Tài liệu DE THI HSG CAP TINH

Bài 2:3.0 điểm a Trình bày phương pháp hoá học tách lấy riêng từng muối với lượng chất không đổi từ hhỗn hợp rắn gồm: KCl, BaCl2,ZnCl2.. Điện phân dung dịch chứa b gam NaClvới màng ngăn

GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

QUẢNG NGÃI LỚP 9 – NĂM HỌC 2008 - 2009

Môn thi: HOÁ HỌC

Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề )

Ngày thi: 11/02/2009

Bài 1:(3,5 điểm)

a) Nguyên tố X có thể tạo thành hợp chất với Al dạng AlaXb, phân tử hợp chất gồm 7

nguyên tử, khối lượng phân tử 144 đvC Tìm nguyên tố X?

b) Dung dịch A chứa hỗn hợp gồm 0.2 mol K2CO3 và 0.5 mol KHCO3 Dsung dịch B chứa 0.4 mol H2SO4

TN 1: Đổ từ từ A vào B

TN 2: Đổ từ từ B vào A

TN3: trộn nhanh 2 dung dịch A,B

Tính thể tích khí ( ở đktc) thoát ra sau khi đổ hết dung dịch này vào dung dịch kia

Bài 2:(3.0 điểm)

a) Trình bày phương pháp hoá học tách lấy riêng từng muối với lượng chất không đổi từ hhỗn hợp rắn gồm: KCl, BaCl2,ZnCl2

b) Phân huỷ hoàn toàn a gam CaCO3 để lấy khí CO2 Điện phân dung dịch chứa b gam NaCl(với màng ngăn xốp) tối còn lại 25%NaCl không bị điện phânvà tách lấy dung dịch NaOH (dd X), Cho khí CO2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch X ta được dung dịch Y Biết rằng dung dịch Y vừa tác dụng được với dung dịch KOH, vừa tác dụng được với BaCl2.Viết tất cả các PTHH, lập biểu thức biểu diễn quan hệ giữa a và b

Bài 3: (2,5 điểm).

Khi nung hoàn toàn chất A thì thu đượcchất rắn B màu trắng và khí C không màu Chất B phản ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch D làm đỏ dung dịch phenolphtalein Khi C làm vẩn đục dung dịch D Khi cho B tác dụng với C ở nhiệt độ cao thì thu được chất E và giải phóng khí F Cho E phản ứng với nước thì thu được khí không màu X Khi X cháy thì cho nước và khí C a) Xác định các chất A,B,C,D,E,F,X và viết các phương trình phản ứng xảy ra?

b) Hoàn thành chuyển hoá hoá học theo sơ đồ sau:

X t xt o, →Y Z X t xt o, → T.( Biết T làm mất màu lục của khí Cl2)

Bài 4: (2,5 điểm)

Không dùng thuốc thử khác, bằng cách đơn giản nhất hãy nhận biết các dung dịch chưa dán nhãn sau:Cu(NO3)2, Ba(OH)2, FeSO4, AgNO3, Mg(NO3)2, ZnCl2, NaCl

Bài 5: (2,0 điểm) Cho sơ đồ phản ứng sau:

A + B C + D

C + E F↓ + G

F + H + I J↓

J →t o K + H

K + D →t o A + H

A + L M + D

Biết rằng C là muối clorua sắt; nếu lấy 1,27 gam C tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được2,7 gam kết tủa

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Có 2 trang)

Nguyen Dinh Hanh ST

Xác định các chất tương ứngvới các chữ cái và hoàn thành các phương trình phản ứngtheo sơ

đồ trên

Bài 6: (3điểm)

Nung m gam KMnO4, sau một thời gian thu được chất rắn X có khối lượng giảm 0,32gam so

với m Hoá tan hoàn toàn X bằng V lít dung dịch HCl 0,5M vừa đủ Dung dịch thu được chứa 2

muối, khí màu vàng thoát rakhỏi dung dịch có thể tích 1792 ml (đktc)

a) Viết các phương trình phản ứng

b) Tính m và V

Bài 7: (3,5 điểm)

Một hỗn hợp khí A gồm hydrocacbon CnH2n+2 và O2 (dư) có tỷ lệ về thể tích là 1 : 3 được cho

vào bình phản ứng Bật tia lửa điện để thực hiện phản ứng cháy rồi ngưng tụ hơi nước, hỗn hợp

khí B thu được có tổng số mol các chất bằng một nửa tổng số mol các chất của A

a) Xác định công thức phân tử của hydrocacbon

b) Tìm tỷ khối của hỗn hợp hkí B so với khí A

c) Đốt cháy hoàn toàn Z mol hỗn hợp A rồi dẫn toàn bộ sản phẩm thu được vào bình đựng

200ml dung dịch Ba(OH)2 1M sau khi phản ứng xong thấy tạo ra29,55 gam kết tủa Tìm Z

( Cho biết : K = 39; Mn = 55; Ba = 137; Fe = 56; Ag = 108; C = 12; O = 16; N = 14; Cl = 35,5;

H = 1)

Hết

( cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)

ĐÁP ÁN

Bài1:

(3,5đ)

1.a

1.b

Theo đề bài ta cĩ hệ phương trình

.a + b = 7 (1) → b = 7 – a

27a + Xb =144 (2) Thế b vào (2) Ta cĩ :27a + X(7 – a) = 144

7

a a

−

Lập bảng biện luận :

Vậy X là cacbon,hợp chất là Al4C3

 TN 1 : Đổ rất từ từ hỗn hợp K2CO3 và KHCO3 vào H2SO4 Vì lúc đầu H2SO4 dư, nên xảy ra đồng thời 2 phản ứng cho đến hết H2SO4.

K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O

2KHCO3 + H2SO4 → K2SO4 + 2CO2↑ + H2O

Gọi x,y là số mol K2CO3 và KHCO3 đã phản ứng vừa hết với H2SO4, ta cĩ hệ phương trình :

x +

2

y

= 0,4 (1) x

y =

2

5 (2) Giải hệ ta cĩ : x =

1,6

9 . .y = 4

9 Vậy thể tích khí CO2 bay ra : (1,6

9 +

4

9).22,4 =13,9(lít).

2

 TN 2 : Đổ rất từ rừ H2SO4 vào hỗn hợp K2CO2 và KHCO3, các phản ứng lần lượt xảy ra : 2K2CO3 + H2SO4 → 2KHCO3 + K2SO4

0,2 0,1 0,2 2KHCO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑+ H2O

0,6 0,3 0,6 Vậy VCO2 bay ra :0,6 x 22,4 = 13,44 lít

 TN 3 : Vì trộn nhanh 2 dung dịch nên không biết tỷ lệ H2SO4 tác dụng với 2 muối Do đó

có 2 trường hợp :

• Nếu H2SO4 phản ứng với K2SO3 trước, sau đó KHCO3 thì :

K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O

0,2 0,2 0,2

2KHCO3 + H2SO4 → K2SO4 + 2CO2↑ + H2O

0,4 0,2 0,4 Vậy VCO2 bay ra : ( 0,2 + 0,4 )x 22,4 = 13,44 l)

• Nếu H2SO4 phản ứng với KHCO3 trước, sau đó K2CO3 thì : 2KHCO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑+ H2O

0,5 0,25 0,5

K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑+ H2O

0,15 0,15 0,15 Vậy VCO2 bay ra : ( 0,5 + 0,15) x 22,4 = 14,56 lít

Nhưng thực tế H2SO4 tác dụng đồng thời với cả 2 muối nên VCO2 bay ra trong khoảng :

13,44 lít < VCO2 < 14,56 lít

Bài 2

(3đ)

2.a

2.b

a) Hoà tan hỗn hợp rắn vào nước và cho tác dụng với NH3 dư, phản ứng xảy ra : ZnCl2 + 2H2O → 2NH3↑ + Zn(OH)2 + 2NH4Cl Lọc lấy kết tủa đem hoà tan trong dung dịch HCl: Zn(OH)2 + HCl → ZnCl2 + H2O; đem cô cạn ta được muối CuCl2

• Phần dung dịch còn lại gồm : KCl, BaCl2, NH4Cl, NH3 dư, cho tác dụng với (NH4)2CO3 dư, chỉ có BaCl2 phản ứng:

BaCl2 + (NH4)2CO3 → BaCO3↓ + 2NH4Cl.Lọc lấy kết tủa BaCO3 đem hoà tan trong dung dịch HCl: BaCO3 + HCl → BaCl2 + CO2 +H2O Đem cô cạn dung dịch ta được BaCl2

• Lọc dung dịch gồm: KCl, NH4Cl, (NH4)2CO3 dư,đem cô cạn rồi nung ở nhiệt độ cao:

NH4Cl →t o NH3 + HCl; (NH4)2CO3

o

t

→ NH3 + CO2↑ + H2O

Chỉ còn lại KCl

o C

→ CaO + CO2↑ (1)

2NaCl + 2H2O dpnc cmn, → H2↑ + NaOH + Cl2↑ (2)

Vì Y vừa tác dụng với KOH, vừa tác dụng với BaCl2 Chứng tỏ Y có cả 2 muối NaHCO3 và Na2CO3 CO2 + NaOH →NaHCO3 (3)

CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O (4)

NaHCO3 + KOH → NaKCO3 + H2O (5)

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl (6)

Theo (1) nCO2 = nCaCO3 =

100

a

mol;

Theo (2) nNaOH = n NaCl ( bị điện phân) = 75

Theo (3) và (4) phản ứng tạo NaHCO3 và Na2CO3 nên:

nCO2 < nNaOH < 2nCO2 ⇔ 2

< <

Bài 3:

(2,5đ)

a) Xác định : A :CaCO3; B :CaO; C: CO2;D Ca(OH)2;E:CaC2;F:CO; X : C2H2 CaCO3 →t o CaO + CO2↑

CaO + H2O → Ca(OH)2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

CaO + 3C → CaC2 + CO↑

Nguyen Dinh Hanh ST

CaC2 + 2H2O → C2H2 ↑+ Ca(OH)2

C2H2 + O2 → CO2↑ + H2O

b) Viết các phương trình hố học: C2H2 + H2 t pd o, →C2H4

C2H4 + Br2 →nc C2H4Br2; C2H4Br2 + 2KOH → C2H2 + 2KBr + 2H2O

C2H2 + 2H2 ,

o

t xt

→ C2H6 to, P,xt

C6H6

Bài 4:

(2,5đ)

a) Dung dịch cĩ màu xanh lam là Cu(NO3)2, Dùng dd Cu(NO3)2 làm thuốc thử :

• Lấy mỗi lọ một ít làm mẫu thử, cho các mẫu thử lần lượt tác dung với dd Cu(NO3)2, mẫu thử nào tạo kết tủa xanh là Ba(OH)2: Ba(OH)2 + Cu(NO3)2 → Cu(OH)2↓ + Ba(NO3)2

• Dùng Ba(OH)2 làm thuốc thử, cho các mẫu thử cịn lại ( lượng bằng nhau) tác dụng lần lượt với dd BaCl2 dư, ta cĩ:

• Chất tạo kết tủa trắng hơi xanh với lượng nhiều hơn là FeSO4

Ba(OH)2 + FeSO4 → Fe(OH)2↓+ BaSO4

•Chất tạo kết tủa trắng với liều lượng ít hơn là MgCl2 Ba(OH)2 + MgCl2 → Mg(OH)2↓ + BaCl2

•Chất tạo kết tủa trắng sau đĩ hố đen là AgNO3

Ba(OH)2 + AgNO3 → Ba(NO3)2 + Ag2O + H2O

•Chất tạo kết tủa keo trắng sau đĩ tan ra là ZnCl2 Ba(OH)2 + ZnCl2 → Zn(OH)2↓ + BaCl2 Ba(OH)2 + Zn(OH)2 → BaZnO2 + 2H2O

•Chất khơng cĩ hiện tượng gì là NaCl

Bài 5:

(2đ)

Gọi cơng thức phân tử của sắt clorua là FeClx:

FeClx + xAgNO3 → Fe(NO3)x + xAgCl

(56 +35,5x)g (143,5x)g

⇒ ( 56 + 35,5x)2,87 = ( 143,5x) 1,27 ⇒ x = 2 ⇒ CTPT: FeCl2

Các phản ứng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

(A) (B) (C) (D)

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl

(C) (E) (F) 4Fe(OH)2 + H2O + O2 → 4Fe(OH)3

(F) (H) (I) (J)

2Fe(OH)3 →t o Fe2O3 + H2O

(J) (K) (H)

o

t

→ 2Fe + 3H2O

(K) (D) (A) (H)

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

(A) (L) (M) (D)

Bài 6:

3(đ)

1) Các phương trình phản ứng:

2KMnO4 →t o K2MnO4 + MnO2 + O2↑ (1)

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

K2MnO4 + 8HCl → 2Cl2↑ + 2KCl +MnCl2 + H2O (3)

MnO2 + 4 HCl → Cl2↑ + MnCl2 + 2 H2O (4)

2) Tính m và V:

a) Tính m: Nếu nhiệt phân hết m g KMnO4 ⇒ không có hản ưng (2) khối lượng giảm là

4

khối lượng O2 thoát khỏi chất rắn Số mol O2 =0,32

32 = 0,01 mol

 Theo ptpư (1) số mol KMnO4 bị nhiệt phân bằng 2 0,01 = 0,02 mol

⇒ số mol KMnO4 = số mol MnO2 = số mol O2 = 0,01 mol

 Theo ptpư (3) số mol Cl2 =giải phĩng do p/ứng (3) = 2.0,01 = 0,02 mol

 Theo ptpư (4) số mol Cl2 (4) = 0,01 mol Tổng số mol Cl2 giải phĩng = 0,02 + 0,01= 0,03 < 1,79222, 4 < 0,08

Vậy cĩ xảy ra phản ứng (2) số mol KMnO4 cịn lại sau phản ứng nhiệt phân:

⇒ Theo Pư (2) số mol KMnO4 2/5 số mol Cl2 = 2/5(,0,8 – 0,02 -0,01) = 0,02 mol

Vậy m = 0,04.158 = 6,32g

b) Tính V: Theo các ptpư: (2),(3),(4) số mol HCl = 0,02.8 + 0,01.4 = 0,28(mol) Thể tích dung dịch HCl 0,5M là: V = 0, 28

0,5 = 0,56 lít = 560ml Bài 7:

2

n+

O2 → nCO2↑ + (n+1) H2O (1) Gọi số mol của CnH2n+2 là a mol, số mol của O2 là :3a.tổng số mol của A là 4a

Hỗn hợp khí B cĩ:na mol CO2 và [3a –a (3n+1) :2] mol O2 dư

Tổng số mol của B là :na + [3a –a (3n+1) :2] = 2,5a – 0,5an

Theo đầu bài 2,5a – 0,5an = 4a : 2 ⇒ n = 1 ⇒ Vậy cơng thức phân tử của hydrocacbon là CH4.

b) Số mol O2 dưlà: a mol

MA = (16a + 32,3a) : (a +3a) = 28; MB = (44a + 32a) : a + a = 38 ⇒ dB/A = 38 :28 =1,36 c) Số mol Ba(OH)2 = 0,2.1 = 0,2mol; Số mol BaCO3 = 29,55 : 197 = 0,15 mol

Xét 2 trường hợp:

 Trường hợp 1: Chỉ xảy ra P/ứng: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O (2)

Số mol Ba(OH)2 = nCO2 = nBaCO3 = 0,15 mol

Theo PTHH: CH4 + O2 → CO2↑ + H2O (3); nCH4 = nCO2 = 0,15 mol

nO2 ban đầu = 3 x 0,15 = 0,45mol; tổng số mol hỗn hợp khí Z = 0,15 +0,45 =0,6mol

 Trường hợp 2:Xảy ra 2 phản ứng sau:

Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O (4 ); Ba(OH)2 + CO2 → Ba(HCO3)2 (5) Theo (4) số mol Ba(OH)2 = nCO2 = nBaCO3 = 0,15mol nBa(OH)2 (5) = 0,2 – 0,15 = 0,05mol

Do đĩ số mol CO2 =2 x0,05 = 0,1 mol Suy ra tổng số mol CO2 ở (4) & (5) = 0,15 + 0,1 = 0,25 Theo PTHH (3) nCH4 = nCO2 = 0,25mol; Suy ra số mol O2 ban đầu là: 3 x 0,25 = 0,75 mol Tổng số mol hỗn hợp khí Z là:0,25 + 0,75 = 1mol

Hết