ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI - CẤP TỈNH. NĂM HỌC 2008-2009 MÔN THI: Hóa học (Thời gian làm bài 150 phút) Bài I (2,0điểm) Một hỗn hợp gồm 3 kim loại Na, Al và Fe. Nếu cho hỗn hợp vào nước cho đến khi phản ứng xong thì thu được V lít khí. Nếu cho lượng hỗn hợp đó vào dung dịch NaOH (dư) đến khi phản ứng xong thu được 7 4 V lít khí. Với lượng hỗn hợp đó cho vào dung dịch HCl (dư) đến khi phản ứng xong thì thu được 9 4 V lít khí 1. Viết các phương trình phản ứng xẩy ra. 2. Xác định tỷ lệ số mol các kim loại có trong hỗn hợp? Biết rằng khí thu được ở các trường hợp trên đều ở điều kiện chuẩn. Bài II: ( 2,5điểm ) 1. Hãy nêu và giải thích bằng phương trình phản ứng các hiện tượng xảy ra trong từng thí nghiệm sau : Cho CO 2 dư lội chậm qua dung dịch nước vôi trong (Có nhận xét gì về sự biến đổi số mol kết tủa theo số mol CO 2 ). Sau đó cho tiếp nước vôi trong vào dung dịch vừa thu được cho đến dư. 2. Một số dụng cụ (hoặc chi tiết máy) không thể sơn hoặc tráng men để bảo vệ kim loại. Nêu ngắn gọn qui trình được thực hiện để bảo vệ kim loại đối với những dụng cụ này. Bài III.(3,0điểm) Hòa tan hoàn toàn 22,4g bột sắt vào 500 ml dung dịch HCl 1,6M được dung dịch A. Đun nóng dung dịch A rồi sục khí Clo vào được dung dịch B, cho dung dịch NaOH (dư) vào dung dịch B thu được hỗn hợp kết tủa C. Sấy và nung kết tủa C trong không khí thu được lượng chất rắn có khối lượng giảm đi: 15,12% so với khối lượng kết tủa ban đầu. Tính nồng độ mol các chất có trong dung dịch B? Bài IV: (2,5điểm ) Hoà tan hỗn hợp A thu được từ sự nung bột Al và S bằng dung dịch HCl lấy dư thấy còn lại 0,04 gam chất rắn và có 1,344 lít khí bay ra ở (đktc). Cho toàn bộ khí đó đi qua dung dịch Pb(NO 3 ) 2 lấy dư, sau phản ứng thu được 7,17 gam kết tủa màu đen. Xác định phần trăm Al và S trước khi nung. Hết./. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG TỈNH Năm học 2008-2009. Môn Hóa học(thời gian làm bài 150 phút) Bài I: (2,0điểm) 1. Các phương trình phản ứng (1,0 điểm) - Khi cho hỗn hợp vào nước: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 ↑ (1) 2Al + 2H 2 O + 2NaOH → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ (2) - Khi cho hỗn hợp vào dd NaOH: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 ↑ (3) 2Al + 2H 2 O + 2NaOH → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ (4) - Khi cho hỗn hợp vào dd HCl: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2 ↑ (5) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 ↑ (6) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ (7) 2. Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Na, Al, Fe có trong hỗn hợp; Sau khi phản ứng kết thúc khí thoát ra là H 2 . Gọi n là số mol H 2 có trong V lít khí. ⇒ Số mol H 2 có trong 7 4 V lít là 7 4 n; (0,25điểm) có trong 9 4 V lít là 9 4 n Dựa vào pt (1) và (2) ta có : 3 0,5 2 2 x x n x n+ = ⇔ = (0,25điểm) Theo (3) và (4) ta có : 3 7 2 2 4 x y n+ = Thay x = 0,5n vào tính được y = n (0,25điểm) Theo (5), (6) và (7) ta có: 3 9 2 2 4 x y z n+ + = Thay x, y vào tính được z = 0,5n (0,25điểm) Vậy tỷ lệ số mol Na, Al, Fe có trong hỗn hợp là : 0,5n : n : 0,5n = 1:2:1 Bài II: (2,5 điểm ) 1. ( 1,5 điểm ) - Nước vôi trong đục dần, kết tủa trắng tăng dần đến tối đa ( max). Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O (1) - Sau một thời gian kết tủa tan trở lại, sau cùng trong suốt. (0,5 điểm) CaCO 3 + CO 2 dư + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2 (2) Nhận xét: Khi n = n ⇒ ↓ n = max (0,5 điểm) Khi n = 2n ⇒ ↓ n = 0 - Cho tiếp dd Ca(OH) 2 vào dd vừa thu được. Dung dịch lại đục ,kết tủa trắng xuất hiện trở lại, sau thời gian có tách lớp. (0,5 điểm) Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 → 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O (3) 2. Người ta thực hiện 5 bước sau: Mỗi bước 0,2 điểm x 5 = (1,0 điểm) Bước 1: Phun nước nóng lên đồ vật để tẩy các vết bẩn dễ tan. CO 2 Ca(OH) 2 CO 2 Ca(OH) 2 Bước 2: Nhúng đồ vật vào dung dịch kiềm để tẩy những vết bẩn có tính axit. Bước 3: Nhúng đồ vật vào dung dịch axit để trung hoà kiềm, đồng thời tẩy những vết bẩn có tính bazơ như oxit, hidroxit kim loại. Trong dung dịch axit có chứa chất kìm hãm để không làm hại kim loại. Bước 4: Cho đồ vật qua buồng phun nước sôi để tẩy rửa hết axit cũng như các chất bẩn còn bám trên kim loại. Bước 5: Nhúng đồ vật vào mỡ sôi để bảo vệ kim loại. Bài III.(3,0 điểm) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ (1) 22,4 56 0,4( ) 0,5 1,6 0,8( ) Fe HCl n mol n mol = = = × = ⇒ số mol HCl tham gia phản ứng vừa đủ, trong dung dịch B chỉ có FeCl 2 2FeCl 2 + Cl 2 0 t → 2FeCl 3 (2) (1,0 điểm) FeCl 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl (3) FeCl 2 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2NaCl (4) 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O 0 t → 4Fe(OH) 3 (5) 2Fe(OH) 3 0 t → Fe 2 O 3 + 3H 2 O (6) Theo phương trình phản ứng ta có: 0,4 mol Fe → 0,4 mol (FeCl 2 + FeCl 3 ) → 0,4mol(Fe(OH) 2 + Fe(OH) 3 ) → 0,4mol Fe(OH) 3 → 0,2mol Fe 2 O 3 Vậy khối lượng chất rắn thu được: 0,2 × 160 = 32g Nếu dd B chỉ có FeCl 3 thì kết tủa C là 0,4 mol Fe(OH) 3 tương ứng với (1,0 điểm) khối lượng 0,4 . 107 = 42,8g ⇒ Khối lượng chất rắn giảm 42,8 – 32 = = 10,8g ( gần bằng 26,4%) ⇒ Vô lý ⇒ dd B gồm (FeCl 2 + FeCl 3 ) Theo bài ra khối lượng kết tủa ban đầu là: 32 100% 37,7 (100 15,12)% × ≈ − g Gọi số mol FeCl 2 (tương ứng Fe(OH) 2 ) là x, số mol FeCl 3 (tương ứng Fe(OH) 3 ) là y ta có: 0,4 90 107 37,7 x y x y + =   + =  Giải hệ có kết quả: x = 0,3; y = 0,1 (1,0 điểm) 2 0,3 ( ) 0,6 0,5 M C FeCl M= = ; 3 0,1 ( ) 0,2 0,5 M C FeCl M= = Bài IV: ( 2,5 điểm) 2Al + 3S → Al 2 S 3 (1) T/h 1: Hỗn hợp A gồm: Al 2 S 3 và Al dư. (0,25 điểm) Theo gt A tdụng dd HCl dư, sp’còn 0,04 gam chất rắn (Vô lý): ⇒ T/h 1 loại T/h 2: Hỗn hợp A gồm: Al 2 S 3 và S dư. Al 2 S 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 S ↑ (2) H 2 S + Pb(NO 3 ) 2 → PbS ↓ + 2HNO 3 (3) (0,5điểm) n = 1,344 : 22,4 = 0,06mol Từ (3): n = n = 0,06mol (Vô lý) : T/h 2 loại H 2 S H 2 S 7,17 0,03 239 mol = ≠ PbS Vậy T/h 3: Hỗn hợp A phải gồm:Al 2 S 3 , Aldư, Sdư.( pứ xảy ra không h/toàn) 2Al dư + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 ↑ (2 / ) Ta có: n = 0,06mol; m = 0,04gam (0,25điểm) Từ (3): n = 0,03mol n = 0,06 - 0,03 = 0,03mol Từ (1,2): n = 1 3 n = 0,03 : 3 = 0,01mol (0,25 điểm) Từ (1): n = 2n = 2 . 0,01 = 0,02mol (0,25 điểm) n = 3n = 3 . 0,01= 0,03mol (0,25 điểm) Từ (2 / ): n = n = . 0,03 = 0,02mol (0,25 điểm) m = ( 0,02 + 0,02 ). 27 = 1,08 gam m = 0,03.32 + 0,04 = 1 gam Vậy : % m = = 51,92% (0,25 điểm) % m = 48,08% (H 2 S, H 2 ) Sdư H 2 S H 2 Al 2 S 3 H 2 S Al pư Al 2 S 3 S pư Al 2 S 3 Al dư 3 2 H 2 3 2 Al bđ S bđ m hh = 1,08 + 1 = 2,08 (g) Al bđ 1,08 100 2,08 × S bđ (0,25 điểm) . dd NaOH: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 ↑ (3) 2Al + 2H 2 O + 2NaOH → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ (4) - Khi cho hỗn hợp vào dd HCl: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2 ↑ (5) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 ↑ (6) Fe. phút) Bài I: (2, 0điểm) 1. Các phương trình phản ứng (1,0 điểm) - Khi cho hỗn hợp vào nước: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 ↑ (1) 2Al + 2H 2 O + 2NaOH → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ (2) - Khi cho hỗn hợp vào dd. chỉ có FeCl 2 2FeCl 2 + Cl 2 0 t → 2FeCl 3 (2) (1,0 điểm) FeCl 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl (3) FeCl 2 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2NaCl (4) 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O 0 t →