PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀM YÊN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP THCS NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 01 trang) Câu 1: (4,0 điểm) Không dùng thêm thuốc thử trình bày cách nhận biết dung dịch không màu chứa bình bị nhãn sau: Ba(HCO 3)2, K2CO3, K2SO4, KHSO3, KHSO4 Viết phương trình hóa học (nếu có) Câu 2: (5,0 điểm) Viết phương trình hoá học thể theo sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện có) FeCl2 (2) Fe(NO3)2 (3) Fe(OH)2 (1) Fe (4 ) (9) (11) (10) (12) (13) Fe2O3 (5) FeCl3 (6) Fe(NO3)3 (7) Fe(OH)3 (8) Câu 3: (4,0 điểm) Khử lượng oxit sắt chưa biết H2 nóng dư Sản phẩm tạo hấp thụ 100 gam axit H2SO4 98% nồng độ axit giảm 3,405% Chất rắn thu sau phản ứng khử hòa tan axit H2SO4 loãng thoát 3,36 lít H2 (đktc) Tìm công thức oxit sắt bị khử Câu 4: (4,0 điểm) Khử hoàn toàn 38,4 gam hỗn hợp CuO FeO nhiệt độ cao CO dư Sau phản ứng thu m gam hỗn hợp kim loại hỗn hợp khí X Chia hỗn hợp khí X thành phần nhau: - Phần cho tác dụng với dung dịch có chứa 0,2 mol Ca(OH) thu 15 gam kết tủa trắng - Phần cho tác dụng với 500 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng đến khan thu m2 gam muối Xác định khối lượng m kim loại khối lượng m2 muối Câu 5: (3,0 điểm) Hòa tan 14,2 gam hỗn hợp A gồm MgCO3 muối cacbonat kim loại R lượng vừa đủ dung dịch HCl 7,3% thu dung dịch D 3,36 lít khí CO đktc Thêm 32,4 gam nước vào dung dịch D dung dịch E Nồng độ MgCl2 dung dịch E 5% Xác định kim loại R thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp A (Thí sinh phép sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn máy tính cầm tay) - HẾT - PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN HÀM YÊN HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn thi: HOÁ HỌC CÂU NỘI DUNG +) Trích mẫu thử +) Đun nóng mẫu thử nếu: - Có khí bay kết tủa trắng nhận Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2 t → BaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O - Có bọt khí mùi hắc thoát kết tủa nhận dung dịch KHSO3 2KHSO3 t → K2SO3 + SO2 ↑ + H2O - Không có tượng dung dịch lại +) Cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào mẫu thử lại nếu: - Có khí thoát có kết tủa trắng nhận KHSO4 Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 → BaSO4 ↓ + K2SO4 + 2CO2 ↑ + 2H2O - Có kết tủa trắng K2CO3, K2SO4 → BaCO3 ↓ + 2KHCO3 Ba(HCO3)2 + K2CO3 → BaSO4 ↓ + 2KHCO3 Ba(HCO3)2 + K2SO4 +) Cho KHSO4 vào mẫu thử K2CO3, K2SO4 nếu: - Có khí thoát nhận K2CO3 → 2K2SO4 + CO2 ↑ + H2O 2KHSO4 + K2CO3 - Không có tượng K2SO4 o o (1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ → 2AgCl ↓ + Fe(NO3)2 (2) FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(OH)2 ↓ + 2KNO3 (3) Fe(NO3)2 + 2KOH (4) 4Fe(OH)2 + O2 t → 2Fe2O3 + 4H2O → 2FeCl3 (5) 2Fe + 3Cl2 → 3AgCl ↓ + Fe(NO3)3 (6) FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(OH)3 ↓ + 3KNO3 (7) Fe(NO3)3 + 3KOH t (8) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O → 2FeCl3 (9) 2FeCl2 + Cl2 → 3FeCl2 (10) 2FeCl3 + Fe (11) 2Fe(NO3)3 + Fe → 3Fe(NO3)2 (12) 4Fe(NO3)2 + O2 + 4HNO3 → 4Fe(NO3)3 + 2H2O (13) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O t → 4Fe(OH)3 o o o Gọi công thức oxit sắt là: FexOy ĐIỂM 4,0 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 0,25 0,25 5,0 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 4,0 0,25 Phản ứng khử: FexOy + yH2 t →xFe + yH2O Theo giả thiết: o C % H SO4 = 98 = 0, 98 − 0, 03405 = 0, 94595 100 + mH 2O ⇒ mH 2O = 3, gam; nH 2O = 0, 2mol 3, 36 nH = = 0,15mol 22, Phản ứng Fe với H2SO4 loãng: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 ↑ 0,15 0,15 Số mol oxi FexOy = số mol H2O = 0,2 mol x 0,15 = = Ta có: y 0, Vậy CTHH oxit sắt là: Fe3O4 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 - Gọi số mol CuO a mol; FeO b mol Ta có: 80a + 72b = 38,4 (1) PTHH: CuO + CO t → Cu + CO2 a a a a t FeO + CO → Fe + CO2 b b b b - Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 xảy trường hợp: +) Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư, CO2 bị tác dụng hết: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O 0,5 0,25 0,5 0,5 4,0 0,25 o o Ta có: a + b 15 = = 0,15 hay a + b = 0,3 (2) 100 Giải (1) (2) ta : a = 2,1; b = - 1,8 (loại) +) Trường hợp 2: Ca(OH)2 hết, kết tủa bị tan phần: Ta có: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 Theo phương trình số mol CO2 phần 0,25 mol hay: a + b = 0,5 (3) Giải (1) (3) ta được: a = 0,3; b = 0,2 Khối lượng hai kim loại là: m = 64a + 56b = 30,4 g Trong thí nghiệm với NaOH, ta có: nNaOH = 0,5mol 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 → Na2CO3 + H2O CO2 + 2NaOH 0,25 0,5 0,25 Khối lượng muối: m2 = 0,25.106 = 26,5 gam 0,25 3,0 Đặt công thức muối cacbonat kim loại R R 2(CO3)x (x 0,25 hóa trị R) PTHH: → MgCl2 + CO2 ↑ + H2O MgCO3 + 2HCl (1) 0,25 → 2RClx + xCO2 ↑ + xH2O (2) R2(CO3)x + 2xHCl 0,25 3,36 = 0,15mol ⇒ mCO2 = 0,15.44 = 6, 6( gam) Ta có: nCO2 = 0,25 22, Từ (1) (2): nHCl = 2nCO = 2.0,15 = 0,3mol 0,25 0,3.36,5.100 0,25 = 150( gam) mdung dịch HCl = 7,3 0,25 mdung dịch E = 150 + 14,2 - 6,6 + 32,4 = 190 (gam) 190.5 9,5 mMgCl2 = = 9,5 g ⇒ nMgCl2 = = 0,1mol 0,25 100 95 Từ (1): 0,25 nMgCO3 = nCO2 = nMgCl2 = 0,1mol ⇒ nCO2 (2) = 0, 05mol ; mMgCO3 = 8, gam Vậy: mR2 (CO3 ) x = 14, − 8, = 5,8 gam Ta có: 0,1( 2MR + 60x) = 5,8 Với x = 2; MR = 56 Vậy R Fe %MgCO3 = 59,15%; %FeCO3 = 40,85% 0,25 0,25 0,25 Lưu ý: - Trong phương trình phản ứng thiếu điều kiện cân sai trừ nửa số điểm PT đó, sử dụng để tính toán phần sau không tính điểm phần kiến thức có liên quan - Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa Ma trận: Cấp độ Tên chủ đề (nội dung,chương ) Vận dụng Nhận biết Thông hiểu Cấp độ thấp Số câu: Số điểm: Tỉ lệ : 5đ 25% Oxit - Dựa vào CTHH PTHH tìm công thức oxít Số câu : Số điểm : Tỉ lệ : 4đ 20% 4đ 20% -Vận dụng kiến thức tính theo PTHH tính chất axit để tìm CTHH 3đ 15% Axit Số câu: Số điểm: Tỉ lệ: - Vận dụng tính chất dung dịch bazơ tác dụng với CO2 để tính toán khối lượng 4đ 20% Bazơ Số câu: Số điểm: Tỉ lệ: Số câu : Số điểm : Tỉ lệ: Cấp độ cao - Dựa vào tính chất hóa học hợp chất vô để hoàn thiện sơ đồ phản ứng 5đ 25% MQH loại hợp chất vô Muối Cộng - Dựa vào tính chất hóa học loại muối để phân biệt chúng 4đ 20% 3đ 15% 4đ 20% 4đ 20% Tổng số câu: Tổng số điểm: Tỉ lệ: 4đ 20% 5đ 25% 8đ 40% 3đ 15% 20đ 100%