SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014-2015 ĐỀ THI MƠN: HỐ HỌC (Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề) Câu (2,0 điểm): X hỗn hợp hai kim loại gồm kim loại R kim loại kiềm M Lấy 9,3 gam X cho vào nước dư thu 4,48 lít khí H2 (đktc) Đem 1,95 gam kali luyện thêm vào 9,3 gam X trên, thu hỗn hợp Y có phần trăm khối lượng kali 52% Lấy toàn hỗn hợp Y cho tác dụng với dung dịch KOH dư thu 8,4 lít khí H2 (đktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Xác định kim loại M R Cho 500 gam dung dịch CuSO4 nồng độ 16% (dung dịch X) Làm bay 100 gam H2O khỏi dung dịch X thu dung dịch bão hòa (dung dịch Y) Tiếp tục cho m gam CuSO4 vào dung dịch Y thấy tách 10 gam CuSO4.5H2O kết tinh Xác định giá trị m Câu (1,5 điểm): Bằng phương pháp hóa học nhận biết dung dịch riêng biệt trường hợp sau: Dung dịch AlCl3 dung dịch NaOH (không dùng thêm hóa chất) Dung dịch Na2CO3 dung dịch HCl (khơng dùng thêm hóa chất) Dung dịch NaOH 0,1M dung dịch Ba(OH)2 0,1M (chỉ dùng thêm dung dịch HCl phenolphtalein) Câu (1,5 điểm): Viết phương trình phản ứng giải thích tượng hóa học sau: a) Trong tự nhiên có nhiều nguồn tạo H2S lại khơng có tích tụ H2S khơng khí b) Trong phịng thí nghiệm, nhiệt kế thủy ngân bị vỡ người ta dùng bột lưu huỳnh rắc lên nhiệt kế bị vỡ c) Trong phịng thí nghiệm bị nhiễm khí Cl2, để khử độc người ta xịt vào khơng khí dung dịch NH3 Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí Cl2 từ MnO2 dung dịch HCl Dung dịch HCl a) Hãy viết phương trình phản ứng điều chế khí Cl2 (ghi rõ điều kiện) Bông tẩm dung dịch NaOH b) Giải thích tác dụng bình (1) (đựng dung dịch NaCl bão hịa); bình (2) (đựng dung dịch H2SO4 đặc) nút tẩm dung MnO2 dịch NaOH bình (3) Bình (1) Bình (2) Bình (3) Câu (1,5 điểm ): Hòa tan hết 24,16 gam hỗn hợp X gồm Cu Fe3O4 dung dịch HCl lỗng dư thấy cịn lại 6,4 gam Cu khơng tan Mặt khác hòa tan hết 24,16 gam hỗn hợp 240 gam dung dịch HNO3 31,5% (dùng dư) thu dung dịch Y (không chứa NH4NO3) Cho 600 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y Lọc bỏ kết tủa, cạn dung dịch nước lọc sau nung tới khối lượng không đổi thu 78,16 gam chất rắn khan Biết phản ứng xảy hoàn tồn Tính khối lượng chất X Tính nồng độ % Cu(NO3)2 có dung dịch Y (5) Câu (1,0 điểm): Xác định chất Polietilen E (1) (4) A hữu A, D, Y, E, G, H, I viết (8) (7) (3) (6) Cao su buna H G Y phương trình phản ứng (ghi rõ điều CH4 (9) (2) (10) kiện phản ứng, có) dãy I Poli(vinyl clorua) D biến hóa sau: Câu (2,5 điểm ): Hiđrocacbon X chất khí (ở nhiệt độ phịng, 250C) Nhiệt phân hồn tồn X (trong điều kiện khơng có oxi) thu sản phẩm gồm cacbon hiđro, thể tích khí hiđro thu gấp đơi thể tích khí X (đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Xác định công thức phân tử viết công thức cấu tạo mạch hở X Cho 0,448 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm hai hiđrocacbon mạch hở (thuộc dãy đồng đẳng ankan, anken, ankin) lội từ từ qua bình chứa 0,14 lít dung dịch Br2 0,5M Sau phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm nửa khơng thấy có khí Mặt khác đốt cháy hồn tồn 0,448 lít X (đktc), lấy tồn sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào 400 (ml) dung dịch Ba(OH)2 0,1M thu 5,91 gam kết tủa Xác định công thức phân tử hai hiđrocacbon (Cho biết: H = 1; Li = 7; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Br = 80; Ba = 137) Hết Họ tên thí sinh: .Số báo danh: Thí sinh dùng bảng tuần hồn, giám thị coi thi khơng giải thích thêm ThuVienDeThi.com SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC Câu Câu 2,0đ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2014-2015 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN: HỐ HỌC (Hướng dẫn chấm có 04 trang) NỘI DUNG ĐÁP ÁN Xác định kim loại M, R 4, 48 8, n H2 (1) n H2 (2) 22, = 0,2 (mol); 22, = 0,375 (mol) Khi thêm 1,95 gam K vào 9,3 gam X, X khơng có K 1,95 100 17,33% %m = 1,95 9,3 < 52%, suy X có kim loại K=> M K Điểm 0,25 K - Vậy X ( chứa K, R) + Nếu R tan trực tiếp nước, khơng tan dung dịch KOH, cho Y tác dụng với KOH so với X có thêm 0,025 mol H2, có phản ứng KOH + H2 K + H2O 0,05 0,025 n H (2) 0, 0, 025 0, 225 n => (mol)< H2 (2) đề cho =>R không tan trực tiếp nước tan dd KOH Đặt số mol K R x,y ta có: 0,52.(9,3 1,95) 39 x= = 0,15mol => mR = yR = 9,3 - 0,1.39 = 5,4 gam (I) Y tác dụng với dung dịch KOH có phản ứng (TN2): KOH + H2 K + H2O 0,15 0,15 0,075 n K(4-n) RO2 + H2 R + (4-n)KOH + (n-2)H2O ny y dư n.y n H2 (2) => = 0,075 + = 0,375 => ny = 0,6 (II) 27n Từ (I,II) => R = => n = 3; R = 27 (Al) m CuSO4 /X = m CuSO4 /Y 80 gam 80.100% = 20 (%) 400 Sau CuSO4.5H2O tách khỏi Y, phần lại dung dịch bão hòa nên khối 20 lượng CuSO4 H2O tách khỏi Y phải theo tỉ lệ dung dịch bão hịa 80 Trong 10 gam CuSO4.5H2O có 6,4 gam CuSO4 3,6 gam H2O Khối lượng CuSO4 tách khỏi Y 6,4 - m (gam) 6,4 - m 20 → = → m = 5,5 gam 3,6 80 Trích dung dịch làm mẫu thử đánh số mẫu 1, mẫu 2: Nhỏ từ từ đến dư mẫu vào mẫu + Nếu thấy ban đầu có kết tủa keo sau tan tạo dung dịch suốt mẫu NaOH, mY = 500 - 100 = 400 gam → C%(CuSO4 )/Y = Câu 1,5đ 0,25 ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 mẫu AlCl3; + Nếu ban đầu khơng có kết tủa sau có kết tủa thì, mẫu AlCl3; mẫu NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Ptpư: AlCl3 + 3NaOH NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 3NaCl+ 2H2O AlCl3 + 4NaOH 4Al(OH)3 + 3NaCl AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O Trích mẫu thử, đánh số 1, Nhỏ từ từ vào có khí bay ln Na2CO3 HCl; ngược lại khơng có khí bay HCl Na2CO3, - Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 có phản ứng Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O - Khi nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 vào dung dịch HCl có phản ứng Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Câu 1,5 đ Câu 1,5đ Trích mẫu thử; đong lấy hai thể tích NaOH Ba(OH)2 ( cho thể tích nhau, V); cho vào ống nghiệm, nhỏ vài giọt phenolphtalein cho vào ống nghiệm, đánh số 1, 2; Sau lấy dung dịch HCl nhỏ từ từ vào ống nghiệm đến bắt đầu màu hồng dừng lại: Đo thể tích dung dịch HCl dùng; với ống nghiệm cần V1(l) dd HCl; với cần V2(l) dd HCl + Nếu V2> V1 => Ống đựng Ba(OH)2; ống đựng NaOH + Nếu V2 Ống đựng Ba(OH)2; ống đựng NaOH Giải thích: HCl + NaOH NaCl + H2O 0,1V 0,1V 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O 0,2V 0,1V a Vì H2S phản ứng với O2 khơng khí điều kiện thường: 2H2S+ O2 2S + 2H2O b Vì Hg dễ bay hơi, độc; S tác dụng với Hg điều kiện thường tạo HgS không bay hơi, dễ xử lý Hg + S HgS c 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl; NH3 (k)+ HCl(k) NH4Cl (tt) Thí nghiệm điều chế clo t0 MnCl2 + Cl2 + 2H2O -Ptpư điều chế: MnO2 + 4HCl (đặc) - Bình NaCl hấp thụ khí HCl, khơng hịa tan Cl2 nên khí Cl2 có lẫn nước Bình H2SO4 đặc hấp thụ nước, khí Cl2 khô H2SO4 + nH2O H2SO4.nH2O Bông tẩm dung dịch NaOH để giữ cho khí Cl2 khơng khỏi bình (độc) nhờ phản ứng Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O Đặt số mol Cu Fe3O4 phản ứng tương ứng a, b => 64a+ 232b = 24,16 (1) Ptpư: Fe3O4+ 8HCl FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (1) b 8b 2b b Cu + 2FeCl3 CuCl2 + FeCl2 (2) a 2a a 2a => (2) Vừa đủ nên 2a= 2b (II) Từ I,II => a = b= 0,06 Vậy 24,16 gam X có: 0,16 mol Cu; 0,06 mol Fe3O4 m Cu = 0,16.64 = 10,24 (gam); m Fe3O4 = 0,06.232 = 13,92 (gam) ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2.Tác dụng với dung dịch HNO3: n HNO3 (bđ) = 1,2 mol Sơ đồ: + 1,2(mol) NaOH dd Y X + HNO3 NaOH dd NaNO3 Khí Nung NaOH x(mol) NaNO2 y(mol) Ta có: Nếu NaOH hết, chất rắn riêng: NaNO2 = 1,2 mol.69 = 82,8 gam> 78,16 NaOH phải dư: theo sơ đồ ta có: x+y = 1,2; 40x+69y =78,16 =>x= 0,16; y = 1,04 Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + Khí + H2O (2) X+ HNO3 24,16 k 0,18 0,16 k/2 k= số mol HNO3 phản ứng với X; n NaNO2 = 0,16.2 + 0.18.3 +nHNO3 dư = 1,04 => n HNO3 dư = 0,18 mol 0,25 0,25 n HNO3 pư (*) = 1,2 - 0,18 = 1,02 (mol) = k Theo bảo tồn khối lượng: mkhí =24,16 + 63.1,02 –( 0,18.242+ 0,16.188+ 18.1,02/2) = 5,6 gam 0,16.188 11, 634% => C% (Cu(NO3)2) = 240 24,16 5, Câu 1,0 đ 0,25 A D CH3COONa C4H10 (Butan) Y C2H2 E C2H4 G C4H4 H C4H6 0,25 I CH2=CHCl CaO,t Cao (1) CH3COONa(r) + NaOH(r) CH4(k) + Na2CO3 Crackinh (2) CH3- CH2-CH2-CH3 3CH4 + CH3-CH=CH2 Laïnh nhanh (3) 2CH4 C2H2 + 3H2 15000 C o Pd.PbCO ,t o (4) CH ≡ CH + H2 H2C = CH2 xt,t ,p (5) nCH2 = CH2 (-CH2 – CH2 -)n CuCl2 /NH Cl,t (6) 2CH ≡ CH CH2 = CH – C ≡ CH 0,1 *10 = 1,0đ Pd.PbCO ,t o Câu 2,5 đ (7) H2C = CH –CH ≡ CH + H2 H2C = CH – CH = CH2 xt,t ,p (8) nH2C = CH – CH = CH2 (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n xt,t (9) HC ≡ CH + HCl H2C = CHCl -CH - CH- xt,t ,p (10) nH2C = CHCl Cl n Gọi công thức phân tử X: CxHy ( x ≤ 4) y t0 CxHy H2 xC + y Theo ta có = y= Vậy X có dạng CxH4 cơng thức phân tử thỏa mãn điều kiện X là: CH4, C2H4, C3H4, C4H4 - CTCT: CH4; CH2=CH2; CH3-CCH; CH2=C=CH2; CH2=CH-CCH ThuVienDeThi.com 0,25 0,25*2 0,25 0, 448 = 0,02 (mol) ; n Br2 ban đầu = 0,14 0,5 = 0,07 (mol 22, 0, 07 n Br2 phản ứng = = 0,035 (mol); Vì khơng có khí nên hiđrocacbon khơng no ( anken; ankin) mBình Br2 tăng 6,7 gam khối lượng hiđrocacbon không no Đặt công thức chung hiđrocacbon Cn H 2n 22k ( k số liên kết trung bình) 2.Ta có n hh X = 0,25 Cn H 2n 22k + k Br2 Cn H 2n 22k Br2k 0,02 0,02 k Từ phản ứng: n Br2 = 0,02 k = 0,035 mol 1< k = 1,75 x+2y =0,035 (I) Tổng số mol khí: x + y = 0,02 (II) - Phản ứng cháy, theo btnt (C): nCO2 = nx+my (*) TH1: Nếu Ba(OH)2 dư => nCO2 = nBaCO3 = 0,03mol, theo (*)=> nx+my=0,03 (III) Từ (I,II,III) => n+3m = 6; m 2, n => Khơng có n, m thỏa mãn TH2: Nếu Ba(OH)2 tạo muối: Theo btnt C, Ba: => nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3) = nBaCO3 + 2(nBa(OH)2-nBaCO3) = 0,03+2(0,04-0,03)=0,05 mol; Từ (*) => nx+my = 0,05 (III)’ Từ (I,II,III’) y=0,015; x= 0,005; n+3m = 10 (n 2, m 2) + Với m= 2; n= thỏa mãn Vậy hai hiđrocacbon là: C2H2 C4H8 Ghi chú: Thí sinh có cách giải khác,đúng cho điểm tối đa -Hết ThuVienDeThi.com 0, 25 0,25 0,25 0,25 0,25 ...SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC Câu Câu 2,0đ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2014- 2015 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN: HỐ HỌC (Hướng dẫn chấm có 04 trang) NỘI DUNG ĐÁP ÁN Xác định kim... 025 0, 225 n => (mol)< H2 (2) đề cho =>R không tan trực tiếp nước tan dd KOH Đặt số mol K R x,y ta có: 0,52. (9, 3 1 ,95 ) 39 x= = 0,15mol => mR = yR = 9, 3 - 0,1. 39 = 5,4 gam (I) Y tác dụng với... (1) n H2 (2) 22, = 0,2 (mol); 22, = 0,375 (mol) Khi thêm 1 ,95 gam K vào 9, 3 gam X, X khơng có K 1 ,95 100 17,33% %m = 1 ,95 9, 3 < 52%, suy X có kim loại K=> M K Điểm 0,25 K - Vậy X ( chứa