PHỊNG GD & ĐT NAM ĐÀN Đề thức ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP NĂM HỌC 2020 – 2021 Mơn: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút Câu (4.5 điểm): Nêu tượng viết phương trình phản ứng (nếu có) cho thí nghiệm sau: a Nhỏ vài giọt dung dịch KOH vào ống nghiệm chứa ml dung dịch FeCl3 b Nhỏ vài giọt dung dịch H2SO4 loãng vào ống nghiệm chứa 1ml dung dịch Ba(NO3)2 c Sục từ từ khí CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 đến dư d Hòa tan CuO dạng bột vào ống nghiệm đựng dung dịch HCl dư, sau cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm Viết phương trình hóa học thực chuyển đổi hóa học sau: FeS2  (1)  Fe2O3  (2)  Fe  (3)  SO2 SO3  (5)  H2SO4 Câu (4.5 điểm): Nhận biết dung dịch đựng lọ riêng biệt không nhãn sau: NaOH, H 2SO4, BaCl2, NaCl Biết dùng dung dịch phenol phtalein làm thuốc thử Từ chất CaCO3, NaCl, H2O Viết phương trình hóa học điều chế NaOH, Na 2CO3 NaHCO3 Biết điều kiện dụng cụ cần thiết có đủ Có hỗn hợp X gồm: MgO, CuO, Fe2O3 Dụng cụ hóa chất cần thiết có đủ, phương pháp hóa học tách riêng chất khỏi hỗn hợp cho khối lượng không đổi Câu 3: (1,0 điểm ) Hình vẽ bên mơ tả thí nghiệm điều chế khí H phịng thí nghiệm, cho biết: - Hóa chất cần dùng (1) (2) gì? - Viết phương trình hóa học minh họa - Khí H2 thu phương pháp gì? Phương pháp dựa tính chất H2? Câu (6 điểm) Hồ tan hịa toàn 53,8 gam hỗn hợp gồm MgSO BaSO3 294 gam dung dịch H2SO4 20% Sau phản ứng thu dung dịch A, khí SO2 46,6 gam kết tủa a) Viết phương trình hóa học xảy b) Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch A Hòa tan lượng oxit R2On vào dung dịch H2SO4 9,8% (vừa đủ) thu dung dịch muối có nồng độ 11,54 % Tìm cơng thức hóa học R2On Hỗn hợp A gồm SO2 khơng khí có tỉ lệ thể tích tương ứng 1: Nung nóng hỗn hợp A với xúc tác V2O5 sau phản ứng thu hỗn hợp khí B Tỉ khối A so với B 0,93 Tính hiệu suất phản ứng (Biết khơng khí hỗn hợp chứa 20% O2 80% N2 thể tích) Câu (4 điểm) Hấp thụ hồn tồn V lít khí CO2 vào dung dịch chứa 0,42 mol Ca(OH)2, thu b gam kết tủa Lọc lấy kết tủa, sau cho tiếp 0,6V lít CO2 vào nước lọc, thu 0,2b gam kết tủa Biết thể tích chất khí đo đktc Tính giá trị V? Nung a gam hiđroxit kim loại R khơng khí đến khối lượng không đổi, thấy khối lượng chất rắn giảm lần, đồng thời thu oxit kim loại Hịa tan hồn tồn lượng oxit 330ml dung dịch H2SO4 1M, thu dung dịch X Cho X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, sau phản ứng hoàn toàn thu m gam kết tủa Tính a, m, biết lượng axit lấy dư 10% so với lượng cần thiết để phản ứng với oxit (Biết: Mg = 24; Ba = 137; Ca = 40; Zn =65; Fe = 56; Cu = 64; Al = 27; O = 16; C =12; S =32; H = 1) Giám thị coi thi khơng giải thích thêm! PHÒNG GD & ĐT NAM ĐÀN Câu Câu Câu ĐÁP ÁN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP NĂM HỌC 2020 – 2021 Mơn: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút Hướng dẫn Nêu tượng viết phương trình phản ứng (nếu có) cho thí nghiệm sau: a Nhỏ vài giọt dung dịch KOH vào ống nghiệm chứa ml dung dịch FeCl3 b Nhỏ vài giọt dung dịch axit sunfuric vào ống nghiệm chứa 1ml dung dịch Ba(NO3)2 c Sục từ từ khí cacbonic vào dung dịch bari hiđroxit đến dư d Hòa tan CuO dạng bột vào ống nghiệm đựng dung dịch HCl dư, sau cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm a Nhỏ vài giọt dung dịch KOH vào ống nghiệm chứa ml dung dịch FeCl thấy xuất kết tủa màu nâu đỏ 3KOH + FeCl3 -> Fe(OH)3 ↓ + 3KCl (nâu đỏ) b Nhỏ vài giọt dung dịch axit sunfuric vào ống nghiệm chứa 1ml dung dịch Ba(NO3)2 thấy xuất kết tủa màu trắng H2SO4 + Ba(NO3)2 -> BaSO4 ↓ + 2HNO3 (màu trắng) c Sục từ từ khí cacbonic vào dung dịch bari hiđroxit đến dư, ban đầu thấy xuất kết tủa trắng tăng dần đến cức đại, sau kết tủa tan dần thu dung dịch khơng màu CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 ↓ + H2O (màu trắng) CO2 + BaCO3 + H2O -> Ba(HCO3)2 d Hòa tan CuO dạng bột vào ống nghiệm đựng dung dịch HCl dư thấy CuO tan hết, dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch thấy xuất kết tủa màu xanh lơ CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O HCl + NaOH -> NaCl + H2O 2NaOH + CuCl2 -> Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl (màu xanh lơ) Viết phương trình hóa học thực chuyển đổi hóa học sau: FeS2  (1)  Fe2O3  (2)  Fe  (3)  SO2 SO3  (5)  H2SO4 1) 4FeS2 + 11O2 to  2Fe2O3 + 8SO2 to 2) Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O 3) 2Fe + 6H2SO4 đặc to Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 4) 2SO2 + O2 o  t, xt  2SO3 5) SO3 + H2O → H2SO4 (HS cân sai thiếu điều kiện phản ứng phương trình trừ 0,25 điểm) Điểm điểm 0,5 đ 0,5 đ 0,5đ 0,5đ 2,5 điểm Mỗi PT đúng 0,5 điểm Câu Nhận biết dung dịch đựng lọ riêng biệt không nhãn sau: NaOH, H2SO4, BaCl2, NaCl Biết dùng dung dịch phenol điểm phtalein làm thuốc thử - Trích dd làm mẫu thử đánh số thứ tự - Nhỏ vài giọi dung dịch phenol phtalein vào mẫu thử - Mẫu ngã sang màu đỏ -> dd NaOH Các mẫu cịn lại khơng có tượng dd H2SO4, BaCl2, NaCl - Dùng dung dịch NaOH có phenol phatlein (màu đỏ, vừa nhận biết ) cho vào dd lại - Dd làm màu đỏ dd H2SO4, dd lại NaCl, BaCl2 khơng có tượng 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O - Cho dd H2SO4 vừa nhận biết cho vào mẫu thử lại - Nếu xuất kết tủa trắng nhận dd BaCl2, cịn lại NaCl khơng có tượng H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl Câu 2 Từ chất CaCO3, NaCl, H2O Viết phương trình hóa học điều chế đ NaOH, Na2CO3 NaHCO3 Biết điều kiện dụng cụ cần thiết có đủ Các PTHH: CaCO3 to  CaO + CO2 -Điều chế NaOH mn  /  2NaOH +Cl2↑ + H2↑ 2NaCl + 2H2O  đpdd - Điều chế Na2CO3 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O - Điều chế NaHCO3 CO2 + NaOH → NaHCO3 Câu Nhận biết đúng chất 0,5 đ Có hỗn hợp X gồm: MgO, CuO, Fe2O3 Trình bày phương pháp hoá học tách riêng chất khỏi X mà khối lượng chất không thay đổi so với ban đầu Biết dụng cụ, hóa chất điều kiện cần thiết có đủ Mỗi PTH H 0,25 đ (1,5đ) Dẫn khí H2 dư từ từ qua hỗn hợp X nung nóng đến phản ứng xảy hồn tồn thu hỗn hợp rắn Y gồm Fe, Cu, MgO Hòa tan Y dung dịch HCl dư, lọc lấy riêng chất rắn không tan Cu thu nước lọc Z chứa chất tan HCl, FeCl2, MgCl2 Lấy Cu nung khơng khí tới khối lượng không đổi ta CuO H2 + CuO to Cu + H2O 3H2 + Fe2O3 to 2Fe + 3H2O 0.5 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O 2Cu +O2 to 2CuO - Cho bột Al dư vào nước lọc Z, lọc lấy phần chất rắn không tan ta Al Fe, thu lấy nước lọc T chứa AlCl3, MgCl2.Cho dung dịch NaOH dư vào nước lọc T Lọc lấy kết tủa Mg(OH)2, rửa sạch, nung kết tủa đến khối lượng không đổi MgO 2Al+ 6HCl -> 2AlCl3 +3H2 0.5 2Al+ 3FeCl2-> 2AlCl3+3Fe MgCl2+ 3NaOH -> Mg(OH)2 + 3NaCl AlCl3+ 3NaOH-> 3NaCl + Al(OH)3 Al(OH)3 + 3NaOH-> NaAlO2+ 3H2O Mg(OH)2 to MgO + H2O Câu - Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp rắn Al, Fe Lọc lấy phần không tan Fe Cho dung dịch HCl dư vào Fe, sau cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch thu Lọc lấy phần kết tủa, rửa sạch, nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi Fe2O3 2NaOH+ 2Al + 2H2O-> 2NaAlO2+ 3H2 Fe+2HCl-> FeCl2 + H2 NaOH+ HCl-> NaCl+ H2O 0,5 2NaOH+ FeCl2-> 2NaCl + Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 to 2Fe2O3+ 4H2O Hình vẽ bên mơ tả thí nghiệm điều chế khí H phịng thí nghiệm, 1đ cho biết: - Hóa chất cần dùng (1) (2) gì? - Viết phương trình hóa học minh họa - Khí H2 thu phương pháp gì? Phương pháp dựa tính chất H2? - Hóa chất (1): dung dịch HCl, H2SO4 lỗng… - Hóa chất (2): kim loại Al, Fe, Mg… 0,25 - pthh minh họa: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ 0,25 - Khí H2 thu phương pháp đẩy nước 0,25 Dựa tính chất khí H2 khơng tác dụng với nước, tan nước 0,25 Câu Hồ tan hịa tồn 53,8 gam hỗn hợp gồm MgSO BaSO3 294 đ gam dung dịch H2SO4 20% Sau phản ứng thu dung dịch A, khí SO 46,6 gam kết tủa a) Viết phương trình hóa học xảy b) Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch A a) PTHH: MgSO3 + H2SO4 → MgSO4 + SO2 + H2O (1) mol: 0,1 0,1 0,1 0,1 BaSO3 +H2SO4 → BaSO4↓ + SO2 + H2O (2) mol: 0,2 0,2 0,2 0,2 0,25 = 58,8 (g) => 0,25 0,25 b) = = = 0,2 (mol) Theo (2) => = 0,6 (mol) = = = 0,2 (mol) => = 53,8 - 43,4 = 10,4 (g) => = 0,2.217 = 43,4 (g) = = 0,1 (mol) (1) (2) = 0,1 + 0,2 = 0,3 (mol) < 0,6 mol Nên H2SO4 dư 0,6 - 0,3 = 0,3( mol) Dung dịch A gồm: 0,3 mol H2SO4 0,1 mol MgSO4 = 0,1 + 0,2 = 0,3 (mol) => = 0,3 64 = 19,2 (g) = + - - = 53,8 + 294 - 46,6 - 19,2 = 282 (g) Nồng độ % chất dung dịch là: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 = 100% ≈ 4,26 % = Câu 100% ≈ 10,43 % Hòa tan lượng oxit R2On vào dung dịch H2SO4 9,8% (vừa đủ) thu dung dịch muối có nồng độ 11,54 % Tìm cơng thức hóa học R2On Giả sử có mol R2On phản ứng => m R2On = (2MR + 16n) gam R2On + nH2SO4 -> R2(SO4)n + nH2O Mol: n mH2SO4 = 98n (g) => m dd H2SO4 = 1000n (g) Theo ĐLBTKL, ta có: m dd R2(SO4)n = 2MR + 16n + 1000n = (2M R + 1016n) gam Nồng độ phần trăm dung dịch R2(SO4)n là: 1,5 đ 0.5 0.5 M R  96n 100 11, 54 2M R  1016 Giải ra, ta có: MR  12n (g) C%  Với n=1=> MR =12 (loại) Với n=2=> MR =24 => Kim loại M Mg=> CTHH oxit MgO Với n=3=> MR =36 (loại) Câu Hỗn hợp A gồm SO2 khơng khí có tỉ lệ thể tích tương ứng 1: Nung nóng hỗn hợp A với xúc tác V2O5 sau phản ứng thu hỗn hợp khí B Tỉ khối A so với B 0,93 Tính hiệu suất phản ứng (Biết khơng khí hỗn hợp chứa 20% O2 80% N2 thể tích) Trong A: gọi a số mol SO  5a số mol khơng khí (trong có a mol O2 4a mol N2)=> nA = 6a mol Gọi a1 số mol SO2 pư 2SO2 + O2  txt 2SO3 0.5 1,5 đ o 0.5 Trước pư: a a Pư: a1 0,5 a1 a1 Sau pư khí B gồm: SO2(a-a1) mol, O2(a-0,5a1) mol, SO3(a1) mol, N2(4a) mol: 0.5 nB = (6a – 0,5 a1) mol BTKL: mA = mB Mặt khác : dA/B = 0,93  nB = 0,93nA 0.5  (6.a – 0,5.a1) = 0,93 6.a a1 = 0,84.a  h = a1.100%/a = 84% Câu Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 vào dung dịch chứa 0,42 mol Ca(OH) 2, đ thu b gam kết tủa Lọc bỏ lấy kết tủa, sau cho tiếp 0,6V lít CO2 vào nước lọc, thu 0,2b gam kết tủa Biết thể tích chất khí đo đktc Tính giá trị V? Vì cho thêm 0,6V lít CO vào nước lọc có kết tủa nên V lít CO ban đầu hết PTHH: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) 0,25 0,25 = (mol) 0,25 = = (mol) => = 0,25 => V = 0,01b.22,4 = 0,224b (l) = 0,42 - 0,01b (mol) Khi cho tiếp 0,6 V lít CO2 vào nước lọc chứa Ca(OH)2 = = 0,25 = 0,006b (mol) 0,25 = Do = 0,002b < 0,006b => tạo muối CO2 Ca(OH)2 hết PTHH: CO2 + Ca(OH)2 mol: 0,002b 2CO2 → CaCO3 ↓ + H2O 0,002b + Ca(OH)2 mol: (0,006b- 0,002b) 0,25 0,25 0,002b → Ca(HCO3)2 0,5(0,006b- 0,002b) => 0,5(0,006b- 0,002b) = 0,42 - 0,01b -0,002b => 0,014b = 0,42 => b = 30 Vậy V = 0,01 30 22,4 = 6,72 (l) Câu Nung a gam hiđroxit kim loại R không khí đến khối lượng đ khơng đổi, thấy khối lượng chất rắn giảm lần, đồng thời thu oxit kim loại Hịa tan hồn tồn lượng oxit 330ml dung dịch H2SO4 1M, thu dung dịch X Cho X tác dụng với dung dịch Ba(OH) dư, sau phản ứng hoàn toàn thu m gam kết tủa Tính a, m, biết lượng axit lấy dư 10% so với lượng cần thiết để phản ứng với oxit Đặt công thức hiđroxit R(OH) n, công thức oxit R2Om (1≤n≤m≤3; n, m N*) Khối lượng chất rắn giảm lần n m R Kết luận  mgiảm =  m R (OH)n m R 2O m 1 64 -8 -80 2 128 Loại Loại Loại Loại 56 Thỏa mãn 3 192 0,25 Loại a a 8a  m R 2Om a    m R (OH)n  m R 2Om 9 2(R  17n)    R 136n  72m 2R  16m 0,25 0,25 Kim loại R sắt, công thức hiđroxit: Fe(OH)2 o 4Fe(OH)  O  t 2Fe 2O3  4H 2O Gọi x số mol 0,25 (2) H2SO4 0,25 phản ứng với oxit  10 x 0,33.1  x 0,3(mol) 100 10 0,3 0, 03(mol)  n H2SO4 d ­  100 x 0,25 Phương trình hóa học: Fe O3  3H 2SO  Fe (SO )3  3H 2O (3) Mol : 0,1 0,3 0,1 H 2SO4  Ba(OH)  BaSO  2H O Mol : 0,03 (4) 0,03 0,25 Fe (SO )3  3Ba(OH)  2Fe(OH)3  3BaSO  (5) Mol: 0,1 0,2 0,3 Kết tủa thu gồm: Fe(OH)3 0,2 mol; BaSO4 0,33 mol  m m Fe(OH)  m BaSO 0, 2.107  0,33.233 98, 29 (gam) Theo bảo toàn nguyên tố Fe  n Fe(OH) 2n Fe O 2.0,1 0, 2(mol)  a = 0,2.90=18 (g) 2 0,25