-Trong quá trình làm bài tập nhận biết, nếu thí sinh viết sai PTHH hoặc nhận biết mơ hồ; không có cơ sở khoa học chặt chẽ;nêu kết luận trước rồi mới trình bày hiện tượng sau; nhận biết [r]
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẬN 10 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn thi: HÓA HỌC
Năm học: 2012 - 2013
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian phát đề)
Câu 1 (4đ):
1.1 – Thả thanh nhôm vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) được khí A Hòa tan thuốc tím vào dung dịch HCl đậm đặc rồi đun nhẹ thấy thoát ra khí B Dẫn A và B vào một bình cầu chứa nước thu được dung dịch C Nung hỗn hợp dư gồm bột sắt và lưu huỳnh, sau đó hòa tan sản phẩm bằng dung dịch C được dung dịch D Cho D tác dụng với dung dịch KOH (dư) thấy có kết tủa E lắng xuống đáy bình Mở nút bình cầu, đem ra ngoài không khí một thời gian thì thấy E bắt đầu chuyển màu Lọc lấy kết tủa, đem nung nóng ở nhiệt độ cao được chất rắn F Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Viết tất cả phương trình hóa học cho thí nghiệm trên
1.2 – Ở 1000C, hòa tan hết a (mol) kali oxit khan vào m (g) dung dịch axit nitric được dung dịch bão hòa R Sau đó tiến hành làm lạnh dung dịch R xuống 200C thì thấy xuất hiện x (g) chất rắn kết tinh Biết nồng độ phần trăm của dung dịch bão hòa R ở 1000C và 200C lần lượt là 71,1% và 24,01% Hãy thiết lập biểu thức thể hiện mối quan hệ giữa
x và a, m
Câu 2 (4đ):
2.1 – Từ nguyên liệu ban đầu là hidro; oxi; muối ăn; carbonhydrat, viết phương trình hóa học điều chế soda và nước Gia – ven (Javel) Các phương tiện kĩ thuật xem như có đủ.
2.2 – Một hỗn hợp khí gồm các chất khí M, N, P, Q Biết M là thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên, N sinh ra khi đốt cháy quặng pyrit, P là khí thường được nạp vào các bình chữa cháy và Q là oxit không tạo muối có tỉ khối hơi so với amoniac là 1,647 Chứng minh sự tồn tại của các chất khí có trong hỗn hợp đã cho.
2.3 – Có 3 gói hóa chất mất nhãn chứa một trong các hỗn hợp chất rắn sau: kẽm và magie oxit; oxit sắt từ và đồng (II)
oxit; natri sunfua và đá vôi Chỉ dùng 2 dung dịch có khả năng trung hòa nhau để làm thuốc thử, trình bày phương
pháp hóa học nhận biết các gói bột trên.
Câu 3 (4đ):
3.1 – Ngâm 1 thanh kim loại được tạo thành từ nguyên tố K (hóa trị không đổi trong các hợp chất) khối lượng 2,4 (g) trong 80 (g) dung dịch CuSO4 có khối lượng riêng là 1,12 g/ml Sau một thời gian, lấy thanh kim loại ra, rửa nhẹ, cân nặng thì thấy khối lượng tăng 4 (g) Xác định tên của kim loại K và nồng độ mol của dung dịch muối đã dùng.
3.2 – Trộn hỗn hợp bột gồm nhôm và một oxit sắt T rồi đun nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm Phản ứng xảy
ra hoàn toàn thì thu được 91,2 (g) chất rắn Sau đó hòa tan vừa đủ chất rắn trên vào 500 ml dung dịch bari hidroxit 11,4% có khối lượng riêng là 1,2 g/cm3 Nếu cho T tác dụng với dung dịch axit nitric (đun nóng) thì xuất hiện duy nhất một sản phẩm khử không màu và hóa nâu ngoài không khí (tỉ khối hơi so với oxi là 0,9375) và n (g) muối Tìm giá trị của n ?
Câu 4 (4đ): Có 6 ống nghiệm được đánh số từ 1 đến 6 chứa một trong số dung dịch sau: soda, axit clohidric, bạc
nitrat, xút, nhôm clorua, bari clorua Hãy cho biết ống mang số nào đựng chất nào Biết rằng:
*Dung dịch (2) cho kết tủa trắng với dung dịch (1), làm sủi bọt khí khi gặp dung dịch (4).
*Dung dịch (4) tạo kết tủa trắng với dung dịch (3) đồng thời với dung dịch (5) nhưng có thêm khí xuất hiện.
*Dung dịch (1) cho kết tủa trắng với dung dịch (6) nhưng một lúc sau kết tủa hóa đen ngoài không khí.
*Dung dịch (5) tạo kết tủa trắng keo với dung dịch (6) dư nhưng sau đó kết tủa tan dần
Câu 5 (4đ):
5.1 – (P) là dung dịch xút, (I) là dung dịch axit sunfuric.
*Nếu rót 3 (l) dung dịch (P) vào 2 (l) dung dịch (I) thì sau phản ứng dung dịch mang tính kiềm với nồng độ 0,1M *Nếu rót 2 (l) dung dịch (P) vào 3 (l) dung dịch (I) thì sau phản ứng dung dịch mang tính axit với nồng độ 0,2M.
Nồng độ mol ban đầu của dung dịch (P) và (I) là bao nhiêu ?
5 2 – Đốt cháy hoàn toàn a (g) hỗn hợp khí S gồm 0,1 mol hidrocacbon A và 0,05 mol hidrocacbon B rồi dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 (đựng H2SO4 đặc), bình 2 (đựng dung dịch Ba(OH)2 dư) thì thấy khối lượng bình 1 tăng 9 (g) còn ở bình 2 xuất hiện 108,35 (g) kết tủa trắng Biết A, B có thể là ankan, anken hoặc ankin Xác định công thức phân tử của
A, B
HẾT
Trang 2ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG MÔN HÓA HỌC NĂM 2012-2013
*Hướng dẫn chấm thi:
-Nếu thí sinh cân bằng phương trình hóa học sai hoặc thiếu điều kiện phản ứng (nhưng không ảnh hưởng đến kết quả bài toán) thì trừ đi nửa điểm PT đó Còn viết sai CTHH khi cân bằng xem như không tính điểm.
-Trong quá trình làm bài tập nhận biết, nếu thí sinh viết sai PTHH hoặc nhận biết mơ hồ; không có cơ sở khoa học chặt chẽ;nêu kết luận trước rồi mới trình bày hiện tượng sau; nhận biết không theo yêu cầu đề bài (ví dụ đề bài yêu cầu nhận biết 2 thuốc thử có khả năng trung hòa nhau nhưng thí sinh không dùng hoặc dùng sai thuốc thử) thì xem như không chấm điểm toàn bài Nếu không nói “trích mẫu thử các chất ” thì trừ đi 0,5 đ
-Trong quá trình làm bài toán, không lập luận chặt chẽ thì tùy theo mức độ mà trừ; cân bằng PTHH sai hoặc đổi sai
số liệu bài toán dẫn đến sai toàn bài thì xem như không chấm điểm.
*Chú ý: Nếu thí sinh trình bày không giống trong biểu điểm nhưng chính xác, lập luận chặt chẽ thì vẫn được hưởng
trọn điểm tối đa
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Câu 1 (4đ):
1.1 – Viết PTHH:
2Al (r) + 6H2SO4 đặc, nóng Al2(SO4)3 (dd) + 3SO2 () + 6H2O (l)
(khí A)
2KMnO4 (r) + 16HCl đậm đặc đun nhẹ 2KCl (dd) + 2MnCl2 (dd) + 5Cl2 () + 8H2O (l)
(khí B)
SO2 (k) + Cl2 (k) + 2H2O (l) H2SO4 (dd) + 2HCl (dd)
(dung dịch C)
Fe (r) + S (r) t0 FeS (r)
FeS (r) + 2HCl (dd) FeCl2 (dd) + H2S ()
(Dung dịch D gồm có muối sắt (II) clorua, sắt (II) sunfat).
FeSO4 (dd) + 2KOH (dd) Fe(OH)2 () + K2SO4 (dd)
4Fe(OH)2 (r) + O2 (k) + 2H2O (l) 4Fe(OH)3 ()
2Fe(OH)3 (r) t0 Fe2O3 (r) + 3H2O (h)
(chất rắn F)
1.2 – Thiết lập biểu thức:
m K2O = 94a (g)
94a + m (g) = m dd R.
Ta có: S KNO3 (1000C) = (100 71,1) : (100-71,1) = 246 (g)
S KNO3 (200C) = (100 24,01) : (100 – 24,01) = 31,6 (g)
Xét độ tan của KNO3 ở 1000C:
y (g) KNO3 + x (g) dmH2O 94a + m (g) ddbh R
Xét độ tan của KNO3 ở 200C:
z (g) (94a + m) (g)
z = (94a + m) (g) Lượng chất rắn kết tinh: =x = y – z = (94a + m) (g)
Câu 2 (4đ):
2.1 – Điều chế soda (Na2CO3):
2H2 (k) + O2 (k) t0 2H2O
Cn(H2O)m + nO2 (k) t0
nCO2 () + mH2O (l) 2NaCl + 2H O điện phân có màng ngăn 2NaOH + Cl () + H ()
Trang 3(dung dịch bão hòa)
(soda)
Điều chế nước Javel (nước tẩy):
(nước Javel)
2.2 – Theo đề bài thì các chất khí M, N, P, Q lần lượt là: khí metan, khí sunfurơ, khí cacbonic và khí CO 4FeS2 + 11O2 t0 2Fe2O3 + 8SO2 ()
d Q / amoniac = MQ / M amoniac = 1,647 MQ = 28 (g) (CO)
Phương pháp chứng minh sự tồn tại:
Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch nước brom, nếu thấy dd brom bị nhạt màu (hoặc mất màu) chứng tỏ có khí sunfurơ.
SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4
Dẫn tiếp phần còn lại qua dd nước vôi trong có dư , nếu xuất hiện kết tủa trắng chứng tỏ có khí cacbonic.
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 () + H2O
Tiếp tục cho hỗn hợp qua bột đồng (II) oxit nung nóng, nếu bột CuO từ màu đen chuyển sang màu đỏ (Cu) chứng tỏ có khí CO.
CuO + CO t0 Cu + CO2 ()
Còn lại là metan (không hề có phản ứng gì hết).
*Cho mẫu thử của từng gói bột tác dụng với dd NaOH dư.
+Nếu xuất hiện bọt khí hh Zn + MgO.
+Không hiện tượng là hh Fe3O4 + CuO và hh Na2S và CaCO3.
*Cho các mẫu thử còn lại tác dụng với dd HCl dư.
Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
PTHH: Na2S + H2SO4 Na2SO4 + H2S ()
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 () + CO2 () + H2O
Câu 3 (4đ):
3 1 - Gọi n là hóa trị của kim loại K.
PTHH: 2K + nCuSO4 K2(SO4)n + nCu ()
2K 64n tăng = 64n – 2K (g)
tăng = 4 (g)
Theo đề bài: m K = 2,4 (g)
Biện luận:
Vậy K là kim loại magie (Mg) hóa trị II.
Mg (r) + CuSO4 (dd) MgSO4 (dd) + Cu ()
24 160 (g)
2,4 16 (g)
Trang 43.2 – Đặt công thức tổng quát của oxit sắt T là FexOy.
Chất rắn thu được gồm có Al2O3 và Fe.
CM dd Ba(OH)2 = (11,4 10 1,2):171 = 0,8M
n Ba(OH)2 = 0,8 0,5 = 0,4 (mol)
PTHH: Al2O3 (r) + Ba(OH)2 (dd) vừa đủ Ba(AlO2)2 (dd) + H2O (l)
0,4 0,4 (mol)
m Al2O3 = 0,4 102 = 40,8 (g)
m Fe = 91,2 – 40,8 = 50,4 (g) n Fe = 0,9 (mol)
PTHH: 2yAl (r) + 3FexOy (r) t 0 yAl2O3 (r) + 3xFe (r) (*)
2y 3 y 3x (mol)
0,4 0,9 (mol)
Theo (*) ta có hệ thức: 0,9y = 1,2x
=
Vậy T là Fe3O4 (oxit sắt từ)
8Al (r) + 3Fe3O4 (r) t 0 4Al2O3 (r) + 9Fe (r)
0,3 0,4 0,9 (mol)
m Fe3O4 = 0,3 56 = 16,8 (g)
Gọi X là khí thoát ra khi cho oxit sắt từ tác dụng với dd HNO3 ( X có thể là một trong các khí N2, NO, NO2 hoặc N2O).
PTHH: 3Fe3O4 (r) + 28HNO3 (dd) t0 9Fe(NO3)3 (dd) + NO () + 14H2O (l)
168 2178 (g)
16,8 217,8 (g)
Vậy n = m Fe(NO3)3 = 217,8 (g)
Câu 4 (4đ):
Theo đề bài ta thấy rằng:
*Dung dịch (1) cho kết tủa trắng với dung dịch (6) nhưng một lúc sau kết tủa hóa đen ngoài không khí *Dung dịch (5) tạo kết tủa trắng keo với dung dịch (6) dư nhưng sau đó kết tủa tan dần
(6) là NaOH, (1) là AgNO3 và (5) là AlCl3.
2AgOH Ag2O ( màu đen) + H2O
AlCl3 + 3NaOH dư Al(OH)3 () + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
*Dung dịch (4) tạo kết tủa trắng với dung dịch (3) đồng thời với dung dịch (5) nhưng có thêm khí xuất hiện.
(4) là Na2CO3 và (3) là BaCl2.
PTHH: Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 () + 2NaCl
3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O 6NaCl + 2Al(OH)3 () + 3CO2 ()
*Dung dịch (2) cho kết tủa trắng với dung dịch (1), làm sủi bọt khí khi gặp dung dịch (4).
(2) là HCl.
2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 () + H2O.
Câu 5 (4đ):
5.1 – PTHH: 2NaOH (dd) + H2SO4 (dd) Na2SO4 (dd) + 2H2O (l) (*)
2 1 1 (mol)
Theo đề bài: V1 + V2 = 5 (lít)
TH1: n NaOh dư = 0,1 5 = 0,5 (mol)
TH2: n H2SO4 dư = 0,2 5 = 1 (mol)
Gọi x,y lần lượt là CM ban đầu của dd NaOH, dd H2SO4.
Ở TH1: n NaOH tham gia phản ứng = (3x – 0,5) (mol)
n H SO = 2y (mol)
Trang 5Theo (*) ta có: (3x – 0,5):2 = 2y
3x- 0,5 = 4y
n NaOH = 2x
Theo (*) ta có: 2(3y – 1) = 2x
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình 2 ẩn:
3x – 4y = 0,5
3y – x = 1
(Phần này TS phải trình bày cách giải chi tiết, nếu chỉ ghi hệ và đáp án của ẩn thì trừ 90% số điểm) Giải hệ ta được x = 1,1 và y = 0,7
5.2 –
1 Khi đốt hidrocacbon thì sản phẩm chỉ có CO2 và H2O.
PTHH: CO2 (k) + Ba(OH)2 (dd) dư BaCO3 () + H2O (l)
0,55 0,55 (mol)
2 Đặt CTTQ của A, B lần lượt là CxHy và CnHm (x, n 4) Ta có
0,1 0,1x 0,05y (mol)
n CO2 = 0,1x + 0,05n = 0,55 (mol)
Ta có các cặp nghiệm sau:
Ta chọn cặp nghiệm x = 4 và n = 3 (thỏa x, n 4)
Vì n H2O < n CO2 nên phải có ít nhất 1 ankin.
TH1: A là ankin (C4H6) thì m A = 0,1 54 = 5,4 (g)
m B = 7,6 – 5,4 = 2,2 (g)
M B = 2,2 : 0,05 = 44 hay C3Hm = 44 m = 8.
Vậy B là C3H8.
TH2: B là ankin (C3H4) thì m B = 0,05 40 = 2 (g)
m A = 7,6 – 2 = 5,6 (g)
M A = 5,6 : 0,1 = 56 hay C4Hy = 56 y = 8.
Vậy A là C4H8.
Vì n CO2 – n H2O = 0,55 – 0,5 = 0,05 0,1 + 0,05 = 0,15
Vậy A là C4H8 (butilen) và B là C3H8 (propane).