HSG tỉnh thái bình 2016 2017

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÁI BÌNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS NĂM HỌC 2016 - 2017 Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 02 trang) Cho H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108; Ba = 137 Câu (3,0 điểm) Hình vẽ minh họa sau dùng để điều chế thu khí SO2 phịng thí nghiệm Nêu tên dụng cụ thí nghiệm hình vẽ Viết phương trình phản ứng minh họa tương ứng với chất A, B Nêu vai trị bơng tẩm dung dịch D, viết phương trình họa Làm để biết bình đầy khí SO2 Cho hóa chất dung dịch H 2SO4 đặc CaO rắn Hóa dùng không dùng để làm khô khí SO Giải Bộ dụng cụ cịn dùng để điều chế khí hiđroclorua Viết phương trình phản ứng minh họa hóa minh chất thích? Câu (2,5 điểm) Cho 12 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hố trị II khơng đổi) vào dung dịch HCl dư thu 2,24 lít khí H (đktc) Mặt khác cho 12 gam hỗn hợp A tác dụng hết với khí Cl2 nhiệt độ cao thấy lượng Cl phản ứng tối đa 5,6 lít (đktc) Biết phản ứng xảy hoàn toàn Xác định kim loại M Cho chất rắn B chứa Ba(HCO 3)2, CaCO3, Na2CO3 Đem nung 67,1 gam chất rắn B nhiệt độ cao đến khối lượng khơng đổi thu 47,7 gam chất rắn X Mặt khác cho 67,1 gam chất rắn B vào nước thu dung dịch C 39,7 gam kết tủa D Xác định phần trăm khối lượng chất B Câu (1,5 điểm) Cho 4,8 gam chất A tan hết vào 100 gam nước thu dung dịch B (chỉ chứa chất tan) Cho BaCl vừa đủ vào dung dịch B thu tối đa 9,32 gam kết tủa BaSO4, lọc bỏ kết tủa thu dung dịch C Cho lượng bột Zn vừa đủ vào dung dịch C thu 0,448 lít khí H2 (đktc) dung dịch D Xác định công thức chất A Tính nồng độ C% chất tan dung dịch D Câu (3,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 3O4, Fe(OH)2, FeCO3 (trong Fe3O4 chiếm 25% số mol hỗn hợp) dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y chứa (m + 208,8) gam muối hỗn hợp khí Z gồm SO CO2 thể tích khí SO 13,44 lít (đo đktc) Xác định giá trị m Lấy 16 gam hỗn hợp gồm Mg kim lọai M (có số mol) tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu dung dịch A 11,2 lít khí SO2 (đktc) Nếu lấy 22,4 gam kim loại M tác dụng hoàn toàn với 300 ml dung dịch H2SO4 1M thu V lít khí (đktc) Xác định kim loại M giá trị V Câu (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm KCl KClO3 Người ta cho thêm 7,175 gam MnO2 vào 39,4 gam hỗn hợp X thu hỗn hợp Y Nung Y nhiệt độ cao thu chất rắn Z khí P Cho Z vào dung dịch AgNO3 lấy dư thu 64,575 gam chất rắn T Lấy 1/3 lượng khí P cho hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,5 mol FeSO 0,3 mol H2SO4 thu dung dịch Q Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Q thu m gam kết tủa Biết phản ứng hoàn toàn Xác định giá trị m Câu (3,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, MgO, MgSO tan hoàn toàn 163,68 gam dung dịch H 2SO4 28,74%; sau phản ứng thu dung dịch Y có chứa H2SO4 4,9% 6,048 lít H2 (đktc) Lấy 120 gam dung dịch Y cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa Z dung dịch T Lọc lấy kết tủa Z nung đến khối lượng không đổi thu a gam chất rắn Sục khí CO đến dư vào dung dịch T thu 9,36 gam kết tủa Xác định giá trị m, a phần trăm khối lượng chất hỗn hợp X Câu (3,0 điểm) Hòa tan hết 27,6 gam hỗn hợp A gồm R2SO3 RHSO3 (R kim loại) dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng hoàn toàn thu tối đa V lít khí SO2 (đktc) dung dịch X Hấp thụ hết V lít khí SO2 vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm NaOH 1,5M KOH 0,5M, dung dịch sau phản ứng chứa 30,08 gam chất tan Cho 11,5 gam kim loại R vào 400 ml dung dịch HCl 1M thu dung dịch Y Cho lượng dư dung dịch AgNO vào dung dịch Y thu m gam kết tủa Xác định kim loại R giá trị m, V Câu (2,0 điểm) Người ta hòa tan hoàn toàn hỗn hợp NaOH Ba(OH) vào nước thu dung dịch X Sục từ từ khí CO2 tới dư vào dung dịch X Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Số mol BaCO3 Số mol CO2 Nêu tượng viết phương trình phản ứng xảy thí nghiệm Xác định giá trị a x th trờn Sở Giáo dục Đào tạo Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp THCS năm học 2016-2017 Thái Bình hƯớNG DẫN CHấM Và BIểU ĐIểm MÔN hoá học (Gm 06 trang) Cõu í 1) Ni dung… - Dụng cụ: Giá sắt, kẹp, đèn cồn, lưới amiang, bình cầu, buret bầu (phễu chiết lê), nút cao su, ống dẫn khí, bình thủy tinh tam giác 2) - Hóa chất: muối sunfit (Na2SO3), axit (dd H2SO4) Cu, H2SO4 đặc Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2 + 2H2O 3) - Vai trị bơng tẩm dung dịch kiềm (NaOH Ca(OH) 2) phản ứng với SO2 đầy đến miệng tránh khí tràn ngồi làm nhiễm mơi trường SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (3,0đ 4) Hoặc: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O ) - Dùng giấy quỳ tím ẩm đặt gần miệng bình, giấy quỳ tím đổi màu 5) dừng thu khí - Dùng H2SO4 đặc để làm khơ SO2 axit đặc có tính háo nước khơng phản ứng với SO2 6) Khơng dùng CaO CaO hút nước mạnh có phản ứng với SO2 - NaCl (rắn) + H2SO4 (đặc, nóng) → NaHSO4 + HCl Hoặc: 2NaCl (rắn) + H2SO4 (đặc, nóng) → Na2SO4 + 2HCl Đặt x, y số mol Fe M 1) => 56x + My = 12 (*) (1,0đ) + Xét phản ứng hỗn hợp A với Cl2 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 x 1,5x M + Cl2 → MCl2 y y Ta có phương trình: 1,5x + y = 0,25 (**) + Xét phản ứng hỗn hợp A với dung dịch HCl Trường hợp 1: kim loại M có phản ứng với HCl Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2,5đ x x ) M + 2HCl → MCl2 + H2 y y Ta có phương trình: x + y = 0,1 (***) Từ (**) (***) tính x = 0,3 y = -0,2 (vô lý) Trường hợp 2: kim loại M không phản ứng với HCl Chỉ có: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 x x Ta có: x = 0,1 (****) Từ (**) (****) có: x = 0,1 y = 0,1 Thay giá trị x y vào (*) ta R = 64 Vậy R Cu Đặt x, y, z số mol Ba(HCO3)2, CaCO3, Na2CO3 2) 259x + 100y + 106z = 67,1 (1) (1,5đ) + Xét thí nghiệm nung nóng B: Ba(HCO3)2 → BaO + 2CO2 2H2O x x CaCO3 → CaO + CO2 y y Na2CO3 không bị nhiệt phân Chất rắn X chứa x mol BaO; y mol CaO; z mol Na2CO3 Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 Câu 1) (1,5đ) Ý Nội dung… 153x + 56y + 106z = 47,7 (2) + Xét thí nghiệm cho chất rắn B vào nước: Xảy phản ứng Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3 2NaHCO3 - Trường hợp 1: Ba(HCO3)2 hết + Na2CO3 dư → BaCO3 + 2NaHCO3 x x Nếu: x < z Kết tủa x mol BaCO3 sinh y mol CaCO3 ban đầu 197x + 100y = 39,7 (3) Từ (1), (2), (3) ta có: x = 0,1; y = 0,2; z = 0,2 (thỏa mãn) Phần trăm khối lượng chất B 38,6%; 29,8%; 31,6% - Trường hợp 2: Ba(HCO3)2 dư + Na2CO3 hết → BaCO3 + 2NaHCO3 z z Nếu: z < x Kết tủa z mol BaCO3 y mol CaCO3 ban đầu 100y + 197z = 39,7 (4) Từ (1), (2), (4) có x = 0,171; y = 0,027 ; z = 0,188 (vơ lý) Có: mol BaSO4 = 9,32/233 = 0,04 mol H2 = 0,448/22,4 = 0,02 → mol nguyên tử H = 0,04 Vì: mol gốc SO4 = mol nguyên tử H → A muối axit H2SO4 Gọi công thức A là: M(HSO4)n Ptpứ: M(HSO4)n + nBaCl2 → nBaSO4 + MCln + nHCl (1) 0,04/n 0,04 0,04/n 0,04 Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 (2) 0,02 0,04 0,02 0,02 → M M(HSO4)n = 4,8.n/0,04 = 120.n = M +97n → M = 23.n → n = M =23 (Na) Từ phản ứng (1) (2) ta có: Dung dịch D chứa: nNaCl = 0,04 mol nZnCl2 = 0,02 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng: mA + mH2O ban đầu + mBaCl2 + mZn = mdung dịch D + mBaSO4 + mH2 → mdung dịch D = 105,06 gam C%NaCl = 0,04.58,5/105,06 = 2,23 (%) C%ZnCl2 = 0,02.136/105,06 =2,59 (%) nSO2 = 0,6 mol Đặt x, y, z, t số mol FeO, Fe3O4, Fe(OH)2, FeCO3 Phương trình phản ứng: 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O x 0,5x 0,5x 2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O y 1,5y 0,5y 2Fe(OH)2 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 5H2O z 0,5z 0,5z 2FeCO3 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O t 0,5t 0,5t t Ta có hệ phương trình: 0,5x + 0,5y + 0,5z + 0,5t = 0,6 y = 0,25.(x + y + z + t) => x + y + z + t = 1,2 y = 0,3 mFe2(SO4)3 = 400.(0,5x + 1,5y + 0,5z + 0,5t) = m + 208,8 => 400.[y + 0,5(x + y + z + t)] = m + 208,8 => m = 151,2 (gam) Điểm Câu 2) (1,5đ) Ý Nội dung… Điểm nSO2 = 0,5 mol Đặt nMg = nM = x mol Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + SO2 + 2H2O x x 2M + 2nH2SO4 → M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O x 0,5xn Ta có hệ phương trình: 24.x + M.x = 16 x + 0,5nx = 0,5 + Trường hợp 1: n = M = 24 (không thỏa mãn) + Trường hợp 2: n = M = 40 (Ca) Khi xét phản ứng Ca (0,56 mol) với dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 Cadư + H2SO4 hết → CaSO4 + H2 0,3 0,3 0,3 Ca + H2O → Ca(OH)2 + H2 (0,56-0,3) 0,26 => VH2 = (0,3 + 0,26).22,4 = 12,544 lít + Trường hợp 3: n = M = 56 (Fe) Khi xét phản ứng Fe (0,4 mol) với dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 Fedư + H2SO4 hết → FeSO4 + H2 0,3 0,3 => VH2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít Hỗn hợp Y gồm: KCl, KClO3, MnO2 t0 → 2KCl + 3O2 2KClO3  Chất rắn Z: KCl, MnO2 ban đầu Khí P O2 KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3 Rắn T gồm MnO2 ban đầu (7,175 gam) AgCl sinh Từ tính nAgCl = 0,4 mol = nKCl Z Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX = mKCl Z + mO2 tính nO2 = 0,3 mol 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 0,4 0,1 0,2 0,2 Dung dich Q chứa: 0,1 mol FeSO4 dư, 0,1 mol H2SO4 dư, 0,2 mol Fe2(SO4)3 sinh FeSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + Fe(OH)2 0,1 0,1 0,1 H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O 0,1 0,1 Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4 + 2Fe(OH)3 0,2 0,6 0,4 Kết tủa thu gồm: 0,1 mol Fe(OH) 2, 0,4 mol Fe(OH)3 0,8 mol BaSO4 có tổng khối lượng 238,2 gam Câu Ý Nội dung… - PTHH: 2Al + 3H2SO4 MgO + H2SO4 2NaOH + H2SO4 2NaOH + MgSO4 6NaOH + Al2(SO4)3 NaOH + Al(OH)3 Điểm → Al2(SO4)3 + 3H2 → MgSO4 + H2O → Na2SO4 + 2H2O → Mg(OH)2 + Na2SO4 → 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O t0 → Mg(OH)2 MgO + H2O CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 nH SO4 = 163,68.28,74 = 0, 48 (mol ) 100.98 nH = 6,048 22,4 (7) (8) (9) 0, 27 = 0,18 ( mol ) Ta có: - Ta coi dung dịch Y có phần: + Phần dd Y ban đầu + Phần dd Y có khối lượng 100 gam Kết tủa T Al(OH)3 có số mol = 9,36/78 = 0,12 mol Gọi k tỉ số phần với phần Suy ra: k = 0,18/0,12 = 1,5 m + 163, 68 − 0,54 ⇒ = 1,5 120 ⇒ m = 16,86 ( gam) - Ở phần 1: mol axit dư = (16,86 + 163,68 – 0,54).4,9/(100.98) = 0,09 mol → mol axit pư với MgO = mol MgO = 0,48-0,27-0,09 = 0,12 mol Vậy phần trăm khối lượng chất hỗn hợp ban đầu %mAl = 0,18.27 16,86 100% = 28,82% %mMgO = 0,12.40 16,86 0,5 = 0, 27 ( mol ) Theo (1) : nAl = (3,0đ ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 100% = 28, 47% %mMgSO4 = 100% − 28,82% − 28, 47% = 42, 71% 0,25 Tìm x: Tổng mol MgSO4 dd Y ban đầu nMgSO4 = nMgO + nMgSO4 (bd ) = 0,12 + (16,86 − 4,86 − 4,8) :120 = 0,18( mol ) Do : nMgSO4 ( p1) = 1,5nMgSO4 ( p 2) ⇒ nMgSO4 ( p 2) = 0,18 1,5 = 0,12 (mol ) Theo PT (4, 7) a = mMgO = 0,12.40 = 4,8 ( gam) Ở phần dd Y: 0,75 Câu (3,0đ ) Ý Nội dung… nNaOH = 0,3 mol; nKOH = 0,1 mol Xét phản ứng a mol SO2 với dung dịch chứa 0,3 mol NaOH 0,1 mol KOH (quy MOH: 0,4 mol) + Trường hợp 1: MOH dư SO2 + 2MOH → M2SO3 + H2O a 2a a nH2O sinh = a mol 2a < 0,4 => a < 0,2 Theo định luật bảo toàn khối lượng: mSO2 + mNaOH + mKOH = m chất tan + mH2O sinh 64*a + 0,3*40 + 0,1*56 = 30,08 + a*18 => a = 0,27 (vô lý) + Trường hợp 2: phản ứng tạo loại muối SO2 + MOH → MHSO3 x mol x mol SO2 + 2MOH → M2SO3 + H2O y mol 2y mol y mol nSO2 < nNaOH < 2nSO2 => 0,2 < a < 0,4 ta có hệ phương trình: x + y = nSO2 x + 2y = nMOH => y = nMOH - nSO2 = 0,4 – a = nH2O sinh Theo định luật bảo toàn khối lượng: mSO2 + mNaOH + mKOH = m chất tan + mH2O sinh 64*a + 0,3*40 + 0,1*56 = 30,08 + 18*(0,4 – a) Suy a = 0,24 ( thỏa mãn) => V = 5,376 lít Xét phản ứng hỗn hợp A với H2SO4 đặc R2SO3 + H2SO4 → R2SO4 + SO2 + H2O 2RHSO3 + H2SO4 → R2SO4 + 2SO2 + H2O Từ phương trình phản ứng thấy: nhỗn hợp A = nSO2 = 0,24 Tính M (trung bình) hỗn hợp A 115 => R + 81 < 115 < 2R + 80 => 17,5 < R < 34 => R Na (M = 23) Xét phản ứng Na với dung dịch HCl: nNa = 0,5 mol; nHCl = 0,4 mol Nadư + HClhết → NaCl + H2O 0,4 mol 0,4 mol 0,4 mol nNa dư = 0,5 – 0,4 = 0,1 mol 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 0,1 mol 0,1 mol Dung dịch Y chứa: 0,4 mol NaCl 0,1 mol NaOH NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 0,4 mol 0,4mol NaOH + AgNO3 → AgOH + NaNO3 0,1 0,1 2AgOH → Ag2O + H2O 0,1 0,05 Kết tủa thu gồm 0,4 mol AgCl 0,05 mol Ag2O có tổng khối lượng 69 gam Điểm 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 Câu Ý (2,0đ ) 1) (1,0đ) Nội dung… Viết phương trình phản ứng xảy thí nghiệm Các phản ứng xảy theo thứ tự: → 1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1) → 2) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (2) → 3) CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 (3) → 4) CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (4) Hiện tượng: Xuất kết tủa màu trắng, lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, lượng kết tủa khơng đổi sau thời gian, sau kết tủa giảm dần Hoặc: Dung dịch bị vẩn đục, sau thời gian dần trở lại đến suốt Xác định giá trị x Dựa vào ý nghĩa đồ thị phản ứng giải thích ta có: + Tại điểm E : Ba(OH)2 dư → CO2 + Ba(OH)2 dư BaCO3 + H2O 0,5 mol 0,5 mol Ta có: 0,4a = 0,5 => a = 1,25 + Tại điểm A: Kết tủa bắt đầu đạt giá trị cực đại tương ứng với Ba(OH)2 vừa hết Từ phương trình (1) ta có: nCO2 = nBa(OH)2 ban đầu = a = 1,25 + Tại điểm B: Xảy vừa hết phản ứng (1), (2), (3) Cộng hai phản ứng (2) (3) ta phản ứng → CO2 + NaOH NaHCO3 (5) Trong phản ứng (1) (5) ta có: nCO2 = nNaOH ban đầu + nBa(OH)2 ban đầu => nNaOH ban đầu = 2*1,25 - 1,25 = 1,25 + Tại điểm F xảy phản ứng: → CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 1,25 1,25 1,25 → CO2 + NaOH NaHCO3 1,25 1,25 → CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 0,75 (1,25 – 0,5) Vậy tổng số mol CO2 F là: x = 1,25 + 1,25 + 0,75 = 3,25 mol Điểm 0,75 0,25 0,25 0,75 Số mol BaCO3 Câu Ý Nội dung… Điểm Số mol CO2 ... sinh giỏi lớp THCS năm học 2016- 2017 Thái Bình hƯớNG DẫN CHấM Và BIểU ĐIểm MÔN ho¸ häc (Gồm 06 trang) Câu Ý 1) Nội dung… - Dụng cụ: Giá sắt, kẹp, đèn cồn, lưới amiang, bình cầu, buret bầu (phễu... Giá sắt, kẹp, đèn cồn, lưới amiang, bình cầu, buret bầu (phễu chiết lê), nút cao su, ống dẫn khí, bình thủy tinh tam giác 2) - Hóa chất: muối sunfit (Na2SO3), axit (dd H2SO4) Cu, H2SO4 đặc Na2SO3... Na2SO3 + H2O (3,0đ 4) Hoặc: SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O ) - Dùng giấy quỳ tím ẩm đặt gần miệng bình, giấy quỳ tím đổi màu 5) dừng thu khí - Dùng H2SO4 đặc để làm khơ SO2 axit đặc có tính háo