Đề thi chọn HSG - Khánh Hóa

Hãy cho biết muối nào : a Không nên điều chế bằng phản ứng của kim loại với axit.. b Có thể điều chế bằng phản ứng của kim loại với dung dịch axit H2SO4 loãng.. c Có thể điều chế bằng p

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI

TRUNG HỌC CƠ SỞ MÔN HÓA NĂM

HỌC 2006-2007 (VÒNG 1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC

CƠ SỞ

MÔN THI : HÓA HỌC (Vòng 1)

ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian phát đề)

BẢNG A Ngày thi : 23 – 3 – 2007

(Đề thi có 2 trang)

Câu 1 :4,50 điểm

1 Có những muối sau : (A) : CuSO4 ; (B) : NaCl ; (C) : MgCO3 ; (D) : ZnSO4 ; (E) : KNO3

Hãy cho biết muối nào :

a) Không nên điều chế bằng phản ứng của kim loại với axit Vì sao ?

b) Có thể điều chế bằng phản ứng của kim loại với dung dịch axit H2SO4 loãng

c) Có thể điều chế bằng phản ứng của dung dịch muối cacbonat với dung dịch axit clohidric

d) Có thể điều chế bằng phản ứng trung hòa giữa hai dung dịch

e) Có thể điều chế bằng phản ứng của muối cacbonat không tan với dung dịch axit sunfuric

2 Có các lọ đựng riêng rẽ các dung dịch không dán nhãn : NaCl, NaOH, H2SO4 , HCl, Ba(OH)2, MgSO4 Không dùng thêm thuốc thử khác, hãy trình bày cách phân biệt và viết phương trình hóa học minh họa

Câu 2 : 3,75 điểm

1 Từ CuS, H2O, NaCl, các phương tiện và các điều kiện phản ứng, viết các phương trình phản ứng hóa học điều chế Cu(OH)2

2 Cho 44gam hỗn hợp muối NaHSO3 và NaHCO3 phản ứng hết với dung dịch

H2SO4 trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp khí A và 35,5gam muối Na2SO4 duy nhất Trộn hỗn hợp khí A với oxi thu được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với hidro là 21 Dẫn hỗn hợp khí B đi qua xúc tác V2O5 ở nhiệt độ thích hợp, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí C gồm 4 chất có tỉ khối so với hidro là 22,252

Viết các phương trình hóa học và tìm thành phần % về thể tích của SO3 trong hỗn hợp khí C

Câu 3 : 4,50 điểm

1 Có hỗn hợp hai muối : Na2CO3.10H2O và CuSO4.5H2O Bằng thực nghiệm, hãy nêu cách xác định thành phần% khối lượng từng muối trong hỗn hợp

2 Cho sơ đồ các phản ứng :

(A) → (B) + (C) + (D) ; (C) + (E) → (G) + (H) + (I)

(A) + (E) → (G) + (I) + (H) + (K) ; (K) + (H) → (L) + (I) + (M)

Hoàn thành các phương trình phản ứng trên và ghi rõ điều kiện phản ứng

Biết (D), (I), (M) là các đơn chất khí, khí (I) có tỷ khối so với khí metan là 4,4375

Để trung hoà 2,8 gam kiềm (L) cần 200 ml dung dịch HCl 0,25M

Câu 4 : 3 ,75 điểm

1 Trộn 200 ml dung dịch HCl 1M với 200 ml dung dịch H2SO4 1M thu được 400

ml dung dịch A Tính nồng độ mol/l mỗi chất trong dung dịch A

2 Cho 19,05 gam một hỗn hợp bột Fe, Zn hoà tan vừa đủ trong 400 ml dung dịch A tạo ra dung dịch B và V (lít) H2 ở điều kiện tiêu chuẩn Tính V , tính khối lượng hỗn hợp muối trong dung dịch B và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu

3 Khi lấy V ( lít ) H2 ở trên khử vừa đủ 19,6 gam hỗn hợp CuO và FexOy tạo ra hỗn hợp kim loại C, ngâm hỗn hợp kim loại C trong dung dịch HCl dư thu được 0,5V (lít ) H2 ở điều kiện tiêu chuẩn Xác định công thức oxit sắt Tính khối lượng hỗn hợp C

Câu 5 : 3,50 điểm

Cho hỗn hợp A gồm ba hidrocacbon X, Y, Z có công thức phân tử lần lượt là :

CnH2n + 2 ; CnH2n ; CnH2n – 2 Biết X chứa 20% hiđro về khối lượng

1 Xác định công thức phân tử X, Y, Z và viết công thức cấu tạo đầy đủ của chúng

2 Viết một phương trình phản ứng thể hiện tính chất hoá học đặc trưng của

X và giải thích

3 Trình bày phương pháp hoá học tách Z từ hỗn hợp A

4 Đốt cháy hoàn toàn V (lít) hỗn hợp A ở điều kiện tiêu chuẩn , cho toàn bộ sản phẩm cháy sục vào một bình đựng dung dịch nước vôi trong, dư thấy xuất hiện

4 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch trong bình nước vôi giảm a (gam)

Tính V và tìm khoảng giới hạn của a

-HẾT -Ghi chú : Cho phép thí sinh sử dụng máy tính cá nhân và bảng HTTH các nguyên

tố hóa học Giáo viên coi thi không giải thích gì thêm.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ

ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN THI : HÓA HỌC (Vòng 1) BẢNG A

Câu 1 : 4,50 điểm

1a) B NaCl ; E KNO3 ; A CuSO4 (Vì gây nỗ, không an toàn)

1b) D ZnSO4

1c) B NaCl

1d) B NaCl ; E KNO3

1e) A CuSO4 ; D ZnSO4

+ 1b 1e = 0,25 4 = 1,0điểm

2 Bước 1 : Lấy mẫu thử các chất ở từng lọ vào các ống nghiệm và đánh số thứ tự

tương ứng với các lọ

Bước 2 : Nhận biết các cặp chất : Ba(OH)2 và MgSO4, H2SO4 và NaOH, là NaCl và HCl

Lần lượt cho các dung dịch vào với nhau và thấy :

- 2 dung dịch có 2 lần tạo kết tủa, đó là Ba(OH)2 và MgSO4, do có các p.ư :

Ba(OH)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(OH)2 (2)

2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2 (3)

- 2 dung dịch có 1 lần tạo kết tủa, đó là H2SO4 và NaOH, do có phản ứng (1) và(3)

- 2 dung dịch không tạo kết tủa, đó là NaCl và HCl

Bước 3 : Nhận biết HCl, NaOH, H2SO4, NaCl :

Lấy 2 dung dịch không tạo kết tủa ở trên lần lượt cho vào kết tủa của 2 dung dịch có

1 lần tạo kết tủa

Trường hợp dung dịch cho vào làm tan một kết tủa thì dung dịch cho vào là HCl, dung dịch có 1 lần tạo kết tủa là NaOH , vì :

Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O (4) Dung dịch có 1 lần tạo kết tủa còn lại là H2SO4 (ở đây kết tủa không tan) Dung dịch cho vào không làm tan kết tủa nào là dung dịch NaCl

Bước 4 : Nhận biết Ba(OH)2, MgSO4 :

Lấy dung dịch NaOH vừa nhận được ở trên cho vào 2 dung dịch có 2 lần tạo kết tủa Dung dịch nào không tạo kết tủa với NaOH là dung dịch Ba(OH)2 Dung dịch nào tạo kết tủa với NaOH là dung dịch MgSO4 (có phản ứng theo 3)

Biểu điểm : + Nhận biết được mỗi chất cho : 0,50 điểm 6 chất = 3,0 điểm

Câu 2 : 3,75 điểm

1 Điều chế NaOH, Cl2, H2 : Điện phân dung dịch NaCl :

2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 Điều chế HCl : H2 + Cl2 2HCl

Điều chế O2 : Điện phân nước : 2H2O 2H2 + O2

Điều chế CuO : 2CuS + 3O2 2CuO + 2SO2

Điều chế CuCl2 : CuO + 2HCl CuCl2 + H2O

Điều chế Cu(OH)2 : CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl

Chú ý : CuS không tan trong HCl, H 2 SO 4 loãng.

Biểu điểm : + 6 phương trình điều chế 0,25 = 1,5 điểm

2 Các phương trình phản ứng :

2NaHSO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2SO2 + H2O (1) 2NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2CO2 + H2O (2)

Số mol Na2SO4 = (35,5 : 142) = 0,25

Đặt số mol NaHSO3 , NaHCO3 lần lượt là x và y, ta có :

104x + 84y = 44 (I) Theo (1) và (2) ta có : x + y = 0,5 (II)

Giải hệ (I) và (II) ta có : x = 0,1 ; y = 0,4

Hỗn hợp khí B gồm 0,1mol SO2 ; 0,4mol CO2 ; Đặt số mol O2 là z, ta có : Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp B là : 21.2 = 42

Vậy : = 42 z = 0,3

Phương trình hóa học tạo hỗn hợp C : 2SO2 + O2 2SO3 (3)

Gọi số mol SO2 là a Theo (3) , ta có : số mol O2 phản ứng là 0,5a ; số mol SO3 tạo

ra là a Trong hỗn hợp B có (0,1 – a) mol SO2 (chưa phản ứng) ; (0,3 – 0,5) mol O2

(chưa phản ứng) ; 0,4mol CO2 (khơng phản ứng) ; a mol SO3 (tạo ra).

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp C là : 22,252.2 = 44,504

Ta cĩ : = 44,504

a = 0,09

Trong hỗn hợp C, số mol SO2 là : 0,1 – 0,09 = 0,01

Số mol O2 là : 0,3 - 0,045 = 0,255

Số mol CO2 là : 0,4 ; số mol SO3 = 0,09 Tổng số mol : 0,01 + 0,255 + 0,4 + 0,09 = 0,755

Phần trăm thể tích SO3 trong C : = 11,92%

Biểu điểm : + 3 phương trình (1), (2), (3) 0,25 = 0,75 điểm

+ Tính đến kết quả % thể tích SO 3 = 1,50 điểm

Câu 3: 4,50 điểm

1/ Bằng thực nghiệm, nêu cách xác định thành phần% khối lượng từng muối trong hỗn hợp

- Tiến hành cân khối lượng hỗn hợp ban đầu (m1 gam)

- Tiến hành nung hỗn hợp đến khối lượng không đổi, rồi lại cân chất rắn còn lại (m2 gam)

Như vậy : gọi nNa2CO3.10H2O = x (mol) và nCuSO4.5H2O = y (mol)

Ta có hệ phương trình : 286x + 250y = m1 và 106x + 160y = m2

⇒ x và y ⇒ % Na2CO3.10H2O và %CuSO4.5H2O

Biểu điểm : + Tính đúng % của các muối = 0,75 điểm

2/ Hoàn thành các phương trình phản ứng trên và ghi rõ điều kiện phản ứng :

M(I) = 16.4,4375 = 71 ⇒ (I) là Cl2

Theo sơ đồ ta suy ra : (A) : KMnO4 (B) : K2MnO4 (C) : MnO2 (D) : O2 (M) : H2 (E) : HCl (G) : MnCl2 (H) : H2O (K) : KCl (L) : KOH

Biểu điểm : + Suy luận đúng mỗi chất cho: 0,25 11 = 2,75 điểm

Các phương trình phản ứng :

2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2

MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O (H)

2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl

2KCl + 2H2O 2KOH + Cl2 + H2

Biểu điểm : + Đúng mỗi phương trìnht cho: 0,25 4 = 1,00 điểm

Câu 4: 3,75 điểm

1/ Tính nồng độ mol/L mỗi chất trong dung dịch A :

Vì thể tích trộn bằng nhau nên nồng độ mỗi chất bị giảm 2 lần :

CM ( HCl ) = 0,5 M CM ( H2SO4 ) = 0,5 M

Biểu điểm : + Tính đúng mỗi C M cho: 0,25 2C M = 0,5 điểm

2/ Tính V, khối lượng hỗn hợp muối trong dung dịch B và khối lượng mỗi kim loại

trong hỗn hợp ban đầu :

- Các phương trình phản ứng xảy ra :

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

- Theo ptpư : nH2 = ½ nHCl + nH2SO4 = ½ 0,2.1 + 0,2.1 = 0,3 (mol)

⇒ V = 6,72 (Lít)

- Khối lượng hỗn hợp muối trong dung dịch B = 19,05 + 0,2.35,5 + 0,2.96 = 45,35 (gam)

- Gọi nFe = x (mol) nZn = y (mol)

- Ta có hệ phương trình : 56x + 65y = 19,05 và nH2 = nFe + nZn = x + y = 0,3

⇒ x = 0,05 y = 0,25

⇒ mFe = 2,8 (gam) mZn = 16,25 (gam)

Biểu điểm : + Tính đúngV (H 2 ) cho: = 0,50 điểm

+ Tính đúng khối lượng hỗn hợp muối trong B = 0,50 điểm + Tính đúng khối lượng mỗi kim loại cho 0,50 2 = 1,0 điểm

3/ Xác định công thức oxit sắt - tính khối lượng hỗn hợp C :

nCuO = a (mol) nFexOy = b (mol)

CuO + H2 Cu + H2O

a a a

FexOy + yH2 xFe + yH2O

b yb xb

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

xb xb

Ta có : 80a + (56x + 16y)b = 19,6 (gam)

a + yb = 0,3

xb = 0,15

Giải hệ phương trình : xb = 0,15 yb = 0,2 a = 0,1

⇒ x/y = ¾ ⇒ công thức oxit sắt là Fe3O4⇒ b = 0,05

Khối lượng hỗn hợp C = 0,1.64 + 0,05.3.56 = 14,8gam

Biểu điểm : + Tính đúngcơng thức oxit sắt cho: = 0,75 điểm

+ Tính đúng khối lượng hỗn hợp C = 0,50 điểm

Câu 5 3,50 điểm

1/ Xác định công thức phân tử X, Y, Z và viết công thức cấu tạo đầy đủ của chúng :

%H trong X = = 20 ⇒ n = 2 ⇒ X : C2H6 ; Y : C2H4 ; Z : C2H2

CTCT đầy đủ :

(X) (Y) (Z)

Biểu điểm : + Viết đúng mỗi chất cho: 0,5điểm 3 = 1,50 điểm

2/ Phương trình phản ứng thể hiện tính chất hoá học đặc trưng của X và giải thích :

CH3 – CH3 + Cl2 CH3 – CH2Cl + HCl

Biểu điểm : + Viết đúng phương trình và giải thích cho: = 0,50 điểm

3/ Trình bày phương pháp hoá học tách Z từ hỗn hợp A :

Cho hỗn hợp A tác dụng với Ag2O / NH3 , thu lấy kết tủa ; sau đó cho kết tủa tác dụng với dung dich HCl, ta lại được khí C2H2

CH ≡ CH + Ag2O CAg ≡ CAg ↓ + H2O

CAg ≡ CAg ↓ + 2HCl → CH ≡ CH + 2AgCl ↓

4/ Tính V và tìm khoảng giới hạn của a :

Phương trình phản ứng cháy : C2H6 + 7/2 O2 → 2CO2 + 3H2O

C2H4 + 3 O2 → 2CO2 + 2H2O

C2H2 + 5/2 O2 → 2CO2 + H2O

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

Theo 4 ptpư : n (hh A) = ½ nCO2 = ½ nCaCO3 = 0,02 (mol) ⇒ V = 0,448 (Lít)

và : 0,02 (mol) < số mol H2O < 0,06 (mol)

⇒ 0,36 (gam) < khối lượng H2O < 1,08 (gam)

Khối lượng CO2 = 0,04.44 = 1,76 (gam)

⇒ 2,12 (gam) < khối lượng H2O + khối lượng CO2 < 2,84 (gam)

⇒ 4 – 2,84 < a < 4 – 2,12 ⇒ 1,16 (gam) < a < 1,88 (gam)

Biểu điểm : + Tính đúngV (hỗn hợp) cho: = 0,50 điểm

+ xác định đúng khoảng giới hạn = 0,50 điểm