CO2k + CaOH2dd CaCO3r + H2Ol * Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí còn lại, làm lạnh sản phẩm cháy, cho vài tinh thể CuSO4 khan màu trắng vào bình đựng sản phẩm, tinh thể từ màu trắng chuyể[r]
(1)ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH MÔN HOÁ HỌC Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I: (2,0 điểm) Một hỗn hợp khí gồm: CO, H 2, CO2, SO2, SO3 Cần dùng các phản ứng hoá học nào để nhận chất khí có mặt hỗn hợp Câu II: (1,5 điểm) Một học sinh say mê hoá học, chuyến thăm động Thiên Cung có mang lọ nước (nước nhỏ từ trần động xuống) Học sinh đã chia làm ba phần và tiến hành làm các thí nghiệm sau: 1) Phần 1: Đun sôi 2) Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch HCl 3) Phần 3: Cho tác dụng với dung dịch NaOH Nêu tượng và viết các phương trình phản ứng có thể xảy Câu III: (2,0 điểm) Cho sơ đồ biến hoá Biết R, R1, R2, R3, R4, R5 là chất khác Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có) Biết R tác dụng với dung dịch iốt thấy xuất màu xanh Câu IV: (2,5 điểm) Nung 12 g CaCO3 nguyên chất sau thời gian còn lại 7,6 g chất rắn A 1) Xác định thành phần phần trăm khối lượng các chất A 2) Tính hiệu suất phản ứng phân huỷ 3) Hoà tan hoàn toàn A dung dịch HCl dư, cho toàn khí thu hấp thụ vào 125 ml dung dịch NaOH 0,2M dung dịch B Tính nồng độ mol/l dung dịch B (giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) Câu V: (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 0,5 lít hỗn hợp khí gồm CO và hiđrôcacbon 2,5 lít O2 (dư) thì 3,4 lít hỗn hợp khí Sau làm lạnh (2) còn lại 1,8 lít hỗn hợp khí, cho tiếp hỗn hợp lội từ từ qua dung dịch KOH (dư) thì còn 0,5 lít khí thoát (biết các thể tích khí trên đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, các phản ứng xảy hoàn toàn) Xác định công thức phân tử hiđrôcacbon trên Cho: Ca = 40; C = 12; O = 16; Na = 23; H = 1; S = 32; K = 39 - HẾT II HƯỚNG DẪN CHẤM HƯỚNG DẪN Tổng Câu I: (2,0 điểm) Cho hỗn hợp khí qua bình đựng dung dịch BaCl dư, có 0,50 kết tủa trắng chứng tỏ hỗn hợp có SO3 điểm SO3(k) + H2O(l) + BaCl2(dd) BaSO4(r) + 2HCl(dd) Cho hỗn hợp khí còn lại qua bình đựng nước Br dư , dung dịch nước Br2 nhạt màu dần chứng tỏ hỗn hợp có SO2 SO2(k) + H2O(l) + Br2(dd) H2SO4(dd) + 2HBr(dd) Da cam Không màu (Hoặc cho qua dung dịch H2S dư, có kết tủa vàng xuất chứng tỏ hỗn hợp có SO2 : SO2(k) + H2S(dd) S(r) + H2O(l) ) Cho hỗn hợp khí còn lại qua bình đựng dung dịch nước vôi dư thấy nước vôi vẩn đục chứng tỏ hỗn hợp khí có CO2 CO2(k) + Ca(OH)2(dd) CaCO3(r) + H2O(l) (*) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí còn lại, làm lạnh sản phẩm cháy, cho vài tinh thể CuSO4 khan màu trắng vào bình đựng sản phẩm, tinh thể từ màu trắng chuyển sang màu xanh chứng tỏ sản phẩm có nước chất đem đốt là H2 to 2H2O(h) 2H2(k) + O2(k) ⃗ xH2O(l) + CuSO4(r) CuSO4 xH2O(r) Cho khí còn lại sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch nước vôi dư, nước vôi vẩn đục, sản phẩm cháy 0,25 điểm 0,25 điểm 0,75đ iểm (3) có CO2 suy chất đem đốt là CO to 2CO2(k) 2CO(k) + O2(k) ⃗ (phương trình (*) ) 0,25 điểm Câu II: (1,5 điểm) Lọ nước bạn học sinh mang chứa chủ yếu Ca(HCO3)2 Phần 1: Đun sôi có cặn trắng và khí xuất to CaCO3(r) + CO2(k) + H2O(l) Ca(HCO3)2(dd) ⃗ Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch HCl có khí thoát Ca(HCO 3)2(dd) + 2HCl(dd) → CaCl2(dd) + CO2(k) + 2H2O(l) Phần 3: Cho tác dụng với dung dịch NaOH có kết tủa trắng → CaCO3(r) + Na2CO3(dd) + Ca(HCO3)2(dd) + 2NaOH(dd) 2H2O(l) 0,25 ®iÓm 0,25 ®iÓm 0,25 ®iÓm 0,25 ®iÓm 0,25 ®iÓm 0,25 ®iÓm Câu III: (2,0 điểm) * Tìm : R: H2O R3: (C6H10O5)n R1: O2 R4:NaHCO3 R2: CO2 R5: C6H12O6 * Các phương trình phản ứng: dp 2H2(k)+ O2(k) (1) 2H2O(l) ⃗ to CO2(k) (2) O2(k) + C(r) ⃗ as , dl (C6H10O5)n(r) + 6nO2(k) (3) 6nCO2(k) + 5nH2O(h) ⃗ (4) CO2(k) + NaOH(dd) → NaHCO3(dd) (5) NaHCO3(dd) +HCl(dd) → NaCl(dd) + CO2(k) + H2O(l) (6) (C6H10O5)n(r) + n H2O(l) ⃗ axit , t n C6H12O6(dd) 0,50 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm (4) 0,25 điểm Câu IV: (2,5 điểm) Phương trình hoá học: to CaO(r) + CO2(k) CaCO3(r) ⃗ 1) Theo định luật bảo toàn khối lượng: mCO2 = 12- 7,6 = 4,4 (g) nên: nCO2 = 0,1 (mol) theo phương trình (1) nCaO = nCO2 = 0,1 (mol) mCaO = 5,6 (g), %CaO = 5,6 x 100 % 7,6 (1) = 73,7 % 0,25 ®iÓm 0,50 ®iÓm % CaCO3 = 26,3 % 2) Theo phương trình (1) nCaCO3 bị phân huỷ = nCO2 = 0,1 (mol) 0,25 mCaCO3 = 0,1 x 100 = 10 (g) ®iÓm 10 nên: H = 12 x 100 % = 83,3% 0,25 ®iÓm 3) Số gam CaCO3 chất rắn A: mCaCO3 = (g) nCaCO3 = 0,02 (mol) CaO (r) + 2HCl(dd) → CaCl2(dd) + H2O(l) 0,25 (2) ®iÓm → CaCO3(r) + 2HCl(dd) CaCl2(dd) + CO2(k) + H2O(l) (3) 0,25 Theo phương trình (3) nCO2 = nCaCO3 = 0,02 (mol) ®iÓm Theo bài: nNaOH = 0,2 x 0,125 = 0,025 (mol) Nhận thấy nNaOH nCO2 = ,025 =1, 25 , 02 sản phẩm tạo thành là hỗn hợp muối (như B chứa Na2CO3 và NaHCO3) Gọi x, y là số mol Na 2CO3 và NaHCO3 tạo thành 0,50 ®iÓm B 2NaOH(dd) + CO2(k) Na2CO3(dd) + H2O(l) mol: 2x x x 0,25 NaOH(dd) + CO2(k) NaHCO3(dd) ®iÓm mol: y y y (5) x + y=0 ,025 ⇒ x=0 , 005 x + y =0 , 02 y=0 ,015 ,015 CM(NaHCO3) = ,125 =0 ,12( M ) ,005 CM(Na2CO3) = ,125 =0 , 04(M ) Ta có: Vậy { { Câu V: (2,0 điểm) Gọi công thức tổng quát Hidrocacbon là CxHy 0,25 (y 2x + 2; x, y N*) Ta có sơ đồ sau: điểm CO 0,5 lit (CxHy , CO2 ) ⃗ CO ¿ dèt 3,4 lit∨ O2 d ⃗ n tô1,8 lÝt∨ 2⃗ KOHd 0,5 lit O d 2,5 lit O2 d O2 H 2O 0,25 điểm Từ sơ đồ ta có: Vhơi nước = 3,4 – 1,8 = 1,6 (l) VCO2 3,4 lít hỗn hợp: VCO2 = 1,8 – 0,5 = 1,3 (l) VO2 (dư) = 0,5 (l) VO2 đã tham gia phản ứng = 2,5 – 0,5 = (l) Ở cùng điều kiện t0, p tỷ lệ thể tích là tỷ lệ số mol Ta có phương trình sau: 0,50 y y điểm C x H y + x+ O2 ⃗ t xCO 2+ H O(1) ( 4) y y x+ lít: x Theo ph¬ng tr×nh (1) VCO2 t¹o thµnh = VO2 ph¶n øng – 1/2 VH¬i níc = 1,2 (l) VCO2 ban ®Çu = 1,3 – 1,2 = 0,1 (l) 0,25 Lúc đó VCxHy = 0,5 – 0,1 = 0,4 (l) điểm KÕt hîp víi ph¬ng tr×nh (1): 0,4x = 1,2 x = y 0,4 = 1,6 y = VËy c«ng thøc ph©n tö cña hiđrocacbon lµ C3H8 0,50 điểm 0,25 ®iÓm (6) Chó ý: Ph¬ng tr×nh ph¶n øng, nÕu cha hoµn chØnh (VÒ c©n b»ng vµ ®iÒu kiện): trừ 1/2 tổng số điểm; Nếu sai CTHH viết không đúng chất ph¶n øng th× kh«ng cho ®iÓm ph¬ng tr×nh Duyệt nhà trường (7)