ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP THCS CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút (không kể phát đề) Câu : (3,0 điểm) Nêu tượng viết phương trình phản ứng xảy (nếu có) khi: a Cho khí CO2 lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 dư khí CO2, phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng b Cho khí SO2 lội từ từ vào dung dịch Brom, sau thêm dung dịch BaCl2 vào Trình bày phương pháp hóa học khác để điều chế Bazơ, phương pháp cho ví dụ Hãy dùng phương trình hóa học để giải thích khơng bón chung loại phân đạm: đạm NH4NO3, đạm sunfat (NH4)2SO4 urê CO(NH2)2 với vơi tro bếp (chứa K2CO3) Biết nước urê chuyển hóa thành amoni cacbonat (NH 4)2CO3 Câu : (4,0 điểm) Cho M kim loại Xác định chất B, C, D, E, M, X, Y, Z viết phương trình hóa học theo dãy biến hóa sau: +HCl B +X D M +NaOH +Z C t0 E đpnc M + Y+Z Người ta cho chất MnO 2, KMnO4, K2Cr2O7 tác dụng với HCl để điều chế khí Clo theo phương trình phản ứng sau: MnO2 + HCl -> MnCl2 + H2 O + Cl2 KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + H2 O + Cl2 K2Cr2O7 + HCl -> K2O + Cr2O3 + H2 O + Cl2 a) Hãy cân phản ứng b) Nếu muốn điều chế lượng khí Clo định chất ba chất tiết kiệm HCl c) Nếu chất có số mol tác dụng với HCl chất tạo nhiều Clo d) Nếu chất có khối lượng chất tạo nhiều Clo Câu : (2,0 điểm) Khơng dùng thêm thuốc thử khác, phân biệt dung dịch khơng màu: MgCl2, NaOH, NH4Cl, BaCl2, H2SO4 đựng lọ nhãn? Câu : (2, điểm) Cho hỗn hợp X có thành phần khối lượng sau: %MgSO4 = %Na2SO4 = 40%, phần lại MgCl2 Hòa tan a gam X vào nước dung dòch Y, thêm tiếp Ba(OH)2 vào Y dư thu (a+17, 962) gam kết tủa T Tìm giá trò a Nung T ngòai không khí đến khối lượng không đổi b gam chất rắn Z Tìm b Câu : (3,0 điểm) Hòa tan hồn tồn 14,2 gam hổn hợp X gồm MgCO muối cacbonat kim loại R vào dung dịch HCl 7,3% vừa đủ, thu dung dịch D 3,36 lít CO (đktc) Nồng độ MgCl2 dung dịch D 6,028% Xác định kim loại R thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp Câu : (3,0 điểm) Bình A chứa hỗn hợp dung dịch gồm a mol CuSO b mol FeSO4 Thực thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Cho c mol Mg vào bình A, sau phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối - Thí nghiệm 2: Cho c mol Mg vào bình A, sau phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối - Thí nghiệm 3: Tiếp tục cho thêm c mol Mg vào bình A, sau phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối Tìm mối quan hệ a, b c thí nghiệm Câu : (3,0 điểm) Nung 16,8 gam hỗn hợp X gồm MgCO CaCO3 đến khối lượng khơng đổi Dẫn tồn khí thu vào 180ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu 33,49gam kết tủa Tính thành phần phần trăm khối lượng chất có hỗn hợp X ( Học sinh được phép sử dụng bảng t̀n hoàn các ngun tớ hoá học) ĐÁP ÁN Câu1 : (2,0 điểm) 1a) Cho khí CO2 lội từ từ qua dd Ba(OH)2 dư CO2, phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng thấy tượng sau: Dung dịch Ba(OH)2 suốt bị vẩn đục, sau kết tủa tan dung dịch suốt CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O BaCO3 + CO2 + H2O  Ba(HCO3)2 Lấy dung dịch đem đun nóng thấy xuất kết tủa trắng (sủi bọt khí, kết tủa trắng) t0 Ba(HCO3)2  → BaCO3 + CO2 + H2O 1b) Cho khí SO2 lội từ từ qua dd Br thấy màu da cam Br nhạt dần hẳn Sau thêm dd BaCl vào có kết tủa trắng xuất hiện: SO2 + Br2 + 2H2O  2HBr + H2SO4 H2SO4+ BaCl2  BaSO4 + 2HCl 2) Các phương pháp điều chế Bazơ - Kim loại tác dụng với nước 2Na + H2O -> 2NaOH + H2 - Oxit ba zơ tác dụng với nước CaO + H2O - > Ca(OH)2 - Kiềm tác dụng với muối tan KOH + FeCl2 -> Fe(OH)2 + 2KCl - Điện phân muối có màng ngăn : 2KCl + 2H2O Điện phân Có màng ngăn 2KOH + H2 + Cl2 - Điều chế Hiđrơ lưỡng tính cho muối ngun tố lưỡng tính tác dụng với NH4OH (hoặc kiềm vừa đủ) AlCl3 + 3NH4OH -> Al(OH)3 + 3NH4Cl ZnSO4 + 2NaOH - > Zn(OH)2 + Na2SO4 3) * Nếu bón chung với vơi : 2NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2NH3 ↑ + 2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2NH3 ↑ + 2H2O (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2O * Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3) 2NH4NO3 + K2CO3 → 2KNO3 + H2O + CO2 ↑ + 2NH3 ↑ (NH4)2SO4 + K2CO3 → K2SO4 + H2O + CO2 ↑ + 2NH3 ↑ (NH4)2CO3 + K2CO3 → 2KHCO3 + 2NH3 ↑ Như bón chung phân đạm với vơi tro bếp ln bị thất đạm giải phóng NH3 Câu : (4,0 điểm) 1) B: AlCl3; C: NaAlO2; D: Al(OH)3; E: Al2O3; M:Al; X: KOH; Y: CO2; Z: H2O 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2 AlCl3 + 3KOH  Al(OH)3 + 3KCl NaAlO2 + CO2 + 2H2O  Al(OH)3 + NaHCO3 t0 2Al(OH)3  → 2Al2O3 + 3H2O dpnc 2Al2O3  → 4Al + 3O2 2) Cân PTPƯ MnO2 + 4HCl  MnCl2 + 2H2O + Cl2 2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 K2Cr2O7 + 6HCl  K2O + Cr2O3 + 3H2O + 3Cl2 a) Lượng HCl cần để tạo mol Cl2: MnO2 : 4; KMnO4 : 16/5; K2Cr2O7 : 6/3 Kết luận : Dùng K2Cr2O7 tiết kiệm HCl ( Trường hợp khơng cần cân bắng PTPU giải được) b) Số mol Cl2 tạo thành dùng mol chất MnO2 :1; KMnO4 : 5/2; K2Cr2O7 :3 Kết luận: Nếu chất có số mol dùng K2Cr2O7 tạo nhiều Clo c) Khối lượng chất cần để tạo mol Cl2: MnO2:(16.2+55)=87; KMnO4: 2(39+55+16.4)/5 = 63,2; K2Cr2O7 : 39.2 +52.2 + 16.7/ = 98 Kết luận : Để tạo mol Cl2 KMnO4 cần khối lượng hay chất có khối lượng KMnO4 tạo nhiều Clo Câu 3: (2,0 điểm) Nhỏ dd vào mẫu thử dung dịch lại, sau hồn tất lần thí nghiệm ta bảng sau: MgCl2 NaOH NH4Cl BaCl2 H2SO4 MgCl2 ↓ NaOH ↓ ↑ NH4Cl ↑ BaCl2 ↓ H2SO4 ↓ Kết luận 1↓ 1↓; 1↑ 1↑ 1↓ 1↓ Từ bảng ta thấy: - Nếu tạo lần kết tủa lần khí mùi khai bay dd nhỏ vào NaOH Mẫu thử tạo kết tủa trắng dd MgCl2 Mẫu thử tạo khí mùi khai bay NH4Cl - Còn lại dd BaCl2 H2SO4 cho lần kết tủa trắng - Dùng kết tủa Mg(OH)2 (sản phẩm nhỏ NaOH vào MgCl2), cho vào mẫu lại Mẫu hòa tan kết tủa dd H2SO4 Dung dịch lại BaCl2 2NaOH + MgCl2  2NaCl + Mg(OH)2 NaOH + NH4Cl  NaCl + NH3 + H2O BaCl2 + H2SO4  BaSO4 + 2HCl Mg(OH)2 + H2SO4  MgSO4 + 2H2O Câu : (2,0 điểm) MgSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + Mg(OH)2 ↓ Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NaOH ↓ MgCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Mg(OH)2 ↓ m BaSO4 + mMg(OH)2 = a + 17, 962 2, 33a (40/12000 + 40/142000 + 20/ 9500 = a + 17, 962 Giải phương trình, ta có: a = 24 gam to Mg(OH)2  → MgO + H2O B = (24 + 17, 962) – 18, 24 (40/12000 + 20/9500) = 39, (gam) Câu : (3,0 điểm) Phương trình phản ứng 2HCl + MgCO3  MgCl2 + H2O + CO2 2mol 1mol 1mol (1)  2RCla + aH2O + aCO2 (2) 2aHCl + R2(CO3)a 2amol 2mol amol nCO2 =3,36/22,4 = 0,15 mol Từ (1) (2) ta thấy nHCl =2nCO2 = 2*0,15 =0,3mol mHCl = 0,3 * 36,5 = 10,95 g mdd HCl 7,3% đem dùng: (10,95* 100)/7,3=150 g Theo định luật bảo tồn khối lượng từ (1) (2) ta có: mX + mddHCl = mD + mCO2 mD = mX + mddHCl mCO2 = 14,2 + 150 – ( 0,15 x 44) = 157,6g MgCl 100 = 6.028 Khối lượng MgCl2: 157,6 mMgCl2 = 9,5g ; nMgCl2 = 9,5:95= 0,1mol Theo (1) nMgCO3 = nMgCl2 = 0,1mol , mMgCO3 = 0,1x 84= 8,4g  mR2(CO3)a = 14,2- 8,4 = 5,8g nCO2 (1) = nMgCl2 = 0,1mol => nCO2 (2) = 0,15 – 0,1 = 0,05mol Từ (2) ta có nR2(CO3)a = 0,05 mol a 0,05 (2 R + 60a ) = 5,8 mR2(CO3)a a giải ta có: R= 28a Biện luận: a R 28 56 84 Nghiệm hợp lí: a=2 ; R = 56 => R Fe, tính % (Giải cách khác hợp lí cho trọn điểm) Câu : (3,0 điểm) Vì độ hoạt động kim loại Mg > Fe > Cu nên phản ứng xảy thứ tự Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu (1) a a Mg + FeSO4 = MgSO4 + Fe (2) b b Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối là: MgSO4, CuSO4 FeSO4 Chứng tỏ CuSO4 dư Như thí nghiệm xảy phản ứng (1) c< a - Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối MgSO4, FeSO4.lúc CuSO4 hết, FeSO4 dư.Trong thí nghiệm xảy (1) (1) (2).Lúc a ≤ 2c < a + b - Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa muối MgSO lúc CuSO4 FeSO4 hết Mg vừa đủ thừa.Trong thí nghiệm xảy (1) (2).Lúc 3c ≥ a+b Câu : (3,0 điểm) Số mol Ba(OH)2 = 0,18 (mol) Số mol BaCO3 = 0,17 (mol) t MgCO3 → o MgO + CO2 xmol xmol to CaCO3 → CaO + CO2 ymol ymol ta có : 84a + 100b = 16.8 (I ) Vì n BaCO3  n Ba (OH ) nên tốn xảy trường hợp : * TH1 : Thiếu CO2, dư Ba(OH)2 CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,17mol 0,17mol Ta có : x +y = 0,17 (II) Từ (I) (II) ta có hệ phương trình : 84 x + 100 y = 16,8  x = 0,0125 ⇔   x + y = 0,17  y = 0,1575 Thành phần % muối : %MgCO3 = 6.25%; %CaCO3 = 93.75% * Trường hợp 2: dư CO2, kết tủa tan phần CO2 O,18mol + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,18mol 0,18mol CO2 + BaCO3 + H2O→ Ba(HCO3)2 0,01mol 0,01 mol Ta có : x +y = 0,19 (III) 84 x + 100 y = 16,8  x = 0,1375 ⇔   x + y = 0,19  y = 0,0525 Thành phần % muối : %MgCO3 = 68.75%; %CaCO3 =31.25% Lưu ý : - Phương trình phản ứng: sai cân hay thiếu điều kiện trừ ½ số điểm dành cho phương trình phản ứng - Bài tốn giải theo cách khác kết quả, lập luận hợp lý đạt điểm tối đa tính tốn nhầm lẫn dẫn đến kết sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung Nếu dùng kết sai để giải tiếp khơng chấm điểm phần Đề tui mới up lên, có gì sai sót mong anh em xá tơi nha , làm gấp quá