Sục từ từ khí A vào dung dịch NaOH thu được dung dịch B.. Dung dịch B vừa tác dụng vớidung dịch CaCl2 vừa tác dụng được với dung dịch KOH.. Xác định khí A, thành phần các chất trong dung
Trang 1SỞ GD & ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 CẤP THCS
NĂM HỌC 2017 – 2018 Môn thi: HÓA HỌC – BẢNG A
(Thời gian: 150’ không kể thời gian giao nhận đề)
Câu I(3 điểm)
1) Giải thích tại sao cần đun than ở nơi thoáng, có gió và tuyệt đối không dùng bếp than để sưởi trong phòng kín?
2) Cho kim loại đồng vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí A Sục từ từ khí A vào dung dịch NaOH thu được dung dịch B Dung dịch B vừa tác dụng vớidung dịch CaCl2 vừa tác dụng được với dung dịch KOH Xác định khí A, thành phần các chất trong dung dịch B và viết các phương trình phản ứng xảy ra
Câu II(3 điểm)
1) Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ (mỗi mũi tên là một phản ứng, ghi rõ điều kiện nếu có)
Al2O3→ Al → AlCl3 → Al(OH)3 → NaAlO2 → Al2(SO4)3 → Al(NO3)3
2) Có các muối X, Y, Z chứa các gốc axit khác nhau Cho biết:
X + dung dịch HCl (hoặc dung dịch NaOH) → có khí thoát ra
Y + dung dịch HCl → có khí thoát ra
Y + dung dịch NaOH → có kết tủa
Ở dạng dung dịch:
Z + X → có khí thoát ra
Z + Y → có kết tủa và khí thoát ra
Xác định công thức hóa học của X, Y, Z và viết phương trình hóa học minh họa
Câu III(3 điểm)
1) Chỉ dùng một dung dịch thuốc thử, nêu cách phân biệt các kim loại riêng biệt có màu tương tự nhau: Ba,
Mg, Al, Fe, Ag
2) Muối ăn có lẫn tạp chất là Na2CO3, CaCl2, BaCl2, làm thế nào để có được muối ăn nguyên chất bằng phương pháp hóa học?
Câu IV(4 điểm)
1) Viết công thức cấu tạo dạng mạch hở của các chất có công thức phân tử sau:C3H8O, C5H10
2) Hỗn hợp khí X gồm axetilen, etilen và hiđrocacbon A cháy hoàn toàn thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol 1 : 1 Mặt khác, nếu dẫn toàn bộ X qua bình chứa dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xong, khối lượng bình chứa dung dịch brom tăng lên 0,82 gam và thấy có khí thoát ra Đốt cháy hoàn toàn lượng khí thoát ra khỏi bình chứa dung dịch brom thu được 1,32 gam CO2 và 0,72 gam H2O Xác định A và tính phần trăm theo thể tích các chất trong X?
Câu V(4 điểm)
1) Cho 7,1 gam P2O5 vào V ml dung dịch X chứa KOH 1,25 M và NaOH 0,75 M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được 24,4 gam chất rắn khan Xác định V?
2) Cho m gam hỗn hợp X gồm 4 chất: Ba(HCO3)2 (0,075 mol), BaCl2 (0,025 mol), NaHCO3, NaCl hòa tan hết vào nước thu được dung dịch Y Cô cạn Y rồi nung chất rắn thu được đến khối lượng không đổi được 26,45 gam chất rắn Tổng thể tích khí CO2sinh ra trong cả quá trình thí nghiệm trên là 5,6 lít (đktc) Tính phần trăm khối lượng NaHCO3 trong hỗn hợp X?
Câu VI(3 điểm)
1) Vẽ hình điều chế và thu khí SO2 trong phòng thí nghiệm Khí SO2 là khí độc, làm thế nào để khí SO2 không thoát ra ngoài, giải thích?
2) Để làm khô khí SO2 có thể dùng chất nào trong số các chất sau: H2SO4 đặc, CaO, NaCl khan, P2O5, KOH khan, CuSO4 khan
Cho biết: Na = 23, Ba = 137, C = 12, O = 16, H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56, Br = 80, K = 39, P = 31
(Giám thị xem thi không giải thích gì thêm)
HẾT
-Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2SỞ GD & ĐT NGHỆ AN HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH – LỚP 9
NĂM HỌC 2017 – 2018 MÔN HÓA HỌC – BẢNG A
(gồm 5 trang)
Câu I(3 điểm)
1) Giải thích tại sao cần đun than ở nơi thoáng, có gió và tuyệt đối không dùng bếp than để sưởi trong phòng kín?
2) Cho kim loại đồng vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí A Sục từ từ khí A vào dung dịch NaOH thu được dung dịch B Dung dịch B vừa tác dụng với dung dịch CaCl2 vừa tác dụng được với dung dịch KOH Xác định khí A, thành phần các chất trong dung dịch B và viết các phương trình phản ứng xảy ra
1 Khi đốt than xảy ra các phản ứng:
C + O2→ CO2
C + CO2 → 2CO
Nếu đốt than ở nơi kín, thiếu không khí thì nồng độ O2 giảm, nồng độ CO tăng lên
Khí CO là khí độc do CO kết hợp với hemoglobin trong máu ngăn không cho máu
nhận oxi và cung cấp oxi cho các tế bào và do đó gây ra tử vong cho con người
0,5 đ
0,5 đ
Dung dịch B chứa NaHSO3, Na2SO3
Các phản ứng:
Cu + 2H2SO4→ CuSO4 + SO2 + 2H2O
SO2 + NaOH → NaHSO3
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + CaCl2 → CaSO3 + 2NaCl
NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O
0,25 đ 0,5 đ 5pt×0,25= 1,25 đ
Câu II(3 điểm)
1) Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ (mỗi mũi tên là một phản ứng, ghi rõ điều kiện nếu có)
Al2O3→ Al → AlCl3 → Al(OH)3 → NaAlO2 → Al2(SO4)3 → Al(NO3)3
2) Có các muối X, Y, Z chứa các gốc axit khác nhau Cho biết:
X + dung dịch HCl (hoặc dung dịch NaOH) → có khí thoát ra
Y + dung dịch HCl → có khí thoát ra
Y + dung dịch NaOH → có kết tủa
Ở dạng dung dịch:
Z + X → có khí thoát ra
Z + Y → có kết tủa và khí thoát ra
Xác định công thức hóa học của X, Y, Z và viết phương trình hóa học minh họa
1
2Al2O3 4Al + 3O2
2Al + 3Cl2→ 2AlCl3
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
2NaAlO2 + 4H2SO4 → Al2(SO4)3 + Na2SO4 + 4H2O
Al2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 → 3BaSO4 + 2Al(NO3)3
6pt×0,25 = 1,5 đ
2 X, Y, Z lần lượt là (NH4)2CO3, Ba(HCO3)2, NaHSO4
(NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + CO2 + H2O
(NH4)2CO3 + 2NaOH → 2NH3 + 2H2O + Na2CO3
Ba(HCO3)2 + 2HCl → BaCl2 + 2CO2 + 2H2O
6pt×0,25 = 1,5 đ
HƯỚNG DẪN CHÍNH THỨC
Trang 3Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
(hoặc: Ba(HCO3)2 + NaOH → BaCO3 + NaHCO3 + H2O)
2NaHSO4 + (NH4)2CO3 → Na2SO4 + (NH4)2SO4 + CO2 + H2O
NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + NaHCO3 + H2O + CO2
(hoặc: 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O)
Câu III(3 điểm)
1) Chỉ dùng một dung dịch thuốc thử, nêu cách phân biệt các kim loại riêng biệt có màu tương tự nhau: Ba,
Mg, Al, Fe, Ag
2) Muối ăn có lẫn tạp chất là Na2CO3, CaCl2, BaCl2, làm thế nào để có được muối ăn nguyên chất bằng phương pháp hóa học.
1 Chọn thuốc thử là dung dịch H2SO4 loãng
- Trích mẫu thử
- Lần lượt cho các mẩu thử vào dung dịch H2SO4 loãng, mẫu thử nào tan, có khí không màu bay lên và có kết tủa trắng là Ba, mẩu thử nào không tan là
Ag, còn 3 mẩu thử còn lại đều tan và có khí không màu bay ra là Mg, Al, Fe
- Cho Ba dư vào dung dịch H2SO4 loãng, lọc tách kết tủa thu được dung dịch Ba(OH)2
- Lần lượt cho dung dịch Ba(OH)2 vào các dung dịch muối sunfat của các kim loại Mg, Al, Fe Mẩu thử nào chỉ có kết tủa trắng là MgSO4, mẩu thử
có kết tủa trắng sau tan 1 phần là Al2(SO4)3, mẩu thử có kết tủa trắng hóa nâu một phần trong không khí là FeSO4
Các phản ứng:
Ba + H2SO4→ BaSO4 + H2
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
MgSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + Mg(OH)2
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3
2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
FeSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
0,5 đ
0,5 đ
(10 pt)
1 đ
2 - Hòa tan muối vào nước, thêm dung dịch Na2CO3 dư vào, lọc tách kết tủa
thu được dung dịch A
- Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch A, cô cạn thu được NaCl nguyên chất
Các phản ứng:
CaCl2 + Na2CO3→ CaCO3 + 2NaCl
BaCl2 + Na2CO3→ BaCO3 + 2NaCl
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O
1 đ
Câu IV(4 điểm)
1) Viết công thức cấu tạo dạng mạch hở của các chất có công thức phân tử sau: C3H8O, C5H10
2) Hỗn hợp khí X gồm axetilen, etilen và hiđrocacbon A cháy hoàn toàn thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ số mol 1 : 1 Mặt khác, nếu dẫn toàn bộ X qua bình chứa dung dịch brom dư, sau khi phản ứng xong, khối lượng bình chứa dung dịch brom tăng lên 0,82 gam và thấy có khí thoát ra Đốt cháy hoàn toàn lượng khí thoát ra khỏi bình chứa dung dịch brom thu được 1,32 gam CO2 và 0,72 gam H2O Xác định A và tính phần trăm theo thể tích các chất trong X?
Trang 41 - Các CTCT của C3H8O:
CH3 – CH2 – CH2 – OH
CH3 – CH(OH) – CH3
CH3 – O – CH2 – CH3
- Các CTCT của C5H10:
CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3
CH3 – CH = CH – CH2 – CH3
CH2 = C(CH3) – CH2 – CH3
CH3 – C(CH3) = CH – CH3
CH3 – CH(CH3) – CH = CH2
8ct×0,25 = 2 đ
2 Khí thoát ra khỏi dung dịch Br2 là A
nCO2 = 0,03 mol; nH2O = 0,04 mol Vì nH2O> nCO2→ A là ankan CnH2n+2
CnH2n+2+ O2 → nCO2 + (n + 1)H2O
0,03 0,04
0,04n = 0,03(n + 1) → n = 3 → A là C3H8 (0,01 mol)
Gọi x, y là số mol C2H2 và C2H4
C2H2 + O2 → 2CO2 + H2O
x 2x x
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
y 2y 2y
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
0,01 0,03 0,04
2x + 2y + 0,03 = x + 2y + 0,04 → x = 0,01
26x + 28y = 0,82 → y = 0,02
nX = 0,01 + 0,02 + 0,01 = 0,04 mol
%VC2H2 = 25%; %VC2H4 = 50%; %VC3H8 = 25%
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
Câu V(4 điểm)
1) Cho 7,1 gam P2O5 vào V ml dung dịch X chứa KOH 1,25 M và NaOH 0,75 M, sau khi kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được 24,4 gam chất rắn khan Xác định V?
2) Cho m gam hỗn hợp X gồm 4 chất: Ba(HCO3)2 (0,075 mol), BaCl2 (0,025 mol), NaHCO3, NaCl hòa tan hết vào nước thu được dung dịch Y Cô cạn Y rồi nung chất rắn thu được đến khối lượng không đổi được 26,45 gam chất rắn Tổng thể tích khí CO2 sinh ra trong cả quá trình thí nghiệm trên là 5,6 lít (đktc) Tính phần trăm khối lượng NaHCO3 trong hỗn hợp X?
1 nP2O5 = 0,05 mol
Gọi công thức trung bình của KOH và NaOH là OH, ta có:
= 33 → gọi số mol của OH là x, nồng độ mol/l của OH là 1,25 + 0,75 = 2M
Các phản ứng có thể xảy ra:
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 (1)
0,05 0,1
H3PO4 + OH → H2PO4 + H2O (2)
H3PO4 + 2 OH → 2HPO4 + 2H2O (3)
H3PO4 + 3 OH → 3PO4 + 3H2O (4)
0,5 đ
Trang 5+ Trường hợp 1: Nếu OH và H3PO4hết → xảy ra phản ứng (1), (2), (3) hoặc (1),
(3), (4)
Điều kiện: 1 ≤ ≤ 3 → 1 ≤ x/0,1 ≤ 3 → 0,1 ≤ x ≤ 0,3
Từ (2), (3), (4) ta có: nH2O = = x
BTKL cho (2), (3), (4): 0,1.98 + (33 + 17).x = 24,4 + 18x → x = 0,45625 (Không
thõa mãn điều kiện → loại)
+ Trường hợp 2: Nếu OH dư → chỉ xảy ra phản ứng (1), (4)
Điều kiện: > 3 → x > 0,3
Từ (4): nH2O = 3nH3PO4 = 0,3
BTKL cho (4): 0,1.98 + (33 + 17).x = 24,4 + 0,3.18 → x = 0,4 → thõa mãn điều
kiện
V = 0,4/2 = 0,2 lít = 200 ml
- Lưu ý: học sinh có thể xét trường hợp H3PO4 dư nhưng không được tính điểm
0,5 đ
1 đ
2 Gọi x, y là số mol của NaHCO3, NaCl, nCO2 = 0,25 mol
Các phản ứng xảy ra:
Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O (1)
0,075 0,075 0,075
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O (2)
x x/2 x/2
BaCl2 + Na2CO3→ BaCO3 + 2NaCl (3)
bđ: 0,025 x/2
BaCO3 BaO + CO2 (4)
+ Trường hợp 1: sau (3) BaCl2 hết: x/2 > 0,025 → x > 0,05
Khi cô cạn Y:
153.0,1 + 106.(x/2 – 0,025) + 58,5.(0,05 + y) = 26,45
→ 53x + 58,5y = 10,875
Mặt khác: nCO2 = 0,075 + x/2 + 0,1 = 0,25→ x = 0,15 (thõa mãn đk) → y = 0,05
+ Trường hợp 2: sau (3) BaCl2 dư: 0,025 > x/2 → x < 0,05
Khi cô cạn Y:
4pt = 0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
BaCO3: 0,075 + 0,025 = 0,1
Na2CO3: x/2 – 0,025
NaCl: 0,05 + y
Nhiệt phân đến khối lượng không đổi
BaO: 0,1
Na2CO3: x/2 – 0,025 NaCl: 0,05 + y
CO2: 0,1
26,45 g
BaCO3: 0,075 + x/2
BaCl2: 0,025 – x/2
NaCl: x + y
Nhiệt phân đến khối
BaCl2: 0,025 – x/2 NaCl: x + y
CO2: 0,075 + x/2
26,45 g
Trang 6153.(0,075 + x/2) + 208.(0,025 – x/2) + 58,5.(x + y) = 26,45
→ 31x + 58,5y = 9,775
nCO2 = 0,075 + x/2 + 0,075 + x/2 = 0,25 → x = 0,1; y ≈ 0,114 (loại vì không thõa
mãn đk của x)
Vậy mX = 0,075.259 + 0,025.208 + 0,15.84 + 0,05.58,5 = 40,15 gam
%mNaHCO3 = ≈ 31,38%
0,5 đ
Câu VI(3 điểm)
1) Vẽ hình điều chế và thu khí SO2 trong phòng thí nghiệm Khí SO2 là khí độc, làm thế nào để khí SO2 không thoát ra ngoài, giải thích?
2) Để làm khô khí SO2 có thể dùng chất nào trong số các chất sau: H2SO4 đặc, CaO, NaCl khan, P2O5, KOH khan, CuSO4 khan.
1
- Nút bình thu khí SO2 bằng bông tẩm dung dịch NaOH vì khi bình khí đầy SO2 được NaOH hấp thụ theo phản ứng:
2NaOH + SO2→ Na2SO3 + H2O (hoặc: NaOH + SO2→ NaHSO3) Lưu ý: học sinh có thể không dùng đèn cồn cũng được
1 đ
0,5 đ
2 Các chất có thể làm khô khí SO2 là H2SO4 đặc, P2O5, CuSO4 khan 1,5 đ
(Nếu 1 chất thừa trừ 0,25 điểm)
Lưu ý: học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa
SO 2