SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ KHÁNHHÒA NĂM HỌC 2006-2007 MÔN THI : HÓA HỌC (Vòng 1) ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian phát đề) BẢNG A Ngày thi : 23 – 3 – 2007 (Đề thi có 2 trang) Câu 1 :4,50 điểm 1. Có những muối sau : (A) : CuSO 4 ; (B) : NaCl ; (C) : MgCO 3 ; (D) : ZnSO 4 ; (E) : KNO 3 . Hãy cho biết muối nào : a) Không nên điều chế bằng phản ứng của kim loại với axit . Vì sao ? b) Có thể điều chế bằng phản ứng của kim loại với dung dịch axit H 2 SO 4 loãng. c) Có thể điều chế bằng phản ứng của dung dịch muối cacbonat với dung dịch axit clohidric. d) Có thể điều chế bằng phản ứng trung hòa giữa hai dung dịch. e) Có thể điều chế bằng phản ứng của muối cacbonat không tan với dung dịch axit sunfuric. 2. Có các lọ đựng riêng rẽ các dung dịch không dán nhãn : NaCl, NaOH, H 2 SO 4 , HCl, Ba(OH) 2 , MgSO 4 . Không dùng thêm thuốc thử khác, hãy trình bày cách phân biệt và viết phương trình hóa học minh họa. Câu 2 : 3,75 điểm 1. Từ CuS, H 2 O, NaCl, các phương tiện và các điều kiện phản ứng, viết các phương trình phản ứng hóa học điều chế Cu(OH) 2 . 2. Cho 44gam hỗn hợp muối NaHSO 3 và NaHCO 3 phản ứng hết với dung dịch H 2 SO 4 trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp khí A và 35,5gam muối Na 2 SO 4 duy nhất. Trộn hỗn hợp khí A với oxi thu được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với hidro là 21. Dẫn hỗn hợp khí B đi qua xúc tác V 2 O 5 ở nhiệt độ thích hợp, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí C gồm 4 chất có tỉ khối so với hidro là 22,252. Viết các phương trình hóa học và tìm thành phần % về thể tích của SO 3 trong hỗn hợp khí C. Câu 3 : 4,50 điểm 1. Có hỗn hợp hai muối : Na 2 CO 3 .10H 2 O và CuSO 4 .5H 2 O . Bằng thực nghiệm, hãy nêu cách xác định thành phần% khối lượng từng muối trong hỗn hợp. 2. Cho sơ đồ các phản ứng : (A) → (B) + (C) + (D) ; (C) + (E) → (G) + (H) + (I) (A) + (E) → (G) + (I) + (H) + (K) ; (K) + (H) → (L) + (I) + (M) Hoàn thành các phương trình phản ứng trên và ghi rõ điều kiện phản ứng. Biết (D), (I), (M) là các đơn chất khí, khí (I) có tỷ khối so với khí metan là 4,4375. Để trung hoà 2,8 gam kiềm (L) cần 200 ml dung dịch HCl 0,25M. Câu 4 : 3,75 điểm 1. Trộn 200 ml dung dịch HCl 1M với 200 ml dung dịch H 2 SO 4 1M thu được 400 ml dung dịch A. Tính nồng độ mol/l mỗi chất trong dung dịch A. 2. Cho 19,05 gam một hỗn hợp bột Fe, Zn hoà tan vừa đủ trong 400 ml dung dịch A tạo ra dung dịch B và V (lít) H 2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính V , tính khối lượng hỗn hợp muối trong dung dịch B và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. 3. Khi lấy V ( lít ) H 2 ở trên khử vừa đủ 19,6 gam hỗn hợp CuO và Fe x O y tạo ra hỗn hợp kim loại C, ngâm hỗn hợp kim loại C trong dung dịch HCl dư thu được 0,5V (lít ) H 2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Xác định công thức oxit sắt. Tính khối lượng hỗn hợp C. Câu 5 : 3,50 điểm Cho hỗn hợp A gồm ba hidrocacbon X, Y, Z có công thức phân tử lần lượt là : C n H 2n + 2 ; C n H 2n ; C n H 2n – 2 . Biết X chứa 20% hiđro về khối lượng. 1. Xác định công thức phân tử X, Y, Z và viết công thức cấu tạo đầy đủ của chúng. 2. Viết một phương trình phản ứng thể hiện tính chất hoá học đặc trưng của X và giải thích. 3. Trình bày phương pháp hoá học tách Z từ hỗn hợp A. 4. Đốt cháy hoàn toàn V (lít) hỗn hợp A ở điều kiện tiêu chuẩn , cho toàn bộ sản phẩm cháy sục vào một bình đựng dung dịch nước vôi trong, dư thấy xuất hiện 4 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch trong bình nước vôi giảm a (gam). Tính V và tìm khoảng giới hạn của a. ------------------HẾT------------------ Ghi chú : Cho phép thí sinh sử dụng máy tính cá nhân và bảng HTTH các nguyên tố hóa học. Giáo viên coi thi không giải thích gì thêm. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ KHÁNHHÒA NĂM HỌC 2006-2007 ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN THI : HÓA HỌC (Vòng 1) BẢNG A Câu 1 : 4,50 điểm 1a) B. NaCl ; E. KNO 3 ; A. CuSO 4 (Vì gây nỗ, không an toàn). 1b) D. ZnSO 4 1c) B. NaCl 1d) B. NaCl ; E. KNO 3 1e) A. CuSO 4 ; D. ZnSO 4 . Biểu điểm : + 1a = 0,5 điểm + 1b → 1e = 0,25 . 4 = 1,0điểm 2. Bước 1 : Lấy mẫu thử các chất ở từng lọ vào các ống nghiệm và đánh số thứ tự tương ứng với các lọ. Bước 2 : Nhận biết các cặp chất : Ba(OH) 2 và MgSO 4 , H 2 SO 4 và NaOH, là NaCl và HCl Lần lượt cho các dung dịch vào với nhau và thấy : - 2 dung dịch có 2 lần tạo kết tủa, đó là Ba(OH) 2 và MgSO 4 , do có các p.ư : Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2H 2 O (1) Ba(OH) 2 + MgSO 4 → BaSO 4 ↓ + Mg(OH) 2 ↓ (2) 2NaOH + MgSO 4 → Na 2 SO 4 + Mg(OH) 2 ↓ (3) - 2 dung dịch có 1 lần tạo kết tủa, đó là H 2 SO 4 và NaOH, do có phản ứng (1) và(3). - 2 dung dịch không tạo kết tủa, đó là NaCl và HCl Bước 3 : Nhận biết HCl, NaOH, H 2 SO 4 , NaCl : Lấy 2 dung dịch không tạo kết tủa ở trên lần lượt cho vào kết tủa của 2 dung dịch có 1 lần tạo kết tủa. Trường hợp dung dịch cho vào làm tan một kết tủa thì dung dịch cho vào là HCl, dung dịch có 1 lần tạo kết tủa là NaOH , vì : Mg(OH) 2 + 2HCl → MgCl 2 + 2H 2 O (4) Dung dịch có 1 lần tạo kết tủa còn lại là H 2 SO 4 (ở đây kết tủa không tan). Dung dịch cho vào không làm tan kết tủa nào là dung dịch NaCl. Bước 4 : Nhận biết Ba(OH) 2, MgSO 4 : Lấy dung dịch NaOH vừa nhận được ở trên cho vào 2 dung dịch có 2 lần tạo kết tủa. Dung dịch nào không tạo kết tủa với NaOH là dung dịch Ba(OH) 2 . Dung dịch nào tạo kết tủa với NaOH là dung dịch MgSO 4 (có phản ứng theo 3). Biểu điểm : + Nhận biết được mỗi chất cho : 0,50 điểm . 6 chất = 3,0 điểm Câu 2 : 3,75 điểm 1. Điều chế NaOH, Cl 2 , H 2 : Điện phân dung dịch NaCl : 2NaCl + 2H 2 O → andpcomangng 2NaOH + Cl 2 + H 2 Điều chế HCl : H 2 + Cl 2 → 0 t 2HCl Điều chế O 2 : Điện phân nước : 2H 2 O → pd. 2H 2 + O 2 Điều chế CuO : 2CuS + 3O 2 → 0 t 2CuO + 2SO 2 Điều chế CuCl 2 : CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O Điều chế Cu(OH) 2 : CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + 2NaCl Chú ý : CuS không tan trong HCl, H 2 SO 4 loãng. Biểu điểm : + 6 phương trình điều chế . 0,25 = 1,5 điểm 2. Các phương trình phản ứng : 2NaHSO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2SO 2 + H 2 O (1) 2NaHCO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2CO 2 + H 2 O (2) Số mol Na 2 SO 4 = (35,5 : 142) = 0,25 Đặt số mol NaHSO 3 , NaHCO 3 lần lượt là x và y, ta có : 104x + 84y = 44 (I) Theo (1) và (2) ta có : x + y = 0,5 (II) Giải hệ (I) và (II) ta có : x = 0,1 ; y = 0,4 Hỗn hợp khí B gồm 0,1mol SO 2 ; 0,4mol CO 2 ; Đặt số mol O 2 là z, ta có : Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp B là : 21.2 = 42. Vậy : z z ++ ++ 4,01,0 .324,0.441,0.64 = 42 → z = 0,3 Phương trình hóa học tạo hỗn hợp C : 2SO 2 + O 2 → 5 OV 2SO 3 (3) Gọi số mol SO 2 là a. Theo (3) , ta có : số mol O 2 phản ứng là 0,5a ; số mol SO 3 tạo ra là a Trong hỗn hợp B có (0,1 – a) mol SO 2 (chưa phản ứng) ; (0,3 – 0,5) mol O 2 (chưa phản ứng) ; 0,4mol CO 2 (khơng phản ứng) ; a mol SO 3 (tạo ra). Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp C là : 22,252.2 = 44,504 Ta có : ]4,0)5,03,0()1,0[( ]804,0.44)5,03,0(32)1,0(64[ aaa aaa ++−+− ++−+− = 44,504 → a = 0,09 Trong hỗn hợp C, số mol SO 2 là : 0,1 – 0,09 = 0,01 Số mol O 2 là : 0,3 - 0,045 = 0,255 Số mol CO 2 là : 0,4 ; số mol SO 3 = 0,09 Tổng số mol : 0,01 + 0,255 + 0,4 + 0,09 = 0,755 Phần trăm thể tích SO 3 trong C : 755,0 %100.09,0 = 11,92% Biểu điểm : + 3 phương trình (1), (2), (3) . 0,25 = 0,75 điểm + Tính đến kết quả % thể tích SO 3 = 1,50 điểm Câu 3: 4,50 điểm 1/ Bằng thực nghiệm, nêu cách xác đònh thành phần% khối lượng từng muối trong hỗn hợp - Tiến hành cân khối lượng hỗn hợp ban đầu (m 1 gam) - Tiến hành nung hỗn hợp đến khối lượng không đổi, rồi lại cân chất rắn còn lại (m 2 gam) Như vậy : gọi nNa 2 CO 3 .10H 2 O = x (mol) và nCuSO 4 .5H 2 O = y (mol) Ta có hệ phương trình : 286x + 250y = m 1 và 106x + 160y = m 2 ⇒ x và y ⇒ % Na 2 CO 3 .10H 2 O và %CuSO 4 .5H 2 O Biểu điểm : + Tính đúng % của các muối = 0,75 điểm 2/ Hoàn thành các phương trình phản ứng trên và ghi rõ điều kiện phản ứng : M(I) = 16.4,4375 = 71 ⇒ (I) là Cl 2 Theo sơ đồ ta suy ra : (A) : KMnO 4 (B) : K 2 MnO 4 (C) : MnO 2 (D) : O 2 (M) : H 2 (E) : HCl (G) : MnCl 2 (H) : H 2 O (K) : KCl (L) : KOH Biểu điểm : + Suy luận đúng mỗi chất cho:. 0,25. 11 = 2,75 điểm Các phương trình phản ứng : 2KMnO 4 → t o K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑ MnO 2 + 4HCl → t o MnCl 2 + Cl 2 ↑ + 2H 2 O (H) 2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 5Cl 2 ↑ + 8H 2 O + 2KCl 2KCl + 2H 2 O → dpdd 2KOH + Cl 2 ↑ + H 2 ↑ Biểu điểm : + Đúng mỗi phương trìnht cho:. 0,25. 4 = 1,00 điểm Câu 4: 3,75 điểm 1/ Tính nồng độ mol/L mỗi chất trong dung dòch A : Vì thể tích trộn bằng nhau nên nồng độ mỗi chất bò giảm 2 lần : C M ( HCl ) = 0,5 M C M ( H 2 SO 4 ) = 0,5 M Biểu điểm : + Tính đúng mỗi C M cho:. 0,25. 2C M = 0,5 điểm 2/ Tính V, khối lượng hỗn hợp muối trong dung dòch B và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu : - Các phương trình phản ứng xảy ra : Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 ↑ Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 ↑ Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ↑ - Theo ptpư : nH 2 = ½ nHCl + nH 2 SO 4 = ½ . 0,2.1 + 0,2.1 = 0,3 (mol) ⇒ V = 6,72 (Lít) - Khối lượng hỗn hợp muối trong dung dịch B = 19,05 + 0,2.35,5 + 0,2.96 = 45,35 (gam) - Gọi nFe = x (mol) nZn = y (mol) - Ta có hệ phương trình : 56x + 65y = 19,05 và nH 2 = nFe + nZn = x + y = 0,3 ⇒ x = 0,05 y = 0,25 ⇒ mFe = 2,8 (gam) mZn = 16,25 (gam) Biểu điểm : + Tính đúngV (H 2 ) cho: = 0,50 điểm + Tính đúng khối lượng hỗn hợp muối trong B = 0,50 điểm + Tính đúng khối lượng mỗi kim loại cho 0,50. 2 = 1,0 điểm 3/ Xác đònh công thức oxit sắt - tính khối lượng hỗn hợp C : nCuO = a (mol) nFe x O y = b (mol) CuO + H 2 → t o Cu + H 2 O a a a Fe x O y + yH 2 → t o xFe + yH 2 O b yb xb Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ xb xb Ta có : 80a + (56x + 16y)b = 19,6 (gam) a + yb = 0,3 xb = 0,15 Giải hệ phương trình : xb = 0,15 yb = 0,2 a = 0,1 ⇒ x/y = ¾ ⇒ công thức oxit sắt là Fe 3 O 4 ⇒ b = 0,05 Khối lượng hỗn hợp C = 0,1.64 + 0,05.3.56 = 14,8gam Biểu điểm : + Tính đúngcơng thức oxit sắt cho: = 0,75 điểm + Tính đúng khối lượng hỗn hợp C = 0,50 điểm Câu 5 3,50 điểm 1/ Xác đònh công thức phân tử X, Y, Z và viết công thức cấu tạo đầy đủ của chúng : %H trong X = )214( 100).22( + + n n = 20 ⇒ n = 2 ⇒ X : C 2 H 6 ; Y : C 2 H 4 ; Z : C 2 H 2 CTCT đầy đủ : C C H H H H H H C C H H H H H C C H (X) (Y) (Z) Biểu điểm : + Viết đúng mỗi chất cho: 0,5điểm . 3 = 1,50 điểm 2/ Phương trình phản ứng thể hiện tính chất hoá học đặc trưng của X và giải thích : CH 3 – CH 3 + Cl 2 askt CH 3 – CH 2 Cl + HCl Biểu điểm : + Viết đúng phương trình và giải thích cho: = 0,50 điểm 3/ Trình bày phương pháp hoá học tách Z từ hỗn hợp A : Cho hỗn hợp A tác dụng với Ag 2 O / NH 3 , thu lấy kết tủa ; sau đó cho kết tủa tác dụng với dung dich HCl, ta lại được khí C 2 H 2 . CH ≡ CH + Ag 2 O → 3 NH CAg ≡ CAg ↓ + H 2 O CAg ≡ CAg ↓ + 2HCl → CH ≡ CH + 2AgCl ↓ Biểu điểm : + Tách đúng cho: = 0,50 điểm 4/ Tính V và tìm khoảng giới hạn của a : Phương trình phản ứng cháy : C 2 H 6 + 7/2 O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O C 2 H 4 + 3 O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O C 2 H 2 + 5/2 O 2 → 2CO 2 + H 2 O CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O Theo 4 ptpư : n (hh A) = ½ nCO 2 = ½ nCaCO 3 = 0,02 (mol) ⇒ V = 0,448 (Lít) và : 0,02 (mol) < số mol H 2 O < 0,06 (mol) ⇒ 0,36 (gam) < khối lượng H 2 O < 1,08 (gam) Khối lượng CO 2 = 0,04.44 = 1,76 (gam) ⇒ 2,12 (gam) < khối lượng H 2 O + khối lượng CO 2 < 2,84 (gam) ⇒ 4 – 2,84 < a < 4 – 2,12 ⇒ 1,16 (gam) < a < 1,88 (gam) Biểu điểm : + Tính đúngV (hỗn hợp) cho: = 0,50 điểm + xác định đúng khoảng giới hạn = 0,50 điểm ------------------------------- . c) Có thể điều chế bằng phản ứng c a dung dịch muối cacbonat với dung dịch axit clohidric. d) Có thể điều chế bằng phản ứng trung h a gi a hai dung dịch Đ O TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ KHÁNH H A NĂM HỌC 2006-2007 Đ P ÁN Đ THI CHÍNH THỨC MÔN THI : H A HỌC (Vòng 1) BẢNG A Câu 1 : 4,50 điểm