Tài liệu de HSG 2007 Dam rong

PHÒNG GIÁO DỤC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG HỤN LỚP 9 ĐAM RƠNG Năm học 2006-2007 M«n: HÓA HỌC Thêi gian lµm bµi: 150 phót (kh«ng kĨ thêi gian ph¸t ®Ị). Câu 1: 2,75 điểm Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau ghi điều kiện (nếu co)ù: Al 2 O 3 Al 2 (SO 4 ) 3 NaAlO 2 Al Al(OH) 3 AlCl 3 Al(NO 3 ) 3 Al 2 O 3 Câu 2 : 3,0 điểm Có những chất sau: P, CuO, Ba(NO 2 ) 2 , H 2 SO 4 , NaOH, O 2 , H 2 O. Hãy viết phương trình hóa học điều chế những chất sau: H 3 PO 4 , Cu(OH) 2 , CuSO 4 , HNO 3 , Na 3 PO 4 , Cu(NO 3 ) 2 . Câu 3: 3,0 điểm Nêu hiện tượng xảy ra trong mỗi trường hợp sau và giải thích: a. Cho CO 2 lội chậm qua nước vôi trong, sau đó thêm tiếp nước vôi trong vào dung dòch thu được. b. Hoà tan Fe bằng HCl và sục khí Cl 2 đi qua hoặc cho KOH vào dung dòch và để lâu ngoài không khí. c. Cho AgNO 3 vào dung dòch AlCl 3 và để ngoài ánh sáng. d. Đốt pirit sắt cháy trong O 2 dư và hấp thụ sản phẩm khí bằng nước Br 2 hoặc bằng dung dòch H 2 S. Câu 4: 1,5 điểm Bằng phương pháp hóa học làm thế nào để nhận ra sự có mặt của mỗi khí trong hỗn hợp gồm : CO, CO 2 , SO 2 , SO 3 . Viết phương trình phản ứng. Câu 5: 1,0 điểm Giải thích tại sao để hấp thụ SO 3 trong giai đoạn ba của quá trình điều chế axit sunfuric, người ta không dùng nước mà dùng axit sunfuric 98%. Câu 6: 3,75 điểm 1. Cần lấy bao nhiêu gam Na để điều chế 250 ml dung dòch NaOH 0,5 M. 2. Cho 46 gam Na vào 1000 gam nước thu được khí A và dung dòch B. a. Tính thể tích khí A (ở đktc) b. Tính nồng độ % của dung dòch B. §oµn V¨n B×nh su tÇm tõ http://violet.vn/ 1 c. Tính khối lượng riêng của dung dòch B biết thể tích dung dòch là 966 ml. Câu 7: 5,0 điểm Hỗn hợp A gồm hai kim loại Al và Mg, cho 1,29 gam A vào 200 ml dung dòch CuSO 4 . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,47 gam chất rắn B và dung dòch C, lọc lấy dung dòch C rồi thêm dung dòch BaCl 2 dư vào, thu được 11,65 gam kết tủa. a) Tính nồng độ mol/ lít của dung dòch CuSO 4 . b) Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp A. c) Nếu cho dung dòch NaOH vào dung dòch C thu được kết tủa D, lấy kết tủa D đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tìm khoảng xác đònh của m. Cho Ba=137; S=32; O=16; Na = 23 …………………… Hết…………………………………… Họ và tên thí sinh:……………………………………… . SBD……………………………… Chữ ký giám thò 1: Chữ ký giám thò 2 §oµn V¨n B×nh su tÇm tõ http://violet.vn/ 2 SỞ GIÁO DỤC- ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG KỲ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC ĐAM RƠNG HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC Câu Điểm Câu 1 2,75 điểm 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3 Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O 2Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O AlCl 3 + 3AgNO 3 → Al(NO 3 ) 3 + 3AgCl ↓ Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ba(NO 3 ) 2 → 3BaSO 4 ↓ + 2Al(NO 3 ) 3 Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Al(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 Al(NO 3 ) 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3 Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O Al 2 O 3 +2 NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O 11 x 0,25= 2,75 Câu 2 3,0 điểm - Điều chế H 3 PO 4 : 4P + 5O 2 0 t → 2P 2 O 5 P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4 - Điều chế CuSO 4 và Cu(OH) 2 : CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O CuSO 4 +2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 - Điều chế HNO 3 : Ba(NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 + 2HNO 3 - Điều chế Na 3 PO 4 : H 3 PO 4 + 3NaOH → Na 3 PO 4 + 3H 2 O Hoặc: P 2 O 5 + 6NaOH → 2Na 3 PO 4 + 3H 2 0 - Điều chế Cu(NO 3 ) 2 : CuO + 2HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O Hoặc: Cu(OH) 2 + 2HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O Câu 3 3,0 điểm a. CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O có vẩn đục. CO 2 + CaCO 3 + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2 vẩn đục tan. Ca(OH) 2 + Ca(HCO 3 ) 2 → 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O lại có vẩn đục. b. Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ có khí thoát ra 2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3 dung dòch chuyển màu vàng FeCl 2 + 2KOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2KCl có kết tủa trắng, xanh. 4 Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4 Fe(OH) 3 ↓ kết tủa chuyển màu nâu đỏ 0,75 1,0 §oµn V¨n B×nh su tÇm tõ http://violet.vn/ 3 c. 3AgNO 3 + AlCl 3 → 3AgCl↓ + Al(NO 3 ) 3 có kết tủa trắng, ngoài ánh sáng hóa đen. as 2AgCl → 2Ag + Cl 2 ↑ (Trắng) (đen) d. 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8 SO 2 ↑ SO 2 + 2H 2 O + Br 2 → H 2 SO 4 + 2HBr mất màu nâu đỏ của nước Br 2 SO 2 + 2H 2 S → 3S↓ + 2H 2 O có vẩn đục màu vàng. 0,5 0,75 Câu 4 1,5 điểm Dùng Cu dung dòch xuất hiện màu xanh là FeCl 3 2 FeCl 3 + Cu → 2 FeCl 2 + CuCl 2 ( màu xanh) Dùng nước Br 2 dung dòch làm mất màu nâu đỏ của nước Br 2 là FeCl 2 6FeCl 2 + 3Br 2 → 4FeCl 3 + 2FeBr 3 Dùng dung dòch KOH tạo ra kết tủa màu nâu đỏ là FeCl 3 FeCl 3 + 3KOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3KCl ( Dung dòch tạo kết tủa trắng để ngoài không khí hóa nâu đỏ là FeCl 2 ) Câu 5 1,0 điểm Sự hấp thụ trực tiếp SO 3 bằng nước là kém hiệu quả vì hơi nước ở trên mặt tạo nên sương mù bền là những giọt rất nhỏ axit sunfuríc. Khi hòa tan SO 3 vào axit sunfuric 98%, mới đầu tạo nên axit sunfuric 100%, sau đó tạo nên oleum là dung dòch SO 3 trong axit sunfuric 100%. Câu 6 3,75 điểm Các phản ứng khử : t 0 Fe 2 O 3 + 3CO → 2Fe + CO 2 x mol t 0 x mol CuO + CO → Cu + CO 2 y mol y mol n CO = 8,96 : 22,4 = 0,4 mol 160x + 80y = 24 3x + y = 8,96/ 22,4 = 0,4 Giải hệ phương trình ta có : x = 0,1 mol và y = 0,1 mol Vậy % khối lượng của %Fe 2 O 3 = (0,1 . 160 . 100) : 24 = 66,67 % % CuO = 100 – 66,67 = 33,33 % Thành phần % của mỗi kim loại trong chất rắn: %Fe = (0,1 . 2 . 56 . 100) : (0,1 . 2 . 56 + 0,1 . 64) = 63,64 % % Cu = 100 – 63,64 = 36,36 % Nếu thay CO bằng H 2 ta có các phản ứng khử: t 0 Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2Fe + 3H 2 O (3) t 0 CuO + H 2 → Cu + H 2 O (4) So sánh các phản ứng 1,2,3,4 ta nhận thấy số mol H 2 bằng số mol CO, do đó thể tích H 2 cũng là 8,96 lit. 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 §oµn V¨n B×nh su tÇm tõ http://violet.vn/ 4 Câu 7 5,0 Các phương trình phản ứng: Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu (1) 2Al + 3CuSO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu (2) MgSO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + MgCl 2 (3) Al 2 (SO 4 ) 3 + 3BaCl 2 → 3BaSO 4 ↓ + 2AlCl 3 (4) MgSO 4 + 2NaOH → Mg(OH) 2 + Na 2 SO 4 (5) Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Al(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 (6) 2Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + H 2 O (7) Mg(OH) 2 → MgO + H 2 O (8) 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + H 2 O (9) 1) Tính nồng độ CuSO 4 Số mol CuSO 4 = số mol BaSO 4 = 11, 65 233 = 0,05 mol C M CuSO4 = 0,05 0, 2 = 0,25 M 2) Tính khối lượng từng kim loại: Gọi số mol 2 kim loại là n ( n thỏa mãn điều kiện) 1,29 1,29 > n > 24 27 hay 0,0538 > n > 0,0478 Nếu chỉ xảy ra phản ứng số 1: số mol Mg tham gia phản ứng là: 64 24− 3,47 - 1,29 = 0,0545 > 0,0538, trái với điều kiện trên, vậy xảy ra các phản ứng (1), (2), (3), (4) Gọi số mol Mg, Al tham gia phản ứng lần lượt là x, y theo phương trình phản ứng 91), (2) số mol Cu tạo thành : x+ 1,5y, ta có: (x + 1,5 y). 64 – ( 24x + 27 y) =3,47 -1,29 = 2,18 (*) Theo phương trình phản ứng (3), (4): (x + 1,5y). 233 = 11,65 (**) kết hợp (*)và (**) ta có 40 69 2,18 233 349,5 11, 65 x y x y + =   + =  Giải hệ phương trình x=y=0,02; m Mg =0,02 x 24 = 0,48 g m Al = 1,29 – 0,48 = 0,81 g 3) Tìm khoảng xác đònh của m: • Khối lượng chất rắn lớn nhất khi không xảy ra phản ứng (7): M 1 = 0,02 x 40 + 0,01 x 102 = 1,82 g • Khối lượng chất rắn nhỏ nhất khi toàn bộ lượng Al(OH) 3 bò hòa tan bởi phản ứng (7): M 2 = 0,02 x 40 = 0,80 g Vậy khoảng xác đònh của m là 1,82≥ m ≥ 0,80 1,25 0,5 2,5 §oµn V¨n B×nh su tÇm tõ http://violet.vn/ 5 Lưu ý: Không làm tròn điểm. - Nếu thiếu điều kiện trừ nửa số điểm của phương trình . - Nếu thiếu cân bằng trừ một nửa số điểm của phản ứng. - Có thể viết các phương trình khác đáp án nhưng đúng vẫn đạt điểm tối đa. - Các câu và bài toán giải theo cách khác đúng vẫn đạt điểm tối đa. §oµn V¨n B×nh su tÇm tõ http://violet.vn/ 6 . Nêu hiện tượng xảy ra trong mỗi trường hợp sau và giải thích: a. Cho CO 2 lội chậm qua nước vôi trong, sau đó thêm tiếp nước vôi trong vào dung dòch thu. của mỗi khí trong hỗn hợp gồm : CO, CO 2 , SO 2 , SO 3 . Viết phương trình phản ứng. Câu 5: 1,0 điểm Giải thích tại sao để hấp thụ SO 3 trong giai đoạn