Viết các phương trình hóa học trực tiếp tạo ra HCl từ Cl2 bằng 4 cách khác nhau các cách khác nhau nếu chất tác dụng với Cl2 khác loại.. Chọn 7 chất khác nhau mà khi cho mỗi chất đó tác [r]
(1)UBND HUYỆN YÊN LẠC PHÒNG GD & ĐT ĐỀ THI KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN HSG LỚP Môn thi: HÓA HỌC Thời gian: 120 phút (không kể thời gian phát đề) Bài (4,5 điểm) Viết các phương trình hóa học trực tiếp tạo HCl từ Cl2 cách khác (các cách khác chất tác dụng với Cl2 khác loại) Chọn chất khác mà cho chất đó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư cho sản phẩm là Fe2(SO4)3, SO2 và H2O Viết các phương trình hóa học Bài (4,0 điểm) Một hỗn hợp rắn A gồm 0,2 mol Na2CO3, 0,1 mol BaCl2 và 0,1 mol MgCl2 Chỉ dùng thêm nước hãy trình bày cách tách riêng chất trên khỏi hỗn hợp Yêu cầu chất sau tách không thay đổi khối lượng so với ban đầu ( Các dụng cụ, thiết bị cần thiết kể nguồn nhiệt, nguồn điện cho đầy đủ) Bài (2,5 điểm) Từ metan, muối ăn, (các chất xúc tác, dụng cụ cần thiết cho đầy đủ), viết các phương trình điều chế ra: điclometan, nhựa P.V.C, nhựa P.E, đicloetilen, etan, etylclorua Ghi rõ điều kiện phản ứng có Bài (4,5 điểm) Trộn 30,96g hỗn hợp bột X gồm MgCO3 và kim loại R có hóa trị không đổi chia thành phần - Đốt nóng phần không khí, sau các phản ứng xẩy hoàn toàn thu 15g hỗn hợp các oxit kim loại - Để hòa tan vừa hết phần cần 500ml dung dịch gồm hỗn hợp HCl 1,2M và H2SO4 0,24M dung dịch A và V lít khí B bay Viết các phương trình hóa học Xác định kim loại R và tỉ khối B so với H2 Cho 61,65g kim loại Ba vào dung dịch A Sau các phản ứng kết thúc, lọc m gam chất rắn D và 500 ml dung dịch E Tính m và nồng độ mol các chất dung dịch E Bài (4,5 điểm) Chia 9,84g hỗn hợp khí X gồm etilen và hiđrocacbon mạch hở A thành phần - Dẫn phần qua dung dịch brom dư, sau phản ứng kết thúc có V lít khí A thoát ra, khối lượng Brom đã tham gia phản ứng là 8g - Đốt cháy hoàn toàn phần cho toàn sản phẩm vào bình có chứa 500ml dung dịch Ba(OH)2 0,66M Sau phản ứng kết thúc thu 63,04g kết tủa Dung dịch sau lọc bỏ kết tủa bị giảm m gam so với lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Viết các phương trình hóa học Xác định CTPT A Tính V(đktc) và m Thí sinh sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học Cán coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh: …………………………………………………… Số báo danh: ………………… ………Hết……… (2) SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP CẤP THCS NĂM HỌC 2011 – 2012 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: HÓA HỌC – BẢNG A (Hướng dẫn chấm gồm có 04 trang) Bài Nội dung Cl2 + H2 Điểm as Cl2 + H2O HCl HCl + HClO askt Bài 4.5 đ Cl2 + CH4 CH3Cl + HCl t0 Cl2 + SO2 + 2H2O 2HCl + H2SO4 Học sinh có thể chọn số chất khác như: NH3, H2S… Các chất rắn có thể chọn: Fe;FeO;Fe3O4;Fe(OH)2;FeS;FeS2;FeSO4 Các pthh : t0 2Fe + 6H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O t 2FeO + 4H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3+SO2+ 4H2O t0 2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O t 2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O t0 2FeS + 10H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O t0 2FeS2 + 14H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O Bài 4đ t 2FeSO4 + 2H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O Cho hỗn hợp hòa tan vào nước dung dịch B ( chứa 0,4 mol NaCl ) Lọc lấy rắn C gồm 0,1 mol BaCO3 và 0,1 mol MgCO3 BaCO3 + 2NaCl Na2CO3 + BaCl2 Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2NaCl Điện phân dung dịch B có màng ngăn đến hết khí Cl2 thì dừng lại thu dung dịch D (chứa 0,4 mol NaOH) và thu lấy hỗn hợp khí Cl2 và H2vaof bình kín tạo điều kiện để phản ứng xảy hoàn toàn khí HCl Cho nước vào thu dung dịch E có 0,4 mol HCl dpddcomangngan 2NaOH + H2 + Cl2 2NaCl + 2H2O H2 + Cl2 2HCl Chia dd E thành phần E1 và E2 Nhiệt phân hoàn toàn rắn C bình kín thu lấy khí ta 0,2 mol CO2 Chất rắn F còn lại bình gồm 0,1 mol BaO và 0,1mol MgO t BaO BaCO3 + CO2 Mỗi pt đúng cho 0,25 đ Mỗi pt đúng cho 0,5 đ pt không cân cân sai trừ 0,25 đ 0,75 0,75 0,75 t MgCO3 MgO + CO2 Cho CO2 sục vào dd D để phản ứng xảy hoàn toàn đun cạn dd sau phản ứng ta thu 0,2 mol Na2CO3 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Hòa tan rắn F vào nước dư, lọc lấy phần không tan là 0,1 mol MgO và dd sau lọc bỏ MgO chứa 0,1 mol Ba(OH)2 Cho MgO tan hoàn toàn vào E1 đun cạn dd sau phản ứng ta thu 0,1 mol MgCl2 MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (3) Cho dd Ba(OH)2 tác dụng với E2 đun cạn dd sau phản ứng 0,1 mol BaCl2 BaO + H2O Ba(OH)2 Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O Các pthh: c Lamlanhnhanh 1500 2CH4 C2H2+3H2 dienphanNC 2NaCl 2Na + Cl2 as CH4 + Cl2 CH2Cl2 + 2HCl Bài 2.5đ C2H2 + HCl C2H3Cl n(C2H3Cl) trunghop C2 H 3Cl n (P.V.C) Pd ,t C2H2 + H2 C2H4 trunghop C2 H n n(C2H4) C2H2 + Cl2 C2H2Cl2 0,75 Viết đúng pt cho 0,25 đ thiếu ít đk trừ 0,25 đ; từ đk trở lên trừ 0,5 đ Ni,t o Bài 4.5đ C2H6 C2H4 + H2 C2H4 + HCl C2H5Cl Các pthh : t0 4R + xO2 2R 2Ox (1) to MgCO3 MgO + CO2 (2) R + 2xHCl R Clx + xH2 (3) MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O (4) R + xH2SO4 R 2(SO4)x + xH2 (5) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (6) 61,65 nHCl = 0,5.1,2 = 0,6 (mol) ; nBa 137 0, 45(mol ) 30,96 15, 48( g ) nH SO4 = 0,5.0,24 = 0,12(mol) ; m phần = Gọi M là khối lượng mol kim loại R n Đặt nR phần là a (mol); MgCO3 phần là b (mol) mX phần = Ma +84b = 15,48 1 nR2Ox m Từ (1): = nR = a R2Ox = ( M+ 8x).a n (2): nMgO = MgCO3 = b mMgO = 40b M.a+ 8ax+40b = 15 Từ (3) và (5): nH = x nR = ax n (4) và (6): nH = MgCO3 = 2b ax+ 2b = 0,84 44b 8ax 0, 48 Ta có hpt: 2b ax 0,84 44b 8t 0, 48 Đặt ax= t có hệ 2b t 0,84 Giải hệ này ta được: b = 0,12; t = 0,6 0,5 0,25 (4) 0, Với t = 0,6 a = x mMgCO3 b = 0,12 = 0,12.84 = 10,08 (g) mR = 15,48 – 10,08 =5,4 (g) 0, Ma = 5,4 hay M x = 5,4 M = 9x Chọn: x= M=9 (loại) x=2 M=18 (loại) x=3 M=27 R là Al Từ (3) và (5) có nH2 = nAl = 0,3 mol n Từ (4) và (6) có nCO2 = MgCO3 = 0,12 mol 0,3.2 0,12.44 7 Tỷ khối B so với H2 = (0,3 0,12).2 Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (7) 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (8) Ba(OH)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(OH)2 (9) 3Ba(OH)2 + 2AlCl3 3BaCl2 + 2Al(OH)3 (10) Ba(OH)2 + MgCl2 BaCl2 + Mg(OH)2 (11) Có thể Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O (12) Trong dd A có chứa chất tan: MgCl2; MgSO4; AlCl3; Al2(SO4)3, đó: Tổng nMg = 0,12; nAl = 0,2 n nCl = 0,6; SO4 = 0,12 n Theo pt(7) Ba (OH )2 = nBa = 0,45; nOH Ba(OH)2 = 2.0,45 = 0,9 mol n n n Từ (8) và (9): Ba (OH )2 = SO4 = BaSO4 = 0,12 mol < 0,45 mol nBa (OH )2 dư: Các phản ứng (10 và (11) xảy cùng (8); (9) 3 nBa (OH )2 nAl (OH )3 Từ (8) và (10) = = nAl = 0,3 n n Từ (9) và (11) Ba (OH )2 = Mg ( OH )2 = nMg = 0,12 n Sau (8); (9); (10); (11) Ba (OH )2 còn dư = 0,45 - 0,3 - 0,12 = 0,03 (mol) phản ứng (12) xảy n n Từ (12) Al ( OH )3 bị tan = Ba (OH )2 = 2.0,03 = 0,06 (mol) < 0,2 (mol) n Sau các phản ứng kết thúc Al ( OH )3 còn lại = 0,2 - 0,06 = 0,14 (mol) Vậy khối lượng kết tủa F chính là giá trị m và m = 0,12.233 + 0,12.58 + 0,14.78 = 45,84(g) 1 nBaCl2 Từ (10) và (11) = nCl = 0,6 = 0,3 (mol) Vậy nồng độ CM các chất tan dd E là: CM BaCl = 0,3:0,5 = 0,6 M n n Từ (12) Ba ( AlO2 )2 = Ba (OH )2 dư =0,03 CM Ba ( AlO2 )2 = 0,03:0,5 = 0,06 M Câu này giải và lý luận nhiều phương pháp khác Nếu bài làm dựa vào 0,5 0,25 0,5 0,5 (5) Bài 4.5đ định luật bảo toàn nguyên tố , nhóm nguyên tử và lập luận, tính toán chính xác cho cùng kết cho điểm tối đa n Khối lượng phần = 9,84: 2= 4,92(g); Br2 = 8:160 = 0,05 ( mol) Vì cho phần I qua dd Brom có khí bay nên A không tác dụng với brom dung dịch Đặt công thức tổng quát A là CxHy ta có các pthh C2H4 + Br2 C2H4Br2 (1) t0 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O (2) 4x y y O2 t xCO2 + H2O CxHy + 0,5 (3) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2H2O (4) có thể 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (5) nBa (OH )2 n = 0,5.0,66 = 0,33 (mol); BaCO3 = 63,04:197 = 0,32(mol) n n Vì BaCO3 < Ba (OH )2 phải xét hai trường hợp TH 1: Ba(OH)2 dư không có phản ứng (5) n n Từ (1): C2 H phần = Br2 = 0,05 (mol ) 1,4(g) n n Từ (2) CO2 = C2 H = 2.0,05 = 0,1 (mol) n n Từ (4) CO2 = BaCO3 = 0,32 (mol) nCO2 (3) = 0,32-0,1 = 0,22 (mol) nC CxHy = 0,22 (mol) 2,64 (g) m mặt khác Cx H y = 4,92-1,4 = 3,52 (g) mHtrong CxHy = 3,52-2,64 = 0,88 (g) 0,88 (mol) x 0, 22 y 0,88 công thức phân tử A là CH4; Từ CT CxHy TH2: CO2 dư có phản ứng (5) n n n Từ (4): CO2 = Ba (OH )2 = BaCO3 = 0,32 (mol) nBa ( OH )2 (5) = 0,33-0,32 =0,01 (mol) n n Từ (5): CO2 = Ba (OH )2 = 2.0,01 = 0,02 (mol) Tổng nCO2 = 0,32 + 0,02 = 0,34 (mol) nCO2 (3) = 0,34 - 0,1 = 0,24 (mol) nCtrong CxHy = 0,24 (mol) 2,88(g) mH CxHy = 3,52 - 2,88 = 0,64 (g) 0,64 (mol) x 0, 24 y 0, 64 Từ CT CxHy công thức phân tử A là C3H8; Cả trường hợp A là an kan không tác dụng với Br2 dd nên thỏa mãn, phù hợp đề bài n n Nếu A là CH4 thì CH = CO2 = 0,22 (mol) V = 4,928 lít n Từ (2) và (3) H2 O = 0,1 + 0,44 =0,54 mol Tổng m sản phẩm cháy = 0,32.44 + 0,54.18 = 23,8 (g) khối lượng dung dịch bị giảm = 63,04 – 23,8 = 39,24 (g) 1,25 1,25 0,75 (6) Nếu A là C3H8 1 n n C3 H8 = CO2 = 0,24 = 0,08 (mol) V = 1,792 lít n Từ (2) và (3) H2 O = 0,1 + 0,32=0,42 mol Tổng m ản phẩm cháy = 0,34.44 + 0,42 18 = 22,52 (g) khối lượng dung dịch bị giảm = 63,04 – 22,52 = 40,52 (g) câu này bài làm lý luận: vì A mạch hở và không cộng brom dd nên suy A là an kan nên công thức tổng quát là CnH2n+2 giải trường hợp n =1; n=3 cho điểm tối đa * Lưu ý: Bài làm cách khác đúng cho điểm tối đa 0,75 (7)