ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN - MƠN: HĨA HỌC NĂM HỌC: 2020 - 2021 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 01 trang) Câu (6,0 điểm): Cho kim loại natri vào dung dịch chứa hai muối Al2(SO4)3 CuSO4 thu khí A, dung dịch B (chứa hai muối natri) kết tủa C Nung kết tủa C đến khối lượng không đổi chất rắn D Cho khí hiđro dư qua D nung nóng đến phản ứng hoàn toàn chất rắn E Hoà tan E vào dung dịch HCl dư thấy E tan phần Hãy giải thích cách viết phương trình hố học phản ứng xảy (2,5đ) Có lọ hóa chất bị nhãn đựng chất bột màu trắng, biết chất bốn chất sau: MgCl2, CaCO3, BaCl2, CaSO4 Em tiến hành thí nghiệm để xác định hóa chất đựng lọ trên? Các dụng cụ hóa chất cần thiết có đủ (3,5đ) A Câu (3,0 điểm): Xác định chất A, B, C, D, E, F Và viết phương trình phản ứng hồn thành sơ đồ chuyển hóa bên Biết A thành phần đá vơi (1,5đ) +E t0 +F Khí B C +NaOH D + HCl Từ chất FeS2, NaCl, nước (Dụng cụ cần thiết điều kiện nhiệt độ, áp suất có đủ), em viết viết phương trình phản ứng điều chế chất khí? (1,5đ) Câu (8,0 điểm): Cho 21 g muối cacbonat kim loại hố trị II Hồ tan vào dung dịch HCl dư, có khí CO2 Tồn lượng khí CO2 hấp thụ vào 200ml dung dịch Ba(OH)2 1,15M thu 41,37 g kết tủa Tìm cơng thức muối kim loại hố trị II (4đ) Cho 24,3 gam bột nhôm 400 ml dung dịch X chứa Fe(NO3)2 Cu(NO3)2 , sau thời gian thu chất rắn Y dung dịch Z Cho Y tác dụng với dd KOH dư thu 16,8 lít khí H2 (đktc) cịn lại 34,8 gam hỗn hợp T gồm kim loại Cho Z tác dụng với NaOH dư kết tủa, nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu 20 gam chất rắn a, Tính nồng độ mol muối dung dịch X b, Cho chất rắn T tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 , tính khối lượng Ag thu (4đ) Câu (3,0 điểm): Thầy giáo yêu cầu thực phản ứng điều chế Canxi hiđroxit từ vơi sống nhà Có bạn học sinh dự định làm sau: - Bạn A: lấy vỏ chai nhựa tái chế khô sạch, cho thìa lớn vơi sống vào nhỏ từ từ nước vào - Bạn B: Lấy bát sứ miệng rộng, cho thìa vơi sống nhỏ vào nhỏ từ từ nước vào - Bạn C: Lấy cốc thủy tinh (thường dùng để uống nước), cho thìa lớn vơi sống vào nhỏ từ từ nước vào Phương án bạn đúng? Của bạn chưa đúng? Giải thích (1,5đ) Trong phịng thí nghiệm giả sử có: vơi tơi, dung dịch phenolphtalein, nước dụng cụ có đủ trình bày thí nghiệm chứng minh Ca(OH)2 chất tan nước (1,5đ) (Cho: Fe: 56 ; Al: 27; Na: 23 ; Ba: 137 ; H : ; Ca: 40; O: 16 ; N: 14; K : 39; Cu: 64 ; Ag : 108 ; Mg : 24) ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN - MƠN: HĨA HỌC NĂM HỌC: 2020 - 2021 Câu (6,0 điểm): 1.(2,5 điểm) - Cho Na vào dung dịch chứa hai muối Al2(SO4)3 CuSO4 : 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 6NaOH + Al2(SO4)3 -> 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 2NaOH + CuSO4 -> Cu(OH)2 + Na2SO4 NaOH + Al(OH)3 -> NaAlO2 + 2H2O - 0,5 điểm -> Khí A H2; dd B chứa Na2SO4 NaAlO2; kết tủa C gồm Cu(OH)2 Al(OH)3 - 0,5 đ - Nung kết tủa C: Cu(OH)2 -> CuO + H2O 2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O D gồm CuO Al2O3 0,5 điểm - Cho H2 + D: H2 + CuO -> Cu + H2O E gồm Cu Al2O3 0,5 điểm - Cho E + dd HCl: Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O Cịn Cu khơng tan - 0,5 điểm 2.(3,5 điểm) Cách xác định: - Trích mẫu thử 0,5đ - Nhỏ nước từ từ đến dư, khuấy đều, nếu: + Mẫu thử tan nước chất ban đầu BaCl2 MgCl2, nhỏ dung dịch NaOH vào dung dịch trên: * Nếu xuất kết tủa trắng chất cần tìm MgCl2 0,75đ MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl * Nếu khơng có tượng chất cần tìm BaCl2 0,75đ + Mẫu thử không tan nước chất ban đầu CaCO3 CaSO4, nhỏ dung dịch HCl vào mẫu thử trên: * Nếu xuất chất khí chất cần tìm CaCO3 0,75đ CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O * Nếu khơng có tượng chất cần tìm CaSO4 0,75đ Câu (3,0 điểm): 1(1,5 điểm) A : CaCO3 ; B : CO2 ; C : NaHCO3 ; D : Na2CO3 ; E : Ca(OH)2 ; F : CaCl2 - Xác định chất ký hiệu 0,1đ Tổng 0,6đ - Viết phương trình + NaOH(0,2đ) ; +HCl(0,2đ) cịn lại phương trình cho 0,1đ Tổng 0,9đ (1,5 điểm) khí gồm : SO2, Cl2, H2, O2, HCl(khí) Viết phương trình phản ứng điều chế khí cho 0,3đ/khí Câu (8,0 điểm): (4,0 điểm) Gọi R kí hiệu kim loại hóa trị II -> CT muối: RCO3 Các PTPƯ: RCO3 + H2SO4 -> RSO4 + CO2 + H2O (1) CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O (2) Nếu CO2 dư: CO2 + BaCO3 + H2O -> Ba(HCO3)2 (3) 0,5 điểm Ta có: n{Ba(OH)2} = 0,23 mol ; n(BaCO3 thu được) = 0,21 mol Theo (2): n(BaCO3 max) = 0,23 mol > 0,21 mol -> Có trường hợp: 0,5 điểm - TH1: CO2 thiếu, Ba(OH)2 dư -> Chỉ xảy pư (2), đó: Theo (1): n(RCO3) = n(CO2) = 0,21 mol => MRCO3 = 100 gam Hay R + 60 = 100 -> R = 40 Vậy R canxi: Ca -> CT Muối CaCO3 - 1,5 điểm - TH2: CO2 dư, Ba(OH)2 pư hết tạo kết tủa max, sau phần kết tủa bị hịa tan trở lại pư (3).Ta có n(BaCO3 tan) = 0,23 - 0,21 = 0,02 mol Theo (2, 3): n(CO2) = 0,23 + 0,02 = 0,25 mol Theo (1): n(RCO3) = n(CO2) = 0,25 mol => MRCO3 = 84 gam Hay R + 60 = 84 -> R = 24 Vậy R magie: Mg -> CT Muối MgCO3 - 1,5 điểm Kết luận: Có trường hợp: R Ca muối CaCO3 R Mg muối MgCO3 (4,0 điểm) a,(3,0 điểm) Khi cho bột Al vào dung dịch X xảy pư theo thứ tự: 2Al + 3Cu(NO3)2 -> 2Al(NO3)3 + 3Cu (1) 2Al + 3Fe(NO3)2 -> 2Al(NO3)3 + 3Fe (2) - 0,25 điểm Do chất rắn Y thu pư với dd KOH tạo khí H2 -> Y có Al dư: 2Al + 2KOH + 2H2O -> 2KAlO2 + 3H2 (3) 0,25 điểm Phần chất rắn lại chứa kim loại -> Cu Fe Như xảy pư (2) -> Cu(NO3)2 pư hết 0,25 điểm Mặt khác, dd Z thu pư với dd NaOH dư tạo kết tủa chứng tỏ Z có Fe(NO3)2 dư: Al(NO3)3 + 4NaOH -> 3NaNO3 + NaAlO2 + 2H2O (4) Fe(NO3)2 + 2NaOH -> Fe(OH)2 + 2NaNO3 (5) 4Fe(OH)2 + O2 -> 2Fe2O3 + 4H2O (6) - 0,25 điểm -> chất rắn thu Fe2O3 mFe2O3 = 20 g -> nFe2O3 = 0,125 mol - 0,25 điểm Ta có: nAl bđ = 0,9 mol ; n(H2) = 0,75 mol Theo (3): nAl (3) = 2/3 0,75 = 0,5 mol => nAl (1; 2) = 0,9 – 0,5 = 0,4 mol - 0,25 điểm Theo (5, 6): n{Fe(NO3)2 dư} = n{Fe(OH)2} = 2nFe2O3 = 0,25 mol 0,25 điểm Gọi x, y số mol Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 pư (2) Theo (1; 2): nAl (1; 2) = 2/3 nCu(NO3)2 + 2/3 nFe(NO3)2 (2) = 2/3 x + 2/3 y mol => 2/3 x + 2/3 y = 0,4 => x + y = 0,6 (I) 0,25 điểm Theo (1): nCu = nCu(NO3)2 (2) = x mol Theo (2): nFe = nFe(NO3)2 (2) = y mol Từ mCu + mFe = 34,8 gam => 64x + 56y = 34,8 (II) - 0,25 điểm Giải hệ gồm (I) (II) x = 0,15 ; y = 0,45 0,25 điểm Vậy nồng độ mol Cu(NO3)2 0,15 : 0,4 = 0,375 M 0,25 điểm Vậy nồng độ mol Fe(NO3)2 dd bđ là: (0,45 + 0,25) : 0,4 = 1,75 M - 0,25 điểm b, (1,0 điểm) T + dd AgNO3 xảy phản ứng theo thứ tự: Fe + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 + 2Ag (7) 0,45 0,45 0,9 mol Cu + 2AgNO3 -> Cu(NO3)2 + 2Ag (8) 0,15 0,3 mol Fe(NO3)2 + AgNO3 -> Fe(NO3)3 + Ag (9) 0,45 mol 0,45 mol Do T tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 nên T hết, AgNO3 vừa đủ dư : Xét khả sau: +) Lượng Ag thu bé xảy vừa đủ pư (7; 8) Khi đó: nAg = 0,9 + 0,3 = 1,2 mol => mAg = 129,6 g - 0,25 điểm +) Lượng Ag thu lớn xảy pư (7; 8; 9), AgNO3 vừa đủ dư Khi đó: nAg max = 0,9 + 0,3 + 0,45 = 1,65 mol => mAg max = 178,2 g 0,25 điểm Vậy khoảng giá trị nhận giá trị mAg là: 129,6 g  mAg  178,2 g - 0,5 điểm Câu (3,0 điểm): Cách làm bạn B Vì: - Khi cho nước vào vơi sống, xảy phản ứng: CaO + H2O -> Ca(OH)2 Phản ứng tỏa nhiều nhiệt nên thực với lượng vôi sống nhỏ sử dụng dụng cụ chịu nhiệt 0,5 điểm Bạn B dùng thìa vơi sống bát sứ miệng rộng vừa có khả chịu nhiệt vừa tỏa nhiệt nhanh - Không nên dùng chai nhựa hay cốc thủy tinh bạn A, bạn C nhiệt sinh làm chai nhựa biến dạng, làm cốc tủy tinh vỡ 1,0 điểm Cho vơi tơi vào chén sứ nhỏ từ từ nước vào, khuấy Lúc ta thu chất lỏng màu trắng vôi nước Vơi nước có màu trắng có phần Ca(OH)2 không tan nước 0,75 điểm - Rót vơi nước lên phễu đặt sẵn giấy lọc, thu lấy nước lọc, nhỏ dung dịch phenolphtalein vào nước lọc, thấy nước lọc chuyển sang màu đỏ chứng tỏ nước lọc dung dịch bazơ, dung dịch chứa phần Ca(OH)2 tan - 0,75 điểm Lưu ý: - Thí sinh giải nhiều cách, điểm tối đa - Nếu tốn giải hợp lí (Vd: theo bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng) mà thiếu phương trình hóa học thí sinh tính kết điểm viết phương trình