Đang tải... (xem toàn văn)
Chỉ được sử dụng thêm một dung dịch (chứa một chất tan), hãy trình bày cách phân biệt mỗi dung dịch và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.. Hòa tan hoàn toàn a mol Al và[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI
- ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2017-2018
Mơn: Hóa học
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 13/3/2018
(Đề gồm 02 trang)
Câu I (3,5 điểm)
1 Viết phương trình hóa học để thực dãy chuyển hóa sau (ghi điều kiện có):
(8) (5)
(7) (6)
(4) (3)
(2) (1)
C6H6
PVC PE
C2H3Cl
C2H4
C2H2
CH4
Al4C3
CH3COONa
2. Hỗn hợp khí gồm CO, CO2, C2H4 C2H2 Trình bày phương pháp hóa học dùng để tách riêng khí ra khỏi hỗn hợp
Câu II (3,0 điểm)
1 Trong phòng thí nghiệm có dung dịch: HCl đặc, NaOH; chất rắn: CaCO3, MnO2, Al4C3, CaC2
a. Từ hóa chất điều chế chất khí số khí sau: H2, O2, Cl2, CO2, CH4, C2H2 Với khí (nếu điều chế được) viết phương trình hóa học
b. Hình vẽ bên mô tả dụng cụ điều chế thu khí X Hãy cho biết X khí số khí được điều chế thu dụng cụ Vì sao?
2. Nêu tượng viết phương trình hóa học phản ứng xảy thí nghiệm sau: a. Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2
b. Cho mẫu nhỏ kim loại Na vào dung dịch FeCl3 Câu III.(3,5 điểm)
1 Có dung dịch khơng màu đựng lọ nhãn riêng biệt: HCl, NaOH, H2SO4, NaCl Chỉ được sử dụng thêm dung dịch (chứa chất tan), trình bày cách phân biệt dung dịch viết phương trình hóa học phản ứng xảy
2 Hịa tan hồn toàn a mol Al vào dung dịch chứa b mol HCl thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH vào X, phụ thuộc số mol Al(OH)3 theo số mol NaOH biểu diễn đồ thị hình vẽ bên: Viết phương trình hóa học phản ứng xảy và xác định giá trị a, b, x Biết phản ứng xảy hoàn toàn.
a
x 1,0 0,1
0
Al(OH)3 n
(mol)
NaOH
n (mol)
Câu IV (4,0 điểm)
1. Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu X cần dùng 1,176 lít O2 (đktc), thu khí CO2 H2O Dẫn tồn sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi dư, sau phản ứng kết thúc bình có 4,5 gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 1,71 gam so với dung dịch ban đầu Biết tỉ khối của X so với khí H2 37
a. Tính giá trị m
b. Xác định công thức phân tử hợp chất X
2. Hòa tan hết hỗn hợp gồm FeS, Fe, FeO Fe(OH)2 lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu dung dịch Y (chỉ chứa chất tan) Biết Y, khối lượng nguyên tố oxi chiếm 16
19 tổng khối lượng dung dịch
(2)Câu V (2,0 điểm)
1. E oxit kim loại M, oxi chiếm 20% khối lượng Xác định công thức E
2 Cho dịng khí CO (thiếu) qua ống sứ chứa x gam chất E nung nóng Sau phản ứng, khối lượng chất rắn lại ống sứ y gam Hòa tan hết y gam vào lượng dư dung dịch HNO3 loãng, thu dung dịch F khí NO bay Cô cạn cẩn thận dung dịch F thu 3,7x gam muối G Giả thiết hiệu suất phản ứng 100%
a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra.
b. Lập biểu thức tính thể tích NO (đktc) theo x, y xác định công thức G Câu VI (2,0 điểm)
Hỗn hợp M gồm hiđrocacbon A hiđrocacbon B có cơng thức CnH2n-2 (n2), có tỉ lệ mol tương ứng : Tỉ khối hỗn hợp M so với hiđro 76
3 Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp M, sau dẫn toàn sản phẩm cháy vào 1000 gam dung dịch Ca(OH)2 7,4% thấy có 55 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa, sau đun sơi dung dịch khơng thấy có thêm kết tủa
1. Tìm cơng thức phân tử A B, biết phân tử chúng nguyên tử cacbon 2. Tính nồng độ phần trăm dung dịch sau lọc bỏ kết tủa
Câu VII (2,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm Na2SO4, Na2CO3, NaHCO3 Chia 48,48 gam X làm phần:
- Phần cho tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thấy có 1,2 gam NaOH phản ứng
- Phần (có khối lượng gấp đơi phần 1) cho tác dụng với dung dịch HCl dư thấy 2,24 lít khí (đktc) - Phần cho tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2 thấy có 51,3 gam Ba(OH)2 phản ứng
Tính khối lượng chất 48,48 gam hỗn hợp X Biết phản ứng xảy hoàn toàn - HẾT -
(Cho biết: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Al = 27; Fe = 56; Zn = 65; Ca = 40; Mg = 24; Na = 23; N = 14; K = 39; Cu = 64; Ba = 137)
(3)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI
-
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2017-2018
ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC
Mơn: Hóa học
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 13/03/2017
(Đáp án gồm có 07 trang)
Câu I (3,5 điểm)
1 Viết phương trình hóa học để thực dãy chuyển hóa sau (ghi điều kiện có):
(8) (5)
(7) (6)
(4) (3)
(2) (1)
C6H6
PVC PE
C2H3Cl
C2H4
C2H2
CH4
Al4C3
CH3COONa
2. Hỗn hợp khí gồm CO, CO2, C2H4 C2H2 Trình bày phương pháp hóa học dùng để tách riêng khí khỏi hỗn hợp
Câu I
3,5 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
I.1
(2,0 đ) (1) CH3COONa + NaOH
0 t (CaO)
⎯⎯⎯⎯→CH4 + Na2CO3 (2) Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3
(3) 2CH4 làm lạnh nhanh1500 C0 C2H2 + 3H2 (4) C2H2 + H2 ⎯⎯⎯⎯⎯t ,Pd/PbCO0 3→C2H4
(5) nC2H4 ⎯⎯⎯t ,xt0P → (-CH2-CH2-)n (6) 3C2H2 ⎯⎯⎯→bét than600 C0 C6H6
(7) C2H2 + HCl → C2H3Cl
(8) nC2H3Cl ⎯⎯⎯t ,xt0P →(-CH2-CHCl-)n
Chú ý: Thiếu điều kiện cân sai trừ ½ số điểm phương trình
Viết cân
đúng phản ứng
0,25đ (0,25x8)
I.2 (1,5 đ)
- Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH)2 dư; CO2 giữ lại: CO2 + Ca(OH)2→CaCO3 + H2O
Nhiệt phân CaCO3 thu CO2
CaCO3⎯⎯→t0 CaO + CO2
- Dẫn hỗn hợp khí cịn lại qua dung dịch AgNO3/NH3 dư; lọc tách thu kết tủa hỗn hợp khí CO, C2H4 NH3:
C2H2 + Ag2O 3
AgNO NH
⎯⎯⎯→Ag2C2 + H2O Cho kết tủa tác dụng với dung dịch HCl dư thu C2H2:
Ag2C2 + 2HCl→2AgCl + C2H2
- Dẫn hỗn hợp CO, C2H4 NH3 qua dung dịch H2SO4 loãng, dư, thu CO 2NH3 + H2SO4→(NH4)2SO4
C2H4 + H2O⎯⎯⎯→H SO2 C2H5OH
Chưng cất dung dịch thu C2H5OH Tách nước từ rượu etylic thu C2H4:
C2H5OH
H SO ñaëc 170 C
⎯⎯⎯⎯→C2H4 + H2O
0,25đ 0,25đ
(4)Câu II (3,0 điểm)
1 Trong phịng thí nghiệm có dung dịch: HCl đặc, NaOH; chất rắn: CaCO3, MnO2, Al4C3, CaC2
a. Từ hóa chất điều chế chất khí số khí sau: H2, O2, Cl2, CO2, CH4, C2H2 Với khí (nếu điều chế được) viết phương trình hóa học
b. Hình vẽ bên mơ tả dụng cụ điều chế thu khí X Hãy cho biết X khí số khí trên điều chế thu dụng cụ Vì sao?
2. Nêu tượng viết phương trình hóa học phản ứng xảy thí nghiệm sau: a. Sục từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch Ca(OH)2
b. Cho mẫu nhỏ kim loại Na vào dung dịch FeCl3 Câu II
3,0 điểm ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
II.1.a (1,25 đ)
Có thể điều chế tất khí: H2, O2, Cl2, CO2, CH4, C2H2
2H2O⎯⎯⎯⎯→ñpdd NaOH 2H2 + O2 (1)
CaCO3 +2HCl→CaCl2 + CO2 + H2O (2)
MnO2 + 4HCl→MnCl2 + Cl2 + 2H2O (3)
Al4C3 + 12HCl→4AlCl3 + 3CH4 (4)
CaC2 + 2HCl→CaCl2 + C2H2 (5)
Viết cân
đúng phản ứng cho 0,25đ (0,25x5) II.1.b
(0,75 đ) - Với dụng cụ hình vẽ khí X điều chế từ chất rắn dung dịch - Khí X thu phương pháp đẩy nước nên khí X phải khơng tan hoặc tan nước
→các khí X là: CO2, CH4 C2H2
0,25đ 0,25đ 0,25đ II.2
(1,0 đ)
a. Lúc đầu xuất kết tủa tăng dần đến cực đại, sau kết tủa tan dần thành dung dịch suốt
CO2 + Ca(OH)2→CaCO3 + H2O CO2 + H2O + CaCO3→Ca(HCO3)2
b. Kim loại tan mạnh, có khí khơng màu thoát ra, dung dịch màu vàng nâu chuyển dần thành kết tủa màu nâu đỏ
2Na + 2H2O→2NaOH + H2 3NaOH + FeCl3→Fe(OH)3 + 3NaCl
0,25đ 0,125đ 0,125đ 0,25đ 0,125đ 0,125đ Câu III.(3,5 điểm)
1 Có dung dịch khơng màu đựng lọ nhãn riêng biệt: HCl, NaOH, H2SO4, NaCl Chỉ được sử dụng thêm dung dịch (chứa chất tan), trình bày cách phân biệt dung dịch viết phương trình hóa học phản ứng xảy
2 Hòa tan hoàn toàn a mol Al vào dung dịch chứa b mol HCl thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH vào X, phụ thuộc số mol Al(OH)3 theo số mol NaOH biểu diễn đồ thị hình vẽ bên: Viết phương trình hóa học phản ứng xảy và xác định giá trị a, b, x Biết phản ứng xảy hoàn toàn.
a
x 1,0 0,1
0
Al(OH)3
n (mol)
NaOH
n (mol)
Câu III
3,5 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
III.1 (2,0 đ)
Trích mẫu dung dịch để làm thí nghiệm - Thử mẫu dung dịch Ba(HCO3)2
+ Mẫu có kết tủa trắng sủi bọt khí dung dịch H2SO4 Ba(HCO3)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O + 2CO2 + Mẫu có sủi bọt khí, khơng có kết tủa dung dịch HCl
Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O + 2CO2
(5)+ Mẫu có kết tủa trắng, khơng có tượng sủi bọt khí dung dịch NaOH
Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O Hoặc: Ba(HCO3)2 + NaOH → BaCO3 + NaHCO3 + H2O
+ Mẫu không thấy tượng dung dịch NaCl
0,50đ 0,25đ III.2
(1,5 đ)
- Phương trình hóa học:
2Al + 6HCl→2AlCl3 + 3H2 (1) a mol 3a a
Khi nNaOH = 0,1 mol kết tủa Al(OH)3 bắt đầu xuất hiện→trong X có HCl dư HCl(dư) + NaOH→NaCl + H2O (2)
0,1 mol 0,1 mol
AlCl3 + 3NaOH→Al(OH)3 + 3NaCl (3) a mol→ 3a a
Al(OH)3 + NaOH→NaAlO2 + 2H2O (4) a mol→ a
- Tính giá trị a, b, x:
+ Tại thời điểm lượng kết tủa cực đại
nHCl(bđ) = nNaOH→b = Từ (2) (3)→a = 0,3
+ Tại thời điểm kết tủa vừa tan hết:
x = 0,1 + 4a = 1,3
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ Câu IV (4,0 điểm)
1. Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu X cần dùng 1,176 lít O2 (đktc), thu khí CO2 H2O Dẫn toàn sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi dư, sau phản ứng kết thúc bình có 4,5 gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 1,71 gam so với dung dịch ban đầu Biết tỉ khối X so với khí H2 37
a. Tính giá trị m
b. Xác định công thức phân tử hợp chất X
2. Hòa tan hết hỗn hợp gồm FeS, Fe, FeO Fe(OH)2 lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu dung dịch Y (chỉ chứa chất tan) Biết Y, khối lượng nguyên tố oxi chiếm 16
19 tổng khối lượng dung dịch
a. Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b. Tính nồng độ phần trăm chất tan dung dịch Y
Câu IV 4,0 điểm
ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
IV.1
(2,0 đ) a. O2
1,176
n 0, 0525 mol
22, 4
= = ;
CaCO3
4,
n 0, 045
100 mol
= =
(X) + O2 ⎯⎯→t0 CO2 + H2O (1) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2) 0,045 0,045mol
Dung dịch giảm 1,71 gam →4,5 – 0,045.44 – 18 H O
2
n =1, 71→
H O2
n =0, 045 BTKL cho phản ứng (1) → m = 0,045.(44 + 18) – 0,0525.32 = 1,11 (gam) b. Bảo toàn số mol oxi → nO(X) = 0,045.2 + 0,045.1 – 0,0525.2 = 0,03 mol
C H O
n : n : n =0, 045 : (0, 045.2) : 0, 03=3 : : → Công thức X có dạng: (C3H6O2)n
→ 74n =37.2 → n =
Vậy công thức phân tử hợp chất X là: C3H6O2
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ IV.2
(2,0 đ)
a. Các phương trình hóa học:
FeS + H2SO4→ FeSO4 + H2S Fe + H2SO4→FeSO4 + H2 FeO + H2SO4→FeSO4 + H2O
(6)Fe(OH)2 + H2SO4→FeSO4 + 2H2O b. Dung dịch Y gồm FeSO4 H2O
Giả sử có mol FeSO4 x mol H2O Theo đề ta có: O
Y
m 16x 64 16
x 76
m 152 18x 19
+
= = → =
+
→ FeSO (trong
4
152
C% 100% 10%
152 18.76
Y)= + =
0,25đ 0,25đ 0,50đ
0,25đ Câu V (2,0 điểm)
1. E oxit kim loại M, oxi chiếm 20% khối lượng Xác định cơng thức E
2 Cho dịng khí CO (thiếu) qua ống sứ chứa x gam chất E nung nóng Sau phản ứng, khối lượng chất rắn cịn lại ống sứ y gam Hòa tan hết y gam vào lượng dư dung dịch HNO3 loãng, thu dung dịch F khí NO bay Cô cạn cẩn thận dung dịch F thu 3,7x gam muối G Giả thiết hiệu suất phản ứng 100%
a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra.
b. Lập biểu thức tính thể tích NO (đktc) theo x, y xác định công thức G Câu V
2,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
V.1 (0,50đ)
Đặt oxit M2On, ta có:
2M 80
16n 20=
M 32n
→ =
Chọn n = 2, M = 64 đvC Vậy oxit CuO
0,50đ
V.2.a (0,50đ)
- Cho dịng khí CO (thiếu) qua ống sứ chứa x gam chất E đốt nóng: CuO + CO⎯⎯→t0 Cu + CO2 (1)
- Hòa tan chất rắn: Cu CuO dư vào HNO3:
CuO + 2HNO3→Cu(NO3)2 + H2O (2) 3Cu + 8HNO3→3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3)
0,125đ 0,125đ 0,25đ V.2.b
(1,0đ) Theo (1): nCu x y 16
−
= mol
Theo (3): nNO 2nCu 2 x y x y.
3 3 16 24
− −
= = =
NO
x y 14
V 22,4. (x y)
24 15
−
→ = = −
- Theo (1), (2), (3), cô cạn dung dịch thu muối có cơng thức Cu(NO3)2 thì:
3
Cu(NO ) CuO(ban đầu)
x
n n
80
= = mol
3
Cu(NO )
x
m 188. 2,35x 3,7x
80
= =
Vậy muối muối ngậm nước: Cu(NO3)2.nH2O
3 2
Cu(NO ) nH O
x
m (188 18n). 3,7x
80
= + =
→n = 6→Cu(NO3)2.6H2O
0,125đ 0,125đ
0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ
Câu VI (2,0 điểm)
Hỗn hợp M gồm hiđrocacbon A hiđrocacbon B có cơng thức CnH2n-2 (n2), có tỉ lệ mol tương ứng : Tỉ khối hỗn hợp M so với hiđro 76
3 Đốt cháy hồn tồn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp M, sau dẫn tồn sản phẩm cháy vào 1000 gam dung dịch Ca(OH)2 7,4% thấy có 55 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa, sau đun sơi dung dịch khơng thấy có thêm kết tủa
(7)Câu VI
2,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
VI.1
(1,5 đ) Tính số mol
n A : M B : x y 2n-2
C H (0,1 mol) C H (0,05 mol)
(M) + O2 ⎯⎯→t0 CO2 + H2O
Đun nóng dung dịch khơng thấy xuất kết tủa → phản ứng không tạo muối axit
CO2 + Ca(OH)2 →CaCO3 + H2O 0,55 0,55 0,55 (mol)
BTKL M → H O H O
2
76
2n 0, 55.12 0,15 .2 n 0,
3 mol
+ = → =
Bảo toàn C, H → 0,1x 0, 05n 0,55 y 2x 0, 05y 0, 05.(n 1) 0,5
(1) (2) + = → = + − = Vì 0,55 11
C 3, 67
0,15 3 A, B
3
2 chất có số cacbon C C chªnh 1C
= =
→
(*)
Từ (1) → 2x + n = 11 (**) Từ (*) (**) → x = 4; n =
Công thức phân tử A, B là: C4H8 C3H4
0,25đ 0,125đ 0,125đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ VI.2
(0,5 đ) nCa(OH) (pứ)2 = 0,55 mol;
2
Ca(OH) (dö)
7,4.1000
n 0,55
100.74
= − =0,45 mol
Khối lượng Ca(OH)2 dư = 0,45.74 = 33,3 gam dd sau
m = dd Ca(OH) m + CO m + H O m – CaCO m
= 1000 + 0,55.44 + 0,5.18 – 55 = 978,2g
Nồng độ % dung dịch Ca(OH)2:
33,3 100
978,2 = 3,4%
0,125đ
0,25đ
0,125đ Câu VII (2,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm Na2SO4, Na2CO3, NaHCO3 Chia 48,48 gam X làm phần:
- Phần cho tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thấy có 1,2 gam NaOH phản ứng
- Phần (có khối lượng gấp đơi phần 1) cho tác dụng với dung dịch HCl dư thấy 2,24 lít khí (đktc)
- Phần cho tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2 thấy có 51,3 gam Ba(OH)2 phản ứng Tính khối lượng chất 48,48 gam hỗn hợp X Biết phản ứng xảy hoàn toàn Câu VII
2,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
*Phần 1: Gọi x, y số mol Na2SO4 Na2CO3 phần NaHCO3 + NaOH→ Na2CO3 + H2O (1)
NaHCO3 NaOH
1,
n n 0, 03
40
= = = mol
*Phần 2:
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 (2)
0,06→ 0,06 mol
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 (3) 2y 2y (mol) Theo (2, 3)
CO2
2, 24
n 2y 0, 06 0,1
22, 4
= + = = → y = 0,02
0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ
(8)*Phần 3:
Giả sử P3 = k.P1 → Phần 3:
Na SO2 4
Na CO2 3
NaHCO3
n kx (mol)
n 0, 02k (mol)
n 0, 03k (mol)
=
=
=
Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2NaOH (4) Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + 2NaOH (5) NaHCO3 + Ba(OH)2→ BaCO3 + NaOH + H2O (6) Theo (4, 5, 6) → nX( nBa(OH)2 51, 0,
171
phÇn 3)= (p)= = mol
→ kx + 0,02k + 0,03k = 0,3 → k 0, 3 x 0, 05 =
+ (I)
Mặt khác: (k + 3).(142x + 0,02.106 + 0,03.84) = 48,48 → k + = 48, 48
142x+4, 64 (II) Giải hệ pt (I), (II)→x = 0,01; k =
Na CO2 3
m =0,02.8.106 = 16,96 gam
NaHCO3
m =0, 03.8.84=20,16 gam
Na SO2 4
m =0, 01.8.142=11,36 gam
0,125đ
0,125đ 0,125đ 0,125đ
0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ
- HẾT -