XI. ĐỀTHI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA 8 Câu 1 ( 2 điểm):
PHẦN III NỘI DUNG
• BÀI TẬP LÝ THUYẾT Dạng 1: Bài tập nhận biết
+ Trích các chất cần nhận biết thành các mẫu thử riêng biệt.
+ Cho mẫu thử đặc trưng các mẫu vào thử để quan sát hiện tượng, nhận ra dấu hiệu kết luận chất.
+ Viết phương trình hóa học để minh họa.
• Nhận biết không giới hạn thuốc thử
Đây là loại bài tập nhận biết mà thuốc thử sử dụng không bị gò ép mà được lựa chọn tự do. Tuy nhiên thuốc thử lựa chọn phải nhận biết được rõ từng chất và phải phù hợp.
Ví dụ:
Bài 1( đề thi HSG năm 2007 – 2008): Có bốn bình khí mất nhãn
lần lượt đựng các khí: CO2, CH4, C2H2, C2H4.Hãy nhận biết các chất khí trên bằng phương pháp hóa học.
Bài làm
– dẫn lần lượt các khí vào bình đựng dung dịch nước vôi trong + 1 khí làm vẩn đục nước vôi trong là CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O + 3 khí còn lại không hiện tượng
• Dẫn 3 khí còn lại qua dung dịch Brom với lượng khí là như nhau + có 2 khí làm mất màu dung dịch Br2, khí nào làm mất màu dung dịch Br2 nhiều hơn thì đó là khí C2H2, khí làm mất màu dung dịch Br2 là C2H4
C2H2 + 2Br2 C2H2Br4
C2H4 + Br2 C2H4Br2
Bài 2: ( đề giới thiệu thi Olympic HSG năm 2013 – 2014) Bằng
phương pháp hóa học hãy nhận biết các lọ hóa chất bị mất nhãn gồm: CaO, P2O5, MgO và Na2O đều là chất bột màu trắng?
Bài làm
– lấy mẫu thử đánh số thứ tự:
• Cho các mẫu thử lần lượt tác dụng với nước: + Mẫu thử không tan trong nước là MgO
+ Các mẫu thử còn lại tan trong nước thành các dung dịch Na2O + H2O 2NaOH
CaO + H2O Ca(OH)2
P2O5 + 3H2O 2H3PO4
• Nhúng 1 mẩu quỳ tím vào các dung dịch thu được:
+ Dung dịch làm quỳ tím chuyển màu đỏ thì đó là mẫu của P2O5
+ Có 2 dung dịch làm quỳ tím chuyển xanh
• Sục khí CO2 lần lượt vào 2 dung dịch còn lại:
+ Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng thì đó là mẫu của CaO Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
+ Dung dịch còn lại không hiện tượng đó là mẫu của Na2O 2 NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
Bài 3: ( đề thi HSG hóa 8): Có 4 lọ mất nhãn đựng các khí sau: oxi, nito,
không khí, khí cacbonic. Nêu phương pháp hóa học để nhận biết các khí trong mỗi lọ.
• Cho mẩu than hồng lần lượt vào miệng lọ: + chất khí làm than hồng bùng cháy là oxi
+ chất khí làm than hồng tắt là nito và khí cacbonic
+ chất khí làm than hồng cháy nhưng không bùng cháy mạnh như khi cho vào oxi là không khí
• Lần lượt dẫn 2 khí làm than hồng tắt vào dung dịch nước vôi trong dư + khí làm vẩn đục nước vôi trong là CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
+ khí không làm vẩn đục nước vôi trong là Nito
Bài 4: ( đề thi HSG năm 2009 – 2010): Có 4 lọ hóa chất, mỗi lọ đựng
một trong các dung dịch muối( không trùng lặp gốc axit và kim loại). Những muối đó là clorua; sunfat; nitrat; cacbonat của các kim loại Na, Ba, Mg và Ag.
• Hỏi đó là các lọ đựng những dung dịch của muối nào?
• Hãy phân biệt các lọ đựng hóa chất trên bằng phương pháp hóa học?
Bài làm
a. Vì đều là dung dịch muối ( không trùng lặp gốc axit và kim loại) nên 4 đó là: AgNO3, BaCl2, Na2CO3 và MgSO4
b). - Lấy mẫu thử đánh số thứ tự - Nhỏ dung dịch HCl vào các mẫu
+ 1 mẫu xuất hiện kết tủa là mẫu của AgNO3
HCl + AgNO3 AgCl + HNO3
2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O + 2 mẫu còn lại không hiện tượng
• Nhỏ dung dịch Ba(OH)2 vào 2 mẫu còn lại:
+ 1 mẫu xuất hiện kết tủa trắng là mẫu của MgSO4
MgSO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + Mg(OH)2
+ 1 mẫu không hiện tượng là BaCl2
• Bài tập không có lời giải:
Bài 1: Nhận biết các hóa chất sau trong các lọ mất nhãn
bằng phương pháp hóa học: Na2SO4, HCl, NaNO3
Bài 2: Nhận biết bốn chất rắn màu trắng sau bằng
phương pháp hóa học: CaCl2, CaCO3, CaO, NaCl.
Bài 3: Nhận biết 6 dung dịch sau: HCl, H2SO4, HNO3, NaOH, Ca(OH)2.
Bài 4: Nhận biết 4 dung dịch sau: Na2CO3; CuSO4; MgCl2; K2S.
• Nhận biết bằng thuốc thử hạn chế.
Dùng thuốc thử nhận ra 1 hoặc vài chất trong hỗn hợp dùng chất vừa nhận ra để làm thuốc thử, nhận biết các chất còn lại.
Ví dụ:
Bài 1( đề khảo sát chất lượng HSG năm 2011 – 2012)
Chỉ dùng thêm một hóa chất tự chọn đơn giản, trình bày cách nhận biết 5 gói bột riêng biệt màu trắng chứa : CaO, MgO, Na2O, Al2O3, Al. Viết các phương trình phản ứng xảy ra ( nếu có).
Bài làm
• Lấy mẫu thử đánh số thứ tự
• Lần lượt hòa các mẫu thử vào nước:
• + có 1 mẫu tan trong nước đó là Na2O: Na2O + H2O 2NaOH
• + có 1 mẫu sinh ra chất rắn màu trắng, ít tan trong nước: CaO PTHH: CaO + H2O Ca(OH)2
+ 3 mẫu còn lại không tan trong nước: MgO, Al và Al2O3.
• Dùng NaOH vừa được hòa tan ở trên, cho vào 3 mẫu thử không tan trong nước:
+ Một mẫu tan trong NaOH, có khí không màu thoát ra: Al PTHH: 2Al +2 NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
+ Một mẫu tan trong NaOH, nhưng không có khí thoát ra: Al2O3
PTHH: Al2O3 +2 NaOH 2NaAlO2 + H2O + Mẫu còn lại không hiện tượng là MgO.
Bài 2 ( đề thi HSG năm 2014 – 2015): Chỉ dùng một thuốc thử, trình
bày cách nhận biết các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn (riêng biệt) sau: H2SO4 loãng; Na2SO4; BaCl2; NaCl. Viết phương trình phản ứng xảy ra ( nếu có)
Bài làm
– lấy mẫu thử đánh số thứ tự
+ Mẫu làm quỳ tím chuyển đỏ là H2SO4
+ 3 mẫu còn lại không hiện tượng.
• Lấy H2SO4 vừa nhận biết được ở trên nhỏ vào 3 mẫu thử còn lại + 1 mẫu xuất hiện kết tủa trắng, đó là mẫu của BaCl2
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl + 2 mẫu còn lại không hiện tượng
• Dùng BaCl2 cho vào 2 mẫu còn lại:
+ 1 mẫu xuất hiện kết tủa trắng là mẫu của Na2SO4
BaCl2 + Na2SO4 NaCl + BaSO4
+ Mẫu còn lại là NaCl.
Bài 3 ( đề thi chọn HSG năm 2010 – 2011): Chỉ dùng thêm nước có
thể phân biệt được 4 gói bột riêng biệt màu trắng chứa: BaO, MgO, Al2O3, Al được không? Nếu được em hãy trình bày cách nhận biết các chất trên và viết phương trình phản ứng xảy ra( nếu có).
Bài làm
Chỉ dùng thêm nước có thể phân biệt được 4 gói bột riêng biệt màu trắng chứa BaO, MgO, Al2O3, Al
• Lấy mẫu thử đánh số thứ tự
• Hòa tan các mẫu thử vào nước + 1 mẫu tan trong nước là BaO BaO + H2O Ba(OH)2
• Lấy dung dịch Ba(OH)2 vừa thu được ở trên cho vào các mẫu thử còn lại
+ 1 mẫu tan trong Ba(OH)2 , có khí thoát ra là mẫu của Al Ba(OH)2 +2 Al +2 H2O Ba(AlO2)2 + 3H2
+ 1 mẫu tan trong Ba(OH)2 , nhưng không có khí thoát ra là mẫu của Al2O3
Ba(OH)2 + Al2O3 Ba(AlO2)2 + H2O + mẫu còn lại không hiện tượng là MgO
Bài 4 ( đề KSCL HS ôn thi vào lớp 10):
Chỉ dùng thêm quỳ tím,hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch riêng biệt, mất nhãn sau: CH3COOH, K2SO4, NaCl, H2SO4, Ba(OH)2. Viết các PTHH xảy ra (nếu có).
Bài làm
– Lấy mẫu thứ đánh số thứ tự
• Cho các mẩu quỳ tím vào các dung dịch + Quỳ tím hóa đỏ là : H2SO4, CH3COOH + Quỳ tím hóa xanh là: Ba(OH)2
+ Các chất còn lại không làm quỳ tím đổi màu
• Cho Ba(OH)2 tác dụng với 2 dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ + Mẫu xuất hiện kết tủa trắng là mẫu của H2SO4
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O + Mẫu không có kết tủa là CH3COOH
• Cho Ba(OH)2 tác dụng với các chất còn lại không làm quỳ tím đổi màu
+ Mẫu xuất hiện kết tủa trắng là K2SO4
Ba(OH)2 + K2SO4 BaSO4 + KOH + Chất còn lại là NaOH.
Bài 5( đề thi HSG huyện Ninh Giang năm 2010 – 2011): Chỉ dùng 1
thuốc thử, hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch không màu, đựng riêng biệt trong các lọ mất nhãn: K2CO3, K2SO4, H3PO4, HCl, Ba(OH)2. Viết các phương trình hóa học xảy ra. ( các dụng cụ cần thiết coi như có đủ)
Bài làm
• Lấy mẫu thử đánh số thứ tự
• Thử các mẫu thử với quỳ tím:
+ 1 mẫu làm quỳ tím chuyển xanh là mẫu của Ba(OH)2
+ 2 mẫu làm quỳ tím chuyển đỏ.
+ 2 mẫu không làm quỳ tím chuyển màu.
• Cho Ba(OH)2 vào 2 dung dịch làm quỳ tím chuyển đỏ: + 1 mẫu xuất hiện kết tủa vàng => đó là mẫu của H3PO4
3Ba(OH)2 + 2H3PO4 Ba3(PO4)2 + 6H2O + 1 mẫu không hiện tượng là mẫu của HCl: Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 +2 H2O
• Dùng HCl vừa nhận biết ở trên cho vào 2 dung dịch không làm quỳ tím chuyển màu:
+ 1 mẫu xuất hiện khí không màu thoát ra là mẫu của K2CO3
+ 1 mẫu không hiện tượng là K2SO4.
• Bài tập không có lời giải
Bài 1: Có 4 chất rắn sau: Al2O3, MgO, CaO, Na2O đựng trong 4 lọ khác nhau mất nhãn, Chỉ dùng thêm nước và các dụng cụ cần thiết, trình bày cách nhận biết các chất trên. Viết các phương trình phản ứng xảy ra ( nếu có).
Bài 2: Nhận biết các dung dịch sau trong các lọ mất nhãn bằng
phương pháp hóa học: FeCl2; FeCl3; HCl; NaOH mà chỉ dùng quỳ tím.
Bài 3: Chỉ dùng thêm 1 kim loại, hãy nhận biết 4 dung dịch chứa
trong 4 lọ mất nhãn sau: Na2SO4, Na2CO3, HCl, Ba(NO3)2.
Bài 4: Có 4 chất rắn: NaCl, Na2CO3, Na2SO4,BaCl2 đựng trong 4 lọ mất nhãn. Chỉ dùng dung dịch HCl, hãy nhận biết các lọ hóa chất trên?
Bài 5: Cho các chất: Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. Chỉ dùng thêm nước, hãy nhận biết các chất trên.
Dạng 2: Hoàn thành sơ đồ biến hóa
• Hướng dẫn cách giải
• Viết sơ đồ phản ứng.
• Cân bằng phương trình.
• Hoàn thiện phản ứng hóa học đầy đủ.
• Sơ đồ biến hóa là chất cụ thể. Ví dụ:
Bài 1: ( đề thi HSG năm 2007 – 2008): Hoàn thành chuỗi biến
hóa hóa học sau
Bài làm
• Fe FeCl3 Fe2(SO4)3 FeSO4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
• 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
• 2FeCl3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6HCl
• Fe2(SO4)3 + Fe 3FeSO4
• FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4
• 2 Fe(OH)2 + O2 + H2O 2Fe(OH)3
Bài 2: ( đề KSCL HSG năm 2011 – 2012): Viết phương trình phản
ứng hoàn thành sơ đồ sau: ( ghi rõ điều kiện nếu có). Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuO Cu
Bài làm
Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuO Cu
• Cu + 2 H2SO4, đặc CuSO4 + SO2 +2 H2O
• CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
• Cu(OH)2 CuO + H2O
• CuO + CO Cu + CO2
Bài 3: ( đề thi HSG huyện Ninh Giang):
Viết phương trình hóa học cho sơ đồ phản ứng hóa học sau: CuCl2 - - - > Cu - - - > CuSO4 - - - >CuCl2 - - - > Cu(NO3)2
CuCl2 Cu CuSO4 CuCl2 Cu(NO3)2
• CuCl2 + Zn ZnCl2 + Cu
• Cu + 2H2SO4, đặc CuSO4 + SO2 + 2H2O
• CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + 2CuCl2
• CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2
Bài 4( đề thi HSG năm 2009 – 2010):
Hoàn thành sơ đồ biến hóa sau:
MgCO3 CO2 Na2CO3 NaHCO3 NaCl
Bài làm
(1) MgCO3 MgO + CO2
(2) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (3) Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3
(4) NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
* Bài tập không có lời giải:
Bài 1: Viết phương trình hóa học theo sơ đồ sau:
a,CaCO3 CO2 NaHCO3 Na2CO3 BaCO3
b, Cu CuO
Cu(NO3)2
CuO Cu(OH)2
Bài 2: Viết các phương trình phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau:
A, Cu CuO CuCl2 Cu(OH)2 CuO CuSO4 Cu.
B, MgSO4 Mg(OH)2 MgO MgCl2 Mg(NO3)2 MgCO3 MgO. C, P P2O5 H3PO4 NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 NaCl NaOH.
Bài 3: Viết các phương trình hóa học cho dãy chuyển hóa sau:
Na2SO3 NaCl S SO2 H2SO3 CaSO3 SO2
SO3 H2SO4 Fe2(SO4)3
Bài 4: Có những chất : AlCl3, Al, Al2O3, Al(OH)3, Al2(SO4)3. Hãy chọn những chất có quan hệ với nhau để lập thành 2 dãy biến hóa và viết phương trình phản ứng minh họa.
Bài 5: Có các chất : Na2O, Na, NaOH, Na2SO4, Na2CO3, AgCl, NaCl. a, hãy sắp xếp thành 2 dãy chuyển hóa.
b, Viết phương trình hóa học cho mỗi dãy chuyển hóa.
• Sơ đồ chuyển hóa không đầy đủ. Ví dụ:
Bài 1: ( đề giới thiệu thi Olympic HSG năm 2013 – 2014): Cho sơ
đồ phản ứng A B + C B + H2O D D + C A + H2O
Biết hợp chất A chứa Ca, C và O với tỉ lệ Canxi chiếm 40%, cacbon chiếm 12% và oxi chiếm 48% về khối lượng. Tìm các chất tương ứng với các chữ cái A, B, C, D? Viết phương trình phản ứng ( ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có).
Bài làm
Gọi khối lượng của hợp chất A cần dùng là m (gam) Theo bài ta có: mCa = => nCa = = (mol) mC = => nC = = (mol) mO = => nO = = • nCa : nC : nO= : : = 1 : 1 : 3 Vậy hợp chất A là CaCO3 B là CaO C là CO2 D là Ca(OH)2 Các PTHH CaCO3 CaO + CO2 CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Bài 2( đề thi HSG năm 2014 – 2015): Hoàn thành các PTHH sau
( ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có):
• Fe3O4 + HCl …. + …. +….
• Al2(SO4)3 + ….. AlCl3 + ….
• Fe + Cl2 …..
Bài làm
• Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
• Al2(SO4)3 + 3BaCl2 2AlCl3 + 3BaSO4
• 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2
• Fe + Cl2 FeCl3
Bài 3: ( đề thi HSG năm 2010 – 2011): Hoàn thành các phương trình
hóa học sau: • FeS2 + O2 ----> ? + ? • Cu + ? ---- > Ag + ? • MnO2 + HCl ---- > ? + ? + ? • ? + H2SO4 ---- > Fe2(SO4)2 + ? Bài làm
a) 4FeS2 + 15O2 2Fe2O3 + 8SO3
b) Cu + AgNO3 Ag + Cu(NO3)2
c) MnO2 +4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O d) Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O
Bài 4 ( đề KSCL học sinh ôn thi vào lớp 10) : Hoàn thành các phương
trình hóa học sau:
• ? + NaOH Na2CO3 + ?
• C2H5OH + K ? + ?
• Cu + ? Cu(NO3)2 + ?
Bài làm
• CO2 +2 NaOH Na2CO3 + H2O
• 2C2H5OH + 2K 2C2H5OK + H2
• Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
• Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
Bài 5 ( đề thi HSG hóa 8): Chọn các chất và hệ số thích hợp để hoàn thành
các phương trình phản ứng sau: • KMNO4 ……….. + ……. + O2 • Al + ….. ……… + H2 • SO3 + ……. H2SO4 • K + ……. KOH + …… Bài làm
• 2KMNO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
Phản ứng phân hủy • 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Phản ứng thế • SO3 + H2O H2SO4 Phản ứng hóa hợp • 2K + H2O 2KOH + H2 Phản ứng thế
Bài 6 ( đề thi HSG năm 2009 – 2010) : Cho khí CO dư khử hoàn
toàn hỗn hợp bột gồm Al2O3, CuO ở nhiệt độ thích hợp thu được chất rắn A và hỗn hợp khí B. Cho chất rắn A tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch C và 1 chất rắn không tan. Hòa tan chất rắn đó bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch D và một khí duy nhất. Dẫn khí này vào dung dịch NaOH thì được dung dịch E gồm hai muối tan. Xác định thành phần các chất trong A, B,C, D, E và viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
Bài làm cho khí CO khử hỗn hợp Al2O3 và CuO CuO + CO Cu + CO2 Al2O3 không bị CO khử • Chất rắn A gồm Cu và Al2O3 • Khí B là CO2 • Chất rắn A tác dụng với dung dịch HCl: Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
Cu không tác dụng với dung dịch HCl
• Dung dịch C gồm AlCl3 và HCl dư
• Chất rắn không tan là Cu
• Hòa tan chất rắn bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng: Cu + 2H2SO4, đặc,nóng CuSO4 + SO2 + 2H2O
• Dung dịch D là CuSO4
• Khí thu được là SO2
SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO2 + NaOH NaHSO3
• Dung dịch E gồm Na2SO3 và NaHSO3
Bài 7( đề KSCL HSG năm 2011 – 2012): Hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO. Cho khí COdư qua A nung nóng được chất rắn B. Hòa tan chất rắn B vào dung dịch NaOH dư được dung dịch C và chất