SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG TRỊ ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP THCS Khóa thi ngày 15 tháng năm 2017 Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Câu (5,0 điểm) Tìm chất rắn khác mà cho chất tác dụng với dung dịch HCl có chất khí khác Viết phương trình hố học minh họa Khi nung hồn tồn chất A thu chất rắn B màu trắng khí C khơng màu Chất B phản ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch D làm đỏ phenolphtalein Khí C làm đục dung dịch D Khi cho B tác dụng với cacbon nhiệt độ cao thu chất E giải phóng khí F Cho E phản ứng với nước thu khí khơng màu G Khí G cháy cho nước khí C Xác định chất A, B, C, D, E, F, G viết phương trình phản ứng xảy Nung hỗn hợp X gồm a (mol) FeS b (mol) FeS2 bình kín chứa khơng khí (gồm 20% thể tích O2 80% thể tích N2) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu chất rắn hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích 84,8% N2, 14% SO2, cịn lại O2 Tính tỉ lệ a/b Câu (5,0 điểm) Nêu tượng viết phương trình phản ứng xảy với trường hợp sau: a) Cho dung dịch H2SO4 đặc vào đường saccarozo sau đun nhẹ b) Cho dung dịch FeCl2 vào dung dịch AgNO3 dư c) Cho Ure vào dung dịch nước vôi d) Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaAlO2 Hòa tan chất gồm Na2O, NaHCO3, BaCl2 NH4Cl có số mol vào nước dư dung dịch R kết tủa Q Hỏi dung dịch R kết tủa Q chứa chất ? Viết phương trình phản ứng minh họa Cho dịng khí CO dư qua ống sứ nung nóng chứa m gam hỗn hợp X gồm hai oxit kim loại thu chất rắn A khí B Cho tồn khí B vào dung dịch nước vôi dư thu 1,50 gam kết tủa Cho toàn chất rắn A vào dung dịch H 2SO4 10% (vừa đủ) thu dung dịch muối có nồng độ 11,243%, khơng có khí cịn lại 0,96 gam chất rắn khơng tan Viết phương trình phản ứng xác định cơng thức hai oxit, biết phản ứng xảy hoàn toàn Câu (4,0 điểm) Chỉ dùng thêm thuốc thử phương pháp hóa học, phân biệt chất Ca, Al, MgO Al2O3 Viết phương trình phản ứng minh họa Trộn oxit kim loại FeO, CuO MO (M kim loại chưa biết, có hóa trị II hợp chất) theo tỉ lệ mol : : hỗn hợp A Dẫn luồng khí H2 dư qua 23,04 gam A nung nóng đến phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp B Để hòa tan hết B cần 360 ml dung dịch HNO3 nồng độ 3M, thu V lít (đktc) khí NO dung dịch chứa nitrat kim loại Viết phản ứng xảy ra, xác định kim loại M tính giá trị V Câu (6,0 điểm) Từ nguyên liệu ban đầu tinh bột, chất vô điều điện cần thiết xem có đủ Hãy viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện) điều chế polietilen, etylaxetat Có chất hữu A, B, D chứa nguyên tố C, H, O có M = 46 Trong A B tan nhiều nước, A B tác dụng với Na, B cịn tác dụng với NaOH D khơng tác dụng với Na, NaOH dùng y học để gây tê phẫu thuật Xác định công thức cấu tạo A, B, D Hỗn hợp khí X gồm 0,09 mol C 2H2; 0,15 mol CH4 0,2 mol H2 Nung nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni (thể tích Ni khơng đáng kể) thu hỗn hợp khí Y gồm chất khí Cho hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư thu hỗn hợp khí Z có khối lượng mol phân tử trung bình 16 Khối lượng bình đựng dung dịch brom tăng 0,82 gam Viết phương trình phản ứng xảy tính thành phần phần trăm thể tích chất Z (biết khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Đốt cháy hoàn toàn 15,2 gam hỗn hợp gồm axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở ancol đơn chức thu 0,6 mol CO 0,8 mol H2O Thực phản ứng este hóa 15,2 gam hỗn hợp có xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng với hiệu suất 75% thu m gam este (dạng RCOOR’) Viết phương trình phản ứng tính giá trị m Cho: H=1, C=12, O=16, Na=23, Mg=24, Al=27, S=32, Fe=56, Cu=64, Zn=65, Br=80 …………………… HẾT ………………… Thí sinh dùng bảng HTTH tính tan SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG TRỊ HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP THCS Khóa thi ngày 15 tháng năm 2017 Mơn thi: HĨA HỌC ĐỀ THI CHÍNH THỨC Câu Câu Ý Nội dung + Có thể chọn chất chất sau: Fe, FeS, CaCO3, KMnO4, Na2SO3, CaC2, KNO2, Al4C3, Na2O2, Na3N, Ca3P2… + Phản ứng xảy ra: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O CaC2 + 2HCl → C2H2↑ + CaCl2 3KNO2 + 2HCl → 2KCl + KNO3 + 2NO↑ + H2O Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4↑ 2Na2O2 + 4HCl → 4NaCl + O2↑ + 2H2O Na3N + 3HCl → 3NaCl + NH3↑ Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3↑ Đúng phương trình 0,25 ⇒ 0,25x8 = 2,0 điểm - Xác định chất A: CaCO3; B: CaO; C: CO2; D: Ca(OH)2; E: CaC2; F: CO; G: C2H2 - Các phản ứng: t0 CaCO3 → CaO + CO2 CaO + H2O → Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O Điểm 5,0 điểm 2,0 1,5 Câu cao CaO + 3C t → CaC2 + CO CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 t0 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O Đúng phương trình 0,25 ⇒ 0,25x6 = 1,5 điểm - Chọn mol hỗn hợp Y, ta có: + Số mol N2 = 0,848 (mol); số mol SO2 = 0,14 (mol); số mol O2 lại = 0,012 (mol) + Số mol O2 ban đầu = 0,848/4 = 0,212 (mol) ⇒ số mol O2 phản ứng = 0,212 – 0,012 = 0,2 (mol) 0,5 điểm - Với a, b số mol FeS FeS2 ban đầu, viết PTHH ta có hệ phương trình: t0 4FeS + 7O2 → 2Fe2O3 + 4SO2 a 1,75.a a t0 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 b 2,75.b 2b 0,5 điểm a + 2b = 0,14 a = 0,02 ⇔ - Giải hệ phương trình: 1,75a + 2,75b = 0,2 b = 0,06 a - Vậy = 0,5 điểm b 1,5 5,0 điểm a) Đường chuyển sang màu vàng sẩm sau hóa đen (than), có sủi bọt khí SO4 dac C12H22O11 H → 12C + 11H2O o t → CO2 ↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O C + 2H2SO4 đặc b) Xuất kết tủa trắng dung dịch chuyển sang màu vàng nâu FeCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl ↓ + Fe(NO3)2 Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag ↓ Hay FeCl2 + 3AgNO3 → 2AgCl ↓ + Fe(NO3)3 + Ag ↓ c) Có khí mùi khai xuất kết tủa trắng (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3 Ca(OH)2 + (NH4)2CO3 → CaCO3 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2O d) Xuất kết tủa keo trắng sau kết tủa tan HCl dư HCl + H2O + NaAlO2 → Al(OH)3 + NaCl 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O Đúng trường hợp 0,5 ⇒ 0,5x4 = 2,0 điểm - Các phương trình phản ứng: Na2O + H2O → 2NaOH Mol x 2x NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O Mol x x x NH4Cl + NaOH → NH3 ↑ + NaCl Mol x x x x BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2NaCl Mol x x x 2x - Dung dịch R có NaCl, kết tủa Q có BaCO3 Đúng phương trình 0,25 ⇒ 0,25x4 = 1,0 điểm 2,0 1,0 - Vì A tác dụng với dd H2SO4 10% khơng có khí ra, có 0,96 gam chất rắn nên A chứa kim loại khơng tác dụng dd H2SO4 để tạo khí H2, sinh oxit bị CO khử Mặt khác A phải chứa oxit không bị khử CO, oxit hịa tan dung dịch H2SO4 tạo dung dịch muối - Giả sử oxit không tác dụng với CO R2On, oxit tác dụng với CO M2Om Câu o t M2Om + mCO → 2M + mCO2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 1,5 0,015.2 0,03 = 0,015(mol ) ⇒ nM = = (mol ) - Ta có nCO2 = nCaCO3 = m m 100 0,03 ⇒ mM = M M = 0,96( g ) ⇒ MM = 32m m Lần lượt thử giá trị m = 1, 2, - Giá trị phù hợp: m = 2; MM = 64; Kim loại Cu → CTHH oxit: CuO 1,0 điểm - Khi cho A tác dụng với dung dịch H2SO4: R2On + nH2SO4 → R2(SO4)n + nH2O (2.M R + 96n).x 11,243 = - Gọi x số mol R2On A Ta có (2.M R + 16n).x + 980nx 100 ⇒ MR = 9n Lần lượt thử giá trị n = 1, 2, - Giá trị phù hợp: n = 3; M = 27; Kim loại Al → CTHH oxit: Al2O3 1,0 điểm - Các PTHH: 2,0 4,0 điểm - Dùng nước hòa tan mẫu thử: + Nhóm (I) tan: Tan tạo dung dịch đục có khí khơng màu Ca Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 + Nhóm (II) không tan: gồm MgO, Al2O3 Al, dùng Ca(OH)2 cho vào nhóm khơng tan, mẫu thử bị hòa tan tạo dung dịch suốt khơng có khí Al2O3 cịn mẫu tan có khí Al Khơng tượng MgO Ca(OH)2 + Al2O3 → Ca(AlO2)2 + H2O Ca(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ca(AlO2)2 + 3H2 Nhận biết chất 0,25 ⇒ 0,25x4 = 1,0 điểm - Gọi số mol oxit kim loại FeO, CuO, MO A tương ứng 5a, 3a a * Trường hợp 1: Các oxit bị H2 khử hoàn toàn to → Fe + H2O FeO + H2 (1) o t → Cu + H2O + H2 (2) o t → M + H2O MO + H2 (3) Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO ↑+ 2H2O (4) 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O (5) 3M + 8HNO3 → 3M(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O (6) - Ta có hệ pt: 72.5a + 80.3a + (M + 16).a = 23,04 (I) 20a + 8a + 8a/3 = 0,36.3 = 1,08 (II) - Giải (I) (II) ta a = 0,0352; M = 38,55 ⇒ Loại, khơng có kim loại tương ứng 1,5 điểm * Trường hợp 2: FeO, CuO bị H2 khử cịn MO khơng bị H2 khử - Có phản ứng (1), (2), (4), (5); khơng có phản ứng (3), (6); thêm phản ứng (7) sau MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + 2H2O (7) - Ta có hệ pt: 72.5a + 80.3a + (M + 16).a = 23,04 (III) 20a + 8a + 2a = 0,36.3 = 1,08 (IV) - Giải (III) (IV) ta a = 0,036; M = 24 ⇒ M kim loại Mg 1,0 điểm ⇒ V (khí NO) = (0,036.5 + 0,036.2).22,4 = 5,6448 lít 0,5 điểm CuO 1,0 Câu 3,0 6,0 điểm - Điều chế etyl axetat: CH3COOC2H5 axit, t o (-C6H10O5-)n + nH2O → nC6H12O6 men C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 men giaá m → CH3COOH + H2O C2H5OH + O2 H 2SO , t o → CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH ¬ - Điều chế polietilen (PE) H2SO4d ,1700 C C2H5OH → CH2=CH2 + H2O 1,5 xt , p , t o nCH2=CH2 → (-CH2-CH2-)n Viết phương trình 0,25 ⇒ 0,25x6 = 1,5 điểm - Lập luận xác định A, B, D: + A, B tan nhiều nước tác dụng với Na nên có nhóm chức OH, B tác dụng với NaOH nên B có nhóm chức COOH (axit cacboxylic) Do A, B có M = 46 nên A C2H5OH (ancol etylic) B HCOOH (axit fomic) 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 2HCOOH + 2Na → 2HCOONa + H2 HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O + D có M = 46 khơng tác dụng với Na, NaOH nên không ancol axit Vậy D CH3OCH3 (đimetyl ete) Lập luận và xác định chất 0,5 ⇒ 0,5x3 = 1,5 điểm a) Các phản ứng xảy ra: ,t C2H2 + H2 Ni → C2H4 a a a Ni ,t C2H4 + H2 → C2H6 b b b C2H4 dư + Br2 → C2H4Br2 C2H2 dư + 2Br2 0,25 điểm → C2H2Br4 - Gọi a, b số mol C2H2 C2H4 phản ứng ⇒ nC2H2 dư = (0,09 – a) mol - Hỗn hợp Y gồm khí là: CH4 (0,15 mol); C2H2 dư (0,09 – a); C2H4 dư (a – b); C2H6 (b mol) H2 dư (0,2 – (a + b)) 0,25 điểm - Khối lượng bình brom tăng = mC2H4 dư + mC2H2 dư = 0,82 (gam) ⇔ 28(a – b) + 26(0,09 – a) = 0,82 ⇔ 14b – a = 0,76 (1) - Hỗn hợp Z gồm: CH4 (0,15 mol); C2H6 (b mol) H2 dư (0,2 – (a + b)) mhhZ Ta có M Z = 16 = n hhZ 30b + 16.0,15 + 2.(0,2 − a − b) ⇔ 16 = ⇔ 2b + a = 0,2 (2) (b + 0,15 + 0,2 − a − b) - Giải hệ (1) (2) suy ra: a = 0,08 (mol); b = 0,06 (mol) 0,5 điểm b) Tính thành phần phần trăm thể tích chất Z : nZ = 0,27 (mol) 0,15 0,06 100 = 55,56% ; %VC2H6 = 100 = 22,22% ; %VCH4 = 0,27 0,27 0,06 100 = 22,22% ; %VH2 dư = 0,5 điểm 0,27 - Vì nH2O > nCO2 ⇒ ancol no, đơn chức, mạch hở ⇒ n(ancol) = 0,8 - 0,6 = 0,2 (mol) - Gọi CTTQ axit ancol CnH2nO2 CmH2m+2O - Phản ứng: CnH2nO2 + (3n-2)/2O2 (1) → nCO2 + nH2O CmH2m+2O + 3m/2O2 (2) → mCO2 + (m + 1)H2O H SO ,t / / → RCOOR + H2O RCOOH + R OH ¬ (3) 0,5 điểm - Áp dụng ĐLBT khối lượng: 15,2 + nO2.32 = 0,6.44 + 0,8.18 ⇒ nO2 = 0,8 (mol) - Bảo tồn O, ta có: n(axit).2 + 0,2.1 + 0,8.2 = 0,8.1 + 0,6.2 ⇒ n(axit) = 0,1 (mol) Ta có: 0,2.m + 0,1.n = 0,6 ⇒ 2.m + n = ⇒ m = 1, n = n = m = 0,5 điểm ⇒ TH1: n(axit) < n(ancol) tính theo axit với công thức este C5H10O2 ⇒ meste = 0,1.75.102/100 = 7,65 gam 0,25 điểm ⇒ TH2: n(axit) < n(ancol) tính theo axit với công thức este C4H8O2 ⇒ meste = 0,1.75.88/100 = 6,60 gam 0,25 điểm 4 1,5 1,5 o 1,5 - Thí sinh làm cách khác, đạt điểm tối đa câu Nếu thiếu điều kiện thiếu cân thiếu hai trừ nửa số điểm PTHH - Làm trịn đến 0,25 điểm ………………………HẾT…………………… ... nCO2 ⇒ ancol no, đơn chức, mạch hở ⇒ n(ancol) = 0,8 - 0,6 = 0,2 (mol) - Gọi CTTQ axit ancol CnH2nO2 CmH2m+2O - Phản ứng: CnH2nO2 + (3n-2)/2O2 (1) → nCO2 + nH2O CmH2m+2O + 3m/2O2 (2) → mCO2... nhóm chức COOH (axit cacboxylic) Do A, B có M = 46 nên A C2H5OH (ancol etylic) B HCOOH (axit fomic) 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 2HCOOH + 2Na → 2HCOONa + H2 HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O... oxit hòa tan dung dịch H 2SO4 tạo dung dịch muối - Giả sử oxit không tác dụng với CO R2On, oxit tác dụng với CO M2Om Câu o t M2Om + mCO → 2M + mCO2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 1,5 0,015.2 0,03