Nhỏ từ từ dung dịch KOH vừa nhận được ở trên vào các 0,5 dung dịch còn lại: điểm + Nếu ống nghiệm thấy xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch MgSO4... + Các ống nghiệm còn lại không có hiệ[r]
(1)PHÒNG GD VÀ ĐT THANH OAI TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU - ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2015-2016 MÔN THI : HÓA HỌC-LỚP Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1( 4điểm): 1) Cho sơ đồ chuyển hóa sau: A1 Cu(OH)2 +X A2 +Y A3 to +Z B1 Cu(OH)2 +T 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: MgSO 4, NaNO3, KOH, BaCl2, Na2SO4 Nêu cách làm và viết phương trình hóa học Câu 2( 4điểm): 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 H 2SO4 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 Al 2O3 và có lẫn tạp chất là Fe 2O3, SiO2 Hãy nêu phương pháp điều chế Al từ quặng bôxit và cho biết tác dụng criolit (Na3AlF6) 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 V2O5 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 (2) 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 Al 2O3 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 AgNO 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 (3) PHÒNG GD VÀ ĐT THANH OAI TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU - HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2015-2016 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 Câ Ý Hướng dẫn chi tiết Điểm u A1 là CuO; A2 là CuSO4; A3 là CuCl2; X là H2SO4; Y là 0,5 BaCl2 điểm B1 là H2O; B2 là Ca(OH)2; B3 là NaOH; Z là CaO; T là Na2CO3 t 0,5 PTHH: Cu(OH)2 CuO + H2O điểm CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O 0,5 + BaCl CuCl + BaSO 2 CuSO điểm H2O + CaO Ca(OH)2 0,5 điểm Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaOH NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 + 2NaCl 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 0,5 nói trên điểm + Nếu ống nghiệm nào hóa chất từ không màu chuyển thành màu đỏ là dung dịch 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 0,5 dung dịch còn lại: điểm + Nếu ống nghiệm thấy xuất kết tủa trắng là dung dịch MgSO4 PTHH: 2KOH + MgSO4 Mg(OH)2 (trắng) + K2SO4 o (4) + Các ống nghiệm còn lại không có tượng gì là các dung dịch: NaNO3, BaCl2 0,5 Nhỏ từ từ dung dịch MgSO4 vừa nhận vào dung điểm dịch còn lại + Nếu ống nghiệm nào thấy xuất kết tủa trắng là dung dịch BaCl2 PTHH: MgSO4 + BaCl2 BaSO4 (trắng)+ MgCl2 + Ống nghiệm không có tượng gì là dung dịch NaNO3, Na2SO4 0,5 Nhỏ từ từ dung dịch BaCl2 vừa nhận vào hai dung điểm dịch còn lại + Nếu ống nghiệm nào thấy xuất kết trắng là dung dịch Na2SO4 PTHH: Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 (trắng)+ 2NaCl + Ống nghiệm còn lại không có tượng gì là NaNO3 điểm Cho hỗn hợp X vào dung dịch HCl lấy dư: PTHH: Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Dung dịch Y gồm: AlCl3, MgCl2 , FeCl2, HCl dư Khí Z là H2 Chất rắn A là Cu Cho A tác dụng với H2SO4 đặc nóng PTHH: Cu + 2H2SO4(đặc, nóng) CuSO4 + SO2 + 2H2O Khí B là SO2 Cho B vào nước vôi lấy dư PTHH: SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O Kết tủa D là CaSO3 Cho dung dịch NaOH vào Y tới kết tủa lớn thì dừng lại PTHH: NaOH + HCl NaCl + H2O 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl 2NaOH + MgCl2 Mg(OH)2 + 2NaCl 2NaOH + FeCl2 Fe(OH)2 + 2NaCl 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 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm (5) Chất rắn G là Al2O3, MgO, Fe2O3 điểm + Phương pháp làm tạp chất: - Cho quặng bôxit vào dung dịch NaOH đặc đun nóng o t PTHH: Al2O3 + 2NaOH(đặc) 2NaAlO2 + H2O 0,5 điểm to SiO2 + 2NaOH(đặc) Na2SiO3 + H2O - Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch thu PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3 CO2 + NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 - Điều chế Al2O3: o t PTHH: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O + Điều chế Al 0,5 điểm 0,5 điểm 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 0,5 điểm điểm a) Hiện tượng: Ban đầu không có tượng gì Sau đó có bọt khí không màu, không mùi thoát PTHH: HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O b) Hiện tượng: Ban đầu quỳ có màu xanh, sục khí clo quỳ màu Dung dịch từ không màu chuyển sang màu vàng nhạt PTHH: Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 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 o t V 2O5 PTHH: 2SO2 + O2 2SO3 Ban đầu 1mol 1mol Pứ x mol 0,5x mol x mol Sau pứ 1-x 1-0,5x x nhỗn hợp khí sau pứ = 1-x + 1-0,5x + x = 2- 0,5x (mol) nkhí sản phẩm = x (mol) 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm (6) Theo bài ra: x 100 35,3 x 0, 6(mol ) 0,5 x Vậy hiệu suất phản ứng là: H 0, 100 60% 0,5 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 ) nNaOH 0,3 y ( mol ) nNaOH pu 2nH 2SO4 2 0,2 x 0,4 x(mol ) Theo (1): nNaOH du 0,3 y 0,4 x(mol ) 0,5 điểm 0,5 điểm + Trung hòa 100 ml E cần 40 ml dung dịch H2SO4 1M nNaOH du 2nH 2SO4 2 0,04 1 0,08(mol ) 0,3 y 0,4 x 0,08 y x 4( I ) Hay: 0,5 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 2SO4 pu nNaOH 0,1y (mol ) 2 Theo (1): nH 2SO4 du 0,3 x 0,1 y (mol ) nH SO4 du 3nAl2O3 3 0,5 điểm 2,04 0,06(mol ) 102 Theo (2): 0,5 (7) 0,3x 0,1y 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 * 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): 0,2 y 0,6 x 0,04 y x 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 Vậy có hai trường hợp xảy ra: TH1: CM H SO 2,6 M ; CM NaOH 4,8M TH2: CM H SO 0,2M ; CM NaOH 1,6 M điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 4 điểm PTHH: ACl + AgNO3 → AgCl + ANO3 (1) BCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl + B(NO3)2 (2) 0,5 điểm 5, 74 nAgNO3 0, 05.1 0, 05( mol ); nAgCl 0, 04( mol ) 143,5 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: 0,5 điểm (8) mACl mBCl2 mAgNO3 mAgCl mANO3 mB ( NO3 )2 mANO3 mB ( NO3 )2 2, 019 0, 04.170 5, 74 3, 079( g ) 1,0 điểm → a = 3,079 + 0,01.170 = 4,779(g) điểm Đặt số mol ACl và BCl2 là x, y Theo ptpư: nAgCl nACl 2nBCl x y 0, 04 (1’) Điều kiện: < x < 0,04; 0< y < 0,02 mhh = x(MA + 35,5) + y(MB + 71) = 2,019 (2’) Mặt khác ta có: MB = MA + (3’) 2 1,0 điểm 1,158 0, 04 M A x MA Từ (1’), (2’), (3’) ta có: Do: 0< x < 0,04 → 0 1,158 0, 04 M A 0, 04 14,975 M A 28,95 MA 1,0 điểm Vậy A là Na → MB = 23 + = 24 (g) → B là Mg điểm (9)