Chia dung dịch X làm hai phần bằng nhau: - Phần một cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thu được c gam kết tủa; - Phần hai cho tác dụng với dung dịch CaOH2 dư thu được d gam kết tủa..
Trang 1SỞ GD&ĐT QUẢNG NINH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 9 NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn: Hóa học (BẢNG A)
(Hướng dẫn chấm này có 06 trang)
Câu 1 (3,0 điểm)
Đốt cháy hoàn toàn a gam bột lưu huỳnh rồi cho sản phẩm tạo thành hấp thụ hết vào
100 ml dung dịch NaOH có nồng độ b mol/l thu được dung dịch X Chia dung dịch X làm hai phần bằng nhau:
- Phần một cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thu được c gam kết tủa;
- Phần hai cho tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư thu được d gam kết tủa
Biết giá trị của d lớn hơn giá trị của c
Tìm biểu thức quan hệ giữa a và b Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn
S + O2 → SO2 (1)
SO2 + NaOH → NaHSO3 (2)
SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O (3)
- Phần 1 tác dụng với dung dịch CaCl2 tạo ra kết tủa, chứng tỏ dung dịch X có muối
Na2SO3, phần 2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 tạo ra nhiều kết tủa hơn phần 1
chứng tỏ dung dịch X có cả muối NaHSO3
Na2SO3 + CaCl2 → CaSO3 + 2NaCl (4)
Na2SO3 + Ca(OH)2 → CaSO3 + 2NaOH (5)
NaHSO3 + Ca(OH)2 → CaSO3 + NaOH + H2O (6)
ns = (mol) , nNaOH = 0,1b (mol)
Theo (2),(3), để SO2 tác dụng với dung dịch NaOH sinh 2 loại muối thì :
1 < < 2
Vậy :
0,25 0,25 0,25 0,5
0,25 0,25 0.25
0,25
0,5
0,25
Trang 22
Câu 2 (6,5 điểm)
1 Hỗn hợp rắn A gồm MgO, CuO, Al2O3
Cho một luồng khí hiđro qua hỗn hợp A nung nóng thu được hỗn hợp rắn B;
Cho hỗn hợp B phản ứng hoàn toàn với một lượng dung dịch axit HCl dư thu được dung
dịch C và chất rắn D;
Thêm một lượng Magie kim loại vào dung dịch C, phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch E,
chất rắn F;
Cho chất rắn F phản ứng hoàn toàn với một lượng dung dịch axit HCl dư thu được chất rắn D,
dung dịch H và khí I;
Cho dung dịch E phản ứng hoàn toàn với một lượng dung dịch NaOH dư thu được kết tủa K;
Nung kết tủa K đến khối lượng không đổi thu được chất rắn M
Xác định thành phần của B, C, D, E, F, H, I, K, M có những chất nào?
Viết phương trình các phản ứng hóa học đã xảy ra trong những thí nghiệm trên
- Ta có: hỗn hợp (A): MgO, Al2O3 , CuO; Hỗn
hợp (B): MgO, Al2O3 , Cu,CuO;
Dung dịch (C): HCl, MgCl2, AlCl3, CuCl2; Chất rắn (D): Cu;
Dung dịch (E): MgCl2, AlCl3; Chất rắn (F): Cu, Mg; Khí (I): H2; Kết tủa (K): Mg(OH)2;
Chất rắn (M): MgO; Dung dịch (H): MgCl2, HCl
+ A tác dụng với H2:
CuO + H2 Cu + H2O (1)
+ B tác dụng với HCl:
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (2)
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (3)
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (4)
+ (C) tác dụng với Mg:
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (5)
Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu (6)
+ (F) tác dụng với HCl:
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (5)
+ (E) tác dụng với NaOH:
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl (7)
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (8)
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (9)
+ Nung (K):
Mg(OH)2 MgO + H2O (10)
0,5
0,2đ x 10pt = 2,0đ
Trang 32 Trong một bình chứa hỗn hợp khí: SO2, CO2, CH4, C2H4 Trình bày phương pháp hoá học để nhận ra sự có mặt các khí đó trong hỗn hợp
Cho hỗn hợp khí qua dung dịch H2Sdư, tạo kết tủa màu vàng chứng tỏ hỗn hợp ban đầu
có SO2
SO2 + 2H2S 3S + 2H2O
Hỗn hợp khí còn lại gồm CH4 , C2H4 và CO2 cho qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có kết
tủa trắng, chứng tỏ hỗn hợp ban đầu có CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Hỗn hợp khí còn lại gồm CH4 và C2H4 cho qua nước brom dư, nước brom nhạt màu
chứng tỏ hỗn hợp ban đầu có C2H4
C2H4 + Br2 C2H4Br2
Khí sau khi qua bình nước brom được dẫn vào bình đầy nước úp ngược, thu được một
lượng khí chứng tỏ hỗn hợp ban đầu có CH4
(Nhận ra được một khí cho 0,5đ)
0,5đ x 4=2,0đ
3.Trình bày hai phương pháp hóa học (không dùng phương pháp điện phân) tách lấy dung dịch CuCl2 từ dung dịch chứa hỗn hợp ba chất tan: CuCl2, BaCl2 , AlCl3
Cách 1: Cho dung dịch NaOH vào dung dịch chứa hỗn hợp: CuCl2, BaCl2 , AlCl3 đến
dư được kết tủa Cu(OH)2:
CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2↓ + 2NaCl
AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
Lọc lấy Cu(OH)2 rửa sạch, sau đó hoà tan bằng dung dịch HCl vừa đủ, được dung dịch
CuCl2
Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H2O
Cách 2 Cho nhôm kim loại vào dung dịch chứa hỗn hợp: CuCl2, BaCl2 , AlCl3 đến dư
được chất rắn là hỗn hợp Cu, Al
2Al + 3CuCl2 2AlCl3 + 3Cu
Cho hỗn hợp Cu, Al vào dung dịch HCl dư được chất rắn là Cu
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
Đốt Cu trong clo dư được CuCl2
Cu + Cl2 CuCl2
Hoà tan CuCl2 bằng nước cất được dung dịch CuCl2
Mỗi cách tách được 1 điểm, trong đó trình bày cách làm 0,5 điểm, phương trình phản
ứng được 0,5 điểm
1,0
1,0
Câu 3 (2,5 điểm)
Một loại phèn nhôm có công thức MAl(SO4)2.nH2O, trong đó M là kim loại kiềm (kim loại thuộc nhóm IA trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học)
Lấy 7,11 gam phèn nung tới khối lượng không đổi thì thu được 3,87 gam phèn khan;
Mặt khác lấy 7,11 gam phèn hòa tan vào nước và cho tác dụng hoàn toàn với BaCl2 dư thì
thu được 6,99 gam kết tủa
Trang 44
1 Xác định công thức phân tử của phèn
2 Cho biết nồng độ của dung dịch MAl(SO4)2 bão hòa ở 20oC là 5,66%
a Tính độ tan của MAl(SO4)2 ở 20oC
b Lấy 600 gam dung dịch MAl(SO4)2 bão hòa ở 20oC đem nung nóng để làm bay hơi bớt
200 gam nước, phần dung dịch còn lại được làm lạnh tới 20oC Hỏi có bao nhiêu gam tinh thể phèn MAl(SO4)2.nH2O kết tinh?
1
mH2O kết tinh = 7,11 – 3,87 = 3,24 (g)
nH2O = 0,18 mol
nBaSO4 = 0,03 mol
số mol phèn là 0,015 mol
Khối lượng mol phân tử của phèn là 474 (gam/mol)
n= 12 và M = 39 (K)
Công thức phân tử là: KAl(SO4)2.12H2O
2.a
S =
2.b
Lượng phèn khan ban đầu là:
Gọi x là số gam phèn kết tinh tách ra thì lượng phèn khan trong phần kết tinh là:
Khối lượng dung dịch còn lại = 600 – 200 – x = 400 – x (g)
Ta có: 5,66 =
0,25
0,25 0,25 0,25
0,5
0,25
0,25 0,25 0,25
Câu 4 (2,0 điểm)
Xác định nồng độ mol/l của dung dịch NaOH (dung dịch A) và dung dịch H2SO4
(dung dịch B) biết rằng:
- Khi trộn 2 lít dung dịch A với 3 lít dung dịch B thì để trung hòa dung dịch thu được cần
2 lít dung dich HCl 0,5M;
- Khi trộn 3 lít dung dịch A với 6 lít dung dịch B thì để tác dụng hết với H2SO4 dư cần 42 gam magie cacbonat
Giả thiết các phản ứng trên chỉ tạo ra muối trung hòa và đều xảy ra hoàn toàn
Khi trộn dung dịch A với dung dịch B:
0,25
Trang 52NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (1)
Trong TN1, sau (1) NaOH dư:
NaOH + HCl NaCl + H2O (2)
Theo (1), (2) :
Hay: 2CA = 2.3CB + 2.0,5 (a)
Trong TN2, sau (1) H2SO4 dư:
H2SO4 + MgCO3 MgSO4 + CO2 + H2O (3)
Theo (1), (3) :
Hay: 6CB = (b)
Giải hệ (a) (b) thu được: CA = 3M ; CB =
0,25
0,5
0,25
0,5 0,25
Câu 5 (3,0 điểm)
Cho hỗn hợp X gồm ba muối sau: MgSO4, FeSO4 và Fe2(SO4)3
Trong hỗn hợp X, nguyên tố oxi chiếm 48,485% về khối lượng
Cho 39,6 gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng đem lọc, tách chất kết tủa và làm khô cẩn thận Sau đó xác định khối lượng của kết tủa thì thấy cân nặng m gam Tính giá trị của m
- Hỗn hợp X + dd NaOH kết tủa:
MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4
FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4
Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
Số mol nguyên tử oxi trong hỗn hợp X: nO = = 1,2 (mol)
- Số mol gốc (SO4) =1
4số mol nguyên tử oxi = 0,3 (mol)
- Khối lượng hỗn hợp các kim loại trong X = 39,6 – 0,3.96 = 10,8 (g)
- Số mol nhóm (OH) = 2 số mol gốc (SO4) = 0,6 (mol)
- Khối lượng kết tủa = mkim loại + m nhóm OH = 10,8 + 0,6.17 = 21,0 (g)
0,25 0,25 0,25 0,25
0,5 0,5 0,5 0,5
Trang 66
Câu 6 (3,0 điểm)
Đun hỗn hợp khí X gồm 0,2 mol C2H2 và 0,3 mol H2 trong một bình kín với xúc tác Ni Sau một thời gian phản ứng thu được hỗn hợp khí Y
Cho hỗn hợp Y sục từ từ qua bình đựng dung dịch nước brom (dư) Sau khi kết thúc phản ứng thấy khối lượng bình đựng dung dịch nước brom tăng m gam và có 4,48 lít hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra Tỉ khối của khí Z so với khí H2 là 4,5
Xác định thành phần của các hỗn hợp Y, Z và tính giá trị của m
m
-
hi đun hỗn hợp X với xúc tác Ni có các phản ứng:
C2H2 + H2 C2H4
C2H2 + 2H2 C2H6
hỗn hợp Y có: C2H2, C2H4, C2H6, H2
-
Khi cho Y qua dung dịch Brom có phản ứng:
C2H4 + Br2 C2H4Br2
C2H2 + 2Br2 C2H2Br4
hỗn hợp Z có: C2H6, H2
-
BTKL ta có: Khối lượng dung dịch Brom tăng = mY – mZ = mX - mZ
m = 26.0,2 + 2.0,3 -
0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 1,0
……… Hết………
Chú ý: Nếu học sinh làm theo cách khác đúng bản chất hóa học thì vẫn cho điểm tối đa theo biểu điểm