Sở Gd&Đt Nghệ an kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 thcs năm học 2008 2009 Môn thi hoá học Bảng A Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (4,5 điểm) 1 Từ KMnO4, NH4HCO3, Fe, MnO2, NaHS[.]
Sở Gd&Đt Nghệ an Đề thi thức kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp thcs năm học 2008 - 2009 Mơn thi: hố học- Bảng A Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (4,5 điểm) Từ KMnO4, NH4HCO3, Fe, MnO2, NaHSO3, BaS dd Ba(OH) 2, HCl đặc điều chế khí gì? Viết phương trình hố học Khi điều chế khí thường có lẫn nước, để làm khơ tất khí hố chất chọn chất số chất sau đây: CaO, CaCl khan , H2SO4 đặc, P2O5, NaOH rắn Viết phương trình hoá học phản ứng xảy thí nghiệm sau: a Cho hỗn hợp NaHCO3 NaHSO3 vào dung dịch Ba(OH)2 dư b Cho sắt dư vào dd H2SO4 đặc nóng dung dịch A Cho A vào dung dịch NaOH dư kết tủa B Lọc kết tủa B nung ngồi khơng khí đến khối lượng không đổi Câu II (4,0 điểm) Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử Viết công thức cấu tạo có chất có cơng thức phân tử C4H6 Cho hỗn hợp X gồm Ca CaC2 vào nước dư hỗn hợp khí Y Cho hỗn hợp khí Y qua bình chứa Ni nung nóng hỗn hợp khí Z gồm chất Cho hỗn hợp khí Z qua bình đựng dung dịch Br dư, đốt cháy hồn tồn hỗn hợp khí khỏi bình Viết phương trình hố học xảy thí nghiệm Câu III (4,0 điểm) Chia 26,88 gam MX2 thành phần - Cho phần I vào 500ml dung dịch NaOH dư thu 5,88 gam M(OH) kết tủa dung dịch D - Cho phần II vào 360ml dung dịch AgNO3 1M dung dịch B 22,56 gam AgX kết tủa Cho Al vào dung dịch B thu dung dịch E, khối lượng Al sau lấy cân lại tăng lên m gam so với ban đầu (tồn kim loại bám vào Al) Cho dung dịch D vào dung dịch E 6,24 gam kết tủa a Xác định MX2 giá trị m b Tính nồng độ mol dung dịch NaOH dùng (biết phản ứng xảy hoàn toàn) Câu IV (4,5 điểm) Chia 17 gam hỗn hợp rắn X gồm: MxOy, CuO Al2O3 thành hai phần nhau: - Hoà tan phần I vào dung dịch NaOH dư, lại 7,48 gam hỗn hợp rắn A - Dẫn 4,928 lít khí CO (đktc) vào phần II nung nóng hỗn hợp rắn B hỗn hợp khí C có tỷ khối Hiđrơ 18 Hồ tan B vào dung dịch HCl dư cịn lại 3,2 gam Cu a Viết phương trình hố học xảy b Tính % khối lượng nguyên tố hỗn hợp X Các phản ứng xảy hoàn toàn c Để hoà tan hoàn toàn A phải dùng hết 12,5 gam dung dịch H 2SO4 98% nóng Xác định kim loại M công thức MxOy Biết: MxOy + H2SO4 (đặc, nóng) -> M2(SO4)3 + SO2 + H2O MxOy bị khử không tan dung dịch NaOH Câu V (3,0 điểm) Đốt cháy hồn tồn V lít hỗn hợp khí X gồm a gam hiđrôcacbon A b gam hiđrôcacbon B (mạch hở) a thu 35,2 gam CO 16,2 gam nước Nếu thêm vào V lít X lượng gam A hỗn hợp khí Y, đốt cháy hoàn toàn Y thu 48,4 gam CO 23,4 gam H2O Xác định công thức phân tử A B (Cho: H = 1, C = 12, O = 16, F = 19, Mg = 24, Al = 27, S = 32, Cl = 35,5, Ca = 40, Fe = 56, Cu = 64, Br = 80, I = 127, Ba = 137) -Hết - Họ tên thí sinh: SBD: Sở Gd&Đt Nghệ an Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp THCS Năm học 2008 - 2009 hướng dẫn biểu điểm Chấm đề thức (Hướng dẫn biểu điểm chấm gồm 04 trang) Mơn: hố học - bảng A -Câu Nội dung điểm I a b II 4,5 2,5 0,25 Các khí điều chế gồm O2, NH3, H2S, Cl2, CO2, SO2 Các phương trình hoá học: 2KMnO4 t K2MnO4 + MnO2 + O2 Mỗi pt 2NH4HCO3 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 + 2NH3 + 2H2O cho 0,25 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O BaS + 2HCl BaCl2 + H2S NH4HCO3 + HCl NH4Cl + CO2 + H2O Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2 + H2O Để làm khô tất khí có lẫn nước mà dùng hố chất 0,5 ta chọn CaCl2 khan Vì có CaCl khan sau hấp thụ nước khơng tác dụng với khí Các phương trình hố học phản ứng xảy thí nghiệm: 2,0 (Mỗi pt NaHCO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + NaOH +H2O cho 0,5) NaHSO3 + Ba(OH)2 BaSO3 + NaOH + H2O Mỗi pt 2Fe + 6H2SO4 (đặc, nóng) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O cho 0,25 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 4Fe(OH)2 + O2 t 2Fe2O3 + 4H2O 4,0 Các cơng thức cấu tạo có chất ứng với cơng thức phân tử 2,0 C4H6 CH C CH2 CH3 CH2 = C = CH CH3 CH3 C C CH3 CH2 = CH CH = CH2 Mỗi CH2 CH CH2 cấu tạo CH = C CH3 CH CH2 cho CH2 CH 0.25 CH CH CH3 Các phương trình phản ứng xảy ra: CH2 C = CH2 2,0 Mỗi Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 t C2H4 C2H2 + H2 Ni t C2H6 C2H4 + H2 Ni C2H4 + Br2 C2H4Br2 C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 2C2H6 + 7O2 t 4CO2 + 6H2O 2H2 + O2 t 2H2O 0 phương trình cho 0,25 0 III a 4,0 n MX2 phần = 13, 44 mol M 2X n AgNO3 = 0,36 mol Phương trình hố học: MX2 + 2NaOH M(OH)2 + 2NaX (1) MX2 + 2AgNO3 M(NO3)2 + 2AgX (2) Giả sử AgNO3 phản ứng hết: mAgX = 108.0,36 + 0,36X = (38,88 + 0,36X) gam > 22,56 gam AgNO3 cịn dư Ta có hệ phương trình: 13, 44 5,88 M 2X (M 34) 13, 44 2(108 X) 22,56 M 2X 1,0 M 64 M lµ Cu Giải được: X =80 X lµ Br Vậy: MX2 CuBr2 0,12 n Cu(NO ) n AgBr 0, 06 mol 2 n AgNO3 dư = 0,36 - 0,12 = 0,24 mol b Ta có phương trình xảy ra: Al + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3Ag (3) 2Al + 3Cu(NO3)2 2Al(NO3)3 + 3Cu (4) Al(NO3)3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaNO3 (5) Có thể: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (6) * Theo (3) (4): Khi Al đẩy Ag làm khối lượng Al tăng: 108.0,24 27.0,08 = 23,76 (g) Khi Al đẩy Cu làm khối lượng Al tăng: 64.0,06 27.0,04 = 2,76 (g) Vậy: m Al t ăng = 23,76 + 2,76 = 26,52 (g) TH1: Phương trình (6) khơng xảy NaOH khơng dư n NaOH ph¶n øng (6) 3.0, 08 0,24 (mol) 5,58 0,12 (mol) 98 0,24 0,12 0,36 (mol) 1,0 n NaOH ph¶n øng (1) 2 n NaOH Vậy C M NaOH 0,36 0,72 (M) 0,5 TH2: Phản ứng (6) xảy ra: 1,0 n Al(NO3 )3 ph¶n øng (3) vµ (4) = 0,08 + 0,04 = 0,12 (mol) n NaOH ph¶n øng (5) = 3.0.12 = 0,36 (mol) 1,0 Bài cho: n Al(OH)3 = 0,08 (mol) n Al(OH)3 bÞ tan ë (6) = 0,12 - 0,08 = 0,04 (mol) n NaOH ph¶n øng (6) = 0,04 (mol) n NaOH = 0,36 + 0,04 + 0,12 = 0,52 (mol) 0,52 Vậy: C M NaOH = = 1,04 (M) 0,5 IV a Các phương trình hố học: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (1) CuO + CO t Cu + CO2 (2) MxOy + yCO t xM + yCO2 (3) Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (4) 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (5) (n hoá trị M MCln) CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (6) 2MxOy + (6x 2y)H2SO4 đặc nóng xM2(SO4)3 + (3x 2y)SO2 + (6x 2y)H2O (7) 4,928 b n = 0,22 mol ; n H SO = 0,125 mol ; nCu = 0,05 mol CO = 4.5 0 2 m Al O 22, 17 = 7,48 = 1,02 (g) n Al O = 0,01 mol 1,0 0,5 mO Al2O3 = 0,01.3.16 = 0,48 (g) ; mAl = 0,54 (g) d C / H = 18 M C = 36 Đặt n CO2 x nCO = 0,22 x (mol) Ta có phương trình: 44x 28(0, 22 x) = 36 x = 0,11 (mol) 0, 22 Từ (2) (3): nO CuO MxOy bị khử = n CO = 0,11 mol mO CuO MxOy = 0,11 16 = 1,76 (g) 0,75 1,76 0, 48 100 26,353 (%) 8,5 3, % Cu = 100 37,647 (%) 8,5 0,54 % Al = 100 6,353 (%) 8,5 Vậy: % O = c 0,75 % M = 100 - (26,353 + 37,647 + 6,353) = 29,647 (%) Theo dự kiện thấy: nCuO = nCu = 0,05 mol mCuO = (g) ; nO CuO = 0,05 mol m M x O y = 7,48 - = 3,48 (g) =>mM= n O M x O y 0,11 0,05 0,06 mol m O M x O y 0,96(g) 0,5 2,52(g) n H2SO4 = nCuO = 0,05 mol n H2SO4 phản ứng với MxOy = 0,075 mol áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho nguyên tố phương trình (7) ta có: Với ngun tố oxi: nO bên tham gia = 0,06 + 0,075.4 = 0,36 mol 0,5 n H2SO4 = 0,075 nO H2O sản phẩm phản ứng (7) = 0,075 mol nO M2(SO4)3 SO2 = 0,36 - 0,075 = 0,285 mol nS H2SO4 = 0,075 mol n S M2(SO4)3 SO2 = 0,075 mol Đặt n M2 (SO4 )3 = x, n SO2 = y Ta có hệ phương trình: 3x y 0,075 x 0,0225 12x 2y 0, 285 y 0,0075 nM = 0,0225.2 = 0,045 mol 2,52 MM = 56 M Fe 0,045 x 0,045 MxOy Fe3O4 Từ công thức MxOy y 0,06 V 0,5 3,0 Đặt công thức phân tử A CxHy , B Cn H m Khi đốt X: n CO2 = 0,8 mol ; n H2O = 0,9 mol Khi đốt Y: n CO2 = 1,1 mol ; n H2O = 1,3 mol a gam A: n CO2 = 1,1 0,8 = 0,3 mol n H2O = 1,3 0,9 = 0,4 mol Khi đốt 1,0 => n H2O > n CO2 A Hiđrô cacbon có cơng thức tổng qt CnH2n + a gam A x mol n CO2 = n.x , n H2O = (n + 1).x (n + 1).x n.x = 0,4 - 0,3 = 0,1 x = 0,1 Trong hỗn hợp X: nA = 0,2 mol 3n O2 t nCO2 (n 1)H 2O Phương trình cháy A: Cn H 2n 2 n Cn H 2n 2 0,1 n 3 CTPT A C3H8 n CO2 0,3 Đặt số mol 1,0 Trong X: n CO2 đốt cháy B = 0,8 0,6 = 0,2 mol n H2O đốt cháy B = 0,9 0,8= 0,1 mol n CO2 n H2O B Hiđrô cacbon có cơng thức tổng qt CnH2n-2 Ta có phương trình phản ứng cháy: 3n O2 t nCO2 + (n 1)H2O n CO2 ny (mol) Đặt n C n H2n - = y mol n H2O (n 1)y (mol) ny (n 1)y = 0,2 0,1 y = 0,1 n C n H2n 0,1 n 2 công thức phân tử B là: C2H2 n CO2 0,2 C n H 2n + 1,0 Chú ý: Học sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa A C M B D