UBND HUYỆN QUỲ HỢP PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN VÒNG 1, NĂM HỌC 2020 - 2021 Mơn thi: Hóa học Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề gồm 02 trang) Câu I ( 4.0 điểm) Cho chất rắn X, Y, Z, T chất chưa biết số hợp chất sau: CuSO4, BaSO4, NH4Cl, CuCl2, BaCO3, MgCl2, Na2CO3, (NH4)2SO4 Để biết chúng hợp chất số chất cho, người ta thực thí nghiệm nhận biết chất X, Y, Z, T tượng quan sát thống kê theo bảng sau: Chất X Y Z T Thuốc thử H2O Tan Tan Không tan Tan Tan, sủi bọt Dung dịch HCl Tan Tan Tan khí Dung dịch Tan, sủi bọt Kết tủa trắng Khơng tan Kết tủa xanh NaOH, đun nhẹ khí mùi khai Dung dịch Tan, khơng Tan, khơng có Tan, khơng có Khơng tan BaCl2 có kết tủa kết tủa kết tủa Xác định chất X, Y, Z, T viết phương trình hóa học xảy thí nghiệm Một hỗn hợp gồm oxit: CO, CO2, SO2, SO3 Cần dùng phản ứng hóa học để nhận oxit hỗn hợp? Câu II (4,0 điểm) Trong phịng thí nghiệm, khí A điều chế dụng cụ hình bên Lắp ống dẫn khí vào bình mắc nối tiếp chứa: CuSO khan, dung dịch NaCl, nước có hịa tan vài giọt dung dịch quỳ tím dung dịch Ba(OH) dư Cho biết tượng xảy bình, viết phương trình phản ứng ( có) A CuSO4khan dd NaCl H2O + quỳ tím dd Ba(OH)2 Từ hóa chất sau: NaCl, H2O, khơng khí, FeS2 điều kiện cần thiết khác Hãy viết phương trình hóa học điều chế Fe2(SO4)3 Fe(OH)2 -1- Câu III (4.0 điểm) Em trình bày dụng cụ, hóa chất cách điều chế, thu khí Oxi phịng thí nghiệm cách đẩy nước? Vẽ hình minh họa Trong phịng thí nghiệm, để chuẩn bị 100 ml dung dịch H 2SO4 1M từ dung dịch H2SO4 (đặc) 10M, bốn học sinh (A), (B), (C), (D) đề xuất bốn phương án sau : - Học sinh A: Cho từ từ khuấy 90 ml H 2O vào bình đựng 10 ml dung dịch H2SO4 10M - Học sinh B: Cho cho từ từ khuấy 10 ml dung dịch H 2SO4 10M vào bình đựng 90 ml H2O - Học sinh C: Cho từ từ 10 ml dung dịch H 2SO4 10M vào bình đựng 80 ml H2O, để nguội, khuấy cho tiếp H2O vào đến vạch 100 ml - Học sinh D: Cho từ từ 80 ml H 2O vào bình đựng 10 ml H 2SO4 10M, để nguội, khuấy cho tiếp H2O vào đến vạch 100 ml Em trình bày cách pha chế nhận xét phương án bốn học sinh ? Câu IV (6 điểm) Dẫn khí CO đến dư qua 12,8 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4, MgO, CuO nung nóng thu 10,4 gam chất rắn A hỗn hợp khí B Cho A vào 200 ml dung dịch HCl thấy cịn 3,2 gam chất rắn khơng tan Các phản ứng xảy hoàn toàn a) Viết phương trình phản ứng tính % theo khối lượng chất hỗn hợp X b) Tính nồng độ mol/1 dung dịch HC1 dùng Hịa tan hồn tồn 0,2 mol CuO lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 20% đun nóng Dung dịch sau phản ứng làm nguội đến 20 0C để kết tinh muối Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch, biết độ tan CuSO4 200C 20,7 gam Câu V ( 2.0 điểm) Hòa tan hết 5,376 gam MOH (M kim loại kiềm) vào nước thu 200 ml dung dịch Y Cho từ từ đến hết 50 ml dung dịch Y vào bình chứa 100 ml dung dịch AlCl3 0,2M thu a gam kết tủa keo trắng Tiếp tục lấy 150 ml dung dịch Y lại cho từ từ vào bình chứa 100 ml dung dịch AlCl 0,2M thu a gam kết tủa keo trắng Viết phương trình hóa học xảy xác định tên kim loại M Hết -(Cho biết: Na = 23, Ba= 137, C= 12, O=16, Al= 27;Mg= 24,Fe = 56, Cu = 64, H= 1, Cl = 35,5 đvC) Lưu ý: Học sinh bảng B làm câu V HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN KHỐI 9, VỊNG -2- NĂM HỌC 2020 – 2021 MƠN THI: HÓA HỌC Câu Nội dung Điểm A Câu X: MgCl2; Y: NH4Cl; Z: BaCO3; T: CuCl2 2NaOH + MgCl2  Mg(OH)2 + 2NaCl NaOH + NH4Cl  NH3 + H2O + NaCl 2HCl + BaCO3  BaCl2 + CO2 + H2O 2NaOH + CuCl2  Cu(OH)2 + 2NaCl 2.- Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch BaCl2 có kết tủa SO3 SO3 + BaCl2 + SO3→ BaSO4 + HCl Các khí cịn lại dẫn qua dung dịch Ca(OH)2 dư: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O dẫn khí qua ống nghiệm đựng bột CuO nung nóng , dẫn sản phẩm khí khỏi ống nghiệm vào dung dịch nước vôi Thấy bột CuO màu đen chuyển sang màu đỏ nâu, nước vôi đục Chứng tỏ có khí CO t0 CuO + CO  Cu + CO2 Sau cho HCl vào phần kết tủa thu sản phẩm khí, dẫn qua dung dịch brom Khí làm màu dung dịch brom khí SO2: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O CaSO3 + 2HCl → CaCl2 + SO2 + H2O SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr Khí khỏi dung dịch Brom CO2 Khí A SO2 II Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O 4.0 đ Bình 1: CuSO4 khan màu trắng chuyển dần sang màu Câu I 4.0 đ xanh hấp thụ nước - Khí SO2 từ bình (1) qua bình (2) đựng dung dịch NaCl: Khơng có tượng xảy - Khí SO2 qua bình (3): dung dịch chuyển sang màu đỏ nhạt vì: SO2 + H2O → H2SO3 Axit H2SO3 làm đổi màu quỳ tím sang màu đỏ nhạt - Khí SO2 qua bình (4): Thấy có kết tủa trắng xuất hiện, sau thời gian kết tủa bị tan, dung dịch trở lại SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O SO2 + CaSO3 + H2O → Ca(HSO3)2 -3- 2 B Câu III 4.0 đ , m n    2NaOH + H2 + Cl2 2NaCl + 2H2O  dddp t0 4FeS2 + 11O2  Fe2O3 + SO2 2SO2 + O2  t0,xt  2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 t0 Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Fe2(SO4)3 + 6NaOH → Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 Dụng cụ: Giá TN, đèn cồn, ống nghiệm, nút cao su, ống dẫn khí, chậu thủy tinh đựng nước, muỗng lấy hóa chất, bơng -Hóa chất: KMnO4 KClO3 (xúc tác MnO2) -Nêu cách điều chế, cách thu, vẽ hình *Tính tốn: Số mol H2SO4 có 100ml dung dịch H2SO4 1M nH SO = 0,1.1 = 0,1 mol Thể tích dung dịch H2SO4 10M cần lấy: Câu IV 6.0 đ 2 VddH SO = 0,1:10 = 0,01 lít = 10 ml *Pha chế: - Đong lấy lượng nước 90ml ( lấy 80ml) cho vào cốc có chia vạch thể tích 200 ml - Lấy xác 10 ml dung dịch H 2SO4 10M cho từ từ vào cốc, khuấy nhẹ cho tan - Để nguội, khuấy cho thêm từ từ nước cất vào vạch 100 ml *Nhận xét: - Học sinh C có cách pha chế - Khơng chọn cách pha chế học sinh (A) (D) cho H 2O vào axit H2SO4 đặc nguy hiểm - Không chọn cách pha chế học sinh (B) thể tích dung dịch thu khơng đạt 100ml (thể tích thay đổi axit sufuric hịa tan nước tỏa nhiều nhiệt làm bay nước tượng phân tử nước xen kẽ khoảng cách phân tử H2SO4) a Các phương trình hóa học xảy 4CO + Fe3O4  t 3Fe + 4CO2 (1) CO + CuO  t Cu + CO2 (2) Rắn A gồm: Fe, Cu, MgO Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (3) MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (4) - Từ phương trình (1) (2) ta thấy: Hỗn hợp khí B gồm CO2 CO dư Bảo tồn khối lượng ta có: 0 -4- mo bị khử = mX – mA = 12,8 - 10,4 = 2,4 gam nO bị khử = 2,4 16 = 0,15 mol Theo PTHH ta có nCO = nO bị khử = 0,15 mol - Từ phương trình (3) (4) ta thấy: 3,2g chất rắn không tan Cu 3, = 0, 05(mol) 64 = 0,15 - 0, 05 = 0,1(mol) n CuO = n Cu = n CO2 (2) =  n CO (1) n Fe3O4 (1) =  0,1 = 0, 025(mol) - % khối lượng chất X % m CuO = 0, 05.80 100% = 30, 25% 12,8 % m Fe3O4 = 0, 025.232 100% = 45,31% 12,8 %mMgO = 100% - 30,25% - 45,31% = 24,44% b - Từ phương trình (3) (4) ta thấy: n HCl = n Fe + n MgO = 2.0, 075 + 2.0, 075 = 0,3(mol) C M HCl = 0,3 = 1,5(M) 0, CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O 0,2 0,2 Khối lượng dung dịch CuSO4: (0,2 98) 100/0,2 + 0,2 98 = 114 gam Khi đun nóng, 114 gam dung dịch CuSO4 có chứa:  m CuSO 0,2 60 32 gam   m H O 114  32 82 gam Gọi số mol CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch hạ nhiệt độ đến 200C a mol Ở 200C:  m CuSO 32  160a   m H O 82  90a Độ tan CuSO4 200C: S 32  160a 100 20,7  a 0,106 mol 82  90a Khối lượng CuSO4.5H2O tách = 0,106 250=26,5 gam Câu V (2.0đ ) n AlCl 0,02 mol Theo giả thiết cho 50 hay 150 ml dung dịch Y tác dụng với 0,02 mol AlCl3 thu lượng kết tủa đó: bình kết tủa chưa cực đại, bình kết tủa cực đại tan phần Gọi x số mol MOH 50 ml dung dịch Y  Số mol MOH 150 ml dung dịch Y 3x Ở cốc 1: Kết tủa chưa đạt cực đại AlCl3 + 3MOH  Al(OH)3 + 3MCl x x -5- Ở cốc 2: Kết tủa đạt cực đại tan phần: AlCl3 + 3MOH  Al(OH)3 + 3MCl 0,02 0,06 0,02 Al(OH)3 + MOH  MAlO2 + H2O (0,02   n MOH x) x) 0,06  (0,02  x) 3x  x 0,024 mol (0,02  Số mol MOH 200 ml dung dịch Y: 0,024 4=0,096 mol  M MOH  5,376 56  M M 39 Vậy M K (Kali) 0,096 HS giải theo cách khác Nếu đạt điểm tối đa câu -6-