[ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] Câu 1: (3,0 điểm) Thực ba thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Hòa tan 56 gam Fe 500 gam dung dịch H2SO4 20% thu V1 lít khí X - Thí nghiệm 2: Cho 4,74 gam KMnO4 vào 200 ml dung dịch HCl 0,8M thu V2 lít khí Y - Thí nghiệm 3: Nung 95,95 gam KNO3 nhiệt độ cao thu V3 lít khí Z Viết phương trình phản ứng xảy thí nghiệm Xác định giá trị V1, V2, V3 Nêu phương pháp sử dụng để thu khí X, Y, Z phòng thí nghiệm Trộn ba khí X, Y, Z với lượng cho vào bình kín, sau bật tia lửa điện để thực phản ứng đưa bình nhiệt độ phòng thu dung dịch A Tính nồng độ phần trăm chất tan dung dịch A (Biết phản ứng xảy hồn tồn, thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn) Hướng dẫn Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ 1,02 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O 0,03→ 0,16 0,05 KNO3 → KNO2 + ½ O2↑ 0,95→ 0,475 → V > V3 > V 2 Với H2: Cho Fe, Al, Zn vào dung dịch axit HCl H2SO4 loãng 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ Với Cl2: Cho KMnO4, MnO2, KClO3, H2O2 tác dụng với dung dịch HCl MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2↑ + 3H2O H2O2 + 2HCl → Cl2↑ + 2H2O Với O2: Nhiệt phân hợp chất giàu oxi: KMnO4, KClO3, H2O 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑ KClO3 → KCl + 1,5O2↑ H2 O2 → H2 O + ½ O ↑ Câu 2: (3,5 điểm) Axit sunfuric hóa chất có nhiều ứng dụng quan trọng kinh tế sản xuất phân bón, phẩm nhuộm, chế biến dầu mỏ, luyện kim Hàng năm, giới sản xuất gần 200 triệu axit sunfuric Ở Việt Nam, axit sunfuric sản xuất nhà máy supephotphat Lâm Thao từ quặng pirit (FeS2) phương pháp tiếp xúc Hãy trình bày cơng đoạn sản xuất viết phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn Pt: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑ V O SO2 + ½ O2   SO3↑ o 450 C Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] SO3 + H2O → H2SO4 Viết phương trình phản ứng hoàn thành sơ đồ sau : Biết A oxit kim loại dùng để khử chua đất trồng trọt, X oxit phi kim dùng để sản xuất nước giải khát có gaz, sản xuất sơđa Hướng dẫn Oxit kim loại dùng để khử chua cho đất là: CaO Oxit phi kim để sản xuất nước có gaz, soda là: CO2 Pt: to CaCO3  CaO + CO2↑ CaO + H2O → Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O to CaO + CO2  CaCO3 Ca(OH)2 + 2NaHCO3 → CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O to Ca(HCO3)2  CaCO3↓ + CO2↑ + H2O Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O Ca(NO3)2 + K2CO3 → CaCO3↓ + 2KNO3 CaCl2 + (NH4)2CO3 → CaCO3↓ + 2NH4Cl Có lọ bột nhãn, lọ chứa dung dịch sau: HCl, NaOH, Ba(OH)2, MgCl2, MgSO4 Nếu dùng thêm phenolphatalein làm thuốc thử, trình bày cách phân biệt dung dịch Viết phương trình phản ứng hố học xảy Hướng dẫn Đầu tiên: lấy lọ dung dịch mẫu thử, đánh số thứ tự trùng với mẫu gốc để thuận tiện đối chiếu kết thí nghiệm Sau đó: nhỏ từ từ phenolphatalein vào mẫu thử, mẫu thử ta thấy phenolphatalein  (1) : NaOH,Ba(OH)2 chuyển màu hồng → là: NaOH; Ba(OH)2 Ta phân nhóm   (2) : HCl,MgCl2 ,MgSO4 Lấy dung dịch nhóm ta đổ vào nhóm TH1: lấy phải lọ NaOH  HCl : không tượng  lọ lấy (1) laø NaOH  NaOH  (1)  MgCl2 : Mg(OH)2    HCl  lọ lại Ba(OH)2  MgSO : Mg(OH)  kết tủa tan   MgCl : Mg(OH)2  MgCl  tan Ba(OH)2   HCl  Mg(OH)2     khoâng tan  MgSO  MgSO :  BaSO   Pt: 2NaOH + MgCl2 → 2NaCl + Mg(OH)2↓ 2NaOH + MgSO4 → Na2SO4 + Mg(OH)2↓ Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O BaSO4 Mg(OH)2 TH2: lấy phải lọ Ba(OH)2 Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] HCl : không tượng  Ba(OH)2 MgCl2 : Mg(OH)2 lọ lấy phải (1) Ba(OH)2  (1)    tan  HCl lọ lại NaOH MgSO : Mg(OH)2  khoâng tan   BaSO  Pt: Ba(OH)2 + MgCl2 → BaCl2 + Mg(OH)2↓ Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4↓ + Mg(OH)2↓ Câu 3: (3,0 điểm) Hòa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm Mg kim loại R dung dịch HCl 18,25% thu khí H2 dung dịch Y chứa hai chất tan RCl2 có nồng độ 19,10% MgCl2 có nồng độ 7,14% Xác định kim loại R Hướng dẫn Vì tốn có số liệu tương đối (%, tỉ lệ, tỉ số) nên không tính tổng qt ta chọn số mol chất Ta chọn: nMg = (mol)  H  Mg :1  HCl   RCl n :19,10% X   18,25% ddY  R : x   MgCl : 7,14%  Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ 1→ 1 2R + 2nHCl → 2RCln + nH2↑ x→ nx x 0,5nx Pt: C  7,14% MgCl   mY  mMgCl  mRCl n  1330,532.19,1%  254,13  1330,532   7,14%  (R  35,5n)x  254,13 (1)  m kim loaïi  mdd HCl  mH  mY  H  HCl   36,5.(2  nx)  24  Rx    nx  1330,532 (2)   nx 1 0,5nx 0,1825  BTKL (1) Rx  112 R : 56 (Fe) R Từ      28   n (2) nx  n  2 Cho dung dịch muối X, Y, Z, T chứa gốc axit khác Khi trộn số dung dịch với ta có kết sau: a) X tác dụng với Y theo tỉ lệ mol : thu dung dịch chứa muối tan , kết tủa trắng A không tan axit, giải phóng khí khơng màu, khơng mùi, nặng khơng khí b) Z tác dụng với Y theo tỉ lệ mol : thu dung dịch chứa muối tan khí khơng màu, mùi hắc, nặng khơng khí có khả làm màu dung dịch brom c) T tác dụng với Y theo tỉ lệ mol : tạo thành dung dịch muối tan, kết tủa trắng A axit HCl Hãy tìm dung dịch muối viết phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn ~ Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017]  X : BaCO3  a)  CO2 Y:muoái axit  Y : KHSO   Z : K SO3    b)  SO2 T : BaCl2 Pt: BaCO3 + 2KHSO4 → BaSO4↓ + K2SO4 + CO2↑ + H2O K2SO3 + 2KHSO4 → 2K2SO4 + SO2↑ + H2O BaCl2 + 2KHSO4 → BaSO4↓ + K2SO4 + 2HCl Câu 4: (3,5 điểm) Hòa tan hết 16 gam CuO dung dịch H2SO4 20% đun nóng vừa đủ thu dung dịch A Làm lạnh dung dịch A xuống 10oC thấy có m gam tinh thể CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch Xác định giá trị m? (biết độ tan CuSO4 10oC 17,4g/100g H2O) Hướng dẫn Gọi số mol CuSO4.5H2O: x (mol) Pt: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O 0,2→ 0,2 Chất tan Dung dịch 17,4 117,4 100C 160(0,2 – x) mCuO  m dd H SO  mCuSO 5H O 16  98.0,2  250x 20% 98.0,2  250x)  117,4.160(0,2  x)  m  114,28 (g) 20% Hòa tan hoàn toàn 9,15 gam hỗn hợp X gồm Al Al2O3 400 ml dung dịch H2SO4 1M thu dung dịch Y 5,04 lít H2 (ở đktc) a) Xác định % khối lượng chất X b) Cho từ từ dung dịch KOH M vào dung dịch Y, kết thí nghiệm biểu diễn theo đồ thị đây:  17,4.(16  m Al ( OH )3 11,7g VKOH x lít Dựa vào đồ thị trên, xác định giá trị x? Hướng dẫn  H SO : 0,4 a Nhận thấy   H2SO4 dư , suy ra: X pứ hết  H : 0,225 27x  102y  9,15 x  0,15  Al : x  Al : 44,26%    %m (X)  Ta có   Al O3 : y 1,5x  0,225  Al O3 : 55,74% y  0,05 Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017]  Al(OH)3 : 0,15  BTNT.Al BTNT.Al      Al2 (SO )3 : 0,125 KAlO2 : 0,1    KOH  BTNT.K b ddY    ddZ   KOH BTNT.SO BTNT.SO       H SO4 dö : 0,025 0,9  K SO4 : 0,4      x  0,45(lít) Câu 5: (3,5 điểm) Etilen axetilen hiđrocacbon khơng no, dễ cháy khí oxi, có khả làm màu dung dịch Br2, có khả chuyển hóa thành hiđrocacbon no (etan) cộng hợp với H2 có xúc tác Ni nung nóng Viết phương trình phản ứng mơ tả tính chất trên? Hướng dẫn Pt: CH2=CH2 + O2 → 2CO2 + 2H2O CH≡CH + O2 → 2CO2 + H2O CH2=CH2 + Br2 → CH2(Br)-CH2(Br) CH≡CH + 2Br2 → CH(Br)2-CH(Br)2  Ni,t o CH2=CH2 + H2   CH3-CH3  Ni,t o CH≡CH + 2H2   CH3-CH3 Etilen axetilen làm màu dung dịch Br2 Đun nóng hỗn hợp gồm benzen, brom có mặt bột sắt a) Nêu tượng xảy ra, viết phương trình phản ứng b)Tính khối lượng benzen brom tối thiểu cần lấy để điều chế 47,1 gam brombenzen Biết hiệu suất phản ứng đạt 75% Hướng dẫn a Hiện tượng: cho bột sắt vào dung dịch brom (màu vàng nâu), sau lắc mạnh vài phút Quan sát dung dịch brom ta thấy dung dịch brom màu, dung dịch lẫn cặn bột Fe Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] Dựa vào trạng thái, nhiên liệu phân loại nào? Lấy ví dụ loại hai nhiên liệu tiêu biểu Trình bày cách sử dụng nhiên liệu hiệu quả? Hướng dẫn Dựa vào trạng thái, người ta phân nhiên liệu thành loại: rắn, lỏng, khí - Nhiên liệu rắn: than, gỗ Mỏ than hình thành thực vật bị vùi lấp đất phân huỷ dần hàng triệu năm Thời gian phân huỷ dài, than già hàm lượng cacbon than cao Than mỏ gồm: than gầy, than mỡ, than non than bùn Gỗ loại nhiên liệu sử dụng từ thời cổ xưa Song việc sử dụng gỗ làm nhiên liệu gây lãng phí lớn nên ngày bị hạn chế Hiện nay, gỗ chủ yếu sử dụng làm vật liệu xây dựng công nghiệp giấy - Nhiên liệu lỏng: dầu mỏ rượu Dầu mỏ quan trọng ngành cơng nghiệp lượng nói riêng tồn kinh tế nói chung Sự quan trọng khiến quốc gia ví vàng đen cần tích trữ để ổn định an ninh lượng - Nhiên liệu khí: khí dầu mỏ, khí than Nhiên liệu khí có suất toả nhiệt cao, dễ cháy hồn tồn, gây độc hại cho mơi trường Câu 6: (3,5 điểm) Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] Nồng độ đạm (hay gọi độ đạm) nồng độ phần trăm khối lượng nitơ có thực phẩm Một số loại thực phẩm công bố tiêu chuẩn nồng độ đạm sữa, nước mắm,… Tháng năm 2008, quan chức phát số loại sữa dành cho trẻ em sản xuất Trung Quốc có nhiễm chất melamin Ăn melamin dẫn đến tác hại sinh sản, sỏi bàng quang suy thận sỏi thận,… Phân tích ngun tố cho thấy melamin có phần trăm khối lượng C 28,57%, H 4,76% lại N Xác định công thức phân tử melamin (Biết đốt cháy hoàn toàn mol melamin cần vừa đủ 4,5 mol O2 thu khí CO2, nước khí N2) Hướng dẫn Cn H 2n N a  1,5nO  nCO  nH O  0,5aN  %C %H  4,5 C:H  :  C : H  2,38 : 4,76   1 12 12.3 %N:66,67%  n   1:2 M   126  28,57%  C3 H N Ankan hiđrocacbon no, mạch hở có cơng thức tổng qt CnH2n+2 (n  1) Đốt cháy hoàn toàn ankan A oxi dư dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc, bình chứa 390 ml dung dịch NaOH 2M thấy khối lượng bình tăng 10,8 gam Thêm dung dịch BaCl2 vào bình thấy xuất 59,1 gam kết tủa Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo thu gọn A Hướng dẫn  H SO  H O  m bình tăng  10,8(g)  O2  Ankan    BaCl2  NaOH CO2  Cn H2n   dd    BaCO3 : 0,3 0,78(mol)  Pt: Cn H 2n   O2  nCO2  (n  1)H O 1 n n 1 Nhận xét: nAnkan = nH O  nCO2  H SO H O  m bình tăng  10,8(g)  nH O : 0,6  nCO  nNa2 CO3  nNaHCO3 BTNT.Na BTNT.C BaCO3  Na2 CO3(2)   NaHCO 3(2)    nCO  0,48 0,3 0,3 0,78  2.0,3  0,18 Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017]  nCO2 H O : 0,6 Vậy   Ankan  Số CAnkan    Ankan : C4 H10 nAnkan  CO2 : 0,48 0,12 Ta có CTCT butan C4H10 Page ... H : 0,225 27x  102y  9, 15 x  0,15  Al : x  Al : 44,26%    %m (X)  Ta có   Al O3 : y 1,5x  0,225  Al O3 : 55,74% y  0,05 Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017]  Al(OH)3 : 0,15 ... Ca(OH)2 + 2NaHCO3 → CaCO3↓ + Na2CO3 + 2H2O to Ca(HCO3)2  CaCO3↓ + CO2↑ + H2O Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O Ca(NO3)2... + Mg(OH)2↓ Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O BaSO4 Mg(OH)2 TH2: lấy phải lọ Ba(OH)2 Page [ĐỀ HSG NAM ĐỊNH 2017] HCl : không tượng  Ba(OH)2 MgCl2 : Mg(OH)2 lọ lấy phải (1) laø Ba(OH)2 