công thức cấu tạo và viết phương trình hóa học xảy ra giữa các chất trên với NaOH.. Viết phương trình hóa học xảy ra.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HĨA
Đề thức
KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC: 2009 - 2010 Mơn thi: HĨA HỌC
Lớp - THCS
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 24/3/2010
Câu 1: (5,5 điểm)
1. Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: (Mỗi mũi tên phương trình hóa học)
Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe3O4 FeSO4
2. Có hỗn hợp bột gồm oxit: K2O, Al2O3, BaO Bằng phương pháp hóa học tách riêng kim loại khỏi hỗn hợp
3. Dung dịch A chứa a mol CuSO4 b mol FeSO4 Xét ba thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Thêm c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu dung dịch muối Thí nghiệm 2: Thêm 2c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu dung dịch muối Thí nghiệm 3: Thêm 3c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu dung dịch muối
a Tìm mối quan hệ a, b, c thí nghiệm
b Nếu a = 0,2; b = 0,3 số mol Mg 0,4 khối lượng chất rắn thu sau phản ứng bao nhiêu?
Câu 2: (5,5 điểm).
1 Một hợp chất hữu có cơng thức dạng CxHyOz (x 2) tác dụng với NaOH Hãy xác định
cơng thức cấu tạo viết phương trình hóa học xảy chất với NaOH
2. Trình bày phương pháp hóa học phân biệt bình khí sau: H2, CH4, C2H4, CO2, SO2 Viết phương trình hóa học xảy
3. Axit A chất rắn, màu trắng, dễ tan nước Oxit B tác dụng với dung dịch nước A tạo nên hợp chất C màu trắng, không tan nước Khi nung C với cát than nhiệt độ cao thu đơn chất có thành phần A Xác định công thức A, B, C viết phương trình hóa học xảy
Câu 3: (4,5 điểm).
Hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat hai kim loại nhóm IIA thuộc chu kỳ bảng tuần hồn Hịa tan 3,6 gam hỗn hợp X dung dịch HNO3 dư, thu khí Y cho tồn lượng khí Y hấp thụ hết dung dịch Ba(OH)2 dư thu 7,88 gam kết tủa
a. Hãy xác định công thức hai muối tính thành phần % khối lượng muối X
b. Cho 7,2 gam hỗn hợp X 6,96 gam FeCO3 vào bình kín chứa 5,6 lit khơng khí (đktc) Nung bình nhiệt độ cao để phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp khí Z Tính thành phần % theo số mol chất Z
c. Tính thể tích dung dịch HNO3 2M tối thiểu cần dùng để hòa tan hết hỗn hợp chất rắn thu sau nung
Giả sử khơng khí oxi chiếm 1/5 nitơ chiếm 4/5 thể tích Câu 4: (4,5 điểm).
1. Đốt cháy hoàn toàn 9,2 gam hợp chất hữu A chứa C, H, O cho tồn sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc bình đựng nước vơi dư Sau kết thúc thí nghiệm thấy khối lượng bình tăng 10,8 gam bình tăng 17,6 gam Xác định công thức phân tử A viết cơng thức cấu tạo có A
(2)Cho: H = 1, C = 12, O = 16, Na = 23, Mg = 24, Al = 27, Ca = 40, Fe = 56, Cu = 64, Ba = 137 - Hết –
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
HƯỚNG DẪN CHẤM
(Đề thức)
Kú thi häc sinh giái tØnh
Năm học: 2009-2010 Mơn thi: HĨA HỌC
Lớp - THCS
Ng y thi: 24/03/2010à
NỘI DUNG Điểm
Câu 1 5,5
1. Viếtđúng pthh 0,25 điểm
2 Cho từ từ dung dịch KOH dư vào hỗn hợp thu hỗn hợp dung dịch muối kiềm dư (A)
K2O + 2H2O → 2KOH BaO + 2H2O → Ba(OH)2
Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O
Ba(OH)2 + Al2O3 → Ba(AlO2)2 + H2O Thổi khí CO2 dư vào A
CO2 + KOH → KHCO3 CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
CO2 + KAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 + KHCO3
2CO2+ Ba(AlO2)2 + 4H2O → 2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2
Lọc lấy Al(OH)3 nung đến hồn tồn điện phân nóng chảy nhơm oxit thu nhôm
2Al(OH)3
0
t c
Al2O3 + 3H2O
2Al2O3 dpnc 4Al +3O2 ………
Cho KOH dư vào dung dịch chứa muối KHCO3, Ba(HCO3)2 KHCO3 + 2KOH → K2CO3 + H2O
Ba(HCO3)2 + 2KOH → K2CO3 + BaCO3↓ + 2H2O
Lọc lấy kết tủa cho phản ứng với dung dịch HCl dư cô cạn dung dịch điện phân nóng chảy Ba
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2
BaCl2 dpnc Ba + Cl2 Cho dung dịch lại phản ứng với dung dịch HCl dư cạn dung dịch điện phân nóng chảy K
K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O 2KCl dpnc
K + Cl2
3
TN1: Thu muối nên CuSO4 dư: Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu c a
=> c < a: dung dịch chứa CuSO4, MgSO4, FeSO4 TN2: Thu muối:
2,0
0,5
0,5
0,5
(3)Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu c a
Khi a = 2c: dung dịch có muối MgSO4 FeSO4 Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe
2c-a b
Khi b > 2c-a dung dịch có muối MgSO4 FeSO4 dư
Vậy a 2c < a+b TN3: Thu muối
Khi 3c a+b dung dịch có muối MgSO4 ………
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu 0,2 0,2 0,2 Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe 0,2 0,2 0,2
mchất rắn = 64.0,2 + 0,2.56 = 24 gam ……… 0,5 0,5
0,5
Câu 2 5,5
1.
Các chất hữu là: HCOOH, CH3COOH, HOOC-COOH, O=CH-COOH, HO-CH2-COOH, HCOOCH3 Viết pthh 0,125 điểm
2
- Cho chất khí tác dụng vơí dung dịch nước brom ta nhận biết SO2 C2H4: (làm màu dung dịch nước brom)
2SO2 + 2H2O +Br2 → H2SO4 + 2HBr C2H4 +Br2 → C2H4Br2
- Lấy sản phẩm thu tác dung với dung dịch BaCl2; nhận SO2 H2SO4 tạo kết tủa với BaSO4, lại C2H4 BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl - Cho khí H2, CH4, CO2 lại tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư thì:
+ Khí tạo kết tủa là: CO2 ………
+ khí khơng có tượng là: H2,CH4 Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
+ Đốt khí cịn lại dẫn sản phẩm qua dung dịch nước vôi trong, tạo kết tủa trắng nhận biết khí đầu CH4 cịn lại H2 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
2H2 + O2 2H2O
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
3
A: H3PO4; B: CaO; C: Ca3(PO4)2 Các pthh:
3CaO + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 3H2O
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 +5C → 2P + 3CaSiO3 + 5CO
0,75 0,75
0,5 0,5 0,5
0,5 0,5 0,5 1,0
Câu 3 4,5
(4)số mol BaCO3 = 0,04
Khi Y vào dung dịch Ba(OH)2 dư tạo BaCO3 CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
KLPT trung bình muối 3,6: 0,04 = 90 => M = 90 – 60 = 30
Suy hai kim loại Mg (M = 24) Ca (M = 40) ……… Đặt số mol MgCO3 CaCO3 x, y mol
x + y = 0,04 (a) 84x + 100y = 3,6 (b)
Giải (a)(b) được: x = 0,025; y = 0,015
Tính MgCO3 = 58,33%; CaCO3 = 41,67%
b
Số mol FeCO3 = 6,96: 116 = 0,06; số mol O2 = 0,05; số mol N2 = 0,2 Khi nung bình nhiệt độ cao muối bị phân hủy:
MgCO3
t
MgO + CO2 (1) CaCO3
0
t
CaO + CO2 (2)
Số mol CO2 A tạo = số mol X tức 0,08 mol
FeCO3 bị phân hủy thành FeO CO2 sau FeO bị oxi hóa thành Fe2O3
4FeCO3 + O2
t
2Fe2O3 + 4CO2 (3) Vì O2 dư nên FeCO3 biết hết thành Fe2O3 Theo (3): nCO2 sinh = 0,08 mol
Tổng số mol khí bình sau phản ứng là: nC = 0,035 + 0,2 + 0,06 + 0,08 = 0,1875 mol
Trong đó: Số mol O2 dư = 0,05 – 0,0015 = 0,035 mol %O2 = 9,33% Số mol CO2 = 0,06 + 0,08 = 0,14 mol %CO2 = 37,33% Số mol N2 = 0,2 %N2 = 53,34%
c
Hòa tan hỗn hợp sau nung MgO + 2HNO3 Mg(NO3)2 + H2O CaO + 2HNO3 Ca(NO3)2 + H2O
Fe2O3 + 6HNO32Fe(NO3)3 + 3H2O Số mol HNO3 cần dùng 2.0,08 + 6.0,03 = 0,34 mol
Vậy thể tích HNO3 cần dùng 0,34: = 0,17 (lít)
1,0
1,0
0,5 0,5 0,5
0,5 0,5
Câu 4 4,5
1.Khối lượng tăng lên bình H2SO4 khối lượng H2O, tăng lên bình đựng nước vơi khối lượng CO2
Ta có : nCO2 = 0,4 mC= 4,8 gam nH2O = 0,6 mH= 1,2 gam
Vậy mO = 9,2 – 4,8 -1,2 = 3,2 gam Ta có tỉ lệ: nC: nH: nO =
12 ,
:11,2:316,2 = 0,2: 0,6: 0,1 = 2: 6:
Công thức thực nghiệm D C2nH6nOn Ta có: 6n 22n + 2 n n nguyên dương n =
Công thức phân tử D CH O
(5) Công thức cấu tạo có D: CH3-CH2OH; CH3-O-CH3
2
MR > 0; n > 0; nguyên mA = 9,2 gam; nA = 0,1 mol
mH2O = 3,6 gam; nH2O = 0,2 mol Phản ứng hoá học:
2H2O + 2Na → 2NaOH + H2 (1)
2 R(OH)n + 2nNa → R(ONa)n + nH2 (2) Từ (1), (2): nH2 = 0,1+ 0,05n = 0,25 mol
Giải ta có: n =3
Ta có: MA = MR + 17n = 92 MR = 41 Gọi công thức R là: CxHy (x, y > 0; nguyên)
MR = 12x + y = 41 Thỏa mãn: x = 3, y =
Vậy công thức A: C3H5(OH)3 0,5 0,5 0,5
Ghi chó:
- Thí sinh làm cách khác cho điểm tối đa ứng với phần tơng đơng đơng.