Hai nguyên tố X và Y ở hai phân nhóm chính liên tiếp trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23. Viết các phương trình hóa học m[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN
ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 03 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH MƠN THI: HĨA HỌC
NGÀY THI: 21/4/2017
THỜI GIAN:150 PHÚT (không kể thời gian phát đề)
Chú ý: Học sinh phép sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học. Câu (2,0 điểm).
Hai nguyên tố X Y hai phân nhóm liên tiếp bảng tuần hồn ngun tố hóa học Y thuộc phân nhóm nhóm V Ở trạng thái đơn chất, X Y không phản ứng với Tổng số proton hạt nhân nguyên tử X Y 23
Xác định nguyên tố X Y Câu (6,0 điểm).
2.1 (2,0 điểm) Cho sơ đồ phản ứng sau: (1) Oxit (X1) + dung dịch axit (X2) đặc
o
t
X3 +…
(2) Oxit (Y1) + dung dịch bazơ (Y2) Y3 +… (3) Muối (Z1)
o
t
X1+ Z2 +……
(4) Muối (Z1) + dung dịch axit (X2) đặc X3 +… Biết:
Khí X3 có màu vàng lục, muối Z1 màu tím Khối lượng mol chất thỏa mãn điều kiện:
1 300 /
Y Z
M M g mol
2 37,5 /
Y X
M M g mol
Xác định chất X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3, Z1, Z2 Viết phương trình hóa học minh họa 2.2 (2,0 điểm) Cho 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH 1M nhận thấy số mol kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH theo đồ thị sau:
Tính nồng độ mol dung dịch Al2(SO4)3 thí nghiệm
3
) (OH Al
n
● ●
0 VNaOH
(ml)
(2)2.3 (2,0 điểm) Hoà tan a gam oxit sắt H2SO4 đặc, nóng thấy khí SO2 sản phẩm khử Mặt khác, khử a gam oxit sắt CO nhiệt độ cao hoà tan lượng sắt tạo thành H2SO4 đặc, nóng thu lượng khí SO2 nhiều gấp lần lượng khí SO2 thí nghiệm Biết phản ứng xảy hồn tồn
Viết phương trình phản ứng xảy xác định công thức oxit sắt Câu (5,0 điểm).
3.1 (1,0 điểm). Trong thí nghiệm hình 2.9, người ta dẫn khí clo ẩm vào bình A có đặt miếng giấy q tím khơ Dự đốn giải thích tượng xảy hai trường hợp:
a) Đóng khóa K b) Mở khóa K
3.2 (2,0 điểm). Khí hiđro oxi phản ứng với điều kiện thích hợp tạo thành nước Một học sinh cho hiđro oxi phản ứng với khối lượng khác
Kết thí nghiệm ghi bảng sau: Thí nghiệm Khối lượng ban
đầu hiđro (gam)
Khối lượng ban đầu oxi (gam)
Khối lượng sau phản ứng hiđro (gam)
Khối lượng sau phản ứng oxi (gam)
1 10 90 10
2 20 80 10
3 40 60 32,5
a) Tính khối lượng nước tạo thành thí nghiệm số
b) Nếu cho 10 gam hiđro phản ứng với 64 gam oxi, khối lượng khí dư sau kết thúc phản ứng bao nhiêu?
3.3 (2,0 điểm). Trộn 2,43 gam Al với 9,28 gam Fe3O4 nung nóng sau thời gian
thu hỗn hợp X gồm Al, Fe, Al2O3, FeO Fe3O4 Cho toàn X phản ứng hết với
dung dịch HCl dư thu 2,352 lít H2 (đktc) dung dịch Y Cơ cạn Y a gam muối
khan
Viết phương trình phản ứng xảy tính giá trị a
Hình 2.9
H2SO4 đặc K
A
Bông tẩm dd NaOH Cl2 ẩm
(3)Câu (3,0 điểm).
Cho 6,72 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm hai hiđrocacbon mạch hở: CnH2n vàCmH2m-2 Chia X làm hai phần nhau:
- Phần 1: Cho qua dung dịch Br2 dư, thấy khối lượng dung dịch tăng x gam lượng Br2 phản ứng 32 gam (khơng có khí thoát khỏi dung dịch)
- Phần 2: Đem đốt cháy hoàn toàn dẫn toàn sản phẩm cháy qua bình đựng P2O5 dư, bình đựng dung dịch KOH dư Ta thấy bình tăng y gam, bình tăng 17,6 gam
a) Tìm cơng thức phân tử hai hiđrocacbon b) Tính x y
Câu (4,0 điểm).
5.1 (2,0 điểm). Cho gam hỗn hợp gồm CH3COOH C3H7OH tác dụng với Na dư thu V lít khí khơng màu (đo điều kiện tiêu chuẩn) Tồn khí thu dẫn qua 20 gam hỗn hợp gồm MgO, CuO (vừa đủ) nung nóng thu m gam hỗn hợp rắn B chất C
Tính giá trị m V Biết phản ứng xảy hoàn toàn
5.2 (2,0 điểm). Trộn 100 gam dung dịch chứa loại muối sunfat kim loại kiềm nồng độ 13,2% (lấy dư) với 100 gam dung dịch NaHCO3 4,2% Sau phản ứng, thu dung dịch X có khối lượng nhỏ 200 gam
Cho 100 gam dung dịch BaCl2 20,8% vào dung dịch X, sau phản ứng người ta thu dung dịch Y kết tủa Z Dung dịch Y dư muối sunfat
Nếu thêm tiếp vào dung dịch Y 20 gam dung dịch BaCl2 20,8% dung dịch sau phản ứng có BaCl2 dư
Xác định công thức loại muối sunfat kim loại kiềm ban đầu Biết phản ứng xảy hồn tồn
HẾT
Giám thị khơng giải thích thêm
Họ tên thí sinh:……… … Số báo danh:……… S u t m ư ầ đề HSG t nh Long An mơn Hóa h c n mỉ ọ ă
(4)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN
HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TỈNH MƠN THI: HĨA HỌC
NGÀY THI: 21/04/2017
THỜI GIAN: 150 PHÚT (không kể thời gian phát đề)
Câu Đáp án Điểm
Câu 1 (2,0 điểm)
Vì PX + PY = 23
X, Y thuộc chu kì nhỏ 0,25
Y thuộc phân nhóm nhóm V Y nitơ photpho. 0,25
TH1: Y nitơ
PX + PN =23 PX + =23
PX = 16 (lưu huỳnh) 0,25
Dạng đơn chất nitơ lưu huỳnh không tác dụng với 0,25 Y nitơ; X lưu huỳnh (nhận) 0,25
TH2: Y photpho
PX + pP =23 PX +15 =23
PX= (oxi) 0,25
Vì dạng đơn chất photpho oxi tác dụng với 0,25 Y photpho; X oxi (loại) 0,25 Câu 2
(6,0 điểm)
2.1 (2,0 điểm)
Muối Z1 có màu tím nên chọn KMnO4 Khí X3 màu vàng lục chọn Cl2
0,25
Y
M = 300 - 158 = 142 Y
1 oxit
Y1: P2O5 0,25
X2: HCl; Y2: Ca(OH)2
Vì: MCa(OH)2 – MHCl = 74- 36,5 = 37,5 0,25
X1 MnO2; Y3 Ca3(PO4)2; Z2 O2 0,25 MnO2 + 4HCl đặc
o
t
Cl2 + MnCl2 + 2H2O 0,25
P2O5 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 3H2O 0,25 2KMnO4
o
t
K2MnO4 + MnO2 + O2 0,25
2KMnO4 + 16HCl đặc 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O 0,25 2.2 (2,0 điểm)
Gọi x số mol Al2(SO4)3 dung dịch ban đầu Khi VNaOH = 180 ml nNaOH = 0,18 mol
(5)0,18 0,06 (mol) 0,25
Khi VNaOH = 340ml nNaOH = 0,34 mol
Lúc này, kết tủa Al(OH)3 đạt qua giai đoạn đạt cực đại bị tan bớt phần
0,25 Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4
x 6x 2x (mol)
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
2x-0,06 2x-0,06 (mol)
0,25 ∑nNaOH = 6x + 2x - 0,06 = 0,34
x = 0,05 mol 0,5
CM =
0,05
0, 25
0, M
0,5 2.3 (2,0 điểm)
Đặt công thức oxit sắt FexOy, số mol n 2FexOy +(6x -2y)H2SO4 đ
0 t
xFe2(SO4)3 +(3x -2y)SO2 +(6x -2y)
H2O
n (mol)
(3x 2y)n (mol)
0,5
FexOy + yCO t
xFe + yCO2
n (mol) nx (mol)
0,5
2Fe + 6H2SO4 (đ) t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
nx (mol) 1,5nx (mol)
Vậy:
9(3x 2y)n
1,5nx 24x 18y
2
0,5
Hay
x 18
y 244 công thức oxit là: Fe
3O4
0,5 Câu 3
(5,0 điểm)
3.1 (1,0 điểm)
a) Đóng khóa K: q tím khơng đổi màu 0,25 H2SO4 đặc có tính háo nước Khí vào bình A khí clo khơ 0,25 b) Mở khóa K: q tím chuyển sang màu đỏ, sau màu 0,25 tác dụng oxi hóa mạnh axit hipoclorơ HClO
Cl2 + H2O HCl + HClO
0,25
3.2 (2,0 điểm)
a) 2H2 + O2 t
2H2O
Ban đầu: 20 1,875 (mol)
Phản ứng: 3,75 1,875 3,75 (mol) Sau phản ứng: 16,25 3,75 (mol)
0,25
(6)3,75 × 18 = 67,5 gam 0,5 b) 2H2 + O2
0 t
2H2O
Ban đầu: (mol)
Phản ứng: 4 (mol) Sau phản ứng: (mol)
0,25
0,25 Khối lượng H2 dư: 1× = gam 0,5 3.3 (2,0 điểm)
2Al + 3Fe3O4 t
Al2O3 + 9FeO
8Al + 3Fe3O4 t
4Al2O3 + 9Fe 0,25
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 0,25
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 0,25 Bảo toàn nguyên tố O: nO Fe O 4 nH O2 0,16 mol 0,5
Bảo toàn nguyên tố H: nHCl2 n H2 nH O2 0,53mol
0,25 Ta có: a m KL35,5nCl 27nAl56nFe35,5nHCl 27,965gam 0,5
Câu 4 (3,0 điểm)
a) Hỗn hợp X gồm CnH2n (a mol) CmH2m-2 (b mol) CnH2n + Br2 CnH2nBr2
a a (mol) CmH2m-2 + 2Br2 CmH2m-2Br4
b 2b (mol)
0,25 a+ b= 0,15 a = 0,1
a + 2b = 0,2 b= 0,05
0,5
CnH2n +
3
n O
o
t
n CO2 + nH2O
0,1 0,1n (mol) CmH2m-2 +
2
3
( )
2
m O
o
t
m CO2 + (m-1) H2O
0,05 0,05m (mol)
0,25
0,1n + 0,05m =
17,6 0,
44
2n+ m = Điều kiện:
2
2
n m
0,25
0,25
n
(7)Nhận Nhận Loại X chứa C2H4 C4H6
C3H6 C2H2
0,25 0,25 b) Khối lượng dung dịch tăng khối lượng hai hiđrocacbon
x = 14n a + (14m -2).b = 14(na + mb) -2b
= 14 0,4 -2 0,05 = 5,5 (g) 0,5 Khối lượng bình P2O5 tăng khối lượng H2O
CnH2n + n O o t
n CO2 + n H2O
a an an (mol) CmH2m-2 +
2 ( ) m O o t
m CO2 + (m-1) H2O
b mb (m-1)b (mol) y = (an + (m-1) b ) 18
= ( an + bm –b) 18
= (0,4 – 0,05) 18 = 6,3(g)
0,5 Câu 5
(4,0 điểm)
5.1 (2,0 điểm)
Do khối lượng phân tử ta có nh2 =
9
0,15 60 mol
0,5
C3H7OH + Na C3H7ONa +
1
2H
(1) CH3COOH + Na CH3COONa +
2 2H (2) 0,25 0,25
Theo phương trình (1), (2) ta có nH2 =
1 nh2
=
1
2x 0,15 = 0,075
mol
V = 0,075 x 22,4 = 1,68 lít
0,25 MgO + H2
o
t
Không xảy ra
CuO + H2
o
t
Cu + H O2 0,25
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mh tr2 = mh s2 mH2 moxit m mH O2
0,075 x + 20 = m + 0,075 x 18 m = 18,8 gam. 0,5 5.2 (2,0 điểm)
Trộn 100g dd muối sunfat + 100 g dd NaHCO3 mdd X < 200 g muối hiđrosunfat có khí ra
0,25 4, 2.100 0,05( ) 100.84 NaHCO
(8)2 BaCl
n
(lần 1) =
100.20,8
0,1( )
100.208 mol
2 BaCl
n
(lần 2) =
20.20,8
0,02( )
100.208 mol
Gọi nMHSO4ban đầu: x
2MHSO4 + 2NaHCO3 Na2SO4 +M2SO4 + 2CO2 + 2H2O 0,05 0,05 0,025 0,025 0,05
(mol)
0,25
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl
0,025 0,025 (mol)
0,25
M2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2MCl
0,025 0,025 (mol)
0,25
MHSO4 + BaCl2 BaSO4 + MCl + HCl (x-0,05) (x-0,05) (mol)
0,25
2 BaCl pu
n
0,025 + 0,025 + x – 0,05 = x Theo đề bài: x (M+97) = 13,2
x=
13, 97
M
0,1 < x < 0,12 0,1 < x=
13, 97
M < 0,12
13 < M < 35
0,5
M = 23 (Na) Muối sunfat: NaHSO4 0,25 Chú ý:
Học sinh giải cách khác, hưởng trọn số điểm