Đề thi HSG Hoá-Hải Dương

Sở giáo dục và đào tạo để thi chọn học sinh giỏi tỉnh Hải d ơng môn thi: hoá học Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1 1) Oxi hoá m gam bột sắt thu đợc chất rắn A. Hoà tan A vào dung dịch HCl d đợc dung dịch B và khí C. Cho một lợng bột nhôm d vào dung dịch B khuấy kĩ thu đợc dung dịch E và chất rắn F. Cho dung dich E tác dụng với dung dịch NaOH thu đợc kết tủa G và dung dịch H, sục CO 2 d vào dung dịch H lại có kết tủa G xuất hiện. Hãy viết các phơng trình hoá học xảy ra, xác định thành phần của A, B, E, F, G, H. 2) Chỉ dùng thêm một thuốc thử hãy nêu phong pháp hoá học phân biệt các oxít đựng trong các lọ riêng biệt mất nhãn: Na 2 O, CaO, Al 2 O 3 , MgO. Câu 2 1) Viết các phơng trình phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau (mỗi chữ cái ứng với công thức hóa học của một chất): 2) Nêu phơng pháp tách riêng từng chất lỏng từ hỗn hợp gồm: dầu ăn, axít axetic, rợu etylic. Câu 3 1) Oxi hoá hoàn toàn 15,8g hỗn hợp 3 kim loại A, B, C có hoá trị n, m, x thu đợc 26,2gam hỗn hợp X gồm 3 oxit. Tính thể tích dung dịch hỗn hợp HCl 1 M, H 2 SO 4 0,5 M cần dùng để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X. Biết rằng H = 100%. 2) Nêu phơng pháp thực nghiệm tính % khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp gồm CH 3 COONa, (CH 3 COO) 2 Ba. Câu 4 Một hỗn hợp 3 kim loại A, B, C đều có hoá trị II ( đứng trớc H), nguyên tử khối của A, B, C tỉ lệ với nhau là 3 : 5 : 7, còn số nguyên tử của chúng trong hỗn hợp tỉ lệ với nhau là 4 : 2 : 1. Khi hoà tan hoàn toàn 4,64g hỗn hợp đó trong dung dịch H 2 SO 4 loãng thu đợc 3,136 lít ở điều kiện tiêu chuẩn và dung dịch X. 1. Hãy xác định kim loại A, B, C, tìm % khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp. 2. Cần phải thêm vào hỗn hợp trên bao nhiêu gam kim loại A và C để hỗn hợp trên có hàm lợng kim loại B gam giảm đi 10,36% và hàm lợng kim loại C không đổi. Câu 5 Cho 17,4g một chất hữu cơ A tác dụng hoàn toàn dung dịch NaOH đun nóng đợc muối của axít hữu cơ B và 0,1mol rợu C. Rợu này có tỉ khối hơi so với hiđrô bằng 31. Lấy toàn bộ r- ợu tạo thành cho tác dụng hết với Na thì thu đợc 2,24 lít H 2 (đktc) 1) Tìm công thức phân tử và công thức cấu tạo phù hợp của A (biết A chỉ chứa 1 loại nhóm chức). 2) Tính khối lợng dung dich NaOH 4% đã dùng. Biết H = 80%. Al 4 C 3 B C D G CO 2 A H E Sở giáo dục và đào tạo hớng dẫn chấm hải dơng Câu ý Đáp án điểm 1 2 1 A : Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe. PTHH xảy ra: 4Fe (r) + 3O 2(k) 0 t 2Fe 2 O 3(r) Fe (r) + 2 1 O 2(k) 0 t FeO (r) 3Fe (r) + 2O 2(k) 0 t Fe 3 O 4(r) - Cho vào dung dịch HCl: Fe (r) + 2HCl FeCl 2(dd) + H 2(k) FeO r) + 2HCl (dd) FeCl 2(dd) + H 2 O (l) Fe 3 O 4(r) + 8HCl (dd) FeCl 2(dd ) + 2FeCl 3(dd) + 4 H 2 O (l) Fe 2 O 3(r) + 6HCl (dd) 2FeCl 3(dd) + 3 H 2 O (l) + Khí C là H 2 + Dung dịch B: FeCl 2 , FeCl 3 , HCl Cho Al vào dung dịch B : Al (r) + 3FeCl 2(dd) 3Fe (s) + 2AlCl 3(dd) 2Al (r) + 6HCl (dd) 2AlCl 3(dd) + 3H 2(k) Al (r) + FeCl 3(dd) AlCl 3(dd) + Fe (r) + Dung dịch E : AlCl 3 + Rắn F : Fe, Al d Cho dung dịch E tác dụng với dung dịch NaOH AlCl 3(dd) + 3NaOH (dd) 3NaCl (dd) + Al(OH) 3(r) Al(OH) 3(r) + NaOH (dd) NaAlO 2(dd) + 2 H 2 O (l) Dung dịch H : NaAlO 2 Kết tủa G là : Al(OH) 3 NaAlO 2(dd) + CO 2(k) + 2H 2 O (l) NaHCO 3((dd) + Al(OH) 3(r) 0,25 0,25 0,25 0,25 2 * Thuốc thử là H 2 O - Lấy mỗi chất 1 ít cho vào ống nghiệm riêng rồi đánh số thứ tự 1, 2, 3, 4. - Cho 1 ml H 2 O vào mỗi mẫu thử, lắc kĩ: + Mẫu thử tan, dung dịch sản phẩm trong là Na 2 O 0,25 0,25 + Mẫu thử tan, dung dịch sản phẩm đục là CaO + Mẫu thử không tan là MgO, Al 2 O 3 (nhóm 1) - Cho mỗi mẫu thử nhóm 1 vào dung dịch NaOH vừa thu đợc lắc kĩ : + Mẫu thử tan là Al 2 O 3 + Mẫu thử không tan là MgO - Phơng trình hoá học: Na 2 O (r) + H 2 O (l) 2 NaOH (dd) CaO (r) + H 2 O (l) Ca(OH) 2(ít tan) Al 2 O 3 + 2 NaOH (dd) 2NaAlO 2(dd) + H 2 O (l) 0,25 0,25 2 2 1 A : CH 4 E : C 2 H 5 OH B : C G : CH 3 COOH C : C 6 H 6 H : CH 3 COONa D : C 2 H 4 - Phơng trình hoá học: Al 4 C 3(r) + 12HCl (dd) 4AlCl 3(dd) + 3 CH 4(k) 2CH 4(k) 0 1500 C LLnhanh C 2 H 2(k) + 3 H 2(k) C 2 H 2(k) + H 2(k) 0 t Pd C 2 H 4(k) C 2 H 4(k) + H 2 O (l) 0 t axit C 2 H 5 OH (dd) C 2 H 5 OH (dd) + O 2(k) 0 25 Men giấm C CH 3 COOH (dd) + H 2 O (l) CH 3 COOH (dd) + NaOH (dd) CH 3 COONa (dd) + H 2 O (l) CH 3 COONa (r) + NaOH (r) 0 t CaO CH 4(k) + Na 2 CO 3(r) CH 4(k) + 2O 2(k) 0 t CO 2(k) + 2H 2 O (l) 3C 2 H 2(k) 0 600 than hoạt tính C C 6 H 6(l) C 6 H 6(l) + Br 2(l) 0 bột sắt t C 6 H 5 Br 2(l) + HBr (h) 0,25 0,25 0,25 0,25 2 - Cho hỗn hợp vào bình chứa nớc lắc kĩ, đổ vào phễu chiết để lắng cho toàn bộ dầu ăn nổi lên trên rồi thu dầu ăn, mở khoá để tháo riêng dung dịch axaxetic, rợu etylíc. 0,25 - Cho BaCO 3 d vào dung dịch hỗn hợp CH 3 COOH, C 2 H 5 OH. Toàn bộ axít axetic phản ứng hết theo phơng trình hoá học: 2CH 3 COOH (dd) + BaCO 3 (CH 3 COO) 2 Ba (dd) + CO 2(k) + H 2 O (l) Lọc bỏ chất rắn thu đợc dung dịch hỗn hợp gồm: (CH 3 COO) 2 Ba, C 2 H 5 OH , chng cất thu C 2 H 5 OH còn lại (CH 3 COO) 2 Ba. - Cho (CH 3 COO) 2 Ba vào dung dịch H 2 SO 4 loãng d. (CH 3 COO) 2 Ba + Al 2 SO 4(dd) Ba SO 4(r) + 2CH 3 COOH (dd) Lọc bỏ chất rắn, chng cất thu CH 3 COOH. 0,25 0,25 0,25 3 2 1 PTHH: 4A + nO 2 2A 2 O n (1) 4B + mO 2 2B 2 O m (2) 4C + xO 2 2C 2 O x (3) A 2 O n + 2n HCl 2ACl n + n H 2 O (4) B 2 O n + 2m HCl 2BCl n + m H 2 O (5) C 2 O x + 2x HCl 2CCl x + x H 2 O (6) A 2 O n + n H 2 SO 4 A 2 (SO 4 ) n + n H 2 O (7) B 2 O m + m H 2 SO 4 B 2 (SO 4 ) m + m H 2 O (8) C 2 O x + x H 2 SO 4 C 2 (SO 4 ) x + x H 2 O (9) Từ (1) (2) (3) ta có m O (X) = 16,2 15,8 = 10,4 n O (X) = 10,4 = 0,65 (mol) 16 - Gọi thể tích dung dịch hỗn hợp cần là y lít trong đó có : n HCl = ymol n H2SO4 = 0,5ymol - Từ phơng trình hoá học: 5, 6, 7, 8, 9. Ta thấy 1mol H 2 SO 4 phản ứng bằng 2 mol HCl Số mol HCl tơng đơng là: n HCl (TĐ) = n HCl + 2. n H2SO4 = y + 0,5y.2 = 2y - Theo phơng trình hoá học 4, 5, 6 ta thấy: n HCl(TĐ) = 2. n O (X) = 2 . 0,65 = 1,3 mol 2y = 1,3 y = 0,65 (lít) 0,25 0,25 0,25 0,25 t o t o t o Cân lấy 1 lợng hỗn hợp giả sử là 100g - Cho hỗn hợp vào dung dịch H 2 SO 4 loãng d. Ta có : CH 3 COONa tan, (CH 3 COO) 2 Ba phản ứng theo PTHH sau: (CH 3 COO) 2 Ba (dd) + H 2 SO 4(dd) 2CH 3 COOH (dd) + BaSO (r) - Lọc thu kết tủa sấy khô cân lại giả sử là a gam. Ta có : n (CH3COO)2Ba = n BaSO4 = 233 a (mol) m (CH3COO)2Ba = ì255 233 a (g), giả sử = xg % (CH 3 COO) 2 Ba trong hỗn hợp là x % và % CH 3 COONa = 100% - x% 0,25 0,25 0,25 0,25 4 2 1 Theo bài ra ta có: Gọi n A = 4x M A = 3a n B = 2x M B = 5a n C = x M C =7a PTHH: A (r) + H 2 SO 4 (dd) ASO 4 (dd) + H 2(k) (1) 4x mol 4x mol B (r) + H 2 SO 4 (dd) BSO 4 (dd) + H 2(k) (2) 2x mol 2x mol C (r) + H 2 SO 4 (dd) CSO 4 (dd) + H 2(k) (3) x mol x mol Từ phơng trình hoá học (1), (2), (3) ta có Ta có: 4x + 2x + x = 0,14 7x = 0,14 x = 0,02 n A = 4. 0,02 = 0,08 m A = 0,08 . 3a = 0,24a (g) n B = 2. 0,02 = 0,04 m B = 0,04 . 5a = 0,2a (g) n C =0,02 m C = 0,02 .7a = 0,14a (g) m A = 0,24a + 0,2a + 0,14a = 0,58a = 4,64 a = 8 Vậy: M A = 3 . 8 = 24 A là Mg M B = 5 . 8 = 40 B là Ca M C = 7 . 8 = 56 B là Fe m Mg = 0,24. a = 0,24. 8 = 1,92 (g) m Ca = 0,2. a = 0,2. 8 = 1,6 (g) m Fe = 0,14. 8 = 1,12 (g) 0,25 0,25 0,5 0,25 1,92 . 100% %Mg = = 41,38% %Ca = = 34,48% %Fe = = 24,14% Gọi m Mg là x(g) m hh = 4,64 + x + y (g) M Fe là y(g) Theo bài ra ta có: %Ca = = (34,48% - 10,36%) = 24,12% (*) % Fe = = 24,12% (**) Từ (*) và (**) ta có x = 1,51 y = o,48 Vậy khối lợng Mg cần thêm là 1,51(g) Khối lợng Fe cần thêm là 0,48(g) 0,25 0,5 5 2 1 Gọi công thức của rợu C là: R(OH) x cho tác dụng với Na: PTHH: 2R(OH) x + 2Na 2R(ONa) x + H 2 (1) n H2 = = 0,1 (mol) = n C x = 2 Vậy rợu C có dạng là R(OH) 2 Mà d R(OH)2 / H 2 = = = 31 M R(OH)2 = 31. 2= 62 (g) R(OH) 2 = R + 34 = 62 R = 62- 34 = 28 Gọi công thức của R có dạng C x H y (y 2x) 12x + y = 28 x < = 2,33 x = 1 y = 16 (Loại) x = 2 y = 4 (Nhận) 0,25 0,25 0,25 4,64 1,6 4,64 . 100% . .100% 4,64 1,12 1,6. 100% 4,64 + x +y 1,12. 100% 4,64 + x +y 2,24 22,4 M R(OH)2 M H2 28 12 Vậy rợu C có công thức là C 2 H 4 (OH) 2 - Khi thuỷ phân A cho muối của axít hữ cơ có B và rợu C A là este: (RCOO) 2 C 2 H 4 PTHH: (RCOO) 2 C 2 H 4(l) + NaOH (dd) 2RCOONa + C 2 H 4 (OH) 2 (2) n (RCOO)2C2H4 = n C2H4(OH)2 = 0,1 mol M A = = 174 (g) M (CnHmCOO)2C2H4 = 174 24n + 2m + 88 + 28 = 174 12n + m = 29 n = 2, m = 5 Vậy công thức phân tử của A là (C 2 H 5 COO) 2 C 2 H 4 Công thức cấu tạo là C 2 H 5 COO C 2 H 4 C 2 H 5 COO 0,25 0,5 2 Theo PTHH (2) ta có: n NaOH = 2. n A = 2. 0,1= 0,2 (mol) m NaOH = 0,2. 40 = 8 (g) m dd NaOH = = 200 (g) Vì H = 80% m ddTT = = 250 (g) 0,5 t o 28 12 8. 100 4 200. 100 80 . Sở giáo dục và đào tạo để thi chọn học sinh giỏi tỉnh Hải d ơng môn thi: hoá học Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1 1) Oxi hoá. hỗn hợp gồm CH 3 COONa, (CH 3 COO) 2 Ba. Câu 4 Một hỗn hợp 3 kim loại A, B, C đều có hoá trị II ( đứng trớc H), nguyên tử khối của A, B, C tỉ lệ với nhau