SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA ĐỀ CHÍNH THỨC Số báo danh KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học: 2015-2016 Môn thi: HÓA HỌC Lớp -THCS - Ngày thi: 11/03/2016 Thời gian: 150 phút(không kể thời gian giao đề) Đề thi có 10 câu, gồm 02 trang Câu 1: (2,0 điểm) Viết phương trình hóa học theo sơđồ (mỗi mũi tên ứng với phương trình) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (NH2)2CO → (NH4)2CO3 → NH3 → N2 → Li3N → NH3 → NO → NO2 (8) → HNO3 Trong trình sản xuất nhôm phương pháp điện phân nóng chảy Al 2O3 với điện cực làm than chì Cực dương thùng điện phân thường bị mòn dần thu hỗn hợp khí Cho biết thành phần hỗn hợp khí, giải thích phương trình hóa học Câu 2: (2,0 điểm) Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al 2O3 Hoà tan A lượng nước dư được dung dịch D và phần không tan B Sục khí CO2 dư vào D, phản ứng tạo kết tủa Cho khí CO dư qua B nung nóng được chất rắn E Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư, thấy tan một phần và còn lại chất rắn G Hoà tan hết G lượng dư dung dịch H2SO4 loãng rồi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch KMnO Giải thích thí nghiệm bằng các phương trình phản ứng Câu 3: (2,0 điểm) Xác định chất A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau: A + O2 → B + C t o , xt → B + O2 D → D + E F D + BaCl2+ E → G ↓ + H F + BaCl2 → G ↓ + H H + AgNO3 → AgCl + I → I + A J + F + NO ↑ + E → J + NaOH Fe(OH)3 + K Câu 4: (2,5 điểm) Hoàn thành phương trình hóa học theo sơ đồ (mỗi mũi tên ứng với phương trình hóa học) (1) (2) (3) (4) (5) Metan → axetilen → etilen → rượu etylic → axit axetic → etyl axetat Nêu tượng, viết phương trình hóa học để giải thích tượng thí nghiệm sau: - Sục khí SO2 dư vào ống nghiệm đựng nước brom - Sục khí NH3 dư vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4 - Nhỏ H2SO4 đặc vào cốc đựng đường mía - Sục khí etilen vào ống nghiệm đựng dung dịch KMnO4 - Sục khí axetilen vào ống nghiệm đựng AgNO3 (đã cho dư NH3) - Cho benzen vào ống nghiệm đựng dung dịch iot, lắc Câu 5: (2,5điểm) Chỉ dùng thêm hóa chất, nhận biết chất rắn: Al, FeO, BaO, Al 4C3, ZnO đựng lọ riêng biệt Viết phương trình hóa học xảy Viết phương trình phản ứng xảy dùng nước vôi dư để loại bỏ khí độc sau khỏi không khí bị ô nhiễm: Cl2, SO2, H2S, NO2 Câu 6:(2,0 điểm) Chất sau đây: CH4O; C2H4O2; CH4; C2H4O đốt với khối lượng ban đầu cho tổng lượng sản phẩm cháy nhiều nhất? Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hh X gồm chất có CTPT sau: CH 4, CH4O, C2H4O C2H4O2 Hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào bình đựng 200 ml dung dịch NaOH 1M thu dung dịch có chứa 8,48 gam Na2CO3 Xác định khối lượng bình tăng lên Câu 7: (2,0 điểm) Cho 1,02 gam hỗn hợp A gồm Fe Mg vào 200 ml dung dịch CuSO Sau phản ứng hoàn toàn, lọc, thu 1,38 gam chất rắn B dung dịch C Thêm dung dịch NaOH dư vào C, lấy kết tủa đem nung không khí đến khối lượng không đổi thu 0,9 gam chất rắn D Tìm nồng độ CM dung dịch CuSO4 b Tính thành phần phần trăm theo khối lượng kim loại hỗn hợp A Câu 8:(2,0 điểm) Có hỗn hợp gồm ancol no, đơn chức mạch hở Nếu đốt cháy m gam hỗn hợp ta thu CO2 H2O có tổng khối lượng 4,7 gam, đêm oxi hóa đến axit tương ứng trung hòa dung dịch xút NaOH 0,1M hết 200 ml Hãy cho biết công thức ancol, biết axit tạo thành có phân tử khối phân tử khối ancol ban đầu Câu 9: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Al FexOy Nung m gam X điều kiện không khí (giả sử tạo Fe kim loại) Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành phần Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu 1,68 lít khí 12,6 gam chất rắn Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng, dư Sau phản ứng thu 27,72 lít SO2và dung dịch Z có chứa 263,25 gam muối sunfat Biết phản ứng xảy hoàn toàn, khí đo điều kiện tiêu chuẩn Viết phương trình phản ứng xảy Tìm m công thức FexOy Câu 10: (1,0 điểm) Hình chứng minh tính chất vật lí khí hiđroclorua? 2.Giải thích tượng HẾT Cho số hiệu nguyên tử: Na= 11; K=19; Ca=20; Cr=24; Mn=25; Fe=26; Cu=29; Zn=30; O=8 Khối lượng mol nguyên tử: H = 1; C = 12; N = 14; O =16; Na = 23; S = 32; Cl = 35,5; Fe = 56; Ag = 108; Chú ý: Thí sinh không sử dụng bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, giám thị không giải thích thêm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA CHÍNH THỨC Câu Ý 2 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP TỈNH Năm học: 2015-2016 Môn thi: HÓA HỌC Lớp -THCS Thời gian: 150 phút(không kể thời gian giao đề) HDC có 04 trang Nội dung (NH2)2CO + H2O (1) → (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 + 2NaOH (2) → Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O t0 4NH3 + 3O2 (3) → 2N2 + 6H2O N2 + 6Li (4) → 2Li3N Li3N + 3H2O (5) → 3LiOH + NH3 t , xt 4NH3 + 5O2 (3) → 4NO + 6H2O Chú ý: 0,25 đ/ phương trình Thiếu điều kiện cân sai trừ ½ số điểm phương trình dpnc - Điện phân: Al2O3 → 2Al + 3/2O2 - Oxi sinh cực dương làm than chì có phản ứng: t0 C + O2 → CO2 t0 CO2 + C → 2CO => khí thu gồm: CO; CO2 O2 dư Hoà tan hỗn hợp A vào lượng nước dư có các phản ứng: BaO + H2O → Ba(OH)2 Al2O3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + H2O Phần không tan B gồm: FeO và Al2O3 dư (do E tan một phần dung dịch NaOH) dung dịch D chỉ có Ba(AlO2)2 * Sục khí CO2 dư vào D: Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O → 2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2 * Sục khí CO dư qua B nung nóng có phản ứng: to FeO + CO → Fe + CO2 chất rắn E gồm: Fe và Al2O3 * Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O chất rắn G là Fe * Cho G tác dụng với H2SO4: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 Và dung dịch thu được tác dụng với dung dịch KMnO4 10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O A: Là FeS2 FeS FeS2 + O2 → SO2 + Fe2O3 (B) t o , xt → SO3 SO2+ O2 (D) SO3+ H2O → H2SO4 (D) (E) (F) SO3+BaCl2 +H2O → BaSO4 ↓ +2HCl (D) (E) (G) (H) H2SO4+BaCl2 → BaSO4 ↓ +2HCl Điểm 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (F) (G) (H) → ↓ HCl +AgNO3 AgCl +HNO3 0,5 (H) (I) 8HNO3+FeS2 → Fe(NO3)3+ H2SO4+ 5NO ↑ +2H2O (J) (F) (E) → Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3+ 3NaNO3 (J) (K) 15000 C (1) 2CH4 → CH ≡ CH + 3H2 0,5 t ; Pd → CH2=CH2 (2) CH ≡ CH + H2 xt ,t (3) CH2=CH2 + H2O → CH3CH2OH men ,t (4) CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + H2O 1,0 xt ,t → CH3COOC2H5 + H2O (5) CH3COOH + C2H5OH ¬ - Sục khí SO2 dư vào ống nghiệm đựng nước brom: + Nước brom nhạt màu vàng + Pt: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 0,25 - Sục khí NH3 dư vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4 + Ban đầu có kết tủa màu xanh, sau tan dần dung dịch xanh lam + Pt: 2NH3 + 2H2O + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ + (NH4)2SO4 4NH3 + Cu(OH)2 → [Cu(NH3)4](OH)2 0,25 - Nhỏ H2SO4 đặc vào cốc đựng đường mía + Có cột than màu đen dâng lên, có khí thoát + Pt: C12H22O11 hay C12(H2O)11 − H 2O → 12C; C + 2H2SO4 → CO2 ↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O C12(H2O)11 - Sục khí etilen vào ống nghiệm đựng dung dịch KMnO4 + Dung dịch nhạt màu tím, có vẩn đen dung dịch + Pt: 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3HOCH2CH2OH + 2MnO2 + 2KOH - Sục khí axetilen vào ống nghiệm đựng AgNO3 (đã cho dư NH3) + Ống nghiệm có kết tủa vàng + Pt: CH ≡ CH + 2[Ag(NH3)2]OH → C2Ag2+ 4NH3 + 2H2O - Cho benzen vào ống nghiệm đựng dung dịch iot, lắc + Dung dịch tách thành lớp Phần dung dịch nhạt dần, phần benzen có màu đậm dần + Do I2 tan vào benzen tốt nước * Lấy chất để nhận biết, cho nước vào mẫu thử - Mẫu thử tan có khí kết tủa keo trắng là: Al4C3 Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 - Chất tan BaO BaO + H2O → Ba(OH)2 - Các chất không tan là: Al, FeO, ZnO * Cho chất rắn không tan vào dung dịch Ba(OH)2 vừa thu - Chất rắn tan, có bọt khí thoát Al 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 - Chất rắn tan, bọt khí thoát ZnO ZnO + Ba(OH)2 → BaZnO2 + H2O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 0,75 - Chất lại không tan FeO Các phản ứng hóa học xảy để loại bỏ khí độc nước vôi 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O 2Ca(OH)2 + 4NO2 → Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O, - Sơ đồ: CH4O → CO2 + 2H2O m/32 (m/32).44 (2m/32).18 tổng: 2,5m C2H4O2 → 2CO2 + 2H2O m/60 (2m/60).44 (2m/60).18 tổng: 2,06m CH4 → CO2 + 2H2O m/16 (m/16).44 (2m/16).18 tổng: 5m C2H4O → 2CO2 + 2H2O m/44 (2m/44).44 (2m/44).18 tổng: 2,8m - Nếu lấy chất m gam, theo phương trình, ta thấy CH cho tổng lượng sản phẩm lớn 1,0 0,5 0,5 - Đặt công thức chung chất là: C n- H 4O m- ; NaOH: 0,2 mol; Na2CO3: 0,08 mol - +O → n CO +2H 2O - Phản ứng cháy: C - H O - n 0,1 m − 0,1 n 0,2 Theo bảo toàn Na: − + Nếu Na dạng: Na2CO3; NaOH dư => CO2: 0,08 mol => n = 0,8 (loại) 0,5 − + Nếu Na dạng: Na2CO3(0,08); NaHCO3 (0,04) => CO2: 0,12 mol => n = 1,2 => m bình tăng = 0,1.1,2.44+0,2.18 = 8,88 gam PTHH: Mg + CuSO4 (1) → MgSO4 + Cu Fe + CuSO4 (2) → FeSO4 + Cu → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4(3) MgSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + Na2SO4(4) FeSO4 + 2NaOH o t Mg(OH)2 → MgO + H2O (5) to 2Fe(OH)2 + O2 → Fe2O3 + 2H2O (6) Theo đầu bài: 1,02 gam hỗn hợp Mg Fe qua biến đổi thu 0,9 gam chất rắn D Như CuSO4 hết, kim loại dư Gọi số mol Mg Fe ban đầu a (mol) b (mol) Ta có: 24a + 56b = 1,02 (I) Vì Mg mạnh Fe nên phản ứng với CuSO4 Mg phản ứng trước + Trường hợp 1: Chất rắn B gồm kim loại Mg, Fe, Cu Gọi số mol Mg tham gia phản ứng c (mol) Ta có: 24(a – c) + 56b + 64c = 1,38 (II) 40c = 0,9 (III) 24a + 56b = 1,02 Từ (I), (II) (III) ta có hệ phương trình: 24(a - c) + 56b + 64c = 1,38 40c = 0,9 0,5 0,5 0,5 Hệ phương trình vô nghiệm ⇒ không xảy trường hợp + Trường hợp 2: Chất rắn B gồm kim loại Fe Cu Gọi số mol Fe phản ứng x mol 24a + 56b = 1,02 Theo đề ta có hệ phương trình: 56(b - x) + 64(a + x) = 1,38 x 40a + 160 = 0,9 Giải hệ ta được: a = 0,0075 ; b = 0,015 ; x = 0,0075 Tổng số mol CuSO4 : 0,0075 + 0,0075 = 0,015 (mol) Nồng độ CM dung dịch CuSO4 là: 0,015 C M (CuSO4 ) = = 0,075M 0,2 Thành phần phần trăm khối lượng hỗn hợp A: 0,0075 × 24 ×100% = 17,65% %mMg = 1,02 %mFe = 100% - 17,65% = 82,35% Đặt CTHH ancol số mol là: CnH2n+2O (x mol) CmH2m+2O (y mol); (giả sử m > n > 0) Các PTHH CnH2n+2O + (3n+1)/2O2→ nCO2 + (n+1)H2O CmH2m+2O + (3m+1)/2O2→ mCO2 + (m+1)H2O Khi oxi hóa ancol, axit tương ứng tạo thành là: CnH2nO2 CmH2mO2 Do axit hữu đơn chức Nên tổng số mol axit số mol xút NaOH nNaOH = 0,02 mol = n2axit = n2ancol → x + y = 0,02 (1) Do m > n, nên M(CmH2m+2O) = M(CnH2nO2) → m = n + (2) Phương trình tổng khối lượng CO2 H2O (nx + my).44 + (n + 1).x.18 + (m + 1).y.18 = 4,7 (3) Từ có: nx + my = 0,07 Kết hợp với (1) (2) → 0,02n + y = 0,07 → n = (0,07 – y)/0,02 Do < y < 0,02 → 2,5 < n < 3,5 → n = → m = Công thức ancol C3H7OH C4H9OH Phản ứng nhiệt nhôm 2yAl + 3FexOy→ yAl2O3 + 3xFe (1) Vì hỗn hợp sau phản ứng cho vào dung dịch NaOH có khí thoát ra, chứng tỏ Al dư, FexOy hết (do phản ứng hoàn toàn) Phần 1: Cho vào dung dịch NaOH dư 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (3) → Phần không tan Fe có khối lượng 12,6 gam Phần 2: Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư 2Al + 6H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4) Al2O3 + 3H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3H2O (5) 2Fe + 6H2SO4→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6) Từ (2) nAl dư = 2/3nH2 = 0,05 mol nFe = 0,225 mol Vậy phần có Al2O3, 0,05 mol Al dư, 0,225 mol Fe Giả sử phần có khối lượng gấp a lần phần (a > 0) Phần 2: Có Al2O3, 0,05a mol Al dư, 0,225a mol Fe Từ (4) (6) có phương trình SO2: (0,05a + 0,225a).3/2 = 1,2375 → a = Khi đó, khối lượng Al2(SO4)3 (5) = 263,25 – mAl2(SO4)3(4) – mFe2(SO4)3(6) = 102,6 gam → Số mol Al2(SO4)3 (5) = 0,3 mol = số mol Al2O3(5) 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 10 Khối lượng phần = Khối lượng (Al 2O3; Fe, Al) = 0,3.102 + 0,675.56 + 0,15.27 = 72,45 g Suy m = 72,45.4/3 = 96,6 gam Tìm CT oxit: Từ (1) ta có: 3x:y = 0,675:0,3 suy x:y = 3:4 CT oxit Fe3O4 Hình nói lên tính tan tốt nước khí HCl Do HCl tan nhiều nước nên làm cho số phân tử khí bình giảm, dẫn đến áp suất bình giảm so với áp suất bên Nên nước chậu phun lên theo ống vuốt 0,5 0,5 0,5 Với tập:Học sinh làm cách khác cho điểm tối đa Với lý thuyết:Học sinh viết sai công thức, phương trình không công nhận, không tính điểm Học sinh không cân thiếu điều kiện phản ứng trừ ½ điểm phương trình ... tuần hoàn nguyên tố hóa học, giám thị không giải thích thêm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA CHÍNH THỨC Câu Ý 2 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP TỈNH Năm học: 2015- 2016 Môn thi: HÓA HỌC Lớp -THCS Thời... vuốt 0,5 0,5 0,5 Với tập :Học sinh làm cách khác cho điểm tối đa Với lý thuyết :Học sinh viết sai công thức, phương trình không công nhận, không tính điểm Học sinh không cân thi u điều kiện phản ứng... tử: Na= 11; K= 19; Ca=20; Cr=24; Mn=25; Fe=26; Cu= 29; Zn=30; O=8 Khối lượng mol nguyên tử: H = 1; C = 12; N = 14; O =16; Na = 23; S = 32; Cl = 35,5; Fe = 56; Ag = 108; Chú ý: Thí sinh không sử