1 SỞ GIÁO DUC VÀ ĐÀO TẠO CÀ MAU ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THCS NĂM HỌC 2017-2018 Mơn thi: Hóa học Ngày thi: 01 – –2018 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu I: (4,75 điểm) (2,25 điểm) Cho hình vẽ mơ tả điều chế Clo phòng thí nghiệm sau: a Hãy xác định X chất gì? Giải thích vai trò X thí nghiệm trên? Có thể thay dung dịch X CaO khơng? Vì sao? b Trong phòng thí nghiệm, để điều chế lượng khí Clo người ta dùng m1 (gam) MnO2 (chứa 2% tạp chất trơ) dùng m2 (gam) KMnO4 (chứa 10% tạp chất trơ) tác dụng với dung dịch HCl dư Viết phương trình phản ứng so sánh m1 với m2? (2,5 điểm) Từ tinh bột chất vô cần thiết khác xem có, viết phẳn ứng điều chế etylaxetat, polietilen (PE), caosu buna, andehyt axetic etylclorua? Câu II: (4,0 điểm) (1,25 điểm) Cần lấy ml nước cất để pha chế 80 gam đung dịch CuSO4 15% từ CuSO4.5H2O Nêu cách pha chế? (2,75 điểm) Cumen nguyên liệu quan trọng dùng điều chế chất hữu có nhiều ứng dụng phenol aexeton Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Cumen hấp thụ toàn sản phẩm vào 500 ml dung dịch Ca(OH)2 2,3M thu kết tủa khối lượng dung dịch tăng 50,8 gam, cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được, kết tủa lại tăng thêm, tổng khối lượng lần kết tủa 243,05 gam a Xác định công thức phân tử Cumen? Biết thành phần Cumen có nguyên tố C H b Xác định công thức cấu tạo Cummen ? Biết khơng làm màu dung dịch brom đun nóng với brom có mặt ánh sáng cho hai sản phẩm monobrom Viết phương trình phản ứng? Câu III: (4,25 điểm) (1,0 điểm) Bột kim loại Ag có lẫn Fe, Cu Chỉ dùng hóa chất trình bày cách tốt để thu Ag tinh khiết? Viết phương trình phản ứng xảy ra? (3,25 điểm) Nung nóng m gam hỗn hợp A gồm bột Al sắt oxit FexOy điều kiện khơng có khơng khí, hỗn hợp B Nghiền nhỏ, trộn B chia làm hai phần Phần có khối lượng 14,49 gam hòa tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu dung dịch C 5,544 lít khí SO2 (điều kiện tiêu chuẩn) Phần tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng, thấy giải phóng 0,336 lít khí H2 (điều kiện tiêu chuẩn) lại 2,52 gam chất rắn Các phản ứng xảy hồn tồn a Viết phương trình phản ứng xảy ra? b Xác định công thức oxit sắt tính m? Câu IV: (4,0 điểm) (2,0 điểm) Sục khí (A) vào dung dịch (B) có màu vàng thu chất rắn (C) màu vàng dung dịch (D) Khí (X) màu vàng lục tác dụng với khí (A) nước tạo (Y) (F), thêm BaCl2 vào dung dịch có kết tủa trắng Khí (A) tác dụng với dung dịch chất (G) muối nitrat kim loại tạo kết tủa (H) màu đen Đốt cháy (H) oxi ta chất lỏng (I) màu trắng bạc Xác định A, B, C, D, F, G, H, I, X, Y viết phương trình hóa học phương trình phản ứng? (2,0 điểm) a Khi làm khan ancol (rượu) etylic có lẫn nước người ta dùng cách sau: + Cho CaO nung vào rượu + Cho Na2SO4 khan vào rượu Hãy giải thích ? Viết phương trình phản ứng có? b Tính khối lượng glucozơ cần dùng trình lên men để tạo thành lít ancol (rượu) etylic 46 (biết hiệu suất phản ứng 90%) d C2H 5OH = 0,8 g/ml? Câu V: (3,0 điểm) Hòa tan 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe Cu 87,5 gam dung dịch HNO3 50,4%, sau kim loại tan hết thu dung dịch X hỗn hợp khí B gồm khí NO NO2 Thêm 500 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu kết tủa Y dung dịch Z Nung Y không khí đến khối lượng khơng đổi thu 16 gam chất rắn Cô cạn dung dịch Z chất rắn T Nung T đến khối lượng t0 khơng đổi có phản ứng 2KNO3 2KNO2 + O2 thu 41,05 gam chất rắn (Biết phản ứng xảy hồn tồn) a Tính phần trăm theo khối lượng kim loại A b Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch X Cho Mg =24; Al =27; Cl =35,5; H =1; C =12; O =16; Cu =64; K =39; N =14 Fe =56; Na =23 ; Zn =65; Ba =137; Ca =40; Br =80; S =32; Mn =55 -HẾT HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG HÓA HỌC TỈNH CAD MAU NĂM HỌC 2017-2018 Câu I a Chất X H2SO4 đặc Do H2SO4 đặc háo nước khơng tác dụng với khí Cl2, nên lắp bình đựng H2SO4 đặc để hấp thụ nước, làm khơ khí Cl2 Khơng thể thay H2SO4 đặc CaO, xảy phản ứng khí Cl2 với sản phẩm trình hút ẩm CaO + H2O Ca(OH)2 Cl2 + Ca(OH)2 rắn CaOCl2 + H2O 0, 02m 0,1m b n MnO = mol ; n KMnO mol 87 158 MnO2 + 4HCl đặc MnCl2 + 2H2O + Cl2 0, 02m1 0, 02m1 (mol) 87 87 KMnO4 + 8HCl đặc MnCl2 + KCl + 4H2O + 2,5Cl2 0,1m 0, 25m (mol) 158 158 0, 02m1 0, 25m Ta có: = m1 6,88m 87 158 - Điều chế PE (polietilen): t (ax ) –C6H10O5– n + nH2O nC6 H12O6 men rỵu C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 H SO4 đặc C2H5OH C2H4 + H2O 170o C t ,xt,P nCH2=CH2 –CH2-CH2 – n (PE) - Điều chế etylaxetat: men giÊm C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O H SO đặc, t o CH3COOC2 H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH - Điều chế caosu buna: Al2 O3 /ZnO 2C2H5OH CH2=CH – CH=CH2 + H2 + 2H2O 400o C t ,xt,P nCH2=CH –CH=CH2 –CH2 – CH=CH – CH2 – n (caosu buna) - Điều chế andehyt axetic: t CH3CH2OH + CuO CH3CHO + Cu + H2O t ,Cu Hoặc viết: CH3CH2OH + ½ O2 CH3CHO + H2O - Điều chế etylclorua: xt CH2=CH2 + HCl CH3CH2Cl H SO đặc, t o C2H5Cl + H2O} (Hoặc C2H5OH + HCl Câu II 80.15 12.250 m CuSO 12(gam) m CuSO 5H O 18, 75(g) 4 100 160 mH O (nước cất cần lấy) = 80 – 18,75 = 61,25 gam VH O (cần lấy) = 61,25 ml 2 * Cách pha chế: - Cân lấy 18,75 gam tinh thể CuSO4.5H2O cho vào cốc đủ lớn - Đong lấy 61,25 ml nước cất cho tiếp vào cốc trên, khuấy cho tan hết n Ca(OH) = 1,15 mol y t0 a CxHy + (x ) O2 xCO2 + y/2H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O a a a mol 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 b 0,5b 0,5b mol Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O 0,5b 0,5b 0,5b (mol) a 0,5b 1,15 a 0,5 Theo đề ta có: n CO 1,8(mol) 100a 148,5b 243, 05 b 1,3 Dung dịch nước vôi tăng 50,8 gam 1,8.44 + 18 n H O 0,5.100 50,8 n H 2O = 1,2 mol 1,8 1,2.2 9;y= 12 0, 0,2 CTPT Cumen: C9 H12 b C9H12 có số liên kết pi + số vòng = Vì Cumen khơng tác dụng dung dịch brom có vòng benzen Mặt khác, Cumen + Br2 (hơi) dẫn xuất monobrom nên CTCT Cumen là: x CH3 CH CH3 (mũi tên vị trí Brom vào gốc ankyl Cumen) as C6H5-CH(CH3)2 + Br2 (hơi) C6H5-CHBr(CH3)2 + HBr as C6H5-CH(CH3)2 + Br2 (hơi) C6H5-CH(CH3)CH2 Br + HBr (Giải thích: Nhóm CH3 ngoặc nhánh CH3 đính vào C bên trái nó) Câu III Có nhiều cách tinh chế Ag đơn giản ngâm hỗn hợp vào dung dịch muối Fe(III), ngảm dung dịch dung dịch HCl sục O2 liên tục, ngâm dung dịch AgNO3 dư Tuy nhiên, cách tốt ngâm dung dịch AgNO3 dư thu lượng Ag lớn - Cách tinh chế Ag: Hòa tan hỗn hợp Ag (lẫn Fe, Cu) vào dung dịch AgNO3 dư khuấy để phản ứng xảy hoàn toàn, lọc lấy chất rắn rửa sạch, sấy khô thu Ag tinh khiết Fe + 3AgNO3 dư Fe(NO3)3 + 3Ag Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag Lưu ý: Nếu dùng dung dịch FeCl3 thu lượng Ag khơng nhiều cách trên, giá thành hóa chất chọn vào lại rẻ hơn, cách xem cách tốt Tuy nhiên, đề khơng nói tốt mặt nào, ta hiểu theo hướng có lợi điều kiện hóa chất có sẵn khơng quan tâm giá thành hóa chất chọn để làm Ag - Phản ứng nhiệt nhôm 2yAl + 3FexOy 3xFe + yAl2O3 (1) Vì B tác dụng với KOH giải phóng khí mà pư hồn tồn B: Fe, Al2O3, Al dư - Phần 2: n H 0, 015(mol) Chất rắn không tan Fe n Fe 0, 045mol Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (2) 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (3) 0,01 0,015 mol -Phần 1: nSO 0, 2475 mol Giả sử P2 = kP1 Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (4) 2Al + 6H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 (5) 0,01k 0,015k (mol) 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 (6) 0,045k 0,0675k (mol) Theo đề 0,015k + 0,0625k = 0,2475 k = BTKL m = 14, 49 19,32 gam n Al O (phần 2) = ( 14, 49 2,52 0, 01.27) :102 0,02 mol 3 n Fe 3x 0, 045 x Theo (1) Công thức oxit sắt: Fe3O4 n Al O y 0, 02 y Câu IV -Xác định chất: D F G H I X Y A B C H2S FeCl3 S FeCl2 + HCl HCl Hg(NO3)2 HgS Hg Cl2 H2SO4 - Phương trính hóa học: H2S + 2FeCl3 (vàng nâu) 2FeCl2 + S (vàng) + 2HCl H2S + 3Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl H2SO4 + BaCl2 BaSO4 (trắng) + 2HCl H2S + Hg(NO3)2 HgS (đen) + 2HNO3 t HgS + O2 Hg (lỏng, trắng bạc) + SO2 a - CaO nung tác dụng mạnh với nước nên dùng CaO dư tồn nước bị hấp thụ Tách bỏ phần rắn thu ancol (hoặc chưng chất) CaO + H2O Ca(OH)2 (rắn) - Na2SO4 khan có khả hút nước tạo tinh thể hidrat, dùng Na2SO4 khan (dư) tồn bị nước bị kết tinh, tách bỏ chất rắn thu ancol etylic (cách khơng chưng cất, có nước tinh thể hidrat bay theo) Na2SO4 + 10H2O Na2SO4.10H2O (rắn) b Gọi m (gam) khối lượng glucozo dùng 0,9m mC H O (pư) = 0, 005m (mol) 12 180 men rỵu C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 0,005m 0,01m (mol) 46 Theo đề ta có: 0,01m.46 = 5000 .0,8 m = 4000 gam = kg 100 Câu V a n HNO 0,7 mol ; n KOH 0,5 mol * Nếu KOH hết (0,5 mol) Rắn T chứa 0,5 mol KNO2 m T 0,5.85 42,5 (gam) > 41,05 gam loại 6 Vậy KOH dư toàn lượng nguyên tố Fe, Cu chuyển vào kết tủa Y - Các phản ứng xảy ra: (5-2x)Fe + (6n -2x)HNO3 (5-2x)Fe(NO3)n + (3n-x)H2O + nNOx (1) (5-2x)Cu + (12 -2x) HNO3 (5-2x)Cu(NO3)2 + (6-x) H2O + 2NOx (2) HNO3 dư + KOH KNO3 + H2O Không xảy phản ứng X có muối Fe(II) (3) Fe(NO3)n + nKOH Fe(OH) n + nKNO3 (4) Cu(NO3)2 + 2KOH Cu(OH)2 + 2KNO3 (5) 3n t 2Fe(OH)n + O2 Fe2O3 + nH2O (6) t0 Cu(OH)2 CuO + H2O (7) t0 KNO3 KNO2 + ½ O2 Xét q trình chuyển hóa Cu, Fe Fe : a (mol) Fe O : 0,5a (mol) 56a 64b 11,6 a 0,15 Cu : b 80a 80b 16 b 0, 05 CuO : b (8) 0,15.56 100% 72, 41% %m Cu 27,59% 11, 41, 05 0,5.56 b Tăng giảm KL theo (8) n NO (trong X) 0,45 mol 46 17 Vì n NO 0, 45 3n Fe 2n Cu 0,55 dung dịch X gồm: Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 a %m Fe Không xảy phản ứng (3) n Fe(NO ) = 0,55 – 0,45 = 0,1 n Fe(NO )3 0, 05 mol; n Cu(NO )2 = 0,05 mol n 0,35 mol HNO3 BTKL (theo H,N,O) 0,7.63 = 0,45.62 + mB + 0,35.18 mB = 9,9 gam m X 11, 87, 9,9 89,2 (gam) Theo (1,2) n H 2O Nồng độ % chất tan dung dịch X: 0,1.180 C% Fe(NO ) 100% 20,18% ; 89, 0, 05.242 C% Fe(NO ) 100% 15,37% ; 3 89, 0, 05.188 C%Cu(NO ) 100% 10,54% 89, -HẾT ĐÁP ÁN ... =65; Ba =137; Ca =40; Br =80; S =32; Mn =55 -HẾT HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG HÓA HỌC TỈNH CAD MAU NĂM HỌC 2 017- 2018 Câu I a Chất X H2SO4 đặc Do H2SO4 đặc háo nước không tác dụng... –C6H10O5– n + nH2O nC6 H12O6 men rỵu C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 H SO4 đặc C2H5OH C2H4 + H2O 170 o C t ,xt,P nCH2=CH2 –CH2-CH2 – n (PE) - Điều chế etylaxetat: men giÊm C2H5OH + O2 ... %m Cu 27,59% 11, 41, 05 0,5.56 b Tăng giảm KL theo (8) n NO (trong X) 0,45 mol 46 17 Vì n NO 0, 45 3n Fe 2n Cu 0,55 dung dịch X gồm: Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 a %m Fe