XI. ĐỀTHI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA 8 Câu 1 ( 2 điểm):
d. I+ J đồng (II) nitrat + cacbondioxit + nước
Hãy cho biết:
- Tên gọi và công thức hóa học của các chất A. B, C, D, G, H, I, J.
- Viết PTHH và phân loại những phản ứng trên.
A + X
A + Y Fe +B D +E C
A + Z
Biết rằng A + HCl D + C + H2O và các phản ứng hóa học từ A đến Fe thực hiện ở nhiệt độ cao. Tìm các chất tương ứng với A,B, C... và viết các phương trình hóa học ở nhiệt độ cao.
3.Nêu hiện tượng và viết PTHH Ví dụ:
Bài 1: ( đề thi HSG năm 2009 – 2010): Nhận xét hiện tượng xảy ra
và viết phương trình hóa học khi làm thí nghiệm:
• Cho Ba vào dung dịch NaHCO3.
• Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaOH đã để lâu ngày trong không khí.
Bài làm
a) Cho Ba vào dung dịch NaHCO3: đầu tiên thấy sủi bọt khí không màu, không mùi thoát ra, sau đó xuất hiện kết tủa trắng.
Ba + H2O Ba(OH)2 + H2
Ba(OH)2 + 2NaHCO3 Na2CO3 + BaCO3 + 2H2O
b). NaOH để lâu ngày trong không khí sẽ có 1 phần bị biến đổi do tác dụng của không khí, mà cụ thể là khí CO2
NaOH + CO2 NaHCO3
Vậy trong lọ đựng NaOH để lau ngày trong không khí sẽ gồm: NaOH, Na2CO3 và NaHCO3
Khi nhỏ dung dịch HCl vào thấy sủi bọt khí không màu k mùi thoát ra NaOH + HCl NaCl + H2O
2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O
Bài 2 ( đề thi HSG năm 2011 – 2012): Nêu hiện tượng và viết
phương trình phản ứng xảy ra khi:
• Thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch nước vôi trong.
• Cho 1 mẩu Na vào dung dịch CuSO4.
Bài làm
a) Khi thổi từ từ khí CO2 đến dư vào dung dịch nước vôi trong - Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan
- PTHH:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2
b)Cho mẩu Na vào dung dịch CuSO4:
- Hiện tượng: mẩu Na tan dần, có khí không màu thoát ra, dung dịch dần mất màu, xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt
- PTHH:
2 Na + 2H2O 2NaOH + H2
Bài 3 ( đề thi HSG năm 2014 – 2015): Nêu hiện tượng và viết
phương trình phản ứng xảy ra khi cho kim loại Ba tác dụng lần lượt với từng dung dịch sau: (NH4)2SO4; NH4NO3; AlCl3; FeCl3
Bài làm
–Cho Ba vào dung dịch NH4NO3, Ba tan, có khí mùi khai thoát ra Ba + H2O Ba(OH)2 + H2
2NH4NO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
• Cho Ba vào dung dịch (NH4)2SO4, Ba tan, có kết tủa trắng, có khí mùi khai thoát ra
Ba + H2O Ba(OH)2 + H2
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O + 2NH3
• Cho Ba vào dung dịch (NH4)2SO4, Ba tan, có kết tủa trắng, có khí mùi khai thoát ra
Ba + H2O Ba(OH)2 + H2
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O + 2NH3
• Cho Ba vào dung dịch AlCl3, Ba tan, giải phóng khí, có kết tủa trắng xuất hiện và kết tủa tan khi dư Ba(OH)2
Ba + H2O Ba(OH)2 + H2
2AlCl3 + 3Ba(OH)2 3BaCl2 + 2 Al(OH)3
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O
• Cho Ba vào dung dịch FeCl3, Ba tan, giải phóng khí, xuất hiện kết tủa nâu đỏ. Ba + H2O Ba(OH)2 + H2
2FeCl3 + 3 Ba(OH)2 3 BaCl2 + 2 Fe(OH)3
Bài 4 ( đề thi HSG năm 2010 – 2011): Nêu hiện tượng và viết
phương trình phản ứng xảy ra khi:
• Nhỏ từ từ dung dịch HCl tới dư vào dung dịch Ba(OH)2 đã chứ sẵn một mẩu quỳ tím.
• Cho bột đồng (II) oxit vào dung dịch HCl dư.
Bài làm
a) mẩu quỳ tím trong dung dịch Ba(OH)2 có màu xanh, khi nhỏ từ từ dung dịch HCl tới dư vào dung dịch Ba(OH)2, mẩu quỳ tím chuyển từ màu xanh sang màu tím và đến màu hồng đỏ
PTHH: Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O
b)Bột đồng (II) oxit tan trong dung dịch HCl dư tạo dung dịch CuCl2
PTHH: CuO + HCl CuCl2 + H2O
Bài 5 ( đề KSCL học sinh vào lớp 10): Nêu hiện tượng, viết phương
trình phản ứng xảy ra khi:
• Dẫn khí etilen đến dư vào dung dịch nước brom
• Nhỏ dung dịch CH3COOH vào bột CuO
Bài làm
• dung dịch Brom nhạt màu dần rồi mất màu thu được dung dịch trong suốt
C2H4 + Br2 C2H4Br2
• Chất rắn màu đen tan dần, dung dịch có màu xanh 2CH3COOH + CuO (CH3COO)2Cu + H2O
Bài 6 ( đề thi HSG huyện Ninh Giang): Nêu và giải thích hiện tượng xảy
• Nhỏ dung dịch Ba(NO3)2 vào dung dịch H3PO4, sau đó cho tiếp dung dịch H2SO4 loãng.
• Cho mẩu Na vào dung dịch CuSO4.
Bài làm
• Khi nhỏ ddb Ba(NO3)2 vào dd H3PO4 thấy xuất hiện kết tủa vàng của Ba3(PO4)2.
Sau đó cho tiếp dd H2SO4 loãng, kết tủa vàng tan ra và xuất hiện kết tủa trắng
3Ba(NO3)2 + 2H3PO4 Ba3(PO4)2 + 6HNO3
Ba3(PO4)2 + 3H2SO4 3BaSO4 + 2H3PO4
• Mẩu Na sẽ tác dụng với nước trước, hiện tượng : viên Na nóng chảy thành giọt tròn chạy trên bề mặt dd, có khí thoát ra.
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Sau đó NaOH sẽ tác dụng với dd CuSO4 làm xuất hiện kết tủa màu xanh lắng xuống dưới:
2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4
Bài 7 ( đề thi chọn HSG năm 2009 – 2010) : Nêu hiện tượng và viết
phương trình hóa học khi:
• Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch NaOH dư
Bài làm
• Có kết tủa xuất hiện sau đó kết tủa trắng tan tạo thành dung dịch không màu
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
• Hỗn hợp tan 1 phần, có khí thoát ra.
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
Dạng 3: Tách – tinh chế các chất. • Hướng dẫn cách làm • Sơ đồ tách: AB YA +B +A Y XY X
• Trình bày cách tiến hành bằng lời
• Viết các phương trình hóa học minh họa.
Bài 1 ( đề KSCL HSG năm 2011 – 2012): Bẳng phương pháp hóa
học hãy trình bày phương pháp tách riêng từng chất sau ra khỏi hỗn hợp gồm Fe2O3, CuO, MgO, với điều kiện khối lượng mỗi chất sau khi được tách riêng không thay đổi khối lượng so với từng chất trong hỗn hợp ban đầu. Viết các phương trình phản ứng.
Bài làm
Cho dòng khí CO dư qua hỗn hợp Fe2O3, CuO và MgO, nung nóng, sau phản ứng hoàn toàn thu Fe, Cu và MgO
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
CuO + CO Cu + CO2
- Cho hỗn hợp chất rắn thu được vào dung dịch HCl dư:
+ lọc lấy phần chất rắn không tan là Cu, sau đó đem nung trong không khí thu được CuO
2Cu + O2 2CuO Fe + 2HCl FeCl2 + H2
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
+ Dùng NaOH cho vào dung dịch thu được, thấy xuất hiện kết tủa trắng xanh, lắng xuống dưới và kết tủa keo trắng. Lọc tách riêng 2 kết tủa, để ngoài không khí, sau đó đem nung đến khối lượng không đổi thu được Fe2O3 và MgO.
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2 NaCl Fe(OH)2 + H2O Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl Mg(OH)2 MgO + H2O
Bài 2( đề thi HSG năm 2014 – 2015): Nêu phương pháp hóa tách riêng
từng chất rắn ra khỏi hỗn hợp gồm MgO, Al, CuO. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có )
Bài làm
– cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, Al tan hết, được dung dịch A và lọc phần chất rắn không tan.
Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2
• Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch A thu được kết tủa, ta đem rửa sạch, sấy khô, nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được Al2O3, sau đó điện phân nóng chảy Al2O3 thu được Al tinh khiết. CO2 + NaAlO2 + 2 H2O NaHCO3 + Al(OH)3
CO2 + NaOH NaHCO3
2Al(OH)3 Al2O3 + H2O 2Al2O3 4Al + 3O2
• Lấy phần chất rắn không tan đem nung nóng, khử bằng khí H2 dư CuO + H2 Cu + H2O
• Chất rắn thu được (MgO và Cu) cho tác dụng với dung dịch HCl dư được dung dịch B( HCl dư và MgCl2 ) và chất rắn không tan là Cu.
MgO +2 HCl MgCl2 + H2O
• Lọc phần chất rắn không tan, rửa sạch, sấy khô, đem oxi hóa hoàn toàn được CuO
2Cu + O2 2CuO
• Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, rửa sạch, nung ở nhiệt độ cao tới khối lượng không đổi ta thu được MgO
HCl + NaOH NaCl + H2O
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl Mg(OH)2 MgO + H2O
Bài 3 ( đề thi HSG năm 2010 – 2011): Bằng phương pháp hóa học hãy
trình bày phương pháp tách riêng từng chất sau ra khỏi hỗn hợp gồm MgO, CuO, SiO2, với điều kiện khối lượng mỗi chất thu được tách riêng không thay đổi so với từng chất trong hỗ hợp ban đầu. Viết các phương trình phản ứng xảy ra( nếu có).
Bài làm
Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl
- SiO2 không tan lắng xuống dưới, lọc phần chất rắn CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
- dung dịch sau khi lọc cho tác dụng với NaOH dư CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2 NaCl
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
+ xuất hiện kết tủa,lọc lấy kết tủa gồm Cu(OH)2 và Mg(OH)2, nung nóng đến khối lượng không đổi
Cu(OH)2 CuO + H2O Mg(OH)2 MgO + H2O
- Lấy hỗn hợp chất rắn thu được nung nóng với khí CO CuO + CO Cu + CO2
MgO không phản ứng.
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O Cu không phản ứng.
+ Lọc lấy phần không tan là Cu cho tác dụng với O2
2Cu + O2 2CuO
+ Dung dịch thu được cho tác dụng với NaOH thu được kết tủa. MgCl2 +2 NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
+ Lọc kết tủa đem nung nóng ở nhiệt độ cao Mg(OH)2 MgO + H2O
Bài 4( đề thi chọn HSG năm 2009 – 2010): Trình bày phương pháp
hóa học để thu được Ag nguyên chất từ hỗn hợp bột Cu, Al, Mg, Ag. Viết các phương trình phản ứng xảy ra ( nếu có).
Bài làm
– Hòa tan hỗn hợp bằng axit HCl, chỉ có Al và Mg phản ứng 2Al +6 HCl 2AlCl3 + 2H2
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
• Lọc lấy phần chất rắn không tan, cho vào HNO3 đặc, dư Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 +2 NO2 + 2H2O
Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O
• Cho thêm kim loại Cu vào dung dịch thu được, lọc lấy phần chất rắn tách ra khỏi dung dịch:
2AgNO3 + Cu Cu(NO3)2 +2Ag.
• Bài tập không có lời giải
Bài 1: Trính bày phương pháp hóa học để làm sạch các
Bài 2: Nêu phương pháp tách hỗn hợp gồm Fe, Cu và Ag
ở thể rắn thành các chất nguyên chất
Bài 3: Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng hỗn
hợp SO2và CO2.
Bài 4: Làm thế nào để có thể thu được AlCl3 tinh khiết từ AlCl3 có lẫn FeCl3 và CuCl2.
Bài 5: Nêu phương pháp hóa học tách hỗn hợp đá vôi,
vôi sống, thạch cao, muối ăn thành từng chất nguyên chất.
Dạng 4: Điều chế chất
• Hướng dẫn cách giải
• Viết sơ đồ điều chế dưới dạng sơ đồ chuỗi phản ứng hóa học
• Cụ thể hóa sơ đồ bằng các phương trình hóa học cụ thể
Ví dụ:
Bài 1( đề thi HSG năm 2007 – 2008): Từ than đá, đá vôi và các hóa
chất vô cơ cần thiết hãy viết các phương trình hóa học điều chế axetilen và benzene Bài làm • Điều chế axetilen: CaCO3 CaO + CO2 CaO + 3C CaC2 + CO CaC2 + H2O C2H2 + Ca(OH)2 • Điều chế benzene: CaCO3 CaO + CO2 CaO + 3C CaC2 + CO
CaC2 + H2O C2H2 + Ca(OH)2
3C2H2 C6H6
Bài 2 ( đề thi HSG năm 2009 – 2010): Từ đá vôi; muối ăn, nước và các
dụng cụ cần thiết, hãy nêu cách điều chế thành vôi tôi, thuốc muối, nước Gia-ven?
Bài làm
Từ đá vôi CaCO3 , muối ăn NaCl , nước và các dụng cụ cần thiết:
• Điều chế vôi tôi CaCO3 CaO + CO2
CaO + H2O Ca(OH)2
• Điều chế thuốc muối NaHCO3
NaCl + H2O Cl2 + H2 + NaOH CaCO3 CaO + CO2
CO2 + NaOH NaHCO3
• Điều chế nước Gia – ven NaCl + H2O Cl2 + H2 + NaOH Không có màng ngăn xốp:
NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O
Bài 3 ( đề thi HSG năm 2014 – 2015) : Từ FeS2; Na2O; H2O, có chất xúc tác thích hợp. Hãy viết phương trình phản ứng điều chế muối sắt (III) sunfat, Fe(OH)2.
Bài làm
2H2O O2 + 2H2
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O H2SO4 Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O • Điều chế Fe(OH)2 Na2O + H2O 2NaOH Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O Fe + H2SO4 loãng FeSO4 + H2
FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4
Bài 4 ( đề KSCL học sinh ôn thi vào lớp 10): Từ dung dịch FeCl3, dung dịch NaOH, khí CO viết các phương trình phản ứng điều chế Fe (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có).
Bài làm
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3 NaCl
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Bài 5 ( đề thi chọn HSG năm 2009 – 2010): Từ đồng, muối ăn, nước và
các dụng cụ cần thiết, hãy viết các phương trình hóa học điều chế: đồng (II) hidroxit, nước gia-ven.
Bài làm
Hòa tan NaCl vào nước, sau đó đem điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn xốp.
NaCl + H2O H2 + Cl2 + NaOH Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2
• Điều chế Cu(OH)2
NaCl + H2O H2 + Cl2 + NaOH Cu + Cl2 CuCl2
CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 +2 NaCl
• Bài tập không có lời giải
Bài 1: Cho những chất sau: Cu, O2, Cl2, dung dịch HCl. Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế CuCl2 bằng 2 cách khác nhau.
Bài 2: Cho các chất Al, H2O, O2, CuSO4, HCl, Fe. Hãy điều chế Cu, CuO, AlCl3, FeCl2. Viết các phương trình phản ứng.
Bài 3: Từ CuSO4 và các hóa chất, dụng cụ có sẵn, hãy trình bày 2 phương pháp khác nhau để điều chế ra kim loại Cu.
Bài 4: Hãy nêu 5 loại phản ứng khác nhau tạo ra HCl
trực tiếp từ Cl2.
Bài 5: Từ các chất ban đầu là là nước, muối ăn, KOH,
CaCO3. Hãy điều chế kaliclorat, vôi tôi, clorua vôi.
• Bài tập tính toán.
Dạng 5: Tìm công thức hóa học của đơn chất, hợp chất.
• Nếu đề bài cho biết hóa trị của nguyên tố dựa vào phương trình hóa học, công thức hóa học và giả thiết đề bài cho, tìm nguyên tử khối của nguyên tố để xác đinh nguyên tố hóa học.
• Nếu bài toán không cho biết hóa trị của nguyên tố, ta phải thiết lập biểu thức liên hệ giữa nguyên tố khối của nguyên tố và hóa trị của nó: M = k.x ( k là hệ số tỉ lệ giữa M và x). Sau đó dựa trên biểu thức, biện luận M theo x hoặc x theo M => chọn cặp nghiệm hợp lí.
Ví dụ:
Bài 1: ( đề thi HSG năm 2007 – 2008): Câu 4 ( 3 điểm): Người ta
đốt cháy một hidrocacbon no bằng O2 dư rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua H2SO4 đặc rồi đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Khi thêm BaCl2 dư vaod dung dịch A thấy tách ra 39,4 gam kết tủa BaCO3, còn lượng H2SO4 tăng thêm 10,8 gam.Hỏi hidrocacbon trên là chất nào.
Bài làm
Gọi CT của hidrocacbon là CxHy
Ta có PTHH:
CxHy + (x+ )O2 xCO2 + H2O
Ta có mH2O= 10,8 g nH2O= 0,6 mol nH= 1,2 mol TH1: CO2 hết, NaOH dư
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (1) Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2 NaCl (2) Có nBaCO3= 0,2 mol
Theo 2 pt trên nCO2 = nNa2CO3= nBaCO3= 0,2 mol
• nC= 0,2 mol
• CT của hidrocabon là CH6 ( loại) TH2: NaOH hết, CO2 dư
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (3) 0,7 0,35 0,35
Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 (4) Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2 NaCl (5)
Số mol Na2CO3 tác dụng với CO2 là 0,35 – 0,2 = 0,15 mol
• Tổng số mol CO2 là: 0,2 + 0,15 = 0,35 mol Ta có tỉ lệ: x: y = nC : nH = 0,35 : 0,7 = 5: 12 Vậy công thức của hidrocacbon là C5H12
Bài 2 ( đề thi HSG năm 2010 – 2011): Dẫn khí CO (đktc) từ từ qua ống sứ
nung nóng để khử hoàn toàn m gam một oxit sắt thì thu được 2,52 gam kim loại và hỗn hợp khí A. Cho A vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 6 gam kết tủa.
Xác định công thức hóa học của oxit sắt.
Bài làm
Gọi công thức của oxit sắt đó là FexOy
Ta có phương trình:
FexOy + yCO x Fe + y CO2 (1) Số mol Fe sinh ra là: nFe= = 0,045 mol
Hỗn hợp khí A gồm CO2 và CO dư, cho vào dung dịch Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2) Theo bài: nCaCO3= 0,06 mol