PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯƠNG TRÀ ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THỊ XÃ NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút ––––––––––––––––– Câu (2,5 điểm): Viết phương trình phản ứng thực dãy chuyển hóa sau: (1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) Cu → CuCl2 → Cu(OH)2 → CuO → Cu → FeCl2 → (7) (8 ) (9) 10 ) Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Al2O3 ( → Al Câu (2,5 điểm): Hãy phân biệt chất sau mà không dùng thuốc thử khác: NaCl, H 2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH Câu (3,0 điểm): Cho 5,19 gam hỗn hợp kim loại A, B có hóa trị II vào lượng dư dung dịch H 2SO4 9,6% thu dung dịch X, kết tủa Z 1,568 lit khí Y (ở đktc) Tách kết tủa Z làm sạch, sau cho vào dung dịch AgNO3 dư thu 2,16 gam Biết nguyên tử khối A B liên hệ với theo phương trình: 2MA + MB = 194 Xác định kim loại A, B dung dịch X Câu (2,5 điểm): Cho 0,2 mol CuO phản ứng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 20%, đun nóng, sau làm nguội đến 10oC Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch Biết độ tan CuSO4 nhiệt độ 10oC 17,4 gam Câu (3,5 điểm): Cho 8,3 gam hỗn hợp A gồm Fe Al vào 200 ml dung dịch CuSO 1,05M Phản ứng hoàn toàn thu 15,68 gam chất rắn B gồm hai kim loại Tính thành phần % khối lượng kim loại hỗn hợp A Câu (2,5 điểm): Đốt cháy hỗn hợp gồm C 2H2 C2H4 tích 6,72 lít (đktc) cho toàn sản phẩm thu hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư Sau phản ứng kết thúc, khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng thêm 33,6 gam đồng thời có m gam kết tủa Xác định thành phần % thể tích C2H2; C2H4 có hỗn hợp tính m Câu (3,5 điểm): Hỗn hợp X gồm bột Fe kim loại M hóa trị II không đổi Hòa tan hết 13,4 gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 loãng thu dung dịch 4,928 lít (đktc) khí H bay Mặt khác cho 13,4 gam hỗn hợp X hòa tan hết dung dịch H 2SO4 đặc, đun nóng thu dung dịch 6,048 lít (đktc) khí SO2 bay Xác định kim loại M khối lượng kim loại 13,4 gam hỗn hợp X (H = 1; C = 12; Ca = 40; Zn = 65; Al = 27; Mg = 24; Fe = 56; S = 32; O = 16; N = 14; Ag = 108; Cu = 64) - Hết (Giám thị coi thi không giải thích thêm) PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯƠNG TRÀ ĐÁP ÁN, HƯỚNG DẪN CHÂM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THỊ XÃ NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: HÓA HỌC Câu (2,5 điểm): Câu, Nội dung Điểm ý t Mỗi phương trình phản ứng Cu + Cl2 → CuCl2 (2,5đ) CuCl2 + 2NaOH đúng, chấm 0,25 điểm → Cu(OH)2 + 2NaCl t Cu(OH)2 → CuO + H2O t CuO + H2 → Cu + H2O Cu + 2FeCl3 → 2FeCl2 + CuCl2 FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 t 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O t Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe đ phân nc , xt 10 2Al2O3 → 4Al + 3O2 Câu (2,5 điểm): Hãy phân biệt chất sau mà không dùng thuốc thử khác: NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH o o o o o - Quan sát màu dung dịch, có dung dịch có màu xanh lam, dung dịch CuSO4 0,5 - Lấy mẫu thử đánh số thứ tự tương ứng - Lần lượt nhỏ dung dịch CuSO4 vừa nhận biết vào mẫu thử lại mẫu thử có kết tủa xanh lam nhận biết dung dịch NaOH, mẫu thử có tượng kết tủa 1,0 trắng nhận biết dung dịch BaCl2 : → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4 CuSO4 + 2NaOH → BaSO4 ↓ CuSO4 + BaCl2 + CuCl2 - Nhỏ dung dịch BaCl2 vừa nhận biết vào mẫu thử lại, mẫu thử có tượng xuất kết tủa trắng không tan axit nhận H 2SO4 Mẫu lại 1,0 tượng NaCl → BaSO4 ↓ + 2HCl BaCl2 + H2SO4 Câu (3,0 điểm): Cho 5,19 gam hỗn hợp kim loại A, B có hóa trị II vào lượng dư dung dịch H2SO4 96% thu dung dịch X, kết tủa Z 1,568 lit khí Y (ở đktc) Tách kết tủa Z làm sạch, sau cho vào dung dịch AgNO dư thu 2,16 gam Biết nguyên tử khối A B liên hệ với theo phương trình: 2M A + MB = 194 Xác định kim loại A, B dung dịch X PTPƯ: A + H2SO4 → ASO4 + H2 (1) Dung dịch X: ASO4; khí Y: H2; kết tủa Z; kim loại B B + 2AgNO3 (2) 0,75 → B(NO3)2 + 2Ag 2,16 = 0,02 (mol) 108 Từ (1) ⇒ nA = 0,07 (mol) nAg = Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013 Môn Hóa học 1,0 Từ (2) ⇒ nB = 0,01 (mol); nH = 1,568 = 0,07 (mol) 22,4 ⇒ 0,07 MA + 0,01 MB = 5,19 (*) Từ (*) 2MA + MB = 194 ta lập hệ phương trình, giải hệ tìm 1,0 MA = 65 ⇒ A: Zn ; MB = 64 ⇒ B: Cu Vậy A : Zn ; B : Cu ; Y : H2 ; X : ZnSO4 0,25 Câu (2,5 điểm): Cho 0,2 mol CuO phản ứng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 20%, đun nóng, sau làm nguội đến 10oC Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch Biết độ tan CuSO4 nhiệt độ 10oC 17,4 gam PT hóa học: CuO + H2SO4 → nCuSO = nH SO = nCuO = 0,2 mol CuSO4 + H2O ⇒ mCuSO4 = 0,2.160 = 32 (g); mdd H SO4 0,2.98 100 = = 98 (g) 20 Khối lượng dung dịch CuSO4 sau phản ứng: mdd sau pứ = 0,2.80 + 98 = 114 (g) Khối lượng nước có dd sau phản ứng: 114- 32 = 82 (g) ⇒ Trong dd sau phản ứng có 32 gam CuSO4 82 gam nước + Tính khối lượng CuSO4.5H2O tách ra: Gọi a số mol CuSO4.5H2O tách hạ nhiệt độ xuống 10oC ⇒ nCuSO = a mol ⇒ m H SO = 160a (g) nH O = 5a (mol) 4 0,5 0,75 0,5 ⇒ mH O = 18.5a = 90a (g) Theo công thức tính độ tan: 100 = 17,4 ⇒ a = 0,1228 (mol) 0,75 Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh tách khỏi dung dịch hạ nhiệt độ xuống 10°C 0,1228.250 = 30,7 (g) Câu (3,5 điểm): Cho 8,3 gam hỗn hợp A gồm Fe Al vào 200 ml dung dịch CuSO 1,05M Phản ứng hoàn toàn thu 15,68 gam chất rắn B gồm hai kim loại Tính thành phần % khối lượng kim loại hỗn hợp A 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu x x x x 0,75 Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu y y y Vì Al hoạt động Fe mà sản phẩm tạo thành có hai kim loại nên Al hết, Fe dư Chất rắn B gồm hai kim loại Fe (dư) Cu n CuSO = 1,05 200 = 0,21 (mol) ⇒ nCu = 0,21; mCu = 0,21 64 = 13,44 (g); 1000 mFe dư: 15,68 – 13,44 = 2,24 (g) mFe mAl phản ứng 8,3 – 2,24 = 6,06 (g) ⇒ 27x + 56y = 6,06 (1) Từ 0,5 x + y = 0,21 ⇒ 3x + 2y = 0,42 (2) 0,5 Từ (1) (2) lập hệ phương trình, giải hệ ta có x = 0,1 (mol); y = 0,06 (mol) ⇒ mFe phản ứng = 0,06 56 = 3,36 (g) ⇒ mFe ban đầu = 3,36 + 2,24 = 5,6 (g) ⇒ %Fe = 0,75 5,6.100 = 67,47 (%); %Al = 32,53 (%) 8,3 0,5 0,5 Câu (2,5 điểm): Đốt cháy hỗn hợp gồm C2H2 C2H4 tích 6,72 lít (đktc) cho toàn sản phẩm thu hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) dư Sau phản ứng kết thúc, khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng thêm 33,6 gam đồng thời có m gam kết tủa Xác định thành Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013 Môn Hóa học phần % thể tích C2H2; C2H4 có hỗn hợp tính m Gọi số mol C2H2 C2H4 hỗn hợp x; y x + y = … = 0,3 (mol) (1) 0,25 Phương trình hóa học: 0,5 t t 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O; C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O nCO = 2x + 2y ⇒ mCO = 44(2x + 2y) 0,5 nH O = x + 2y ⇒ m H O = 18(x + 2y) Khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng lên 33,6 (g) ⇒ 44(2x + 2y) + 18(x + 2y) = 0,25 33,6 (g) ⇒ 106x + 124y = 33,6 (2) Từ (1) (2) lập hệ phương trình, giải x = 0,2; y = 0,1 0,25 ⇒ % VC H = 66,67 (%); % VC H = 33,33 (%) 0,5 nCO = 2(x + y) = 0,6 (mol) = nCaCO ⇒ mCaCO = 0,6.100 = 60 (gam) 0,25 Câu (3,5 điểm): Hỗn hợp X gồm bột Fe kim loại M hóa trị II không đổi Hòa tan hết 13,4 gam hỗn hợp X vào dung dịch H 2SO4 loãng thu 4,928 lít khí dung dịch A Mặt khác cho 13,4 gam hỗn hợp X hòa tan hết dung dịch H 2SO4 đặc, đun nóng thu dung dịch cho 6,048 lít khí SO2 bay Xác định kim loại M khối lượng kim loại 13,4 gam hỗn hợp X Gọi x số mol Fe y số mol M 13,4 g hỗn hợp X Các phương trình phản ứng: Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2 ↑ (1) x x M + H2SO4 (loãng) → M(SO4) + H2 ↑ (2) ny 1,0 y 2 2 2 2 3 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O (3) 2Fe + 6H2SO4 (đặc, nóng) x 1,5x → M(SO4) + SO2 ↑ + 2H2O (4) M + 2H2SO4 (đặc, nóng) y y (3,5đ) 4,928 = 0,22 ⇒ x + y = 0,22 (5) 22,4 6,048 Từ (3) (4): nSO2 ↑ = 1,5x + y = = 0,27 ⇒ 3x + 2y = 0,54 (6) 22,4 Từ (1) (2): n H 2↑ = x+y= Từ (5), (6) suy x = 0,1 y = 0,12 Khi đó, từ 56x + My = 13,4 x = 0,1 suy My = 13,4 – 5,6 = 7,8 ⇒ My 7,8 = = 32,5 ⇒ M = 65 ⇒ M Zn 0,24 2y Trong hỗn hợp X có: mFe = 56 0,1 = 5,6 (g); mZn = 65.0,12 = 7,8 (g) 0,75 0,5 0,75 0,5 Ghi chú: + Trong phương trình hóa học, viết sai công thức hóa học không cho điểm, không nêu điều kiện không cân cho ½ số điểm phương trình + Đáp án gợi ý giải, h ọc sinh làm cách khác đáp án mà cho điểm tối đa ứng với ý, câu đề + Biểu điểm chi tiết (đến 0,25) câu, tổ giám khảo bàn bạc, thống Điểm toàn không làm tròn Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013 Môn Hóa học Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013 Môn Hóa học