Câu 3 2 điểm: 1 Nêu hiện tượng và giải thích bằng phương trình hóa học các thí nghiệm sau: a Cho rất từ từ dung dịch HCl loãng tới dư vào dung dịch Na2CO3.. b Dẫn từ từ khí clo tới dư v[r]
(1)UBND HUYỆN BÙ ĐĂNG PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI : HÓA HỌC-LỚP Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm trang) Câu 1( 2điểm): 1) Cho sơ đồ chuyển hóa sau: A1 Cu(OH)2 +X A2 +Y A3 to B1 Cu(OH)2 +T +Z B2 B3 - Tìm công thức hóa học ứng với các chữ cái A 1, A2, A3, B1, B2, B3, X, Y, Z, T Viết phương trình hóa học thực sơ đồ chuyển hóa trên 2) Chỉ dùng chất thị là dung dịch phenolphtalein, hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt không màu nhãn sau: MgSO4, NaNO3, KOH, BaCl2, Na2SO4 Nêu cách làm và viết phương trình hóa học Câu 2( 2điểm): 1) Cho hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, Fe, Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch Y, khí Z và chất rắn A Hòa tan A dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu khí B Sục từ từ khí B vào dung dịch nước vôi dư thu kết tủa D Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Y kết tủa lớn thì thu chất rắn E Nung E không khí tới khối lượng không đổi thu chất rắn G Xác định thành phần các chất có Y, Z, A, B, E, D, G Viết các phương trình hóa học xảy Biết các phản ứng xảy hoàn toàn 2) Quặng bôxit có thành phần chủ yếu là Al2O3 và có lẫn tạp chất là Fe2O3, SiO2 Hãy nêu phương pháp điều chế Al từ quặng bôxit và cho biết tác dụng criolit (Na 3AlF6) quá trình điều chế Al Viết các phương trình hóa học Câu ( điểm): 1) Nêu tượng và giải thích phương trình hóa học các thí nghiệm sau: a) Cho từ từ dung dịch HCl loãng tới dư vào dung dịch Na2CO3 b) Dẫn từ từ khí clo tới dư vào dung dịch NaOH loãng đã có sẵn mảnh giấy quỳ 2) Cho hỗn hợp khí X gồm SO2 và O2 có tỷ lệ thể tích là 1:1 vào bình kín đã có sẵn ít bột V 2O5 Đun nóng bình đến 4500C sau thời gian thì thu hỗn hợp khí Trong đó khí sản phẩm chiếm 35,3% thể tích Tính hiệu suất phản ứng Biết thể tích các chất khí đo cùng điều kiện, thể tích chất rắn coi không đáng kể Câu ( điểm): A là dung dịch H2SO4 nồng độ x mol/l, B là dung dịch NaOH nồng độ y mol/l Trộn 200 ml dung dịch A với 300 ml dung dịch B thì thu 500ml dung dịch E Để trung hòa 100ml dung dịch E cần dùng 40 ml dung dịch H2SO4 1M Mặt khác trộn 300ml dung dịch A với 200 ml dung dịch B thì thu 500ml dung dịch F Xác định x, y Biết 100 ml dung dịch F phản ứng vừa đủ với 2,04 gam Al2O3 Các phản ứng xảy hoàn toàn Câu ( điểm): Hòa tan hết 2,019 gam hỗn hợp gồm muối clorua kim loại A có hóa trị I, muối clorua kim loại B có hóa trị II hợp chất vào nước dung dịch X Cho 50 ml dung dịch AgNO3 1M vào dung dịch X, sau xảy phản ứng hoàn toàn thu 5,74 gam kết tủa Lọc kết tủa, cô cạn dung dịch nước lọc thu a gam muối khan Tìm a? Xác định kim loại A, B biết rằng: MB = MA + -Hết(Cho: Al = 27; Mg = 24; Ag = 108; Ca = 40; K = 39; Na = 23; N = 14; H = 1; O = 16; Cl = 35,5; S=32) Chú ý: Học sinh không sử dụng bảng HTTH các NTHH, bảng tính tan các chất nước Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Giám thị số 1: Giám thị số 2: (2) UBND HUYỆN BÙ ĐĂNG PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI : HÓA HỌC-LỚP I) QUY ĐỊNH CHUNG - Hướng dẫn chấm đây là phương án đề nghị Thí sinh có cách làm khác cho kết đúng cho điểm tối đa theo phần hướng dẫn chấm - Giám khảo chấm thi bám sát yêu cầu đề bài với phần lập luận, cách trình bày và kết thí sinh điểm - Đối với PTHH không cân thiếu điều kiện (nếu có) trừ 1/2 số điểm PTHH đó - Bài toán sai PTHH phần tính toán không cho điểm - Điểm bài thi là tổng điểm các thành phần KHÔNG làm tròn số II) HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Ý Hướng dẫn chi tiết Điểm A1 là CuO; A2 là CuSO4; A3 là CuCl2; X là H2SO4; Y là BaCl2 0,25 điểm B1 là H2O; B2 là Ca(OH)2; B3 là NaOH; Z là CaO; T là Na2CO3 to PTHH: Cu(OH)2 CuO + H2O 0,25 điểm CuSO4 + H2O CuO + H2SO4 CuCl2 + BaSO4 0,25 điểm CuSO4 + BaCl2 Ca(OH)2 H2O + CaO CaCO3 + 2NaOH Ca(OH)2 + Na2CO3 Cu(OH)2 + 2NaCl NaOH + CuCl2 0,25 điểm điểm Lấy lượng vừa đủ mẫu hóa chất cho vào các ống nghiệm riêng biệt đánh số từ 1-5 Nhỏ từ từ dung dịch phenolphtalein vào các ống nghiệm nói trên + Nếu ống nghiệm nào hóa chất từ không màu chuyển thành màu đỏ là dung dịch 0,25 điểm KOH + Các ống nghiệm không có tượng gì là các dung dịch: MgSO4, NaNO3, BaCl2, Na2SO4 Nhỏ từ từ dung dịch KOH vừa nhận trên vào các dung dịch còn lại: + Nếu ống nghiệm thấy xuất kết tủa trắng là dung dịch MgSO4 0,25 điểm PTHH: 2KOH + MgSO4 Mg(OH)2 (trắng) + K2SO4 + Các ống nghiệm còn lại không có tượng gì là các dung dịch: NaNO3, BaCl2 Nhỏ từ từ dung dịch MgSO4 vừa nhận vào dung dịch còn lại + Nếu ống nghiệm nào thấy xuất kết tủa trắng là dung dịch BaCl2 0,25 điểm BaSO4 (trắng)+ MgCl2 PTHH: MgSO4 + BaCl2 + Ống nghiệm không có tượng gì là dung dịch NaNO3, Na2SO4 Nhỏ từ từ dung dịch BaCl2 vừa nhận vào hai dung dịch còn lại + Nếu ống nghiệm nào thấy xuất kết trắng là dung dịch Na2SO4 BaSO4 (trắng)+ 2NaCl PTHH: Na2SO4 + BaCl2 0,25 điểm + Ống nghiệm còn lại không có tượng gì là NaNO3 điểm điểm Cho hỗn hợp X vào dung dịch HCl lấy dư: 0,25 điểm 2AlCl3 + 3H2O PTHH: Al2O3 + 6HCl MgCl2 + H2O MgO + 2HCl FeCl2 + H2 Fe + 2HCl Dung dịch Y gồm: AlCl3, MgCl2 , FeCl2, HCl dư Khí Z là H2 Chất rắn A là Cu (3) Cho A tác dụng với H2SO4 đặc nóng CuSO4 + SO2 + 2H2O PTHH: Cu + 2H2SO4(đặc, nóng) Khí B là SO2 Cho B vào nước vôi lấy dư CaSO3 + H2O PTHH: SO2 + Ca(OH)2 Kết tủa D là CaSO3 Cho dung dịch NaOH vào Y tới kết tủa lớn thì dừng lại NaCl + H2O PTHH: NaOH + HCl Al(OH)3 + 3NaCl 3NaOH + AlCl3 Mg(OH)2 + 2NaCl 2NaOH + MgCl2 Fe(OH)2 + 2NaCl 2NaOH + FeCl2 Chất rắn E là: Al(OH)3, Mg(OH)2, Fe(OH)2 Nung E không khí to PTHH: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O o t Mg(OH)2 MgO + H2O to 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O Chất rắn G là Al2O3, MgO, Fe2O3 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm điểm + Phương pháp làm tạp chất: - Cho quặng bôxit vào dung dịch NaOH đặc đun nóng to PTHH: Al2O3 + 2NaOH(đặc) 2NaAlO2 + H2O o t SiO2 + 2NaOH(đặc) Na2SiO3 + H2O - Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch thu NaHCO3 PTHH: CO2 + NaOH Al(OH)3 + NaHCO3 CO2 + NaAlO2 + 2H2O - Điều chế Al2O3: to PTHH: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O + Điều chế Al dpnc PTHH: 2Al2O3 criolit 4Al + 3O2 Tác dụng criolit (Na3AlF6) - Hạ nhiệt độ nóng chảy Al2O3 - Hỗn hợp nóng chảy dẫn điện tốt - Ngăn không cho Al phản ứng với oxi không khí 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm điểm điểm a) Hiện tượng: Ban đầu không có tượng gì Sau đó có bọt khí không màu, không mùi thoát NaHCO3 + NaCl PTHH: HCl + Na2CO3 NaCl + CO2 + H2O HCl + NaHCO3 b) Hiện tượng: Ban đầu quỳ có màu xanh, sục khí clo quỳ màu Dung dịch từ không màu chuyển sang màu vàng nhạt NaCl + NaClO + H2O PTHH: Cl2 + 2NaOH 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm điểm Vì thể tích các chất khí đo cùng điều kiện nên tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol Để không làm tính tổng quát giả sử số mol khí hỗn hợp là mol to V O5 PTHH: 2SO2 + O2 2SO3 Ban đầu 1mol 1mol Pứ x mol 0,5x mol x mol Sau pứ 1-x 1-0,5x x 0,25 điểm 0,25 điểm (4) nhỗn hợp khí sau pứ = 1-x + 1-0,5x + x = 2- 0,5x (mol) nkhí sản phẩm = x (mol) x 100 35,3 x 0, 6(mol ) 0,5 x Theo bài ra: 0, H 100 60% Vậy hiệu suất phản ứng là: 0,25 điểm 0,25 điểm điểm điểm Trộn A với B xảy phản ứng: Na2SO4 + H2O (1) PTHH: 2NaOH + H2SO4 + Trộn 200ml dung dịch H2SO4 với 300 ml dung dịch NaOH Sau phản ứng thu dung dịch E E phản ứng với H2SO4 Ở (1) NaOH dư nH SO4 0,2 x (mol ) 0,25 điểm nNaOH 0,3 y ( mol ) nNaOH pu 2nH SO4 2 0,2 x 0,4 x(mol ) Theo (1): nNaOH du 0,3 y 0,4 x( mol ) 0,25 điểm + Trung hòa 100 ml E cần 40 ml dung dịch H2SO4 1M nNaOH du 2nH SO4 2 0,04 1 0,08( mol ) 0,3 y 0,4 x 0,08 y x 4( I ) Hay: 0,25 điểm + Trộn 300 ml dung dịch A với 200 ml dung dịch B thu dung dịch F nH SO4 0,3 x( mol ) nNaOH 0, y (mol ) Vì F phản ứng với Al2O3 nên xảy hai trường hợp sau: * TH1: Dung dịch F dư H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (2) PTHH: Al2O3 + 3H2SO4 0,2 y nH SO4 pu nNaOH 0,1 y (mol ) 2 Theo (1): nH SO4 du 0,3 x 0,1 y (mol ) Theo (2): nH 2SO4 du 3nAl2O3 3 0,25 điểm 2,04 0,06( mol ) 102 0,3 x 0,1 y 0,06 x y 3( II ) Hay : Kết hợp (I) và (II) ta có hệ: 3y - 4x = 3x - y = Giải hệ ta được: x = 2,6 mol/lit y = 4,8 mol/lit 0,25 điểm 0,25 điểm * TH2: Dung dịch F dư NaOH 2NaAlO2 + H2O(3) PTHH: Al2O3 + 2NaOH nNaOH pu 2nH SO4 2 0,3x 0,6 x(mol ) Theo (1): nNaOH du 0,2 y 0,6 x(mol ) nNaOH du 2nAl2O3 2 0,02 0,04(mol ) Theo (3): 0,25 điểm (5) 0,2 y 0,6 x 0,04 y 3x 1( III ) Hay : Kết hợp (I) và (III) ta có hệ: 3y - 4x = y - 3x = Giải hệ ta được: x = 0,2 mol/lit y = 1,6 mol/lit CM H SO 2,6 M ; CM NaOH 4,8M 0,25 điểm Vậy có hai trường hợp xảy ra: TH1: TH2: CM H SO 0,2M ; CM NaOH 1,6 M điểm PTHH: ACl + AgNO3 → AgCl + ANO3 BCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl + B(NO3)2 5, 74 nAgNO3 0, 05.1 0, 05(mol ); nAgCl 0, 04(mol ) 143,5 (1) 0,25 điểm (2) Theo PTPƯ: nAgNO3 pu nAgCl 0, 04(mol ) 0, 05 nAgNO3du 0, 05 0, 04 0, 01(mol ) Khối lượng muối khan gồm: ANO3; B(NO3)2 và AgNO3 dư Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mACl mBCl2 mAgNO3 mAgCl mANO3 mB ( NO3 )2 0,25 điểm 0,5 điểm mANO3 mB ( NO3 )2 2, 019 0, 04.170 5, 74 3, 079( g ) → a = 3,079 + 0,01.170 = 4,779(g) điểm Đặt số mol ACl và BCl2 là a, b n n ACl 2nBCl2 x y 0, 04 Theo ptpư: AgCl Điều kiện: < x < 0,04; 0< y < 0,02 mhh = x(MA + 35,5) + y(MB + 71) = 2,019 Mặt khác ta có: MB = MA + 1,158 0, 04 M A x MA Từ (1’), (2’), (3’) ta có: 0 (1’) 0,5 điểm (2’) (3’) 1,158 0, 04 M A 0, 04 14,975 M A 28,95 MA 0,5 điểm Do: 0< x < 0,04 → Vậy A là Na → MB = 23 + = 24 (g) → B là Mg điểm điểm (6)