ĐÁP án và HƯỚNG dẫn CHẤM

Người ta tiến hành các thí nghiệm và thu được kết quả như sau: Thí nghiệm 1: Dung dịch 2 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 3 và 4... Hãy xác định số thứ tự của các lọ dung dịch

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO

TẠO THỊ XÃ PHÚ THỌ

ĐÁP ÁN VÀ HDC THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS (VÒNG 2)

Năm học 2017 - 2018

Môn thi: Hóa học

PHẦN I: TRẮC NGHIỆM (10 điểm): Mỗi đáp án đúng được 0,5 điểm.

ĐÁP ÁN D D D C B C B B A C

PHẦN II: TỰ LUẬN (10 điểm):

Câu 1: (2,0 điểm)

Cho sơ đồ các 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 các phương trình phản ứng và cho biết các chất X, X1, X2, X3, X4,

X5, X6, X7, X8, X9

Đáp án Điểm

Xác định được: X, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9 0,25

PTHH:

(1) FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 +H2O

X X1 X2

(2) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl

X3 X4

(3) 2FeCl2 + Cl2  t o 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

0,25 0,25 0,2 0,25 0,2 0,2

0,2 0,2

Câu 2 (2,0 điểm)

1 Có 6 lọ dung dịch được đánh số ngẫu nhiên từ 1 đến 6 Mỗi dung dịch

chứa một chất tan gồm BaCl2, H2SO4, NaOH, MgCl2, Na2CO3, HCl Người ta tiến hành các thí nghiệm và thu được kết quả như sau:

Thí nghiệm 1: Dung dịch 2 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 3 và 4.

Thí nghiệm 2: Dung dịch 6 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 1 và 4 Thí nghiệm 3: Dung dịch 4 cho khí bay lên khi tác dụng với các dung dịch 3 và 5.

Hãy xác định số thứ tự của các lọ dung dịch trên và viết các phương trình hóa học đã xảy ra?

2 Cho dung dịch A chứa a mol NaOH, dung dịch B chứa b mol AlCl3 Hãy xác định mối quan hệ giữa a và b để sau khi pha trộn hai dung dịch trên ta luôn thu được kết tủa?

- Vì dung dịch (4) cho khí khi tác dụng với dung dịch (3) và (5) 

Dung dịch (4) là Na2CO3; (3), (5) là hai dung dịch chứa H2SO4 và HCl

- Vì (2) cho kết tủa khi tác dụng với (3) và (4) Vậy (2) phải là dung

dịch BaCl2 , (3) là dung dịch H2SO4 , (5) là dung dịch HCl

- Vì (6) cho kết tủa với (1) và (4) nên (6) là MgCl2, (1) là NaOH Vậy:

(1) là NaOH, (2) là BaCl2, (3) H2SO4,(4) là Na2CO3 , (5) là HCl, (6) là

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

0,25 0,2 0,2

0,2 0,2 0,2

3NaOH + AlCl3  Al(OH)3 + 3NaCl

b

NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O

a - 3b b

để có kết tủa thì: 0 < a và a- 3b < b  0 < a < 4b

0,25

0, 25 0,25

Câu 3: (2,0 điểm)

Hỗn hợp bột X gồm nhôm và kim loại kiềm M Hoà tan hoàn toàn 3,18 gam

X trong lượng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 loãng thu được 2,464 lít H2 (đktc)

và dung dịch Y (chỉ gồm muối sunfat trung hòa) Cho Y tác dụng với lượng vừa

đủ dung dịch Ba(OH)2 cho tới khi gốc sunfat chuyển hết thành kết tủa thì thu được 27,19 gam kết tủa Xác định kim loại M

mol

4

,

22

464

,

2

Gọi x; y lần lượt là số mol của M; Al trong 3,18 gam hỗn hợp X

(x; y>0)

Theo bài ta có: Mx + 27y = 3,18 (1*)

Cho X tác dụng với H2SO4 loãng 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)

2

H

n = 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

0,2 0,2 0,2

Theo (1); (2); (3); (4) có n BaSO 4  n H 2= 0,11mol

m BaSO 4 = 0,11.233 = 25,63g < 27,19

 Trong kết tủa có Al(OH)3:

m Al ( OH ) 3 = 27,19 – 25,63 = 1,56g

n Al ( OH ) 3 = 1,56/78 = 0,02mol

Theo phương trình (5) có n Al ( OH ) 3 bị hoà tan = nMOH = x

 n Al ( OH ) 3 kết tủa = y - x = 0,02 (3*)

Từ (1*); (2*) và (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 là Kali (K)

0,2

0,2

0,2

0,2

Câu 4 (2,0 điểm)

Cho 3,52 gam hỗn hợp Z gồm hai kim loại Mg, Fe ở dạng bột vào 200 gam dung dịch Cu(NO3)2 chưa rõ nồng độ Sau phản ứng thu được 4,8 gam chất rắn T chứa tối đa hai kim loại và dung dịch Y Thêm NaOH dư vào dung dịch Y rồi lọc lấy kết tủa, đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2 gam chất rắn (biết rằng các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn)

1 Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính thành phần % khối lượng từng kim loại có trong Z?

2 Xác định nồng độ phần trăm của các chất tan có trong dung dịch Y?

1

(1.5đ)

Các phương trình hóa học có thể xảy ra:

Mg + Cu(NO3)2   Mg(NO3)2 + Cu (1)

Fe + Cu(NO3)2   Fe(NO3)2 + Cu (2) 0.25

+ Nếu Mg dư  Hỗn hợp T có 3 kim loại ( trái giả thiết).

+ Nếu cả Mg, Fe cùng phản ứng hết  Toàn bộ kim loại đi

vào dung dịch Y và chuyển hết vào oxit  Khối lượng oxit

phải lớn hơn 3,52 gam  Trái giả thiết

Vậy: Mg đã phản ứng hết, Fe có thể chưa phản ứng hoặc

chỉ phản ứng một phần

Mg(NO3)2 + 2NaOH   Mg(OH)2 + 2 NaNO3 (3)

Fe(NO3)2 + 2NaOH   Fe(OH)2 + 2 NaNO3 (4)

Mg(OH)2  t0 MgO + H2O (5)

4Fe(OH)2 + O2  t0 2Fe2O3 + 4H2O (6)

Gọi số mol Mg ban đầu là x mol, số mol Fe ban đầu là y mol,

số mol Fe phản ứng là z mol ( x, y > 0; z lớn hơn hoặc bằng 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 = 2

Ta có hệ phương trình

24x + 56y = 3,52

64x + 56y + 8z = 4,8

40x + 80z = 2

Giải hệ ta được: x = 0,03 mol , y = 0,05 mol , z = 0,01 mol

Vậy: %m Mg = 20,45% ; %m Fe = 79,55%

0.25 0.25 0.25

0.25

0.25

2

(0.5đ)

Dung dịch Y gồm: Mg(NO3)2: 0,03 mol Khối lượng của

Mg(NO3)2 là 4,44 gam; Fe(NO3)2 : 0,01 mol  Khối lượng

Fe(NO3)2 là 1,8 gam

Tổng khối lượng dung dịch Y là: 3,52 + 200 – 4,8 = 198,72 gam

Vậy C% của các chất tan trong dung dịch lần lượt là:

Mg(NO 3 ) 2 : 2,23%; Fe(NO 3 ) 2 : 0,91%

0.25 0.25

Câu 5: (2,0 điểm)

Nhiệt phân hoàn toàn 12,95 gam muối hiđrocacbonat của kim loại R (có hóa trị không đổi trong các hợp chất) được chất rắn A, hỗn hợp khí và hơi (hỗn hợp B) Dẫn toàn bộ B vào bình đựng dung dịch chứa 0,07 mol Ca(OH)2, thấy khối lượng bình tăng 5,3 gam và đồng thời có 4 gam kết tủa Xác định công thức phân tử của muối ban đầu

Đặt công thức của muối là R(HCO3)n, trong đó R vừa là kí hiệu, vừa là

NTK của kim loại, n là hóa trị của R, gọi x là số mol của R(HCO3)n

Ta có: x (R + 61n) = 12,95 (I)

0,25

PTHH: 2R(HCO3)n  t0 R2(CO3)n + nH2O + nCO2 (1)

x x/2 nx/2 nx/2

Có thể xảy ra: R2(CO3)n  t0 R2On + nCO2 (2)

Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O (3)

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (4)

0,5

+ Xét trường hợp chỉ xảy ra (3) (không có phản ứng 4)

Theo (3): nCO 2 = nCaCO3 = 4/100 = 0,04 mol

 mCO2= 0,04 44 = 1,76 gam

 mH 2 O = 5,3 – 1,76 = 3,54 gam

 nH2O = 3,54/18 = 0,197 > nCO2 = 0,04 mol (loại)

0,5

+ Xét trường hợp xảy ra cả (3) và (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)

 nCO 2 = 0,1 mol  mCO 2= 0,1 44 = 4,4 gam;

 mH 2 O = 5,3 – 4,4 = 0,9 gam

 nH2O = 0,9/18 = 0,05 < nCO2 = 0,1 mol

Như vậy phải xảy ra cả (1) và (2)

0,5

Theo (1): n H 2 O = nx2 = 0,05  nx = 0,1  x = 0n,1

Thay vào (I) ta được: R = 68,5n

Chỉ thỏa mãn khi n = 2 và R = 137 (Ba)

Vậy công thức phân tử của muối ban đầu là Ba(HCO3)2

0,5

Chú ý:

- Nếu thiếu điều kiện hoặc thiếu cân bằng trừ một nửa số điểm của phương trình.

- Nếu thiếu cả điều kiện và cân bằng thì phản ứng đó không tính điểm.

- Giải bài toán theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

Hết