HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Đáp án Cho khí CO2 lội từ từ qua dd BaOH 2 cho đến dư CO2, khi phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng thấy hiện tượng sau: Dung dịch BaOH2 trong suốt bị[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN DI LINH KỲ THI HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN ĐỀ THI MÔN : HÓA HỌC Khóa ngày 28 tháng 12 năm 2011 Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian phát đề) ĐỀ CHÍNH THỨC (đề gồm trang) - Câu 1: (4,5điểm) Nêu tượng và viết phương trình phản ứng xảy (nếu có) khi: a Cho khí CO2 lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 dư khí CO2, phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng b Cho khí SO2 lội từ từ vào dung dịch Brom, sau đó thêm dung dịch BaCl2 vào Trình bày phương pháp hóa học khác để điều chế Bazơ, phương pháp cho ví dụ Hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì không bón chung các loại phân đạm: đạm lá NH4NO3, đạm sunfat (NH4)2SO4 và urê CO(NH2)2 với vôi tro bếp (chứa K2CO3) Biết nước urê chuyển hóa thành amoni cacbonat (NH4)2CO3 Câu 2: (3 điểm) Cho M là kim loại Xác định các chất B, C, D, E, M, X, Y, Z và viết các phương trình hóa học theo dãy biến hóa sau: +HCl B +X D M +NaOH +Z C t0 E đpnc M + Y+Z Người ta cho các chất MnO 2, KMnO4, K2Cr2O7 tác dụng với HCl để điều chế khí Clo theo các phương trình phản ứng sau: MnO2 + HCl -> MnCl2 + H2 O + Cl2 KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + H2 O + Cl2 K2Cr2O7 + HCl -> K2O + Cr2O3 + H2O + Cl2 a) Hãy cân các phản ứng trên b) Nếu muốn điều chế lượng khí Clo định thì chất nào ba chất trên tiết kiệm HCl c) Nếu các chất trên có cùng số mol tác dụng với HCl thì chất nào tạo nhiều Clo d) Nếu các chất trên có cùng khối lượng thì chất nào tạo nhiều Clo Câu 3: (2,5điểm) Vẽ sơ đồ tách riêng dung dịch chất khỏi hỗn hợp AlCl 3, FeCl3, BaCl2 và viết phương trình hóa học xảy ra? Câu 4: (1,5 điểm) Không dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy phân biệt các dung dịch không màu: MgCl2, NaOH, NH4Cl, BaCl2, H2SO4 đựng các lọ nhãn? Câu 5: (2 điểm) Bình A chứa hỗn hợp dung dịch gồm a mol CuSO và b mol FeSO4 Thực các thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Cho c mol Mg vào bình A, sau phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối - Thí nghiệm 2: Cho c mol Mg vào bình A, sau phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối (2) - Thí nghiệm 3: Tiếp tục cho thêm c mol Mg vào bình A, sau phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối Tìm mối quan hệ a, b và c thí nghiệm Câu 6: (3,5 điểm) Hòa tan hoàn toàn 14,2 gam hổn hợp X gồm MgCO và muối cacbonat kim loại R vào dung dịch HCl 7,3% vừa đủ, thu dung dịch D và 3,36 lít CO (đktc) Nồng độ MgCl2 dung dịch D là 6,028% Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp Câu 7: (3điểm) Nung 16,8 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và CaCO3 đến khối lượng không đổi Dẫn toàn khí thu vào 180ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu 33,49gam kết tủa Tính thành phần phần trăm khối lượng chất có hỗn hợp X (Cho Mg = 24, C = 12, Ca = 40, Al = 27, H = 1, Fe = 56, Zn = 65, Ba = 137, O = 16, Cl = 35,5) HẾT (3) PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN DI LINH KỲ THI HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN ĐỀ THI MÔN : HÓA HỌC Khóa ngày 28 - 12 - 2011 Câu 1a (1,0) 1b (0,5) (1,25) HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Đáp án Cho khí CO2 lội từ từ qua dd Ba(OH) dư CO2, phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng thấy tượng sau: Dung dịch Ba(OH)2 suốt bị vẩn đục, sau đó kết tủa tan dung dịch suốt CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 Lấy dung dịch đem đun nóng thấy xuất kết tủa trắng (sủi bọt khí, kết tủa trắng) t0 Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O Cho khí SO2 lội từ từ qua dd Br thấy màu da cam Br nhạt dần và hẳn Sau đó thêm dd BaCl2 vào thì có kết tủa trắng xuất hiện: SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 H2SO4+ BaCl2 BaSO4 + 2HCl Các phương pháp điều chế Bazơ - Kim loại tác dụng với nước 2Na + H2O -> 2NaOH + H2 - Oxit ba zơ tác dụng với nước CaO + H2O - > Ca(OH)2 - Kiềm tác dụng với muối tan KOH + FeCl2 -> Fe(OH)2 + 2KCl - Điện phân muối có màng ngăn : 2KCl + 2H2O Điện phân Có màng ngăn Điểm 4,5 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 2KOH + H2 + Cl2 - Điều chế Hiđrô lưỡng tính cho muối nguyên tố lưỡng tính tác dụng với NH4OH (hoặc kiềm vừa đủ) AlCl3 + 3NH4OH -> Al(OH)3 + 3NH4Cl ZnSO4 + 2NaOH - > Zn(OH)2 + Na2SO4 * Nếu bón chung với vôi thì : 2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O * Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3) (1,75) 2NH4NO3 + K2CO3 2KNO3 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2SO4 + K2CO3 K2SO4 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2CO3 + K2CO3 2KHCO3 + 2NH3 Như bón chung phân đạm với vôi tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm giải phóng NH3 B: AlCl3; C: NaAlO2; D: Al(OH)3; E: Al2O3; M:Al; X: KOH; Y: CO2; Z: H2O 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (1,5) 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 AlCl3 + 3KOH Al(OH)3 + 3KCl NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 t0 2Al(OH)3 2Al2O3 + 3H2O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25x6 =1,5 (4) (1,5) dpnc 4Al + 3O2 2Al2O3 a) Cân các PTPƯ MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 K2Cr2O7 + 6HCl K2O + Cr2O3 + 3H2O + 3Cl2 b) Lượng HCl cần để tạo mol Cl2: MnO2 : 4; KMnO4 : 16/5; K2Cr2O7 : 6/3 Kết luận : Dùng K2Cr2O7 tiết kiệm HCl ( Trường hợp này không cần cân bắng PTPU giải được) c) Số mol Cl2 tạo thành dùng mol chất MnO2 :1; KMnO4 : 5/2; K2Cr2O7 :3 Kết luận: Nếu các chất có cùng số mol thì dùng K2Cr2O7 tạo nhiều Clo d) Khối lượng chất cần để tạo mol Cl2: MnO2:(16.2+55)=87; KMnO4: 2(39+55+16.4)/5 = 63,2; K2Cr2O7 : 39.2 +52.2 + 16.7/ = 98 Kết luận : Để tạo cùng mol Cl2 thì KMnO4 cần khối lượng ít hay các chất trên có cùng khối lượng thì KMnO4 tạo nhiều Clo 0,75 0,25 0,25 0,25 1,375 (2,5) (1,5) NaAlO2 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH) + 3NaCl NaCl + CO2 dư AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl NaOH Al(OH)3 +NaOH NaAlO2 + 2H2O AlCl3 Lọc + NaOH dư Fe(OH) FeClBaCl2 3+ 3HCl + 3H2O FeCl3 NaAlO2 +CO2 +2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 BaCl2 NaOH + CO2Lọc NaHCO3 Al(OH)3+ 3HCl AlCl3 + 3H2O.HCl đủ FeCl3 Fe(OH)3 BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O NaCl NaHCO3 BaCl2 + Na2CO3 dư Al(OH)3 Lọc HCl đủ BaCO3 HCl đủ 0,125x9= BaCl2 1,125 AlCl3 Nhỏ dd vào mẫu thử dung dịch còn lại, sau hoàn tất lần thí nghiệm ta bảng sau: MgCl2 NaOH NH4Cl BaCl2 H2SO4 MgCl2 NaOH NH4Cl BaCl2 H2SO4 Kết luận 1 1; 1 1 1 1 Từ bảng trên ta thấy: - Nếu tạo lần kết tủa và lần khí mùi khai bay thì dd nhỏ vào là NaOH Mẫu thử tạo kết tủa trắng là dd MgCl Mẫu thử tạo khí mùi khai bay là NH4Cl - Còn lại dd BaCl2 và H2SO4 cho lần kết tủa trắng - Dùng kết tủa Mg(OH)2 (sản phẩm nhỏ NaOH vào MgCl 2), cho vào mẫu còn 0,5 (5) (2,0) (3,5) lại Mẫu nào hòa tan kết tủa thì đó là dd H2SO4 Dung dịch còn lại là BaCl2 2NaOH + MgCl2 2NaCl + Mg(OH)2 NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl Mg(OH)2 + H2SO4 MgSO4 + 2H2O Vì độ hoạt động kim loại là Mg > Fe > Cu nên các phản ứng xảy thứ tự Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu (1) a a Mg + FeSO4 = MgSO4 + Fe (2) b b Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối là: MgSO4, CuSO4 và FeSO4 Chứng tỏ CuSO4 dư Như thí nghiệm xảy phản ứng (1) và c< a - Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối đó là MgSO4, FeSO4.lúc đó CuSO4 hết, FeSO4 dư.Trong thí nghiệm xảy (1) (1) và (2).Lúc đó a ≤ 2c < a + b - Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối đó là MgSO4 lúc đó CuSO4 và FeSO4 hết Mg có thể vừa đủ thừa.Trong thí nghiệm xảy (1) và (2).Lúc đó 3c ≥ a+b Phương trình phản ứng 2HCl + MgCO3 MgCl2 + 2mol 1mol H2O + CO2 1mol (1) 2aHCl + R2(CO3)a aH2O + aCO2 (2) 2RCla + 2amol 2mol amol nCO2 =3,36/22,4 = 0,15 mol Từ (1) và (2) ta thấy nHCl =2nCO2 = 2*0,15 =0,3mol mHCl = 0,3 * 36,5 = 10,95 g mdd HCl 7,3% đem dùng: (10,95* 100)/7,3=150 g Theo định luật bảo toàn khối lượng từ (1) và (2) ta có: mX + mddHCl = mD + mCO2 mD = mX + mddHCl mCO2 = 14,2 + 150 – ( 0,15 x 44) = 157,6g MgCl 100 Khối lượng MgCl2: =6 028 157 , mMgCl2 = 9,5g ; nMgCl2 = 9,5:95= 0,1mol Theo (1) nMgCO3 = nMgCl2 = 0,1mol , mMgCO3 = 0,1x 84= 8,4g 0,5 0,125x4 =0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 mR2(CO3)a = 14,2- 8,4 = 5,8g nCO2 (1) = nMgCl2 = 0,1mol => nCO2 (2) = 0,15 – 0,1 = 0,05mol Từ (2) ta có nR2(CO3)a = mR2(CO3)a Biện luận: ,05 mol a 0,75 ,05 (2 R+60 a)=5,8 giải ta có: R= 28a a a R 28 56 84 8 Nghiệm hợp lí: a=2 ; R = 56 => R là Fe, tính % đúng (6) (Giải cách khác đúng và hợp lí cho trọn điểm) Số mol Ba(OH)2 = 0,18 (mol) Số mol BaCO3 = 0,17 (mol) t MgCO3 → o MgO + CO2 xmol xmol t CaCO3 → o CaO + CO2 ymol ymol ta có : 84a + 100b = 16.8 (I ) OH ¿2 Vì Ba ¿ nên bài toán xảy trường hợp : nBaCO ≺ n¿ * TH1 : Thiếu CO2, dư Ba(OH)2 CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,17mol 0,17mol Ta có : x +y = 0,17 (II) Từ (I) và (II) ta có hệ phương trình : 84 x+ 100 y =16 , x=0 , 0125 ⇔ x+ y=0 , 17 y =0 , 1575 (3,0) { { Thành phần % muối : %MgCO3 = 6.25%; %CaCO3 = 93.75% * Trường hợp 2: dư CO2, kết tủa tan phần CO2 O,18mol 0,5 0,25 0,125 0,125 0,25 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,125 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,18mol 0,18mol 0,125 CO2 + BaCO3 + H2O→ Ba(HCO3)2 0,375 0,01mol 0,01 mol Ta có : x +y = 0,19 (III) 84 x+ 100 y =16 , ⇔ x=0 , 1375 x+ y=0 , 19 y =0 , 0525 { { Thành phần % muối : %MgCO3 = 68.75%; %CaCO3 =31.25% Lưu ý : - Phương trình phản ứng: sai cân hay thiếu điều kiện thì trừ ½ số điểm dành cho phương trình phản ứng đó - Bài toán giải theo cách khác đúng kết quả, lập luận hợp lý đạt điểm tối đa tính toán nhầm lẫn dẫn đến kết sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung đó Nếu dùng kết sai để giải tiếp thì không chấm điểm các phần 0,25 0,25 (7)