1) Viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp... 2) Khí clo điều chế trong phòng thí nghiệm thường có lẫn khí hiđroclorua và hơi[r]
(1)SỞ GD & ĐT NGHỆ AN ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP CẤP THCS NĂM HỌC 2016 – 2017
Mơn thi: HĨA HỌC – BẢNG A
(Thời gian: 150’ không kể thời gian giao nhận đề) Câu I (3 điểm)
1) Viết phương trình hóa học phản ứng điều chế khí clo phịng thí nghiệm cơng nghiệp
2) Khí clo điều chế phịng thí nghiệm thường có lẫn khí hiđroclorua nước Nêu cách để thu khí clo tinh khiết
3) Trong công nghiệp nước Gia-ven điều chế cách điện phân dung dịch NaCl bão hòa, với
điện cực trơ khơng có màng ngăn hai điện cực
a) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra? Cho biết ứng dụng nước Gia-ven?
b) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy cho nước Gia-ven tác dụng với: - Khí CO2 dư
- Dung dịch HCl đặc, đun nóng
Câu II (4 điểm)
1) Viết phương trình hóa học (nếu có) cho bột sắt tác dụng với
a) dung dịch CuSO4 b) khí Cl2 ,đun nóng c) dung dịch H2SO4 (đặc, nguội)
d) dung dịch AgNO3 e) dung dịch FeCl3
2) Cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp Ba, Al2O3, Fe2O3 đốt nóng thu chất rắn A Cho A vào nước
dư thu dung dịch D chất rắn E Sục CO2 dư vào D thu kết tủa F Cho E vào dung dịch
NaOH dư thấy tan phần Xác định chất A, D, E, F viết phương trình hóa học phản ứng xảy (biết phản ứng xảy hoàn toàn)
Câu III (4 điểm)
1) Trình bày phương pháp hóa học nhận biết chất bột đựng lọ riêng biệt sau: Al2O3, FeO,
Fe3O4, Fe2O3
2) Tách chất sau khỏi hỗn hợp với điều kiện nguyên chất không thay đổi khối lượng: NaCl, CaCl2, AlCl3, FeCl3
Câu IV (6 điểm)
1) Sục V lít CO2 (ở đktc) vào 100 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2 M Ba(OH)2 0,4 M, đến phản ứng
hoàn toàn thu dung dịch A m gam kết tủa B
a) Tính m V = 0,448 lít
b) Tính V m = 1,97 gam
c) Biết cho dung dịch HCl dư vào dung dịch A, đến phản ứng hoàn tồn thu 0,896 lít CO2 (ở
đktc) Tính V, m
2) Chia m gam hỗn hợp Na Al thành hai phần nhau:
Phần 1: Cho vào nước thu dung dịch A, chất rắn B 8,96 lít H2 (ở đktc)
Phần 2: Cho vào dung dịch NaOH dư thu dung dịch D 12,32 lít H2 (ở đktc)
(biết phản ứng hóa học xảy hồn tồn)
a) Tính m?
b) Lấy 350 ml dung dịch HCl x M vào dung dịch A thu 3a gam kết tủa Mặt khác cho 500 ml dung dịch HCl x M vào dung dịch A thu 2a gam kết tủa Tính x a?
Câu V (3 điểm)
1) Vẽ hình biểu diễn thí nghiệm hấp phụ màu than gỗ Cho biết ứng dụng tính hấp phụ than hoạt tính
2) Nêu tượng, viết phương trình hóa học cho từ từ đến dư
a) dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 b) dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH
Cho biết: Na= 23, Ba = 137, C = 12, O = 16, H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56. (Giám thị xem thi khơng giải thích thêm)
HẾT
(2)SỞ GD & ĐT NGHỆ AN ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP CẤP THCS NĂM HỌC 2016 – 2017
Hướng dẫn chấm mơn: HĨA HỌC – BẢNG A (Thời gian: 150’ không kể thời gian giao nhận đề)
Câu Ý
Lớn NhỏÝ Nội dung Điểm
I 3
1 1
4HCl + MnO2
o t
MnCl2 + Cl2 + 2H2O 0,5
2NaCl + 2H2O
dpdd mang ngan
2NaOH + Cl2 + H2
0,5
2 1
- Dùng dung dịch NaCl bão hịa để hấp thụ khí HCl 0,5
- Dùng H2SO4 đặc để hấp thụ nước 0,5
3 1
a 0,5
2NaCl + 2H2O dpdd
2NaOH + Cl
2 + H2
Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
0,25
- Nước javen sử dụng để tẩy trắng, tẩy uế diệt khuẩn 0,25
b 0,5
CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO 0,25
2HCl + 2NaClO to 2NaCl + Cl2 + H2O 0,25
II 4
1 2.5
a Fe + CuSO
4 FeSO4 + Cu 0.5
b 2Fe + 3Cl
2 o t
2FeCl3 0.5
c Không xảy 0.5
d Fe + 2AgNO
3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1) 0.25
Sau (1) AgNO3 dư tiếp tục xẩy phản ứng
Fe(NO3)2 + AgNO3 Fe(NO3)3 + Ag (2)
0.25
e Fe + 2FeCl
3 3FeCl2 0.5
2 1.5
A chứa: Ba, Al2O3, Fe
D chứa: Ba(AlO2)2
E chứa: Al2O3, Fe
F chứa: Al(OH)3
0.25
Fe2O3 + 3CO o t
2Fe + 3CO2 0,25
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 0,25
(3)2CO2 + Ba(AlO2)2 + 4H2O 2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2 0,25
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 0,25
III 4
1 2
Trích mẫu thử
Cho dung dịch HCl dư vào mẫu thử, sau cho NaOH đến dư vào dung dịch tạo thành
Mẫu thử tạo kết tủa sau tan AlCl3 Al2O3
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
0,5
Mẫu thử xuất kết tủa trắng xanh hóa nâu ngồi khơng khí FeCl2 FeO
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
0,5
Hai mẫu lại tạo kết tủa màu nâu đỏ Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
Cho hai mẫu thử lại tác dụng với dung dịch HNO3 mẫu thử xuất
hiện khí khơng màu hóa nâu ngồi khơng khí Fe3O4, mẫu cịn lại
Fe2O3
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
2NO + O2 2NO2 (nâu)
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
1
2 2
Hòa tan hỗn hợp vào nước sục NH3 dư vào dung dịch thu dung
dịch A chứa NaCl, CaCl2, NH4Cl kết tủa B chứa Al(OH)3, Fe(OH)3
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl
FeCl3 + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4Cl
Cho NaOH dư vào kết tủa B thu dung dịch chứa NaAlO2, NaOH
và kết tủa Fe(OH)3
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Cho HCl dư vào Fe(OH)3 lấy dung dịch tạo thành sau cạn thu
được FeCl3
Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O
0.5
(4)dụng với HCl dư sau cạn AlCl3
CO2 + NaOH NaHCO3
CO2 + NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
Cho dung dịch (NH4)2CO3 dư vào dung dịch A thu kết tủa CaCO3
và dung dịch hỗn hợp: NaCl, NH4Cl, (NH4)2CO3
CaCl2 + (NH4)2CO3 CaCO3 + 2NH4Cl
Cho CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư, sau cạn dung dịch thu
được CaCl2
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
0.5
Cô cạn dung dịch NaCl, NH4Cl, (NH4)2CO3, sau nhiệt phân đến khối
lượng không đổi thu NaCl NH4Cl
o t
NH3 + HCl
(NH4)2CO3 o t
2NH3 + CO2 + H2O
0.5
IV 6
1 3
a Ba(OH)
2 + CO2 BaCO3 + H2O
0,04 0,02 0,02
m = 0,02.197 = 3,94 (gam)
1
b
3
BaCO
n = 0,01 (mol).
Ta có số mol kết tủa thực tế < kết tủa cực đại (0,04) nên có hai trường hợp xẩy
TH1: Ba(OH)2 dư
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O
0,01 0,01 0,01 V = 0,224 lít.
0.5
TH2: Ba(OH)2 hết
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O (1)
0,04 0,04 0,04
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (2)
0,02 0,01 0,01
Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 (3)
0,01 0,01 0,02
BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 (4)
0,03 0,03 0,03 V = 0,09.22.4 = 2,016 (lít)
0,5
c Vì cho HCl dư vào dung dịch A thu 0,04 mol khí CO2 dựa
vào thứ tự phản ứng (1,2,3,4) nên có trường hợp sau TH1: Dung dịch A chứa:
2
2
Na CO CO NaOH
Na CO
n n 0,04 n 0,08
NaOH
Loại
(5)TH2: Dung dịch A chứa:
2 3
Na CO x (mol) 2x y 0,02
NaHCO y(mol) x y 0,08
Vô nghiệm
0,25
TH3: Dung dịch A chứa:
3
NaHCO (0,02) Ba(HCO ) x (mol)
Bảo toàn cacbon 0,02 + 2x = 0,08
x = 0,03 (mol)
0,25
Ta có sơ đồ phản ứng
2 CO 3
BaCO y (mol)
NaOH 0,02
Ba(OH) 0,04
NaHCO 0,02
Ba(HCO ) 0, 03
Áp dụng bảo toàn nguyên tố Ba y = 0,04 – 0,03 = 0,01 (mol)
Áp dụng bảo toàn nguyên tố C nCO2 0,09 (mol)
V 2, 016(lít) m 1,97 (gam)
0,25 2 3 a 1,5
Phương trình phản ứng: * Phần 1:
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1)
x x x/2
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (2)
x x x 3x/2
* Phần 2:
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (3) x x/2
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (4)
y 3y/2
Vì thể tích H2 thoát phần nhiều phần nên phản ứng (2) Al
dư
Gọi x, y số mol Na, Al phần: Từ (1,2,3,4) ta có hệ phương trình
2x 0,
x 0, x 3y y 0,3 0,55 2
Giá trị m là: m = (0,2.23 + 0,3.27).2 = 25,4 (gam)
b 1,5
Dung dịch A chứa 0,2 mol NaAlO2
Khi cho HCl vào dung dịch A phản ứng xẩy theo thứ tự ưu tiên
(6)sau:
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (1)
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (2)
Ta có:
HCl HCl
n 0,35x m 3a 3y (mol) (*)
n 0,5x m 2a 2y (mol) (**)
Vì tăng số mol HCl lên thấy lượng kết tủa giảm (**) lượng
kết tủa bị hòa tan (đã xảy phản ứng 2)
TH1: (*) kết tủa chưa bị hòa tan (*) chưa xảy phản ứng (2)
0,35x 0,2 x
4
Ở (*) n 0,35x 0,35x = 3y y =
0,35x
Xét (**)
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (1)
0,2 0,2 0,2
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (2)
0,35x
3 0,35x
0,2 + 0,35x = 0,5x x =
4
đối chiếu điều kiện (x
4
7 ) Loại
0,5
(7)0,35x > 0,2 x >
4
Xét (*)
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (1)
0,2 0,2 0,2
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (2)
0,35x 0,
(0,35x – 0,2)
0,35x 0, 0,8 0,35x
n 0,
3
= 3y (I) Xét (**)
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (1)
0,2 0,2 0,2
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (2)
0,5x 0,
(0,5x – 0,2)
0,5x 0, 0,8 0,5x
n 0,
3
= 2y (II)
Từ (I), (II) ta suy ra:
x y 0,05
Đối chiếu điều kiện x >
4
7 thấy x = thỏa mãn
Đáp số:
x 1(M)
a 0,05.78 3,9(gam)
V 3
1 2
Hình vẽ:
Ứng dụng tính hấp phụ than hoạt tính: Than hoạt tính dùng để làm trắng đường, chế tạo mặt nạ phòng độc, lọc nước …
1,5
0,5
M
ực
T
ha
n
B
ôn
(8)2 1
Hiện tượng: tạo kết tủa keo trắng, kết tủa tăng dần đến cực đại, sau giảm dần đến suốt
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
0,5
Hiện tượng: ban đầu tạo kết tủa tan ngay, đến lúc kết tủa xuất trở lại tăng dần đến cực đại
AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O 4Al(OH)3 + 3NaCl