Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi: Hòa tan Fe bằng dung dịch HCl (dư), thêm KOH (dư) vào dung dịch thu được rồi để lâu ngoài không khí2. Bằng phươ[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI
- ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016-2017
Môn : Hóa học
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề )
Ngày thi : 18/3/2017
(Đề gồm 02 trang)
Câu I (3,5 điểm): 1.Viết phương trình hóa học để hoàn thành sơ đồ sau: (mỗi mũi tên ứng với phương
trình hóa học):
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
2 2
Ca⎯⎯→Ca(OH) ⎯⎯→Ca(HCO ) ⎯⎯→CaCl ⎯⎯→AgCl⎯⎯→Cl ⎯⎯→NaCl⎯⎯→NaOH
2 Chọn chất rắn khác mà cho chất tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc,
nóng, dư cho sản phẩm Fe2(SO4)3, SO2 H2O Viết phương trình hóa học
Câu II (4,0 điểm): 1. Hỗn hợp rắn A gồm MgO, CuO Al2O3 Cho luồng khí H2 qua A nung nóng,
thu hỗn hợp rắn B Cho chất rắn B vào dung dịch HCl dư, thu dung dịch C chất rắn D Thêm lượng sắt dư vào dung dịch C thu dung dịch E chất rắn F Cho chất rắn F vào dung dịch HCl dư, thu chất rắn D, dung dịch H khí I Cho dung dịch E phản ứng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa K Viết phương trình phản ứng xảy
2 Cho hóa chất: Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3 Chỉ dùng thêm H2O trình bày cách phân biệt chất viết phương trình hóa học xảy
Câu III(3,75 điểm): Nêu tượng viết phương trình hóa học phản ứng xảy khi: Hòa tan Fe dung dịch HCl (dư), thêm KOH (dư) vào dung dịch thu để lâu ngồi khơng khí
2 Metan bị lẫn tạp chất CO2, C2H4, C2H2 Bằng phương pháp hoá học hãy loại bỏ
tạp chất khỏi hỗn hợp
3 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH Na2CO3 dung dịch
H2SO4 40% (loãng, vừa đủ) thu 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 16,75 dung dịch Y có nồng độ 51,449% Cơ cạn tồn dung dịch Y thu 170,4 gam muối trung hoà khan
Viết phương trình phản ứng tính giá trị m
Câu IV (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 35,04 gam hợp chất hữu X chứa nguyên tố C, H O Toàn sản
phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư, tạo 283,68 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 198,72 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu
Xác định công thức phân tử X Biết MX = 146g/mol
Câu V (1,75 điểm): Đun nóng hỗn hợp X gồm hiđrocacbon A H2 với xúc tác Ni thu khí Y
nhất Tỉ khối Y so với H2 gấp lần tỉ khối X so với H2 Đốt cháy hoàn toàn lượng khác Y thu 22 gam CO2 13,5 gam H2O
Viết phương trình phản ứng xảy tìm cơng thức phân tử A
Câu VI (2,0 điểm): Hỗn hợp X gồm x mol CaC2 y mol Al4C3 Cho lượng nhỏ X vào H2O dư, thu
dung dịch Y, hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4) m gam kết tủa Al(OH)3 Đốt cháy hết Z, cho toàn sản phẩm cháy vào Y thu 2m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn
Viết phương trình phản ứng xảy tìm tỉ lệ x : y
Câu VII (3,0 điểm): Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al, Fe3O4 CuO dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư
thu 21,84 lít khí SO2 ( sản phẩm khử nhất) Mặt khác, trộn m gam hỗn hợp trên, thực phản ứng nhiệt nhơm hồn tồn (trong điều kiện khơng có khơng khí ) chất rắn B Cho tồn B tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát 3,36 lít khí H2 Khi phản ứng kết thúc, tiếp tục cho thêm dung dịch HCl tới dư dung dịch C, m1 gam chất rắn 10,08 lít khí H2
1 Viết phương trình phản ứng xảy
2 Tính m m1 (Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn)
- 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)
Lưu ý: Thí sinh khơng sử dụng bảng Hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học
(2)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI
-
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016-2017
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: 18/03/2017
(Đáp án gồm có 06 trang)
Câu I (3,5điểm):
1.Viết phương trình hóa học để hồn thành sơ đồ sau: (mỗi mũi tên ứng với phương trình hóa học):
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
2 2
Ca⎯⎯→Ca(OH) ⎯⎯→Ca(HCO ) ⎯⎯→CaCl ⎯⎯→AgCl⎯⎯→Cl ⎯⎯→NaCl⎯⎯→NaOH
2. Chọn chất rắn khác mà cho chất tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư cho sản phẩm Fe2(SO4)3, SO2 H2O Viết phương trình hóa học
Câu I
3,5 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
I
(1,75 đ) Ca + 2H2O⎯⎯→Ca(OH)2 + H2 Ca(OH)2 + 2CO2 ⎯⎯→Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 + 2HCl ⎯⎯→CaCl2 + 2CO2 + 2H2O CaCl2 + 2AgNO3⎯⎯→ 2AgCl + Ca(NO3)2 2AgCl ⎯⎯→t0 2Ag + Cl2
Cl2 + 2Na⎯⎯→2NaCl
2NaCl + 2H2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→dpdd co mang ngan
2NaOH + H2 + Cl2
Chú ý: Thiếu điều kiện cân sai trừ ½ số điểm phương trình
Viết cân
đúng phản ứng
cho 0,25đ (0,25x7)
I (1,75đ)
Các chất rắn chọn: Fe; FeO; Fe3O4; Fe(OH)2; FeS; FeS2; FeSO4 Các pthh :
2Fe + 6H2SO4(đặc) t0
⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2FeO + 4H2SO4(đặc) t0
⎯⎯→ Fe2(SO4)3+ SO2+ 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc) t0
⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc) t0
⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O 2FeS + 10H2SO4(đặc) t0
⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O 2FeS2 + 14H2SO4(đặc) t0
⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 2FeSO4 + 2H2SO4(đặc) t0
⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O
Chú ý: Thiếu điều kiện cân sai trừ ½ số điểm phương trình
Viết cân đúng phản ứng cho 0,25đ
(0,25x7)
Câu II (4,0 điểm):
1. Hỗn hợp rắn A gồm MgO, CuO Al2O3 Cho luồng khí H2 qua A nung nóng, thu hỗn hợp rắn B Cho chất rắn B vào dung dịch HCl dư, thu dung dịch C chất rắn D Thêm lượng sắt dư vào dung dịch C thu dung dịch E chất rắn F Cho chất rắn F vào dung dịch HCl dư, thu chất rắn D, dung dịch H khí I Cho dung dịch E phản ứng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa K
Viết phương trình phản ứng xảy
2 Cho hóa chất : Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3 Chỉ dùng thêm H2O trình bày cách phân biệt chất
viết phương trình hóa học xảy Câu II
4,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
II.1 (2,5đ)
+ A tác dụng với H2:
CuO + H2 ⎯⎯→t0 Cu + H2O (1) + B tác dụng với dung dịch HCl:
MgO + 2HCl ⎯⎯→ MgCl2 + H2O (2) Al2O3 + 6HCl ⎯⎯→ 2AlCl3 + 3H2O (3)
CuO + 2HCl ⎯⎯→ CuCl2 + H2O (4) + C tác dụng với Fe:
Fe + CuCl2 ⎯⎯→ FeCl2 + Cu (5)
(3)Fe + 2HCl ⎯⎯→ FeCl2 + H2 (6) + F tác dụng với dung dịch HCl:
Fe + 2HCl ⎯⎯→ FeCl2 + H2 (5) + E tác dụng với dung dịch NaOH:
MgCl2 + 2NaOH ⎯⎯→ Mg(OH)2 + 2NaCl (7) FeCl2 + 2NaOH ⎯⎯→ Fe(OH)2 + 2NaCl (8) AlCl3 + 3NaOH ⎯⎯→ Al(OH)3 + 3NaCl (9) Al(OH)3 + NaOH ⎯⎯→ NaAlO2 + 2H2O (10) II
1,5 điểm
Trích chất làm mẫu thử
+ Cho nước lần lượt vào mẫu thử Mẫu có khí Na
2Na + 2H2O ⎯⎯→2NaOH + H2 + Cho dung dịch NaOH lần lượt vào mẫu thử còn lại thì:
- Mẫu có kết tủa trắng MgCl2
MgCl2 + NaOH ⎯⎯→ Mg(OH)2 + NaCl - Mẫu có kết tủa trắng xanh, để lâu hóa nâu đỏ FeCl2
FeCl2 + NaOH ⎯⎯→Fe(OH)2 + NaCl
2Fe(OH)2 + 1/2 O2 + H2O ⎯⎯→ 2Fe(OH)3 ……… - Mẫu cho kết tủa nâu đỏ FeCl3
FeCl3 + NaOH ⎯⎯→ Fe(OH)3 + 3NaCl ……… - Mẫu cho kết tủa keo trắng AlCl3
AlCl3 + NaOH ⎯⎯→Al(OH)3 + 3NaCl ……… - Nếu NaOH dư kết tủa tan dần:
Al(OH)3 + NaOH ⎯⎯→NaAlO2 + 2H2O ……… 0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Câu III(3,75 điểm):
1 Nêu tượng viết phương trình hóa học phản ứng xảy khi: Hòa tan Fe dung
dịch HCl (dư), thêm KOH (dư) vào dung dịch thu để lâu ngồi khơng khí
2 Metan bị lẫn tạp chất CO2, C2H4, C2H2 Bằng phương pháp hoá học hãy loại bỏ tạp chất khỏi hỗn hợp
3 Hịa tan hồn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH Na2CO3 dung dịch H2SO4 40% (loãng, vừa đủ) thu 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 16,75 dung dịch Y có nồng độ 51,449% Cơ cạn tồn dung dịch Y thu 170,4 gam muối trung hoà khan
Viết phương trình phản ứng tính giá trị m Câu III
3,75điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
III.1
1,0điểm Hoà tan Fe dung dịch HCl có khí khơng màu ra: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ……… - Thêm KOH vào dung dịch có kết tủa trắng xanh:
HCl + KOH → KCl + H2O FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl - Để lâu ngồi khơng khí kết tủa chuyển màu nâu đỏ:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 ………
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ III.2
1,0điểm
Cho hỗn hợp khí qua bình nước Brơm dư, lúc loại hết C2H4, C2H2:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 ………
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 ……… Sau cho hỗn hợp khí cịn lại qua bình đựng dung dịch kiềm dư (NaOH, Ca(OH)2…),
lúc CO2 bị hấp thụ hết phản ứng:
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O ……… Khí cịn lại CH4 nguyên chất ………
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ III
1,75 điểm
Phương trình phản ứng:
2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2 (1)
(4)2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (3) Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 (4)
Từ (1), (2), (3) (4) ta có: nH2SO4 = nNa2SO4 = 1,2 mol ……… Khối lượng dd H2SO4 = (1,2x98).100:40 = 294gam ……… Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, dựa vào nồng độ % :
170, 51, 449
m 50, gam
294 m 0, 4.2.16, 75+ − = 100 =
0,5đ 0,25đ
0,5đ
Câu IV (2,0 điểm):
Đốt cháy hoàn toàn 35,04 gam hợp chất hữu X chứa nguyên tố C, H O Toàn sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư, tạo 283,68 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 198,72 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu
Xác định công thức phân tử X Biết MX = 146g/mol Câu IV
2,0 điểm
ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
Dẫn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư nên chỉ tạo muối trung hòa Ba(OH)2 + CO2 ⎯⎯→BaCO3 + H2O
Ta có BaCO CO
n =n =1, 44(mol) Khối lượng dung dịch giảm = m -
2
CO H O
(m + m ) 198,72 = 283,68 – 1,44.44 -
2 H O
m
2 H O
m =21, 6( )g
0,25đ 0,25đ
H O
n = 1,2(mol) mO = 35,04 – (mC + mH ) = 35,04 - (1,44.12 + 2,4) = 15,36 g
0,96( ) O
n = mol Gọi công thức phân tử X (CxHyOz)n ( với x, y z số nguyên dương ) Ta có: x : y : z = 1,44 : 2,4 : 0,96
= : : ……… Vậy CTPT X là: (C3H5O2)n
Mà MX = 146 nên 73 n =146n = X có CTPT C6H10O4
0,25đ 0,25đ
0,5đ 0,5đ
Câu V (1,75 điểm): Đun nóng hỗn hợp X gồm hiđrocacbon A H2 với xúc tác Ni thu khí Y
nhất Tỉ khối Y so với H2 gấp lần tỉ khối X so với H2 Đốt cháy hoàn toàn lượng khác Y thu 22 gam CO2 13,5 gam H2O
Viết phương trình phản ứng xảy tìm cơng thức phân tử A Câu V
1,75 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
Vì CxHy + H2 ⎯⎯⎯Ni,t0→Khí Y
2
22 13,
0, 0, 75
44 18
CO H O
n = = moln = = mol
Suy hiđrocacbon (Y) có dạng ctpt: CnH2n + ( n1) Ta có: CnH2n + + (3 1)
2 n+
O2 ⎯⎯→t0 nCO2 + (n +1 )H2O : 0, 75 : 0, 1,
H O CO
n n = = n = (Y) C2H6 Suy (A) là: C2H4 hay C2H2 để hợp H2 cho (Y) - Nếu (A) C2H4:
C2H4 + H2 ⎯⎯→xt C2H6 (1)
0,25đ
(5)2
2 /
/
30 30
2 28 15
2 Y H Y
X H X
d M
d = M = + = = < loại - Nếu (A) C2H2:
C2H2 + 2H2 ⎯⎯→xt C2H6 (2)
2 /
/
30 30
3 26 2.2 10
3 Y H Y
X H X
d M
d = M = + = = ( thỏa mãn)
Vậy (A) C2H2
0,5đ
0,5đ
Câu VI (2,0 điểm):
Hỗn hợp X gồm x mol CaC2 y mol Al4C3 Cho lượng nhỏ X vào H2O dư, thu dung dịch Y, hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4) m gam kết tủa Al(OH)3 Đốt cháy hết Z, cho toàn sản phẩm cháy vào Y thu 2m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hồn tồn
Viết phương trình phản ứng xảy tìm tỉ lệ x : y Câu VI
2,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
Các phản ứng xảy ra:
CaC2 + 2H2O⎯⎯→Ca(OH)2 + C2H2 (1)
Al4C3 + 12H2O⎯⎯→4Al(OH)3 + 3CH4 (2) ……… 2Al(OH)3 + Ca(OH)2⎯⎯→Ca(AlO2)2 + 4H2O (3)
Từ (1), (2) (3) ta có: m = 78.(4y – 2x) (I) CH4 + 2O2 ⎯⎯→t0 CO2 + 2H2O (4)
C2H2 + 2,5O2 ⎯⎯→t0 2CO2 + H2O (5) Ta có:
2 CO
n =2 + 3yx , Ca(AlO2)2 ( x mol)
Ca(AlO2)2 + 3H2O + CO2 ⎯⎯→2Al(OH)3 + CaCO3(6) CaCO3 + H2O + CO2⎯⎯→ Ca(HCO3)2 (7) ……… Từ (4), (5), (6) (7) ta có: 2m =78.2x m = 78x (II) Từ (I) (II) ta có: 4y - 2x = x x : y = 4:
0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,5đ 0,5đ
Câu VII (3,0 điểm):
Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al, Fe3O4 CuO dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu 21,84 lít khí SO2 ( sản phẩm khử nhất) Mặt khác, trộn m gam hỗn hợp trên, thực phản ứng nhiệt nhơm hồn tồn (trong điều kiện khơng có khơng khí ) chất rắn B Cho toàn B tác dụng với dung dịch NaOH dư 3,36 lít khí H2 Khi phản ứng kết thúc, tiếp tục cho thêm dung dịch HCl tới dư dung dịch C, m1 gam chất rắn 10,08 lít khí H2
1 Viết phương trình phản ứng xảy
2 Tính m m1 (Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn) Câu VII
3,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
VII
1,5 điểm 2Al + 6H2SO4 (đặc) t
⎯⎯→Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 2Fe3O4 + 10 H2SO4 (đặc) ⎯⎯→t0 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10 H2O (2) CuO + H2SO4 ⎯⎯→t0 CuSO4 + H2O (3) ……… - Các phản ứng nhiệt nhôm:
8Al + 3Fe3O4 ⎯⎯→t0 4Al2O3 + Fe (4) 2Al + 3CuO ⎯⎯→t0 Al2O3 + 3Cu (5) …… - Rắn B gồm : Al2O3 , Fe, Cu, Al dư ( cho B + NaOH dư có khí bay ra) - B + NaOH dư chỉ có Al2O3 Al dư phản ứng:
0,5đ
(6)Al2O3 + NaOH ⎯⎯→2NaAlO2 + H2O (6) Al + NaOH + H2O ⎯⎯→NaAlO2 + 3/2 H2 (7) …… - Các phản ứng xảy cho HCl vào:
NaOH dư + HCl ⎯⎯→ NaCl + H2O (8) NaAlO2 + 4HCl ⎯⎯→NaCl + AlCl3 + 2H2O (9)
Fe + 2HCl ⎯⎯→ FeCl2 + H2 (10) …
0,25đ
0,5đ VII
1,5 điểm - Dung dịch C gồm: NaCl, AlCl3, FeCl2, HCl dư - Chất rắn còn lại Cu có khối lượng m1 gam
2
2
2 (7)
(10) 21,84
0, 975 22,
3, 36
0,15 22,
10, 08
0, 45 22,
SO
H
H
n mol
n mol
n mol
= =
= =
= =
………
- Gọi số mol Al, Fe3O4, CuO m gam hỗn hợp lần lượt x, y, z (x, y, z >0) Ta có: 27x + 232y + 80z = m
Theo (1) (2): SO2 1, 2 0, 975 y
n = x+ =
Theo (4) (10) :
2 0, 45 H
n = y= Theo (4), (5), (7) : 2.0,15 0,1
3 3
Al du
y z
n = −x − = =
Giải hệ : x = 0,6 ; y = 0,15 ; z = 0,15 Vậy m = (0,6.27) + (0,15.232) + (0,15.80) = 63gam
m1 = 0,15 64 = 9,6 gam ………
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ - Hết -