Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện huyện đức cơ năm học: 2009 – 2010 môn thi: hóa học

PHÒNG GD – ĐT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN HUYỆN ĐỨC CƠ NĂM HỌC: 2009 – 2010 Đề chính thức MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu 1: Hoàn thành phương trình hóa học theo sơ đồ phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng , nếu có). A (2) B (3) C (1) CaCO3 (4) CaSO4 (5) D (6) E (7) F Biết rằng phản ứng (1) và (5) là phản ứng phân hủy; phản ứng (2) và (6) là phản ứng kết hợp; các phản ứng còn lại là các phản ứng trao đổi. A, B, C, D, E và F là những chất khác nhau. Câu 2: Chỉ dùng thêm một cặp dung dịch (Ba(NO3)2 và HNO3 ) hãy nhận biết ba dung dịch hỗn hợp sau: (NaHCO3 và Na2CO3), (NaHCO3 và Na2SO4), (Na2CO3 và Na2SO4). Hãy viết các phương trình hóa học (nếu có). Câu 3: A, B, C là các hợp chất vô cơ của một kim loại, khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng, A tác dụng với B tạo thành C. Nung nóng B ở nhiệt độ cao thì thu được chất rắn C, hơi nước và khí D. D là chất khí nặng hơn không khí và là nguyên nhân chủ yếu gây ra hiệu ứng nhà kính làm khí hậu của Trái đất ấm dần lên. D tác dụng với A cho ra B hoặc C. a. Xác định công thức hóa học của A, B, C. Viết các phương trình hóa học. b. Khi nào A tác dụng với D chỉ tạo thành C hoặc B? Khi nào tạo thành hỗn hợp của B và C? Câu 4: Dẫn 2,24 lít khí CO (ở đktc) qua một ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxít kim loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia sản phẩm thu được thành hai phần bằng nhau. Phần thức nhất được hòa tan vào trong dung dịch HCl dư thu được 0.672 lít khí H2 (ở đktc). Phần thứ hai được ngâm kỹ trong 400 ml dung dịch NaOH 0.2M. Để trung hòa hết NaOH dư phải dùng hết 20 ml dung dịch axít HCl 1M. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. Câu 5: Cho một mẫu kim loại M tác dụng hết với dung dịch HCl thu được dung dịch A. Sau đó dẫn khí clo qua dung dịch A được dung dịch B chứa 100g hỗn hợp hai muối MCl2 và MCl3. Cho toàn bộ dung dịch B vào dung dịch NaOH lấy dư. Biết khối lượng của muối MCl2 bằng 0,5 lần khối lượng mol của kim loại M và khối lượng của M(OH)2 là 19,8g. Viết các phương trình phản ứng và xác định tên kim loại M. b. Tính % khối lượng của 2 muối trong hỗn hợp. ……………..Hết……………… Họ và tên: ……………………….. Số báo danh:……………… (Thí sinh được sử dụng máy tính bỏ túi và bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học) ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học 2009 - 2010 Câu 1: ( 3,5 điểm) Mỗi pthh đúng được 0,5 điểm Hoàn thành sơ đồ biến hóa: (1) CaCO3(r) t0 CaO(r) (A) + CO2(k) (2) CaO(r) + H2O(l) -> Ca(OH)2(dd) (B) (3) Ca(OH)2(dd) + 2HCl(dd) -> CaCl2(dd) (C) + 2H2O(l) (4) CaCO3(r) + H2SO4(dd) -> CaSO4(dd) + CO2(k) + H2O(l) (5) CaCO3(r) t0 CaO(r) + CO2(k) (D) (6) CO2(k) + NaOH(dd) -> NaHCO3(dd) (E) (7) NaHCO3(dd)+ KOH(dd)-> NaKCO3(dd) (F) + H2O(l) Câu 2: ( 4,5 điểm) Lấy mỗi dung dịch hỗn hợp của 3 cặp chất một ít làm mẫu thử và đánh số thứ tự tương ứng. - Cho Ba(NO3)2 vào từng dung dịch, lọc lấy kết tủa cho tác dụng với HNO3, nước lọc cũng cho tác dụng với HNO3. (0,25 điểm) + Cho Ba(NO3)2 vào từng dung dịch, cả 3 mẫu thử của 3 dung dịch hỗn hợp đều xuất hiện kết tủa trắng. (0,25 điểm) + Lọc lấy kết tủa của 3 mẫu thử cho tác dụng với HNO3, nước lọc cũng cho tác dụng với HNO3. (0,25 điểm) Mẫu thử nào thấy kết tủa có khí sủi bọt, nước lọc cũng xuất hiện khí bay lên là dung dịch của hỗn hợp (NaHCO3 và Na2CO3). (0,25 điểm) Pthh: Na2CO3(dd) + Ba(NO3)2 -> BaCO3(r) + 2NaNO3(dd) (0,5 điểm) Kết tủa: BaCO3(r) + 2HNO3(dd) -> Ba(NO3)2(dd) + H2O(l) + CO2(k) (0,5 điểm) Nước lọc: NaHCO3(dd)+ HNO3(dd) -> NaNO3 (dd) + H2O(l) + CO2(k) (0,5 điểm) Mẫu thử nào thấy kết tủa không có hiện tượng gì xảy ra, nước lọc xuất hiện khí bay lên là dung dịch của hỗn hợp (NaHCO3 và Na2SO4). (0,25 điểm) Pthh: Na2SO4(dd) + Ba(NO3)2 -> BaSO4(r) + 2NaNO3(dd) (0,5 điểm) Kết tủa: BaSO4(r) + HNO3(dd) -> Không tác dụng. (0,25 điểm) Nước lọc: NaHCO3(dd)+ HNO3(dd) -> NaNO3 (dd) + H2O(l) + CO2(k) Mẫu thử nào thấy kết tủa có hiện tượng tan một phần, nước lọc không có hiện tượng gì xảy ra là dung dịch của hỗn hợp (Na2CO3 và Na2SO4). (0,25 điểm) Pthh: Na2SO4(dd) + Ba(NO3)2 -> BaSO4(r) + 2NaNO3(dd) Na2CO3(dd) + Ba(NO3)2 -> BaCO3(r) + 2NaNO3(dd) Kết tủa: (BaCO3(r) + BaSO4(r)) + HNO3(dd) -> Chỉ tan một phần ( BaCO3 tác dụng với HNO3, BaSO4 không tác dụng). (0,5 điểm) Pthh: BaCO3(r) + 2HNO3(dd) -> Ba(NO3)2(dd) + H2O(l) + CO2(k) Nước lọc: (NaNO3, Ba(NO3)2 dư) + HNO3 -> Không tác dụng. (0,25 điểm) Câu 3: ( 4 điểm) a. Xác định công thức hóa học của A, B, C. Viết các phương trình hóa học. - Các hợp chất A, B, C là các hợp chất của Na, vì cho ra ngọn lửa màu vàng đặc trưng. (0,25 điểm. ) - Khí D là khí CO2, nung nóng B thu được CO2, H2O và C => B là NaHCO3 và C là Na2CO3. (0, 5 điểm) - A tác dụng với B (NaHCO3) tạo thành C (Na2CO3) => A là NaOH. (0,25 điểm) Pthh: NaOH(dd) + NaHCO3(dd) -> Na2CO3(dd) + H2O(l) (0,5 điểm) 2NaHCO3(r) to Na2CO3(r) + H2O(h) + CO2(k) (0,5 điểm) - Khí CO2 tác dụng với NaOH tạo ra Na2CO3, NaHCO3 hay hỗn hợp 2 muối theo các pthh: (0,25 điểm) CO2(k) + 2NaOH(dd) -> Na2CO3(dd) + H2O(l) (0,5 điểm) CO2(k) + NaOH(dd) -> NaHCO3(dd) (0,5 điểm) b. Khi nào A tác dụng với D chỉ tạo thành C hoặc B? Khi nào tạo thành hỗn hợp của B và C? - Khi số mol NaOH lớn hơn hoặc bằng 2 lần số mol CO2 thì chỉ tạo thành Na2CO3 (C). (0,25 điểm) - Khi số mol NaOH nhỏ hơn hoặc bằng số mol CO2 thì chỉ tạo thành NaHCO3 (B). (0,25 điểm) Số mol NaOH lớn hơn hoặc bằng số mol CO2 và nhỏ hơn hoặc bằng 2 lần số mol CO2 thì tạo ra hỗn hợp 2 muối B và C. (0,25 điểm) Câu 4: (4,5 điểm) a. Số mol của CO là: nCO = = (0,25 điểm) Gọi x là số mol của CuO có trong hỗn hợp và y là số mol của Fe3O4 có trong hỗn hợp. Khi cho hỗn hợp đi qua CO nung nóng thì chỉ có: CuO(r) + CO(k) to Cu (r) + CO2(k) (1) (0,25 điểm) mol: x x x Fe3O4 (r) + 4CO(k) to 3Fe(r) + 4CO2(k) (2) (0,25 điểm) mol: y 4y 3y Theo phương trình (1) và (2) ta có: x + 4y = 0,1 (*) Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO, do vậy hỗn hợp chất rắn thu được sau khi phản ứng gồm Al2O3, Cu và Fe. (0,25 điểm) - Phần 1: Chỉ có Fe và Al2O3 tham gia phản ứng với axit HCl theo phương trình: Fe(r) + 2HCl(dd) FeCl2(dd) + H2(k) (3) (0,25 điểm) mol: = 0,03 (**) => y = 0,02 (mol) (0,25 điểm) Thay y = 0,02 vào (*), giải ra ta được x = 0,02 (mol) (0,25 điểm) Al2O3(r) + 6HCl(dd) 2AlCl3(dd) + 3H2O(l ) (4) (0,25 điểm) - Phần 2: Chỉ có Al2O3 tham gia phản ứng với NaOH dư. Số mol của NaOH lúc ban đầu là: n = CM. V = 0,2 x 0,4 = 0,08 (mol) (0,25 điểm) Số mol của HCl là: n = CM. V = 1 x 0,02 = 0,02 (mol) (0,25 điểm) Vì NaOH còn dư được trung hòa với axit clohidric theo phương trình: NaOH(dd)dư + HCl(dd) -> NaCl(dd) + H2O(l) (5) (0,25 điểm) mol: 0,02 0,02 Do vậy, số mol NaOH tham gia phản ứng với Al2O3 là: 0,08 – 0,02 = 0,06 (mol) (0,25 điểm) Phương trình: Al2O3(r) + NaOH(dd) 2 NaAlO2(dd) + H2O(l) (6) (0,25 điểm) mol: 0,03 0,06 Số mol Al2O3: nAl2O3 = n NaOH = = 0,03 (mol) Số mol Al2O3 có trong hỗn hợp ban đầu là: 0,03 x 2 = 0,06 (mol). (0,25 điểm) b. Thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. khối lượng của hỗn hợp là: 0,006 x 102 + 0,02 x 80 + 0,02 x 216 = 12,04 (gam) (0,25 điểm) % Al2O3 = x100% = 50,83% (0,25 điểm) % CuO = x100% = 13,29% (0,25 điểm) % Fe3O4 = x100% = 35,88% (0,25 điểm) Câu 5: (3,5 điểm) a. - Pthh: M + 2 HCl -> MCl2 + H2 (0,25 điểm) 2MCl2 + Cl2 -> 2MCl3 (0,25 điểm) MCl2 + 2NaOH -> M(OH)2 + 2NaCl (0,25 điểm) MCl3 + 3NaOH -> M(OH)3 + 3NaCl (0,25 điểm) - Xác định kim loại M: Gọi M là khối lượng mol nguyên tử của kim loại M. Theo đề bài ta có: Khối lượng MCl2 = 0,5. M => Số mol MCl2 = (0,25 điểm) Số mol M(OH)2 = (0,25 điểm) Theo pthh: MCl2 + 2NaOH -> M(OH)2 + 2NaCl (1) mol: Từ phương trình (1) => Số mol của MCl2 = số mol của M(OH)2 ó = => M2 – 5,6 .M – 2811,6 = 0 Giải phương trình ta được : M1 = 56; M2 = - 50 (loại) (0, 5 điểm) Vậy kim loại M là Fe. (0,25 điểm) b. Số mol Fe(OH)2 = (0,25 điểm) Từ phương trình (1) -> Số mol FeCl2 = số mol Fe(OH)2 = 0,22 (mol) (0,25 điểm) Khối lượng FeCl2 = 0,22 . 127 = 27,94 g. (0,25 điểm) % FeCl2 = (m FeCl2 . 100%) / m hỗn hợp = (0,25 điểm) % FeCl3 = 100% - % FeCl2 = 72,96% (0,25 điểm) Lưu ý: Ở câu 1: Nếu hs lấy pthh khác, đúng cũng cho điểm tương đương như các pthh trên. Câu 1, 2: Nếu pthh hóa học viết đúng nhưng chưa cân bằng hoặc không ghi trạng thái, cho ½ số điểm của phương trình đó. Các pthh còn lại, không ghi trạng thái vẫn cho đúng số điểm. * Giáo viên ra đề: LÊ THỊ THÚY HẢI Trường PTDT Nội trú Đức Cơ.