = (0,90 - 2x) mol Khối lượng dung dịch X sau phản ứng (1): 100 + 100x – 44x = (100 + 56x) gam (0,90 2x).36,5.100% Theo đề ra: C%HCl = = 24,195% => x = 0,1 mol 100 56x Vậy sau p/ư (1) nHCl còn lại = 0,7mol 0,5đ - Cho MgCO3 vào dung dịch X, có p/ư: MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (2) y 2y y y Sau p/ư (2) nHCl dư = 0,7-2y Khối lượng dung dịch Y là: (105,6 + 84y - 44y) gam hay (105,6 + 40y) gam (0,7 2y).36,5 Từ (2) và đề ra: C%HCl trong Y= . 100% = 21,11% => y = 0,04 105,6 40y mol Dung dịch Y chứa 2 muối CaCl2, MgCl2 và HCl dư: 0,1.111 C%(CaCl2) = 100% 10,35% 107,2 0,04.95 C%(MgCl2) = 100% 3,54% 0,5đ 107,2 6 Đặt CT của A là CxHyOz với số mol là a y CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 xCO2 + H2O 2 0,5đ a a(x+y/4-z/2) ax 0,5y Theo bài ra và pthh: a(x+y/4-z/2) = nO2 = 0,896/22,4 = 0,04 mol (1) 44ax + 9ay = 1,9 (2) chia (1) cho (2) => 140x + 115y = 950z; và M 140x + 115y = 950 => không có cặp x, y thỏa mãn 0,5đ 156
- Với z = 2 => 140x + 115y = 1900 => nghiệm hợp lý là x=7; y = 8=> CTPT: 0,5đ C7H8O2 1 - Hiện tượng: + Mẩu natri nóng chảy chạy trên mặt nước rồi tan dần; có khí bay ra + Xuất hiện kết tủa màu xanh lam - PTHH: 7 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2  + Na2SO4 0,5đ to 2 (1) 16HCl + 2KMnO4  5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O (2) SO2 + Cl2 + 2H2O 2HCl + H2SO4 to (3) 2H2S + 3O2 (dư)  2SO2 + 2H2O 0,5đ (4) 10NaCl + 8H2SO4 + 2KMnO4 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 +5Na2SO4 + 8H2O 0,5đ (5) KHCO3 + Ca(OH)2 dư CaCO3 + KOH + H2O (6) Al2O3 + 6KHSO4 Al2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O (7) Ba(OH)2 + Ca(HCO3)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O 0,5đ (8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl 1 - A tan trong dung dịch NaOH dư: (1) Al + NaOH + 3H2O Na[Al(OH)4] + 3/2H2 (2) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] Khí C1 là H2, dung dịch B1 gồm Na[Al(OH)4] , NaOH - Khí C1 dư tác dụng với A nung nóng: (3) Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O Chất rắn A2 gồm Fe, Al , Al2O3 8 - Dung dịch B1 tác dụng với H2SO4 loãng dư: (4) 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O (5) 2Na[Al(OH)4] + 4H2SO4 Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O Dung dịch B gồm: Na SO , Al (SO ) , H SO 2 2 4 2 4 3 2 4 0,5đ - Chất rắn A2 tác dụng với H2 SO4 đặc nóng: (6) 2Al + 6H2SO4 Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7) 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (8) Al2O3+ 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O Dung dịch B3 gồm Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, H2SO4 và khí C2 là SO2 - Dung dịch B3 gồm Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, H2SO4 tác dụng với bột Fe: (9) 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (10) Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 0,5đ 2 nHCl = 0,5 mol , nH2SO4 = 0,14 mol, nH2 = 0,39 mol nH2(trong axit) = 0,5/2 + 0,14 = 0,39 mol => axit phản ứng vừa đủ với kim loại. 0,5đ mMuối = mkim loại + mCl + mSO4 = 7,74 + 0,5.35,5 + 0,14.96 = 38,93 gam 0,5đ 157
9 1 Giả sử CTTQ của rượu là CaHbOH Giả sử CTTQ của axit là CxHyCOOH Giả sử CTTQ của este là CxHyCOOCaHb PTTHH: CxHyCOOH + NaOH CxHyCOONa + H2O (1) CxHyCOOCaHb + NaOH CxHyCOONa + CaHbOH (2) o 0,5đ CaHbOH 180 C CaHb-1 + H2O (3) Ta có 12a b 1 = 0,7 12a b 17 12a+b = 43 => 12a a rượu B phù hợp là C H OH (2 đồng phân) 3 7 0,5đ Ta có ∑nNaOH = 0,02 mol Theo (1), (2) ∑n = ∑n = 0,02 mol CxHyCOONa NaOH M = 1,88:0,02 = 94 CxHyCOONa 12x + y = 94 – 67 = 27 => 12x x y = 15 (vô lý) + Nếu x = 2 => y = 3 => axit C2H3COOH; este C2H3COOC3H7 2 Phương trình hóa học: 0,5đ t o 2C3H8O + 9O2  6CO2 + 8H2O t o C3H4O2 + 3O2  3CO2 + 2H2O t o 2C6H10O + 15O2  12CO2 + 10H2O Gọi số mol C3H8O; C3H4O2; C6H10O trong 3,06g hh A là x, y, z 60x + 72y +114z = 3,06; 9 x + 3y + 15 z = 0,195; y + z = 0,02 2 2 =>x = 0,02 mol; y = 0,01 mol; z= 0,01 mol m = 0,02.60 + 0,01.60 = 1,8 gam m1 = 0,02 .42 = 0,84 gam 0,5đ 1 - Cách nhận biết: Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau, quan sát hiện tượng. Ta có bảng thí nghiệm: HCl NaOH Ba(OH)2 K2CO3 MgSO4 HCl  CO2 NaOH  Mg(OH)2 Ba(OH)2  (BaCO3)  BaSO4 K2CO3  (CO2)  ( BaCO3)  MgCO3 MgSO4   BaSO4  MgCO3 (Mg(OH2 10 Mg(OH)2 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => HCl 158
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => NaOH Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2  => Ba(OH)2 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2  và 1 => K2CO3 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3  => MgSO4 - Các PTHH: 2HCl + K2CO3 2KCl + H2O 2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2 Ba(OH)2 + K2CO3 BaCO3 + 2KOH Ba(OH)2 + MgSO4 Mg(OH)2 + BaSO4 K2CO3 + MgSO4 MgCO3 + K2SO4 Chú ý: 1,0đ + Lập bảng (hoặc mô tả cách làm) đúng 0,5đ + Kết luận đúng các chất và vết đúng phương trình hóa học 0,5đ 2 - Cho dung dịch NaOH vào 2 cốc thủy tinh chia độ với lượng bằng nhau Sục CO2 vào 1 cốc đựng dd NaOH đến dư thu được dung dịch NaHCO3, sau đó cho toàn bộ dung dịch NaOH ở côc còn lại vào dung dịch thu được 0,75đ ta được dd Na2CO3. - PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3 0,25đ NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O Chú ý: Học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. ĐỀ THI HSG HUYỆN AN NHƠN (Bình Định) Năm học: 2009-2010 Câu 1: (2 điểm) Cho biết hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng khi thực hiện các thí nghiệm sau: a. Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2 b. Sục khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch Na2ZnO2 c. Cho từ từ đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH Câu 2: (4 điểm) 1. a. Hãy xác định công thức của hợp chất khí A biết: - A là hợp chất của lưu huỳnh chứa 50% Oxi - 1 gam khí A chiếm thể tích 0,35 lít khí (đktc) b. Hòa tan 12,8 gam hợp chất A vào 300ml dung dịch NaOH 1,2M. Hãy cho biết muối nào thu được sau phản ứng. Tính nồng độ mol của muối. (Giả thiết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) 2. Cho H2SO4 loãng, dư tác dụng lên 6,659 gam hỗn hợp hai kim loại A và B đều hóa trị II thu được 0,1mol khí, đồng thời khối lượng giảm 6,5gam. Hòa tan bã rắn còn lại bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 0,16gam SO 2. Xác định tên kim loại A, B và thành phần khối lượng mỗi kim loại. Câu 3: (4 điểm) 1. Một hỗn hợp bột Fe, Cu vào bình chứa 200ml dung dịch H 2SO4 loãng dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc), dung dịch A và một chất không tan B. Để oxi hóa hỗn hợp các sản phẩm còn trong bình, người ta phải cho thêm vào đó 10,1 gam KNO 3. Sau khi phản ứng xảy ra 159
người ta thu được một khí không màu hóa nâu ngoài không khí và một dung dịch C. Để trung hòa lượng axit dư trong dung dịch người ta cần 200ml dung dịch NaOH 1M. a. Tính khối lượng hỗn hợp kim loại. b. Tính nồng độ M dung dịch H2SO4. 2. Hòa tan hoàn toàn 1,805 gam một hỗn hợp gồm Fe và một kim loại A có hóa trị n duy nhất bằng dung dịch HCl thu được 1,064 lít khí H2 , còn khi hòa tan 1,805 gam hỗn hợp trên bằng dung dịch HNO3 loãng dư thu được 0,896 lít khí NO duy nhất. Xác định kim loại A và % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp (biết các thể tích khí đo ở đktc) Câu 4: (4 điểm) 1. Trộn 200ml dung dịch HCl (dung dịch A) với 300ml dung dịch HCl (dung dịch B) thì được 500ml dung dịch mới (dung dịch C). Lấy 1/5 thể tích dung dịch C cho tác dụng với AgNO3 dư thì thu được 11,48gam kết tủa. a. Tính nồng độ M của dung dịch C. b. Tính nồng độ M của dung dịch A và dung dịch B. Biết nồng độ M của dung dịch A lớn gấp 2,5 lần nồng độ M của dung dịch B. 2. Dùng dung dịch NaOH dư hòa tan hoàn toàn 5,94 gam Al thu được khí A. Khí B thu được bằng cách lấy axit HCl đặc, dư hòa tan hết 1,896gam KMnO4. Nhiệt phân hoàn toàn 12,25gam KClO3 có xúc tác thu được khí C. Cho A, B, C vào một bình kín rồi đốt cháy để các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau đó bình được làm lạnh để ngưng tụ hết hơi nước và giả sử các chất tan hết vào nước thu được dung dịch D. Tính nồng độ % của D. Câu 5: (3 điểm): Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp MgCl 2, FeCl3, CuCl2 vào nước ta thu được dung dịch A. Cho từ từ từng dòng khí H2S sục vào A cho đến dư thì được kết tủa tạo ra và nhỏ hơn 2,51 lần kết tủa tạo ra khi ch dung dịch Na2S dư vào dung dịch A. Nếu thay FeCl3 trong A bằng FeCl2 với khối lượng như nhau thì tỉ lệ khối lượng kết tủa là 3,36. Xác định phần trăm khối lượng mỗi muối trong A. Câu 6: (3 điểm): Hòa tan hoàn toàn 1,94 gam hỗn hợp gồm bột của ba kim loại X, Y, Z trong axit nitric đặc, nguội, dư thu được 0,448 lít khí màu nâu duy nhất (đktc); 0,54 gam kim loại Y và dung dịch E. Nhúng thanh kim loại X vào dung dịch E, sau khi loại hết axit dư cho đến khi chỉ còn một muối duy nhất trong dung dịch thì thanh kim loại tăng 0,76 gam. Lượng kim loại Y nói trên phản ứng vừa đủ với 0,672 lít khí clo (đktc). Biết kim loại X có hóa trị (II), kim loại Z có hóa trị (I), trong hỗn hợp kim loại Z có số mol = ½ số mol Y. Xác định tên ba kim loại X, Y, Z. HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG HUYỆN AN NHƠN – BÌNH ĐỊNH Năm học 2009-2010 ( Người giải: Nguyễn Đình Hành ) Câu 1: a) Xuất hiện kết tủa trắng keo, tan dần khi HCl dư HCl + H2O + NaAlO2 NaCl + Al(OH)3  3HCl ( dư) + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O b) Xuất hiện kết tủa trắng không tan khi sục CO2 dư 2CO2 + 2H2O + Na2ZnO2 2NaHCO3 + Zn(OH)2  160
c) Ban đầu không có kết tủa; sau đó xuất hiện kết tủa trắng keo không tan trong AlCl3 dư : AlCl3 + 4NaOH 3NaCl + NaAlO2 + 2H2O 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O 3NaCl + 4Al(OH)3  Câu 2: 22,4 1- a MA = 64 0,35 Vì M = 64 mà hợp chất có 50% O ( 32g) và lại có S nên không có nguyên tố nào khác. Đặt CTTQ của A dạng: SxOy 32x 16y 64 Ta có: 0,64 giải ra x = 1 ; y = 2 ( SO2) 50 50 100 b) n 0,2 ; n 0,36 SO2 NaOH n 0,36 9 Đặt T = NaOH 1,8 ( töùc: ) phản ứng tạo hỗn hợp 2 muối n 0,2 5 SO2 5SO2 + 9NaOH NaHSO3 + 4Na2SO3 + 4H2O 0,2 0,04 0,16 (mol) 0,04 0,16 C (NaHSO ) 0,13(M) ; C (Na SO ) 0,53(M) M 3 0,3 M 2 3 0,3 2- Khối lượng kim loại giảm 6,5 gam KL pư là 6,5 gam. Sau phản ứng còn bã rắn nên có một kim loại không phản ứng ( vì axit dư nếu có phản ứng thì KL phải hết) Giả sử kim loại phản ứng là A. A + H2SO4 ASO4 + H2  0,1 0,1 ( mol) 6,5 M 65 ( Zn) A 0,1 B + 2H2SO4 BSO4 + 2H2O + SO2  0,00250,16 (mol) 64 6,659 6,5 M 64 ( Cu) B 0,0025 6,5 %m 100% 97,6% ; %m 100% 97,6% 2,4% Zn 6,659 Cu Câu 3: 1) Số mol H2 = 0,1 mol Fe + H2SO4 FeSO4 + H2  0,1 0,1 0,1 (mol) FeSO4 Dung dịch A : H2SO4 (dö) Phản ứng của hỗn hợp còn lại trong ống nghiệm với KNO3 4H2SO4 + 8KNO3 + 3Cu 4K2SO4 + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO  0,05 0,1 0,0375 (mol) Phản ứng trung hòa axit dư: H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O 0,1  0,2 (mol) mKL (0,156) (0,037564) 8 (gam) 161
0,1 0,05 0,1 C (H SO ) 1,25(M) M 2 4 0,2 2) TN1: số mol H2 = 0,0475 2A + 2nHCl 2ACln + nH2  a an (mol) 2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2  b b (mol) Ta có: an + b = 0,0475 an + 2b = 0,095 (1) 2 TN2: số mol NO = 0,04 3A + 4nHNO3  3A (NO3)n + 2n H2O + nNO  an a (mol) 3 Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + 2H2O + NO  b b (mol) an Ta có: + b = 0,04 an + 3b = 0,12 (2) 3 Giải hệ (1) và (2) được: b = 0,025 ; an = 0,045 0,045 a = n 1,805 (0,02556) M 9n A 0,045 n Chỉ có n = 3 , MA = 27 là thỏa mãn ( Al) Tính được %mFe 77,56% ; %mCu 22,44% Câu 4: 1) a) Nếu toàn bộ lượng dung dịch C tác dụng với AgNO3 thì mKT = 11,48 5 = 57,4 gam AgNO3 + HCl AgCl  + HNO3 57,4 n n 0,4 (mol) HCl AgCl 143,5 0,4 CM ( dung dịch C) = 0,8(M) 0,2 0,3 b) Đặt CM ( dd B) = x (M) CM ( dung dịch A) = 2,5x (M) Ta có: 0,3x + 0,2 2,5x = 0,4 giải ra x = 0,5 (M) CM (dd B) = 0,5 (M) ; CM ( dd A) = 2,5 0,5 = 1,25 (M) 2) số mol Al = 0,22 ; số mol KMnO4 = 0,012 ; số mol KClO3 = 0,1 2Al + 2 NaOH + 2 H2O 2NaAlO2 + 3H2  0,22 0,33 (mol) 5 KMnO4 + 8HCl KCl + MnCl2 + 4H2O + Cl2  2 0,012 0,03 (mol) t0 2KClO3  2KCl + 3O2  162
0,1 0,15 (mol) H : 0,33 (mol) 2 : Hỗn hợp khí gồm Cl2 0,03 mol : O2 0,15 mol Các phản ứng khi đốt nóng hỗn hợp khí: t0 H2 + Cl2  2HCl 0,03 0,03 0,06 (mol) t0 2H2 + O2  2H2O Bđ: 0,3 0,15 0 (mol) Tpư: 0,3 0,15 0,3 Spư: 0 0 0,3 mdd (0,318) 0,0636,5) 7,5 (g) 0,06 36,5 C%(dd HCl) = 100% 28,85% 7,5 Câu 5: * Nếu hỗn hợp A chỉ có các muối: CuCl2, FeCl3, MgCl2 TN1: Phản ứng của A với H2S CuCl2 + H2S CuS  + 2HCl (1) 2FeCl3 + H2S S  + 2FeCl2 + 2HCl (2) TN2: Phản ứng của A với Na2S dư CuCl2 + Na2S CuS  + 2NaCl (1) 2FeCl3 + 3Na2S 2FeS  + S  + 6NaCl (2) ( do Na2S dư) MgCl2 + Na2S MgS  + 2NaCl (3) * Nếu hỗn hợp A có các muối: CuCl2, FeCl2, MgCl2 ( khối lượng không đổi ) TN3: Phản ứng của A với H2S CuCl2 + H2S CuS  + 2HCl TN4: Phản ứng của A với Na2S CuCl2 + Na2S CuS  + 2NaCl FeCl2 + Na2S FeS  + 2NaCl MgCl2 + Na2S MgS  + 2NaCl Gọi a,b,c lần lượt là số mol của CuCl2, FeCl3, MgCl2 162,5 Số mol FeCl2 thay vào A là b 127 KT1: (96a + 16b) (gam) KT2: (96a + 16b + 88b + 56c = 96a + 104b + 56c ) (gam) KT3: 96a (gam) 162,5 KT4: 96a + 88 b + 56c = (96a + 112,6b + 56c ) (gam) 127 Giả sử a = 1 (mol) thì ta có: 104b 56c 96 2,51 63,84b + 56c = 144,96 (1) 16b 96 112,6b 56c 96 3,36 112,6b + 56c = 226,56 (2) 96 Giải hệ (1) và (2) ta được: b = 1,67 (mol) ; c = 0,68 (mol) 163
Từ đây tính được thành phần % khối lượng các chất trong hỗn hợp muối ban đầu %m 28,66% ; %m 57,64% ; %m 13,72% CuCl2 FeCl3 MgCl2 Câu 6: Theo đề ta thấy Y không tác dụng với HNO3 đặc nguội. m = 0,54 gam ; n 0,03 Y Cl2 TN1: 2Y + yCl2 2YCly 0,06 0,03 (mol) y 0,54 M 9y ; chỉ có y =3 ; M = 27 là thỏa mãn ( Y là nhôm Al ) Y 0,06/ y 1 1 0,06 n n 0,01 Z 2 Al 2 3 TN2: Z + 2HNO3 ZNO3 + H2O + NO2  0,01 0,01 0,01 (mol) X + 4HNO3 X(NO3)2 + 2H2O + 2NO2  x 2x Ta có : 0,01 + 2x = 0,02 giải ra được x = 0,005 (mol) TN3: phản ứng của kim loại X với dung dịch E X + 2ZNO3 X(NO3)2 + 2Z 0,005 0,1 0,1 (mol) Theo đề ta có: 0,01Z + 0,005X = 1,94 – 0,54 = 1,4 (1) 0,1Z – 0,005X = 0,76 (2) Giải hệ (1) và (2) được : X = 64 (Cu) và Z = 108 ( Ag) Vậy các kim loại X,Y,Z lần lượt là Cu, Al, Ag 164