ĐÁP án và HƯỚNG dẫn CHẤM

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỊ XÃ PHÚ THỌ ĐÁP ÁN VÀ HDC THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS (VỊNG 2) Năm học 2017 - 2018 Mơn thi: Hóa học PHẦN I: TRẮC NGHIỆM (10 điểm): Mỗi đáp án 0,5 điểm CÂU ĐÁP ÁN CÂU ĐÁP ÁN B 11 D B 12 D B 13 D C,D 14 C B,D 15 B A 16 C C 17 B B,D 18 B B 19 A 10 A,C 20 C PHẦN II: TỰ LUẬN (10 điểm): Câu 1: (2,0 điểm) Cho sơ đồ phương trình phản ứng: (1) (X) + HCl → (X1) + (X2) + H2O (5) (X2) + Ba(OH)2 → (X7) (2) (X1) + NaOH → (X3) ↓ + (X4) (6) (X7) + NaOH → (X8) ↓ + (X9) + (3) (X1) + Cl2 → (X5) (7) (X8) + HCl → (X2) + (4) (X3) + H2O + O2 → (X6) ↓ (8) (X5) + (X9) + H2O → (X4) + Hoàn thành phương trình phản ứng cho biết chất X, X 1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9 Đáp án Xác định được: X, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9 PTHH: (1) FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 ↑ +H2O X X1 X2 (2) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl X3 X4 t (3) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 X5 (4) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3↓ X6 (5) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 X7 (6) Ba(HCO3)2 +2NaOH → BaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O X8 X9 (7) BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 ↑ + H2O (8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2 ↑ o Câu (2,0 điểm) Điểm 0,25 0,25 0,25 0,2 0,25 0,2 0,2 0,2 0,2 Có lọ dung dịch đánh số ngẫu nhiên từ đến Mỗi dung dịch chứa chất tan gồm BaCl2, H2SO4, NaOH, MgCl2, Na2CO3, HCl Người ta tiến hành thí nghiệm thu kết sau: Thí nghiệm 1: Dung dịch cho kết tủa tác dụng với dung dịch Thí nghiệm 2: Dung dịch cho kết tủa tác dụng với dung dịch Thí nghiệm 3: Dung dịch cho khí bay lên tác dụng với dung dịch Hãy xác định số thứ tự lọ dung dịch viết phương trình hóa học xảy ra? Cho dung dịch A chứa a mol NaOH, dung dịch B chứa b mol AlCl Hãy xác định mối quan hệ a b để sau pha trộn hai dung dịch ta thu kết tủa? - Vì dung dịch (4) cho khí tác dụng với dung dịch (3) (5) → Dung dịch (4) Na2CO3; (3), (5) hai dung dịch chứa H2SO4 HCl - Vì (2) cho kết tủa tác dụng với (3) (4) Vậy (2) phải dung dịch BaCl2 , (3) dung dịch H2SO4 , (5) dung dịch HCl - Vì (6) cho kết tủa với (1) (4) nên (6) MgCl2, (1) NaOH Vậy: (1) NaOH, (2) BaCl2, (3) H2SO4,(4) Na2CO3 , (5) HCl, (6) MgCl2 - PT: + Thí nghiệm 1: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl + Thí nghiệm 2: MgCl2 +2 NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl + Thí nghiệm 3: Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O+ CO2 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 → Al(OH)3 + AlCl3 + 3NaCl b NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O a - 3b b để có kết tủa thì: < a a- 3b < b ⇒ < a < 4b 3NaOH 0,25 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,25 0, 25 0,25 Câu 3: (2,0 điểm) Hỗn hợp bột X gồm nhơm kim loại kiềm M Hồ tan hồn tồn 3,18 gam X lượng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 lỗng thu 2,464 lít H2 (đktc) dung dịch Y (chỉ gồm muối sunfat trung hòa) Cho Y tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch Ba(OH)2 gốc sunfat chuyển hết thành kết tủa thu 27,19 gam kết tủa Xác định kim loại M nH = 2,464 = 0,11mol 22,4 Gọi x; y số mol M; Al 3,18 gam hỗn hợp X (x; y>0) Theo ta có: Mx + 27y = 3,18 (1*) Cho X tác dụng với H2SO4 lỗng theo phương trình: → 2M + H2SO4 M2SO4 + H2 (1) x x/2 x/2 (mol) 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (2) y y/2 3y/2 (mol) n H = x/2 + 3y/2 = 0,11 → x + 3y = 0,22 (2*) Cho Ba(OH)2 vào dd Y: M2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2MOH (3) x/2 x/2 x (mol) Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (4) y/2 3y/2 y (mol) → MOH + Al(OH)3 MAlO2 + 2H2O (5) 0,2 0,2 0,2 Theo (1); (2); (3); (4) có n BaSO = n H = 0,11mol m BaSO = 0,11.233 = 25,63g < 27,19 → Trong kết tủa có Al(OH)3: 0,2 0,2 0,2 0,2 m Al( OH ) n Al( OH ) 3 = 27,19 – 25,63 = 1,56g = 1,56/78 = 0,02mol Theo phương trình (5) có n Al( OH ) bị hoà tan = nMOH = x → n Al( OH ) kết tủa = y - x = 0,02 (3*) Từ (1*); (2*) (3*) có hệ: Mx + 27y = 3,18 x = 0,04 → x + 3y = 0,22 y = 0,06 y – x = 0,02 M = 39 Vậy kim loại kiềm M Kali (K) 0,2 0,2 0,2 Câu (2,0 điểm) Cho 3,52 gam hỗn hợp Z gồm hai kim loại Mg, Fe dạng bột vào 200 gam dung dịch Cu(NO3)2 chưa rõ nồng độ Sau phản ứng thu 4,8 gam chất rắn T chứa tối đa hai kim loại dung dịch Y Thêm NaOH dư vào dung dịch Y lọc lấy kết tủa, đem nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu gam chất rắn (biết phản ứng xảy hồn tồn) Hãy viết phương trình phản ứng xảy tính thành phần % khối lượng kim loại có Z? Xác định nồng độ phần trăm chất tan có dung dịch Y? (1.5đ) Các phương trình hóa học xảy ra: → Mg(NO3)2 + Cu Mg + Cu(NO3)2  (1) → Fe(NO3)2 + Cu Fe + Cu(NO3)2  (2) + Nếu Mg dư → Hỗn hợp T có kim loại ( trái giả thiết) + Nếu Mg, Fe phản ứng hết → Toàn kim loại vào dung dịch Y chuyển hết vào oxit → Khối lượng oxit phải lớn 3,52 gam → Trái giả thiết Vậy: Mg phản ứng hết, Fe chưa phản ứng phản ứng phần  → Mg(OH)2 + NaNO3 Mg(NO3)2 + 2NaOH (3) → Fe(OH)2 + NaNO3 Fe(NO3)2 + 2NaOH  (4) t Mg(OH)2 (5) → MgO + H2O t 4Fe(OH)2 + O2 (6) → 2Fe2O3 + 4H2O Gọi số mol Mg ban đầu x mol, số mol Fe ban đầu y mol, số mol Fe phản ứng z mol ( x, y > 0; z lớn 0, y >z) Theo phương trình (1), (2) ta có: 24x + 56y = 3,52 64(x+ z) + 56(y- z) = 4,8 Từ (1), (2), (3), (4), (5), (6) ta có: 40x + 80z = Ta có hệ phương trình 24x + 56y = 3,52 64x + 56y + 8z = 4,8 40x + 80z = Giải hệ ta được: x = 0,03 mol , y = 0,05 mol , z = 0,01 mol Vậy: %mMg = 20,45% ; %mFe = 79,55% Dung dịch Y gồm: Mg(NO3)2: 0,03 mol → Khối lượng Mg(NO3)2 4,44 gam; Fe(NO3)2 : 0,01 mol → Khối lượng Fe(NO3)2 1,8 gam Tổng khối lượng dung dịch Y là: 3,52 + 200 – 4,8 = 198,72 gam Vậy C% chất tan dung dịch là: Mg(NO3)2 : 2,23%; Fe(NO3)2 : 0,91% 0.25 0.25 0.25 0 (0.5đ) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Câu 5: (2,0 điểm) Nhiệt phân hoàn toàn 12,95 gam muối hiđrocacbonat kim loại R (có hóa trị khơng đổi hợp chất) chất rắn A, hỗn hợp khí (hỗn hợp B) Dẫn tồn B vào bình đựng dung dịch chứa 0,07 mol Ca(OH) 2, thấy khối lượng bình tăng 5,3 gam đồng thời có gam kết tủa Xác định cơng thức phân tử muối ban đầu Đặt công thức muối R(HCO3)n, R vừa kí hiệu, vừa 0,25 NTK kim loại, n hóa trị R, gọi x số mol R(HCO3)n Ta có: x (R + 61n) = 12,95 (I) t PTHH: 2R(HCO3)n → R2(CO3)n + nH2O + nCO2 (1) x x/2 nx/2 nx/2 t Có thể xảy ra: R2(CO3)n → R2On + nCO2 (2) 0,5 → Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (3) CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (4) 0 + Xét trường hợp xảy (3) (khơng có phản ứng 4) Theo (3): nCO = nCaCO = 4/100 = 0,04 mol → m = 0,04 44 = 1,76 gam CO → m = 5,3 – 1,76 = 3,54 gam H O → n = 3,54/18 = 0,197 > n = 0,04 mol (loại) H O CO + Xét trường hợp xảy (3) (4) Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 0,07 0,07 0,07 (mol) CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 0,07 – 0,04 0,03 (mol) → n = 0,1 mol → m = 0,1 44 = 4,4 gam; CO CO → mH O = 5,3 – 4,4 = 0,9 gam → n = 0,9/18 = 0,05 < n = 0,1 mol H O CO Như phải xảy (1) (2) 0,5 0,5 nx 0,1 0,5 Theo (1): n H O = = 0,05 → nx = 0,1 → x = n Thay vào (I) ta được: R = 68,5n Chỉ thỏa mãn n = R = 137 (Ba) Vậy công thức phân tử muối ban đầu Ba(HCO3)2 Chú ý: - Nếu thiếu điều kiện thiếu cân trừ nửa số điểm phương trình - Nếu thiếu điều kiện cân phản ứng khơng tính điểm - Giải tốn theo cách khác cho điểm tối đa Hết ... hai kim loại Mg, Fe dạng bột vào 200 gam dung dịch Cu(NO3)2 chưa rõ nồng độ Sau phản ứng thu 4,8 gam chất rắn T chứa tối đa hai kim loại dung dịch Y Thêm NaOH dư vào dung dịch Y lọc lấy kết tủa,... Hỗn hợp T có kim loại ( trái giả thiết) + Nếu Mg, Fe phản ứng hết → Toàn kim loại vào dung dịch Y chuyển hết vào oxit → Khối lượng oxit phải lớn 3,52 gam → Trái giả thiết Vậy: Mg phản ứng hết,... hiđrocacbonat kim loại R (có hóa trị khơng đổi hợp chất) chất rắn A, hỗn hợp khí (hỗn hợp B) Dẫn tồn B vào bình đựng dung dịch chứa 0,07 mol Ca(OH) 2, thấy khối lượng bình tăng 5,3 gam đồng thời