SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI ĐỀ THI ĐỀ XUẤT KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THCS NĂM 2019 Môn HÓA HỌC Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có 02 trang 06 câu Câu 1 (3,0 điểm[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI ĐỀ THI ĐỀ XUẤT KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THCS NĂM 2019 Mơn: HĨA HỌC Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có 02 trang 06 câu Câu (3,0 điểm) Cho CaO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu kết tủa A dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với Al, thu khí bay dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Na2CO3, thu kết tủa E Xác định chất A, B, D, E viết phương trình hóa học minh họa Nhận biết hóa chất tự chọn dung dịch axit sau: HCl, HNO 3, H2SO4, H3PO4 Câu (3,0 điểm) Trộn V ml dung dịch H2SO4 2M với 100 ml dung dịch NaOH 1,5M thu dung dịch A Chia dung dịch A thành phần Phần hòa tan tối đa 0,81 g Al Tính V Phần đem cạn thu gam chất rắn khan? Hỗn hợp khí A gồm SO2 khơng khí theo tỉ lệ số mol 1:5 Nung nóng hỗn hợp A có xúc tác V2O5 thu hỗn hợp khí B Biết tỉ khối A so với B 0,9 Hãy tính hiệu suất phản ứng SO với giả thiết khơng khí có chứa 20% thể tích khí O2 80% N2 Câu (4,0 điểm) Cho biết sơ đồ bên dùng để điều chế khí X phịng thí nghiệm a X khí nào? Xác định chất rắn A dung dịch B Viết phương trình hóa học xảy b Tác dụng dung dịch NaCl? Dung dịch Y dung dịch gì? Tác dụng dung dịch Y? c Trong cơng nghiệp, khí clo điều chế cách điện phân dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ có màng ngăn xốp điện cực âm với điện cực dương Viết phương trình hóa học giải thích phải có màng ngăn xốp hai điện cực? Khi sản xuất muối ăn từ nước biển, muối ăn thu thường có lẫn tạp chất MgCl2, CaSO4 Và Na2SO3 Làm để loại bỏ tạp chất khỏi muối ăn? Câu (5,0 điểm) Đốt m (gam) Fe khí O sau thời gian thu 10,56 gam hỗn hợp X gồm chất rắn Hòa tan rắn X HNO3 dư thu 1,792 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO, NO2 (sản phẩm khử nhất) có tỉ khối so với hidro 18 Tính m Đốt nóng 2,2 g hỗn hợp X gồm Al Fe lọ khí Cl dư sau thời gian hỗn hợp rắn Y, biết thể tích Cl phản ứng lượng Cl điều chế cho 4,5504 g KMnO4 phản ứng hết với dung dịch HCl Biết thêm 28 gam Fe vào X thu hỗn hợp có hàm lượng Fe 78,4% theo khối lượng Tách lấy muối Y hòa tan vào nước, cho tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu kết tủa lớn nặng 4,266 gam a Tính hiệu suất phản ứng clo hóa kim loại b Tính khối lượng rắn Y Câu (3,0 điểm) Viết phương trình phản ứng thực chuyển đổi hóa học sau (mỗi mũi tên ứng với phương trình phản ứng) Biết X, Y, Z muối; D chất dùng để kích thích mau chín phân tử chứa liên kết bền D(→1 ) E (→2 ) CH3COOH (→7 ) X ↓(8) ↑(6) (3) B (→5 ) A( 4←)Z (←9 ) Y Hỗn hợp X gồm hidrocacbon A B thuộc loại ankan (no), anken (có liên kết đơi) ankin (có liên kết ba) Tỉ lệ khối lượng phân tử chúng 22:13 Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X cho sản phẩm cháy hấp thụ vào bình dung dịch Ba(OH)2 lấy dư thấy khối lượng bình dung dịch tăng thêm 46,5 gam có 147,75 gam kết tủa Tìm công thức phân tử A B Câu (2,0 điểm) X hỗn hợp gồm ancol A B có tỉ lệ số mol 1:1 A có cơng thức dạng CnH2n+1OH, B có cơng thức dạng C nH2n(OH)2 Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu m gam H2 Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo thu gọn 36 A B Cho biết n hai cơng thức A B có giá trị Cho C=12; O=16; Na=23; Ba=137; K=39; Cl=35,5; H=1; S=32; Mg=24; Fe=56; N=14; Al=27; Mn=55 Hết Thí sinh sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn ngun tố hóa học máy tính cầm tay - Cán coi thi khơng giải thích thêm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THCS NĂM 2019 HƯỚNG DẪN CHẤM Mơn: HĨA HỌC Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) Hướng dẫn chấm gồm có 02 trang 06 câu Câu (3,0 điểm) Cho CaO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu kết tủa A dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với Al, thu khí bay dung dịch D Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Na2CO3, thu kết tủa E Xác định chất A, B, D, E viết phương trình hóa học minh họa Nhận biết hóa chất tự chọn dung dịch axit sau: HCl, HNO 3, H2SO4, H3PO4 Câu 1 Nội dung PTHH: CaO + H2SO4 → CaSO4 ↓ + H2O (A CaSO4) Nếu CaO dư: CaO + H2O → Ca(OH)2 * Trường hợp 1: dung dịch B chứa H2SO4 dư: 3H2SO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2↑ Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑ Vậy D Al2(SO4)3 E Al(OH)3 * Trường hợp 2: dung dịch B chứa Ca(OH)2 2Al + Ca(OH)2 + 2H2O → Ca(AlO2)2 + 3H2↑ Ca(AlO2)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaAlO2 Vậy D Ca(AlO2)2 E CaCO3 Thuốc thử Ba kim loại Axit giải phóng NO2 màu nâu (khi đun nóng phản ứng) HNO3 Ba + 4HNO3 → Ba(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O Axit phản ứng không tạo kết tủa HCl, axit phản ứng tạo kết tủa H2SO4 H3PO4 Ba + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H2↑ 3Ba + H3PO4 → Ba3(PO4)2 ↓ + 3H2↑ Lọc kết tủa cho vào ống nghiệm đựng dung dịch HCl, kết tủa khơng tan BaSO4, cịn kết tủa tan Ba3(PO4)2 Ba3(PO4)2 + HCl → 3BaCl2 + 2H3PO4 3,0 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (3,0 điểm): Trộn V ml dung dịch H2SO4 2M với 100 ml dung dịch NaOH 1,5M thu dung dịch A Chia dung dịch A thành phần Phần hòa tan tối đa 0,81 g Al Tính V Phần đem cạn thu gam chất rắn khan? Hỗn hợp khí A gồm SO2 khơng khí theo tỉ lệ số mol 1:5 Nung nóng hỗn hợp A có xúc tác V2O5 thu hỗn hợp khí B Biết tỉ khối A so với B 0,9 Hãy tính hiệu suất phản ứng SO với giả thiết khơng khí có chứa 20% thể tích khí O2 80% N2 Câu Nội dung Khi trộn dung dịch xảy phản ứng: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O (1) Vì Al tan dung dịch axit dung dịch kiềm nên xảy hai trường hợp: * Trường hợp H2SO4 dư: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (2) Từ PT (1) (2) ta có, số mol H2SO4 V ml dung dịch là: n 2 Al 0,81 = 0,1.1,5 + = 0,165 (mol) 2 27 0,165 -> V = = 0,0825 l = 82,5 ml nH SO4 = nNaOH + * Trường hợp NaOH dư: 2Al + NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↑ (3) Số mol H2SO4 có V ml dung dịch là: 3,0 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 1 2 0,045 -> V = = 0,0225 l = 22,5 ml nH 2 SO4 = nNaOH(1) = ¿) = 0,045 (mol) Theo đề ta có tỉ lệ số mol SO2: số mol khơng khí 1:5 Gọi số mol SO2 a -> Số mol khơng khí 5a Vì O2 chiếm 20% thể tích khơng khí -> số mol O2 = 0,2.5a = a (mol) Vậy số mol N2 4a mol Phương trình hóa học: 2SO2 + O2 V O5 , 2SO3 → Ban đầu: a a Phản ứng x 0,5x Sau phản ứng: a- x a – 0,5x Ta có: nA = n SO2+ nO + n N = 6a 0,25 0,25 0,25 x x 0,25 nB = n SO dư + nO + n N + n SO = a- x + a – 0,5x + x + 4a = 6a – 0,5x 2dư mA M A nA ¿ Vì dA/B = = 0,9 M B mB nB nB Hay = 0,9 (Vì mA = mB, theo định luật bảo tồn khối lượng) nA a−0,5 x x = 0,9 -> = 0,8333 6a a x Vậy H = 100% = 0,8333.100% = 83,33% a 0,25 0,25 0,25 Câu (4,0 điểm): Cho biết sơ đồ bên dùng để điều chế khí X phịng thí nghiệm a X khí nào? Xác định chất rắn A dung dịch B Viết phương trình hóa học xảy b Tác dụng dung dịch NaCl? Dung dịch Y dung dịch gì? Tác dụng dung dịch Y? Bơng tẩm dung dịch gì? c Trong cơng nghiệp, khí clo điều chế cách điện phân dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ có màng ngăn xốp điện cực âm với điện cực dương Viết phương trình hóa học giải thích phải có màng ngăn xốp hai điện cực? Khi sản xuất muối ăn từ nước biển, muối ăn thu thường có lẫn tạp chất MgCl2, CaSO4 Và Na2SO3 Làm để loại bỏ tạp chất khỏi muối ăn? Câu Nội dung a X khí Clo (Cl2) Chất rắn A chất: KMnO4, K2Cr2O7, MnO2, KClO3 B dung dịch HCl đặc Phương trình hóa học: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 6H2O MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O b Dung dịch NaCl dùng để giữ khí HCl, độ tan HCl lớn so với độ tan Cl2 nen Cl2 bị hịa tan khơng đáng kể Dung dịch Y H2SO4 đặc có tác dụng hút nước Vì Cl2 khí độc, nên dùng bơng tẩm dung dịch NaOH để hấp thụ khí Cl2 khơng cho Cl2 gây độc hại cho mơi trường người c Phương trình hóa học: 4,0 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2NaCl + 2H2O đpdd , có màng ngăn xốp 2NaOH + Cl2 + H2 → Nếu khơng có màng ngăn xốp sản phẩm thu khơng phải NaOH, Cl2, H2 mà nước Gia ven vì: NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O 0,25 Hòa tan muối vào nước dư khuấy cho tan hết Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch thu được, tách bỏ phần kết tủa: BaCl2 + CaSO4 → BaSO4↓ + CaCl2 0,25 0,25 0,25 0,25 BaCl2 + Na2SO3 → BaSO3↓ + 2NaCl Cho dung dịch Na2CO3 dư vào phần nước lọc, sau phản ứng hoàn toàn lọc bỏ kết tủa, cho tiếp dung dịch HCl dư vào, cô cạn dung dịch thu sau phản ứng thu NaCl tinh khiết: MgCl2 + Na2CO3 → MgCO3↓ + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl Na2CO3 + HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (5,0 điểm): Thêm từ từ 300 ml dung dịch HCl 1M vào 200 ml dung dịch Na 2CO3 1M thu dung dịch A giải phóng V lít khí CO2 (ở đktc) Cho thêm nước vôi đến dư vào dung dịch A thu m gam kết tủa trắng Tính giá trị m V Cho 12,6 g Fe tan hết dung dịch H 2SO4 đặc, nóng thu khí SO dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu 39,6 g muối khan a Tính khối lượng H2SO4 phản ứng b Cho tồn lượng khí SO thu tác dụng với 825 ml dung dịch KOH 3M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y Tính khối lượng chất tan có dung dịch Y Câu Nội dung 5,0 điểm Ta có nHCl = 0,3.1 = 0,3 (mol) nNaOH = 0,2.1 = 0,2 mol 0,25 Thêm từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3, thứ tự phản ứng xảy là: HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 (1) Ban đầu: 0,3 0,2 Phản ứng: 0,2 0,2 0,2 0,2 Sau phản ứng: 0,1 0,2 0,2 HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O (2) Ban đầu: 0,1 0,2 Phản ứng: 0,1 0,1 0,1 0,1 Sau phản ứng: 0,1 0,1 0,1 -> Dung dịch A gồm 0,1 mol NaHCO3 NaCl Cho thêm nước vôi đến dư vào dung dịch A: NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + NaOH + H2O (3) Theo PT (3) ta có: nCaCO = n NaHCO = 0,1 mol -> m = 100 0,1 = 10 g Theo PT (2) ta có: nCO 2= 0,1.22,4 = 2,24 (lít) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Ta có: nFe = 8,4 = 0,15 mol 56 Khi cho 12,6 g Fe tan hết dung dịch H2SO4 đặc, nóng: o 2Fe + 6H2SO4 đặc t Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 0,25 0,25 → Giả sử muối khan có Fe2(SO4)3 đó: Theo PT (1) ta có : n Fe ¿¿ ¿= -> m Fe 0,15 nFe = = 0,075 mol 2 = 0,075 400 = 30 g ≠ 26,4 g muối khan -> vơ lí ¿¿¿ Điều chứng tỏ sau phản ứng H2SO4 hết, Fe dư tiếp tục phản ứng với dung dịch 0,25 0,25 0,25 0,25 Fe2(SO4)3 Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (2) Gọi nFe phản ứng (1) (2) x y, (x>0, y>0) ta có: x + y = 0,15 (*) Từ (1) ta có n Fe ¿¿ ¿= nFe = 0,5x mol 0,25 0,25 0,25 Từ (2) ta có: n Fe ¿¿ ¿= nFe = y mol n FeSO = nFe = 3y mol 0,25 -> muối khan gồm 3y mol FeSO4 (0,5x – y) mol Fe2(SO4)3 mmuối khan = 400 (0,5x – y) + 152.3y = 26,4 (**) Từ (*) (**) ta có: → { x=0,125 {200x+x +56y =0,15 y=26,4 y=0,025 0,25 0,25 Theo (1) n H SO4 = 3nFe = 3.0,125 = 0,375 (mol) Khối lượng H2SO4 phản ứng là: m H SO = 98.0,375 = 36,75 gam Câu (3,0 điểm) Viết phương trình phản ứng thực chuyển đổi hóa học sau (mỗi mũi tên ứng với phương trình phản ứng) Biết X, Y, Z muối; D chất dùng để kích thích mau chín phân tử chứa liên kết bền D(→1 ) E (→2 ) CH3COOH (→7 ) X ↓(8) ↑(6) (3) B (→5 ) A( 4←)Z (←9 ) Y Hỗn hợp X gồm hidrocacbon A B thuộc loại ankan (no), anken (có liên kết đơi) ankin (có liên kết ba) Tỉ lệ khối lượng phân tử chúng 22:13 Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X cho sản phẩm cháy hấp thụ vào bình dung dịch Ba(OH)2 lấy dư thấy khối lượng bình dung dịch tăng thêm 46,5 gam có 147,75 gam kết tủa Tìm cơng thức phân tử A B Câu Nội dung Chất kích thích mau chín, có liên kết bền etilen C2H4 Xác định chất: D: C2H4 X: (CH3COO)2Mg Y: (CH3COO)2Ca Z: CH3COONa -> A CH4, B: C2H2, E: C2H5OH Các Phương trình hóa học: (1) C2H4 + H2O H SO loãng CH3CH2OH → (2) C2H5OH + O2 mem giấm CH3COOH + H2O → (3) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O 3,0 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 o (4) CH3COONa + 2NaOH CaO , t CH4 + Na2CO3 → o (5) 2CH4 Làm lạnhnhanh , 1500 CH≡CH + 3H2 → o (6) C2H2 + H2 ¿ , t C2H4 → (7) 2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2 (8) (CH3COO)2Mg + Ca(OH)2 → (CH3COO)2Ca + Mg(OH)2↓ (9) (CH3COO)2Ca + Na2CO3 →CH3COONa + CaCO3↓ 0,25 Phản ứng tạo kết tủa: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O (1) Số mol CO2 = n BaCO = 0,25 147,75 = 0,75 mol 197 Do số mol nước: 0,25 46,5−0,75.44 nH O = = 0,75 mol 18 Vì nCO ¿ nH O nên có trường hợp: ❑ 2 ❑ - Trường hợp 1: an ken 0,25 - Trường hợp 2: ankan ankin 0,25 C x H x 14 x 22 x 22 44 Ta có: = = tức = …loại y 13 26 C y H y 14 y 13 x +1 t O2 → xCO2 + (x+1)H2O y−1 t o CyH2y - + O2 → yCO2 + (y-1)H2O CxH2x + + o (2) (3) Gọi a, b số mol ankan ankin ta có: a+ b = 0,3 (*) nCO =¿ a.x + b.y= 0,75 (**) n H O = a(x+1) +b(y-1) = a.x + b.y + a- b = 0,75 (***) Từ (*), (**) (***) ta có a=b = 0,15 mol Xét tỉ lệ khối lượng phân tử: 0,25 2 ❑ M ankan 14 x+2 23 = = hay 13x + = 22y M ankin 14 y−2 12 0,75 Vì a=b=0,15 nên x + y = =5 0,15 -> x=3, y=2 Vậy CTPT hidrocacbon C3H8 C2H2 0,25 0,25 M ankin 14 y−2 23 = = hay 22x = 13 y – loại 12 M ankan 14 x+2 Câu (2,0 điểm) X hỗn hợp gồm ancol A B có tỉ lệ số mol 1:1 A có cơng thức dạng CnH2n+1OH, B có cơng thức dạng C nH2n(OH)2 Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu m gam H2 Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo thu gọn 36 A B Cho biết n hai công thức A B có giá trị Câu Nội dung Gọi số mol A B x mol (x>0) 2CnH2n+1OH + 2Na → 2CnH2n+1Na + H2 (1) x x/2 mol CnH2n(OH)2 + 2Na → CnH2n(ONa)2 + H2 (2) x x Từ (1) (2) số mol H2 1,5x 2,0 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 Theo giả thiết: m ( 14 n+18 ) x+ ( 14 n+34 ) x = m -> n=2 2.1,5 x 36 0,25 0,25 Vậy công thức phân tử ancol A: C 2H5OH, B: 0,25 C2H4(OH)2 Công thức cấu tạo thu gọn A; CH3-CH2-OH, B: CH2OH- 0,25 CH2OH ... Cán coi thi khơng giải thích thêm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THCS NĂM 2019 HƯỚNG DẪN CHẤM Mơn: HĨA HỌC Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề) Hướng... thu kết tủa E Xác định chất A, B, D, E viết phương trình hóa học minh họa Nhận biết hóa chất tự chọn dung dịch axit sau: HCl, HNO 3, H2SO4, H3PO4 Câu 1 Nội dung PTHH: CaO + H2SO4 → CaSO4 ↓ + H2O... xúc tác V2O5 thu hỗn hợp khí B Biết tỉ khối A so với B 0,9 Hãy tính hiệu suất phản ứng SO với giả thi? ??t khơng khí có chứa 20% thể tích khí O2 80% N2 Câu Nội dung Khi trộn dung dịch xảy phản ứng: