Đang tải... (xem toàn văn)
Nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học để giải thích các hiện tượng đó trong các thí nghiệm sau: - Sục khí SO2 cho tới dư vào ống nghiệm đựng nước brom.. - Sục khí NH3 cho tới dư và[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA ĐỀ CHÍNH THỨC Số báo danh KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học: 2015-2016 Môn thi: HÓA HỌC Lớp - THCS - Ngày thi: 11/03/2016 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi này có 10 câu, gồm 02 trang Câu 1: (2,0 điểm) Viết các phương trình hóa học theo sơ đồ (mỗi mũi tên ứng với phương trình) NH3 (3) N2 (4) Li3N (5) NH3 (6) NO (7) NO2 (8) (1) (NH4)2CO3 (2) (NH2)2CO HNO3 Trong quá trình sản xuất nhôm phương pháp điện phân nóng chảy Al 2O3 với các điện cực làm than chì Cực dương thùng điện phân thường bị mòn dần và đó thu hỗn hợp khí Cho biết thành phần hỗn hợp khí, giải thích các phương trình hóa học Câu 2: (2,0 điểm) Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3 Hoà tan A lượng nước dư dung dịch D và phần không tan B Sục khí CO2 dư vào D, phản ứng tạo kết tủa Cho khí CO dư qua B nung nóng chất rắn E Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư, thấy tan phần và còn lại chất rắn G Hoà tan hết G lượng dư dung dịch H2SO4 loãng cho dung dịch thu tác dụng với dung dịch KMnO Giải thích thí nghiệm trên các phương trình phản ứng Câu 3: (2,0 điểm) Xác định chất A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K và viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau: → A + O2 B + C B D D F H I ⃗ t o , xt + O2 → + E + BaCl2 + E → → + BaCl2 → + AgNO3 → + A D F G ↓ + H G ↓ + H AgCl + I J + F + NO ↑ + E → J + NaOH Fe(OH)3 + K Câu 4: (2,5 điểm) Hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ (mỗi mũi tên ứng với phương trình hóa học) (1) (2) (3) (4) (5) Metan axetilen etilen rượu etylic axit axetic etyl axetat Nêu tượng, viết phương trình hóa học để giải thích các tượng đó các thí nghiệm sau: - Sục khí SO2 dư vào ống nghiệm đựng nước brom - Sục khí NH3 dư vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4 - Nhỏ H2SO4 đặc vào cốc đựng đường mía - Sục khí etilen vào ống nghiệm đựng dung dịch KMnO4 - Sục khí axetilen vào ống nghiệm đựng AgNO3 (đã cho dư NH3) - Cho benzen vào ống nghiệm đựng dung dịch iot, lắc Câu 5: (2,5 điểm) Chỉ dùng thêm hóa chất, hãy nhận biết chất rắn: Al, FeO, BaO, Al 4C3, ZnO đựng các lọ riêng biệt Viết các phương trình hóa học xảy Viết các phương trình phản ứng xảy dùng nước vôi dư để loại bỏ khí độc sau đây khỏi không khí bị ô nhiễm: Cl2, SO2, H2S, NO2 Câu 6: (2,0 điểm) Chất nào sau đây: CH4O; C2H4O2; CH4; C2H4O đốt với cùng khối lượng ban đầu cho tổng lượng sản phẩm cháy nhiều nhất? (2) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hh X gồm các chất có CTPT sau: CH 4, CH4O, C2H4O và C2H4O2 Hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào bình đựng 200 ml dung dịch NaOH 1M thu dung dịch có chứa 8,48 gam Na2CO3 Xác định khối lượng bình tăng lên Câu 7: (2,0 điểm) Cho 1,02 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 200 ml dung dịch CuSO Sau các phản ứng hoàn toàn, lọc, thu 1,38 gam chất rắn B và dung dịch C Thêm dung dịch NaOH dư vào C, lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu 0,9 gam chất rắn D Tìm nồng độ CM dung dịch CuSO4 b Tính thành phần phần trăm theo khối lượng kim loại hỗn hợp A Câu 8: (2,0 điểm) Có hỗn hợp gồm ancol no, đơn chức mạch hở Nếu đốt cháy m gam hỗn hợp này ta thu CO2 và H2O có tổng khối lượng 4,7 gam, còn đêm oxi hóa đến các axit tương ứng trung hòa dung dịch xút NaOH 0,1M thì hết 200 ml Hãy cho biết công thức ancol, biết axit tạo thành có phân tử khối phân tử khối ancol ban đầu Câu 9: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Al và FexOy Nung m gam X điều kiện không có không khí (giả sử tạo Fe kim loại) Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành phần Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu 1,68 lít khí và 12,6 gam chất rắn Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư Sau phản ứng thu 27,72 lít SO2 và dung dịch Z có chứa 263,25 gam muối sunfat Biết các phản ứng xảy hoàn toàn, các khí đo điều kiện tiêu chuẩn Viết các phương trình phản ứng xảy Tìm m và công thức FexOy Câu 10: (1,0 điểm) Hình trên chứng minh tính chất vật lí gì khí hiđroclorua? Giải thích tượng trên HẾT Cho số hiệu Khối lượng Chú ý: Thí sinh không sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, giám thị không giải thích gì thêm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP TỈNH Năm học: 2015-2016 Môn thi: HÓA HỌC (3) CHÍNH THỨC Câ u Lớp - THCS Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) HDC có 04 trang Ý Nội dung (NH4)2CO3 (NH2)2CO + H2O (NH4)2CO3 + 2NaOH Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O t 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O 1 Điểm (1) (2) (3) (4) (5) 2Li3N N2 + 6Li 3LiOH + NH3 Li3N + 3H2O t , xt 4NO + 6H2O 4NH3 + 5O2 (3) Chú ý: 0,25 đ/ phương trình đúng Thiếu điều kiện cân sai trừ ½ số điểm phương trình 1,0 dpnc 2Al + 3/2O2 - Điện phân: Al2O3 - Oxi sinh trên cực dương làm than chì và có các phản ứng: t C + O2 CO2 0 t CO2 + C 2CO => khí thu gồm: CO; CO2 và O2 dư Hoà tan hỗn hợp A vào lượng nước dư có các phản ứng: Ba(OH)2 BaO + H2O Ba(AlO2)2 + H2O Al2O3 + Ba(OH)2 Phần không tan B gồm: FeO và Al2O3 dư (do E tan phần dung dịch NaOH) dung dịch D có Ba(AlO2)2 * Sục khí CO2 dư vào D: 2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2 Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O * Sục khí CO dư qua B nung nóng có phản ứng: t FeO + CO Fe + CO2 chất rắn E gồm: Fe và Al2O3 * Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư: 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2NaOH chất rắn G là Fe * Cho G tác dụng với H2SO4: FeSO4 + H2 Fe + H2SO4 Và dung dịch thu tác dụng với dung dịch KMnO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 A: Là FeS2 FeS FeS2 + O2 → SO2 + Fe2O3 (B) 0,5 0,5 0,5 o t o , xt SO2+ O2 ⃗ SO3+ H2O (D) (E) → SO3 (D) H2SO4 (F) SO3 + BaCl2 + H2O (D) (E) H2SO4 + BaCl2 → → 0,5 0,5 0,5 0,5 BaSO4 ↓ + 2HCl (G) (H) BaSO4 ↓ + 2HCl 0,5 (4) (F) (G) HCl + AgNO3 (H) AgCl ↓ + HNO3 → (H) 0,5 (I) Fe(NO3)3 + H2SO4+ 5NO ↑ + 2H2O (J) (F) (E) Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3+ 3NaNO3 (J) (K) 1500 C (1) 2CH4 CH CH + 3H2 8HNO3 + FeS2 → 0,5 0 t ; Pd (2) CH CH + H2 CH2=CH2 xt ,t CH3CH2OH (3) CH2=CH2 + H2O 1,0 men ,t (4) CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O ,t xt (5) CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O - Sục khí SO2 dư vào ống nghiệm đựng nước brom: + Nước brom nhạt màu vàng + Pt: SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 - Sục khí NH3 dư vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4 + Ban đầu có kết tủa màu xanh, sau đó tan dần dung dịch xanh lam + Pt: 2NH3 + 2H2O + CuSO4 Cu(OH)2 + (NH4)2SO4 4NH3 + Cu(OH)2 [Cu(NH3)4](OH)2 - Nhỏ H2SO4 đặc vào cốc đựng đường mía + Có cột than màu đen dâng lên, có khí thoát + Pt: C12H22O11 hay C12(H2O)11 H O C12(H2O)11 12C; C + 2H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O - Sục khí etilen vào ống nghiệm đựng dung dịch KMnO4 + Dung dịch nhạt màu tím, có vẩn đen dung dịch + Pt: 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O 3HOCH2CH2OH + 2MnO2 + 2KOH - Sục khí axetilen vào ống nghiệm đựng AgNO3 (đã cho dư NH3) + Ống nghiệm có kết tủa vàng + Pt: CH CH + 2[Ag(NH3)2]OH C2Ag2 + 4NH3 + 2H2O - Cho benzen vào ống nghiệm đựng dung dịch iot, lắc + Dung dịch tách thành lớp Phần dung dịch nhạt dần, phần benzen có màu đậm dần + Do I2 tan vào benzen tốt nước * Lấy chất ít để nhận biết, cho nước vào các mẫu thử - Mẫu thử nào tan có khí và kết tủa keo trắng là: Al4C3 Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 - Chất nào tan là BaO BaO + H2O → Ba(OH)2 - Các chất không tan là: Al, FeO, ZnO * Cho các chất rắn không tan trên vào dung dịch Ba(OH)2 vừa thu - Chất rắn nào tan, có bọt khí thoát là Al 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 - Chất rắn tan, không có bọt khí thoát là ZnO ZnO + Ba(OH)2 → BaZnO2 + H2O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 0,75 (5) - Chất còn lại không tan là FeO Các phản ứng hóa học xảy để loại bỏ các khí độc nước vôi 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O 2Ca(OH)2 + 4NO2 → Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O, - Sơ đồ: CO2 + 2H2O CH4O m/32 (m/32).44 (2m/32).18 tổng: 2,5m 2CO2 + 2H2O C2H4O2 m/60 (2m/60).44 (2m/60).18 tổng: 2,06m CO2 + 2H2O CH4 m/16 (m/16).44 (2m/16).18 tổng: 5m 2CO2 + 2H2O C2H4O m/44 (2m/44).44 (2m/44).18 tổng: 2,8m - Nếu lấy chất là m gam, theo phương trình, ta thấy CH cho tổng lượng sản phẩm lớn C H 4O m; - Đặt công thức chung các chất là: n NaOH: 0,2 mol; Na2CO3: 0,08 mol - 1,0 0,5 0,5 - - - Phản ứng cháy: C - H O - +O n CO +2H O n m 0,1 0,1 n 0,2 0,5 Theo bảo toàn Na: + Nếu Na dạng: Na2CO3; NaOH dư => CO2: 0,08 mol => n = 0,8 (loại) + Nếu Na dạng: Na2CO3(0,08) ; NaHCO3 (0,04) => CO2: 0,12 mol => n = 1,2 => m bình tăng = 0,1.1,2.44+0,2.18 = 8,88 gam PTHH: ⃗ MgSO4 + Cu Fe + CuSO4 ⃗ FeSO4 + Cu ⃗ MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4 FeSO4 + 2NaOH ⃗ Fe(OH)2 ↓ + Na2SO4 Mg + CuSO4 Mg(OH)2 o ⃗ t MgO + H2O 2Fe(OH)2 + O2 0,5 (1) (2) (3) 0,5 (4) (5) ⃗o t Fe2O3 + 2H2O (6) Theo đầu bài: 1,02 gam hỗn hợp Mg và Fe qua biến đổi thu 0,9 gam chất rắn D Như CuSO4 hết, kim loại còn dư Gọi số mol Mg và Fe ban đầu là a (mol) và b (mol) Ta có: 24a + 56b = 1,02 (I) Vì Mg mạnh Fe nên phản ứng với CuSO4 thì Mg phản ứng trước + Trường hợp 1: Chất rắn B gồm kim loại Mg, Fe, Cu Gọi số mol Mg tham gia phản ứng là c (mol) Ta có: 24(a – c) + 56b + 64c = 1,38 (II) 40c = 0,9 (III) 0,5 (6) 24a + 56b = 1,02 24( a - c )+ 56b + 64c = 1,38 40c = 0,9 ¿ { ¿ { ¿ ¿¿ ¿ Từ (I), (II) và (III) ta có hệ phương trình: Hệ phương trình trên vô nghiệm ⇒ không xảy trường hợp này + Trường hợp 2: Chất rắn B gồm kim loại Fe và Cu Gọi số mol Fe phản ứng là x mol 24a + 56b = 1,02 56( b -x )+ 64 ( a + x )= 1,38 x 40a+160 = 0,9 ¿ { ¿ { ¿ ¿¿ ¿ Theo đề bài ta có hệ phương trình: Giải hệ ta được: a = 0,0075 ; b = 0,015 ; x = 0,0075 Tổng số mol CuSO4 là : 0,0075 + 0,0075 = 0,015 (mol) Nồng độ CM dung dịch CuSO4 là: C M (CuSO )= 0,5 ,015 =0 ,075 M 0,2 Thành phần phần trăm khối lượng hỗn hợp A: ,0075×24 ×100 %=17 ,65% 1, 02 %mMg = 0,5 %mFe = 100% - 17,65% = 82,35% Đặt CTHH ancol và số mol là: CnH2n+2O (x mol) và CmH2m+2O (y mol); (giả sử m > n > 0) Các PTHH CnH2n+2O + (3n+1)/2O2 → nCO2 + (n+1)H2O CmH2m+2O + (3m+1)/2O2 → mCO2 + (m+1)H2O Khi oxi hóa ancol, axit tương ứng tạo thành là: CnH2nO2 và CmH2mO2 Do axit hữu đơn chức Nên tổng số mol axit số mol xút NaOH nNaOH = 0,02 mol = n2axit = n2ancol → x + y = 0,02 (1) Do m > n, nên M(CmH2m+2O) = M(CnH2nO2) → m = n + (2) Phương trình tổng khối lượng CO2 và H2O (nx + my).44 + (n + 1).x.18 + (m + 1).y.18 = 4,7 (3) Từ trên có: nx + my = 0,07 Kết hợp với (1) và (2) → 0,02n + y = 0,07 → n = (0,07 – y)/0,02 Do < y < 0,02 → 2,5 < n < 3,5 → n = → m = Công thức ancol là C3H7OH và C4H9OH Phản ứng nhiệt nhôm 2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe (1) Vì hỗn hợp sau phản ứng cho vào dung dịch NaOH có khí thoát ra, chứng tỏ Al dư, FexOy hết (do phản ứng hoàn toàn) Phần 1: Cho vào dung dịch NaOH dư 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (3) → Phần không tan là Fe có khối lượng 12,6 gam Phần 2: Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư 2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4) Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O (5) 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6) Từ (2) nAl dư = 2/3nH2 = 0,05 mol nFe = 0,225 mol Vậy phần có Al2O3, 0,05 mol Al dư, 0,225 mol Fe 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 (7) 10 Giả sử phần có khối lượng gấp a lần phần (a > 0) Phần 2: Có Al2O3, 0,05a mol Al dư, 0,225a mol Fe Từ (4) và (6) có phương trình SO2: (0,05a + 0,225a).3/2 = 1,2375 → a = Khi đó, khối lượng Al2(SO4)3 (5) = 263,25 – mAl2(SO4)3(4) – mFe2(SO4)3(6) = 102,6 gam → Số mol Al2(SO4)3 (5) = 0,3 mol = số mol Al2O3(5) Khối lượng phần = Khối lượng (Al2O3; Fe, Al) = 0,3.102 + 0,675.56 + 0,15.27 = 72,45 g Suy m = 72,45.4/3 = 96,6 gam Tìm CT oxit: Từ (1) ta có: 3x:y = 0,675:0,3 suy x:y = 3:4 CT oxit là Fe3O4 Hình nói lên tính tan tốt nước khí HCl Do HCl tan nhiều nước nên làm cho số phân tử khí bình giảm, dẫn đến áp suất bình giảm so với áp suất bên ngoài Nên nước chậu phun lên theo ống vuốt 0,5 0,5 0,5 0,5 Với bài tập: Học sinh làm cách khác đúng cho điểm tối đa Với lý thuyết: Học sinh viết sai công thức, phương trình không công nhận, không tính điểm Học sinh không cân thiếu điều kiện phản ứng trừ ½ điểm phương trình đó (8)