Xác định công thức phân tử các hiđrocacbon có trong hỗn hợp khí A, biết rằng thể tích các khí và hơi nước đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.. Câu 9 : 3,5điểm X là hỗn hợp hai muối [r]
(1)SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2010-2011 Môn : Hoá học – THCS Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 18/02/2011 Câu : (1,5 điểm) Cho các chất Al2O3, Al(NO3)3, NaAlO2, Al2(SO4)3, Al(OH)3, AlCl3, Al Hãy lựa chọn chất thích hợp xếp thành dãy chuyển hoá và viết phương trình phản ứng minh họa (ghi rõ điều kiện có) Câu 2: (1,5 điểm) Đi từ các chất ban đầu là đá vôi, than đá và dùng thêm các chất vô cần thiết, hãy viết phương trình phản ứng điều chế polivinyl clorua, đicloetan Câu 3: (2,5 điểm) a/ Có miếng kim loại natri để ngoài không khí ẩm thời gian biến thành sản phẩm A Cho A tan vào nước dung dịch B Cho dung dịch B vào dung dịch NaHSO4.Viết các phương trình hóa học quá trình thí nghiệm trên b/ Cho 100ml nước vào cốc thuỷ tinh Sau đó cho thêm 40 gam muối ăn vào khuấy còn ít muối không tan, lắng xuống đáy Sau đó đun nhẹ, thấy toàn muối cốc tan Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng thì thấy muối kết tinh trở lại Giải thích tượng nêu trên Câu 4: (2,5 điểm) a/ Chỉ dùng nước và khí cacbonic, phương pháp hóa học em hãy phân biệt chất bột màu trắng sau: NaCl, Na2CO3 , Na2SO4 , BaCO3 , BaSO4 b/ Những khí thải (CO2, SO2…) quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng nào đến môi trường xung quanh? Dẫn số phản ứng để giải thích Em hãy đề nghị biện pháp để chống ô nhiễm môi trường khu dân cư gần sở sản xuất gang thép Câu 5: (1,5 điểm) Em hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì không bón chung các loại phân đạm: NH4NO3, (NH4)2SO4 và CO(NH2)2 với vôi tro bếp (chứa K2CO3) Biết nước, CO(NH2)2 chuyển hóa thành (NH4)2CO3 Câu 6: (2,5 điểm) Hỗn hợp A gồm CaCO3, Cu, Fe3O4 Nung nóng A (trong điều kiện không có không khí) thời gian chất rắn B và khí C Cho khí C hấp thụ vào dung dịch NaOH dung dịch D Dung dịch D tác dụng với BaCl và dung dịch KOH Hoà tan B vào nước dư dung dịch E và chất rắn F Cho F vào dung dịch HCl dư khí C, dung dịch G và chất rắn H Nếu hoà tan F vào dung dịch H 2SO4 đặc, dư thu khí I và dung dịch K Xác định B, C, D, E, F, G, H, I, K và viết các phương trình phản ứng xảy Câu : (2 điểm) Đồ thị biễu diễn độ tan S nước chất rắn X sau: a/ Hãy cho biết dung dịch bão hòa khoảng nhiệt độ nào? b/ Nếu 130 gam dung dịch bão hòa 700C hạ nhiệt độ xuống còn 300C Hỏi có bao nhiêu gam X tách khỏi dung dịch? Câu : (2,5 điểm) t0(0C) (2) Hỗn hợp khí A gồm hiđrocacbon Đốt cháy hoàn toàn lít A khí oxi thu 1,6 lit khí CO2 và 1,4 lít nước Xác định công thức phân tử các hiđrocacbon có hỗn hợp khí A, biết thể tích các khí và nước đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Câu : (3,5điểm) X là hỗn hợp hai muối cacbonat trung hòa kim loại hoá trị (I) và kim loại hóa trị (II) Hòa tan hoàn toàn 18 gam hỗn hợp X dung dịch HCl (vừa đủ ) thì thu 3,36 lit khí (đktc) và dung dịch Y a/ Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan? b/ Nếu tỷ lệ số mol muối cacbonat kim loại hoá trị (I) với muối cacbonat kim loại hóa trị (II) hỗn hợp X là 2:1 Nguyên tử khối kim loại hóa trị (I) lớn nguyên tử khối kim loại hóa trị (II) là 15 đ.v.C Hãy tìm công thức phân tử hai muối (Cho biết: C =12, O = 16, Ca = 40, H=1, Mg = 24, Cu = 64, Fe = 56, Na =23, K =39, Li = 4) Hết -Họ và tên thí sinh:………………………………Số báo danh……………………… Giám thị 1:………………………………………Ký tên…………………………… Giám thị 2:………………………………………Ký tên…………………………… SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2010-2011 (3) Câu Câu (1,5 điểm) Câu (1,5 điểm) Câu (2,5 điểm) Câu (2,5 điểm) HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Môn : Hoá học – THCS Ngày thi : 18/02/2011 Hướng dẫn chấm Al → Al2O3 → NaAlO2 → Al(OH)3 → Al2(SO4)3 → → Al(NO3) 4Al + 3O2 ⃗ t Al2O3 ⃗ Al2O3 + 2NaOH ❑ NaAlO2 + H2O ⃗ Al(OH)3 + NaHCO3 NaAlO2 + 2H2O + CO2 ❑ ⃗ Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al(OH)3 + H2SO4 ❑ ⃗ AlCl3 + 3BaSO4 Al2(SO4)3 + Ba Cl2 ❑ ⃗ Al(NO3)3 + 3AgCl AlCl3 + Ag NO3 ❑ ( Thí sinh có phương án khác hợp lý đạt điểm tối đa) AlCl3 CaCO3 ⃗ t CaO + CO2 t CaC2 + CO CaO + 3C ⃗ ⃗ C2H2 + Ca (OH)2 CaC2 + 2H2O ❑ ⃗ CH2 = CHCl H C C H + HCl ❑ nCH2 = CHCl ⃗ t , p , xt (- CH2 - CHCl-)n H C C H + H2 ⃗ t 0, Pd CH2 = C H2 ⃗ CH2Cl -CH2Cl CH2 = C H2 + Cl2 ❑ a/ Khi để miếng Na ngoài không khí ẩm có thể xảy các phơng trình hoá học sau: 4Na + O2 → 2Na2O 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Na2O+H2O → 2NaOH đ Na2O + CO2 → Na2CO3 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O Hçn hîp A gåm Na, NaOH, Na2CO3, Na2O Khi cho hçn hîp A vµo níc, tÊt c¶ tan níc vµ cã c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc sau: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Na2O + H2O → 2NaOH Vậy dung dÞch B chøa NaOH vµ Na2CO3 Cho dung dÞch B dung dÞch NaHSO4 : NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O 2NaHSO4 + Na2CO3 → 2Na2SO4 + CO2 ↑ + H2O NaHSO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + NaHCO3 (nÕu NaHSO4 thiÕu) b/ Hoà tan d NaCl tạo dung dịch bão hoà, phần không tan đợc lắng xuống Khi tăng nhiệt độ độ tan muối tăng nên NaCl tan thêm Khi giảm nhiệt độ độ tan muối giảm nên phần không tan đợc kết tinh trë l¹i Điểm 1,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 1,5 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2.0 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 2,5 1,5 (4) a/ Hoà tan chất bột trắng vào nước nhóm 1(gồm các dung dịch NaCl, Na2CO3 Na2SO4) và nhóm (BaCO3, BaSO4 không tan) Sục khí CO2 dư và nước vào nhóm nhận biết BaCO tan (tạo dd Ba(HCO3)2 , chất còn lại không tan là BaSO4 CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 Cho dd Ba(HCO3)2 vào nhóm thì Na2CO3 và Na2SO4 tạo kết tủa trắng, nhân biết NaCl Ba(HCO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaHCO3 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaHCO3 Sục khí CO2 dư và nước vào hai kết tủa, kết tủa tan ta nhận biết Na 2CO3, kết tủa không tan là Na2SO4 CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 b/ + Khí CO2, SO2… gây ô nhiểm không khí, ảnh hưởng đến sức khoẻ người, độc hại cho động vật, thực vật + khí thải này gặp mưa nhanh chóng tạo thành H 2CO3, H2SO3 làm cho nồng độ axit nước mưa cao mức bình thường, có hại cho môi trường: SO2 + H2O H2SO3 CO2 + H2O H2CO3 + Biện pháp chống ô nhiễm môi trường: xây dựng hệ thống xử lí khí thải độc hại trước thải ngoài không khí ( cho khí thải qua dung dịch kiềm NaOH, Ca(OH)2, hai khí SO2, CO2 bị giữ lại) Trồng nhiều cây xanh để hấp thụ khí CO2 Câu (1,5 điểm) Câu (2,5 điểm) 0,125 0,125 0,25 0,125 0,25 0,25 0,125 0,25 1,0 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 1,5 * 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 bón chung với tro bếp ( chứa K2CO3) 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 ⃗ t0 CaCO3 CaO + CO2 (B: CaO,Cu, Fe3O4 CaCO3 dư; C:CO2) CO2 + NaOH NaHCO3 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 + 2KOH Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2,5 0,125 0,25 0,125 0,25 0,25 (5) Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + NaCl (D: Na2CO3 và NaHCO3 ) CaO + H2O Ca(OH)2 (E: Ca(OH)2 ; F:Cu, Fe3O4 CaCO3 dư) CaCO3 + 2HCl CaCl2 + 2H2O + CO2 Fe3O4 + HCl FeCl2 + 2FeCl3 + H2O (C: CO2 ; G:CaCl2, FeCl2, 2FeCl3, HCl dư; H: Cu ) t CaSO4 + H2O + CO2 CaCO3 + H2SO4 đặc ⃗ t CuSO4 +2H2O + SO2 Cu+ 2H2SO4 đặc ⃗ t 3Fe2(SO4)3 +10 H2O + SO2 2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc ⃗ Câu (2,0 điểm) Câu (2,5 điểm) a Dung dịch bão hòa khoảng nhiệt độ từ 00C đến 100C; 300C đến 400C; 600C đến 700C b.Khối lượng X kết tinh: + Số gam chất tan và số gam nước có 130 g dd 700C: Cứ 100 g nước hòa tan 25 g X tạo thành 125 g dd xg nước hòa tan y g X tạo thành 130 g dd bảo hoà => x = 104 g và y = 26 g + Tính số gam chất tan X có 104 g nước 3O0C : mct X = 15 104 : 100 = 15,6 (g) + Số gam X tách hạ nhiệt độ từ 700C xuống 3O0C = 26 – 15,6 = 10,4 (g) 0,25 0,25 0,25 2,0 0,5 0,75 0,5 0,25 2,5 Đặt công thức chung các chất hỗn hợp là CxHy PTHH : CxHy.+ ( x + y t0 ) O2 ⃗ xCO2 + y H2O (1) Từ (1) : thể tích CO2 = x thể tích CxHy 1,6 = x Do đó A phải chứa chất có số nguyên tử C < 1,6 => A chứa CH4 Thể tích H2O = y thể tích CxHy 1,4 = y => y = 2,8 Trong A có hidrocacbon có số nguyên tử H < 2,8, chất còn lại chứa nguyên tử H Đặt công thức là CnH2 Gọi thể tích riêng CH4 lit A là a lit Thể tích riêng CxH2 = – a (lit) y= n= Câu (3,5 điểm) 0,25 0,25 0,25 [ a+2(1 − a)] = 2,8 a = 0,4 [ 0,4+ n(1− 0,4)] = 1,6 n = Công thức CnH2 là C2H2 Vậy công thức phân tử các chất hỗn hợp A là CH4 và C2H2 a Gọi X là kim loại hóa trị I Công thức muối là X2CO3 , có số mol là x Gọi Y là kim loại hóa trị II Công thức muối là YCO3 , có số mol là y PTHH : ⃗ 2XCl + CO2 + H2O (1) X2CO3 + 2HCl ❑ x 2x 2x x x ⃗ YCO3 + 2HCl ❑ YCl2 +CO2 + H2O (2) y 2y y y y 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 3,5 0,25 0,25 (6) Ta có: nCO2 = x + y = 0,15 (mol) => mCO2 = 6,6 (g) nH2O = x + y = 0,15 (mol) => m H2O = 2,7 (g) nHCl = 2x + 2y = 2.0,15 = 0,3 (mol) => m HCl = 10,95 (g) Theo định luật bào toàn khối lượng : Khối lượng hai muối khan thu : mXCl và YCl2 = mhhA + mHCl - mCO2- mH2O = 18 + 10,95 – 6,6 – 2,7 = 19,65 (g) b Vì tỷ lệ số mol muối cacbon nat kim loại hoá trị (I) với muối cacbon nat kim loại hoá trị (II) hỗn hợp X là 2:1 nên x = 2y x + y = 0,15 => 2y + y = 0,15 => y = 0,05 (mol) ; x = 0,1 (mol) Vì nguyên tử khối kim loại hoá trị (I) lớn kim loại hoá trị (II) là 15 đvc nên X = Y + 15 mX2CO3 = 0,1 ( 2X + 60) = 0,1.(2Y + 90 ) = 0,2Y + mYCO3 = 0,05 ( Y + 60) = 0,05Y + mA= mX2CO3 + mYCO3 = (0,2Y + ) + ( 0,05Y + ) = 0,25Y = => Y = 24 ( kim loại Mg) X = 24 + 15 = 39 ( kim loại K) Công thức hai muối là K2CO3và MgCO3 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 0,75 0,75 0,5 0,5 0,5 (7)