PHÒNG GD&ĐT BÌNH GIANG ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG II NĂM HỌC 2013 - 2014 MÔN: HÓA HỌC - LỚP Thời gian làm bài: 150 phút (Đề gồm 01 trang) Câu (2 điểm) 1) Chỉ dùng thêm thuốc thử khác, trình bày phương pháp hóa học đơn giản (mà người nông dân thực đồng ruộng) để nhận biết loại phân bón hóa học: KNO3, Ca(H2PO4)2, NH4Cl 2) Từ hỗn hợp Na2CO3, Na2SO3, NaOH, NaCl chất vô cần thiết khác Trình bày phương pháp hóa học điều chế NaOH tinh khiết (dụng cụ thiết bị có đầy đủ) 3) Nêu tượng viết phương trình phản ứng cho thí nghiệm sau: a) Cho mẩu Na vào dung dịch FeCl2 để không khí b) Dẫn từ từ đến dư khí CO2 vào ống nghiệm đựng sẵn dung dịch NaAlO2 Câu (2 điểm) 1) Tìm công thức chất viết phương trình phản ứng hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: (1) ( 2) ( 3) (4) A → B → D → E → B Biết B, D, E hợp chất kim loại A, đốt cháy có lửa màu vàng 2) Vôi sống nung có khả hút ẩm, để không khí khả hút ẩm giảm Giải thích Nêu biện pháp để nâng cao hiệu suất sản xuất vôi sống Câu (2 điểm) 1) Chỉ từ chất: KMnO4, NaCl, H2SO4 Fe điều chế trực tiếp khí gì? Viết phương trình hóa học phản ứng tạo thành khí 2) Oxi hóa chậm m gam Fe không khí sau thời gian thu 12 gam hỗn hợp X (Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4) Để hòa tan hết X cần vừa đủ 300 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng thu 0,672 lít khí (đktc) Tính m Câu (2 điểm) Một hỗn hợp A gồm Ba Al - Cho m gam hỗn hợp A tác dụng với nước dư, thu 1,344 lít khí (đktc), dung dịch B phần không tan D - Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu 20,832 lít khí (đktc) 1) Tính khối lượng kim loại m gam A? 2) Cho 50 ml dung dịch HCl vào dung dịch B Sau phản ứng xong thu 0,78 gam kết tủa Xác định nồng độ mol dung dịch HCl Câu (2 điểm) Trộn CuO với oxit kim loại (hóa trị II không đổi) theo tỉ lệ số mol tương ứng : hỗn hợp X Cho luồng khí CO dư qua 28,8 gam X nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu chất rắn Y Để hòa tan hết Y cần 600 ml dung dịch HNO 2M, sau phản ứng thoát khí NO dung dịch chứa hai muối kim loại nói Xác định kim loại chưa biết (Cho: Fe = 56; C = 12; O = 16; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Cu = 64; Ba = 137) –––––––– Hết –––––––– Họ tên học sinh:……………………………………Số báo danh:………………… ….…… Chữ kí giám thị 1: …………………………………Chữ kí giám thị 2:……… …………… PHÒNG GD&ĐT BÌNH GIANG Câu HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG II NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Hóa Học - Lớp (Hướng dẫn chấm gồm trang) Đáp án Điểm 1.(0,5 điểm) Chọn thuốc thử là: dung dịch Canxi hiđroxit – Ca(OH)2 - Đánh số thứ tự mẫu phân bón theo thứ tự từ đến 3, lấy lượng nhỏ mẫu phân bón làm mẫu thử - Nhỏ dung dịch nước vôi vào mẫu phân trên: 0,25 - Mẫu thử xuất kết tủa Ca(H2PO4)2: Ca(H2PO4)2+ Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 4H2O - Mẫu thử có chất khí mùi khai thoát NH4Cl: 1(2 điểm) 2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O 0,25 - Không có tượng KNO3 Học sinh chọn thuốc thử khác không cho điểm 2.(0,5 điểm) Cho hỗn hợp chất vào dung dịch HCl lấy dư Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + SO2 Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O +CO2 0,25 NaOH + HCl → NaCl + H2O Cô cạn dung dịch hòa tan vào nước dung dịch NaCl Điện phân dung dịch NaCl bão hòa bình điện phân có màng ngăn thu NaOH tinh khiết: 0,25 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 (Thí sinh làm cách khác đạt điểm tối đa) 3.(1,0 điểm) a Hiện tượng: Mẩu Na tan ra, có khí không màu không mùi bay lên, xuất kết tủa màu trắng xanh, sau kết tủa chuyển thành màu nâu đỏ để không khí 0,25 2Na + 2.H2O → 2NaOH + H2 ↑ FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl 0,25 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 b Hiện tượng: - Xuất kết tủa keo trắng, kết tủa tăng dần đến lượng định không đổi CO2 dư 0,25 0,25 CO2+ NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 ↓ + NaHCO3 1.(1,25 điểm) B,D,E hợp chất kim loại A, đốt cháy có lửa màu vàng nên A Na; B,D,E hợp chất Na B: NaOH; D: NaHCO3; E: Na2CO3 0,25 2Na + 2H2O (1) → 2NaOH + H2 NaOH + CO2 (2) → NaHCO3 1,0 NaHCO3 + NaOH Na CO + H O (3) → → BaCO3 + 2NaOH Na2CO3 + Ba(OH)2 (4) Mỗi phương trình 0,25 điểm (Thí sinh chọn chất khác Na, đạt điểm tối đa) 2(2 điểm) 2.(0,75 điểm) - Vôi sống nung để không khí khả hút ẩm giảm vôi sống phản ứng với nước khí CO2 không khí CaO + H2O → Ca(OH)2 CaO + CO2 → CaCO3 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O - Vôi sống sản xuất từ đá vôi theo PTHH sau: to CaCO3 → CaO + CO2 - Để nâng cao hiệu suất sản xuất vôi sống có biện pháp sau: + Kích thước đá vôi cho vào lò phải vừa phải( Nếu to bị sống vôi, nhỏ tắt lò) + Giữ nhiệt độ lò ổn định 9000 C + Quạt thông khí, làm cho lượng khí CO2 thoát nhanh tốt (tránh phản ứng ngược lại) 1.(1,0 điểm) Có thể điều chế khí: O2, H2, SO2, HCl to 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑ H2SO4 loãng + Fe → FeSO4 + H2↑ 6H2SO4 (đặc, nóng) + 2Fe → Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2↑ H2SO4 (đặc, nóng) + 2NaCl → Na2SO4 + 2HCl↑ to 2KMnO4 + 16NaCl + 8H2SO4 → 2KCl+ 8Na2SO4 +2MnCl2 + 5Cl2↑+8H2O Mỗi phương trình 0,2 điểm 2.(1,0 điểm) to 2Fe +O2 → 2FeO ( 1) 3(2 điểm) to 4Fe + 3O2 → Fe2O3 ( 2) to 3Fe+2O2 → Fe3O4 ( 3) Fe + 2HCl (4) → FeCl2+ H2 FeO + 2HCl (5) → FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl (6) → 2FeCl3 + 3H2O Fe3O4 + 8HCl (7) → 2FeCl3 + FeCl2 +4H2O Ta có: nH = - Cho m A vào nước dư: Ba tan hết, Al tan phần: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 x x x 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 x x 3x = 0,5 0,25 0,25 0,672 = 0,03 ( mol); nHCl = 1.0,3 = 0,3 (mol) 22,4 Theo ( 4) : nHCl = 2nH2 = 0,06 ( mol) Ta có : n(HCl) = nHCl (hoà tan oxit ) + nHCl (pư với Fe) => 0,3 = nHCl(hoà tan oxit ) + 2.0,03 => nHCl(hoà tan oxit ) = 0,3 – 0,06 = 0,24 (mol) Theo pt (5), (6), (7): nO(oxit) = 1/2 nHCl(hoà tan oxit ) = 0,12 (mol) => m = mX – mO(oxit) = 12 – 0,12.16 = 10,08 gam 1.(1,0 điểm) nH 0,25 1,344 22,4 = 0,06(mol) => 4x = 0,06 => x = 0,015 (mol) mBa = 0,015.137= 2,025(g) 0,25 0,25 (1) (2) 0,25 0,25 4(2điểm) - Cho 2m A vào Ba(OH)2 dư Ba Al tan hết: n H2 (1) = 0, 015.2 = 0, 03(mol) → n H2 (2) = 0,9(mol) Theo (2): n Al = nH = 20,832 22,4 = 0,93 (mol) 0, 6.27 n H2 (2) = 0, 6(mol) → m Al = = 8,1(g) 0,25 0,25 2.(1,0 điểm) Dung dịch B: Ba(AlO2)2 : 0,015 mol; nAl ( OH ) 0,78 = 78 = 0,01(mol) Trường hợp 1: HCl thiếu Ba(AlO2)2 + 2HCl + 2H2O → 2Al(OH)3 + BaCl2 ( 3) Theo (3) : nHCl = CM(ddHCl) = 0,01 0,05 nAl ( OH ) = 0,01( mol) = 0,2M Trường hợp 2: HCl dư Ba(AlO2)2 + 2HCl + 2H2O → 2Al(OH)3 + BaCl2 ( 3) 0,015 0,03 0,03 Al(OH)3 + 3HCl (4) → AlCl3 + 3H2 (0,03- 0,01) 0,02 CM(ddHCl) = 0,5 0,03 + 0,06 = 1,8 M 0,05 Gọi kim loại hóa trị II M Công thức hóa hoc oxit MO - Trường hợp 1: MO bị CO khử to CuO + CO → Cu + CO2 (1) to MO + CO → M + CO2 (2) 3Cu + 8HNO3 (3) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3M + 8HNO3 (4) → 3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O Gọi số mol CuO x, số mol MO 2x 0,5 0,5 Số mol HNO3 = 0,6 = 1,2 ( mol) 5(2 điểm) Ta có hệ phương trình sau 80.x + ( M + 16).2 x = 28,8 8 / 3.x + / 3.2 x = 1,2 Giải hệ cho x = 0,15 MM = 40(g) M Ca.Trường hợp không thỏa mãn vìCaO không bị CO khử - Trường hợp 2: MO không bị CO khử to CuO + CO → Cu + CO2 (1) to 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3) MO + 2HNO3 (5) → M(NO3)2 + H2O Gọi số mol CuO a số mol MO 2a 0,25 0,25 0,5 80.a + ( M + 16).2a = 28,8 8 / 3.a + 4a = 1,2 Ta có hệ phương trình sau Giải hệ cho x = 0,18 MM = 24(g) M Mg.Trường hợp thỏa mãn MgO không bị CO khử 0,25 0,25 Ghi chú: - Thí sinh viết phương trình hóa học có cách làm khác với hướng dẫn chấm mà cho điểm tương đương - Phương trình hóa học viết không cân thiếu điều kiện cần thiết trừ 1/2 số điểm phương trình - Bài toán phương trình viết sai chất, không cân không cho điểm