Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lần 2 huyện Tiên Du môn thi: Hóa Học

PHÒNG GD-ĐT HUYỆN TIÊN DU
ĐỀ CHÍNH THỨC
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LẦN 2
MÔN THI: HÓA HỌC
THỜI GIAN: 150 PHÚT (không kể thời gian phát đề)
Ngày thi : 
Câu 1: (4 điểm)
	1/ Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH 1,4M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Tính giá trị của V? 
2/ Cho các hóa chất CaCO3, NaCl, H2O và các dụng cụ cần thiết để làm thí nghiệm, trình bày phương pháp để điều chế dung dịch gồm 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 có tỉ lệ số mol là 1:1.
Hỗn hợp khí C2H2 và C2H4
Dung dịch nước brom
Câu 2: (4 điểm)
1/ a. Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng xảy ra khi úp ống nghiệm chứa đầy hỗn hợp khí C2H2 và C2H4 vào chậu thuỷ tinh chứa dung dịch nước brom (như hình bên).
b. Từ nhôm cacbua và các chất vô cơ cần thiết hãy viết phương trình phản ứng điều chế hexacloxiclohexan.
2/ Khi thực hiện phản ứng chuyển hóa metan thành axetilen thu được hỗn hợp khí X gồm metan, axetilen và hidro. Đốt cháy hoàn toàn X cần 6,72 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,1 mol Ca(OH)2. 
a. Tính khối lượng của hỗn hợp X?
b. Hãy cho biết dung dịch thu được sau khi hấp thụ sản phẩm cháy có khối lượng thay đổi như thế nào so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu?
Câu 3: (4 điểm)
1/ Hòa tan 23,2 gam muối RCO3 bằng dung dịch axit H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng thu được 30,4 gam muối và V lít CO2 (ở đktc).
 	a) Tính V và tìm R.
 	b) Nhúng một thanh kim loại Zn nặng 20 gam vào dung dịch muối sunfat thu được ở trên, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn lấy thanh kim loại Zn ra rửa sạch, sấy khô, cân nặng bao nhiêu gam? Giả sử kim loại sinh ra bám hết vào thanh Zn.
2/ Cho 30,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, FeCO3 tác dụng vừa đủ với 1,8 lít dung dịch HCl, thấy thoát ra một hỗn hợp khí Y có tỉ khối đối với H2 là 15 và tạo thành 51,55 gam muối clorua.
a) Tính thành phần % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. 
b) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng.
Câu 4: (4 điểm)
1/ Viết bốn phương trình hóa học trực tiếp tạo ra HCl từ Cl2 bằng bốn cách khác nhau (các cách khác nhau nếu chất tác dụng với Cl2 khác loại).
2/ Một hỗn hợp rắn A gồm 0,2 mol Na2CO3; 0,1 mol BaCl2 và 0,1 mol MgCl2. Chỉ được dùng thêm nước hãy trình bày cách tách mỗi chất trên ra khỏi hỗn hợp. Yêu cầu mỗi chất sau khi tách ra không thay đổi khối lượng so với ban đầu (Các dụng cụ, thiết bị cần thiết kể cả nguồn nhiệt, nguồn điện cho đầy đủ).
Câu 5: (4 điểm)
	Đốt cháy hoàn toàn 2,24 l (đktc) một hiđrocacbon A thể khí. Sau đó dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 có chứa 0,2 mol Ca(OH)2 thì có 10g kết tủa tạo thành, đồng thời thấy khối lượng bình tăng thêm 18,6g.
 a. Xác định công thức phân tử của A.
 b. Viết công thức cấu tạo có thể có của A.
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM
Bài 1
Hướng dẫn giải
Điểm
 1
2đ
Ta có: 
PTHH
CO2 + 2KOHK2CO3 + H2O	(1)
Có thể có: CO2 + K2CO3 + H2O2KHCO3	(2)
BaCl2 + K2CO3 BaCO3 + 2KCl	(3)
Theo (3): 
Có hai trường hợp xảy ra.
- TH1: không xảy ra phản ứng (2)
Theo (1): 
 V=0,04.22,4=0,896 lit
- TH2: có xảy ra phản ứng (2)
Theo (1): 
Theo (2): 
 V = (0,07 + 0,03).22,4 = 2,24 lit
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
2
2 đ
Tạo ra và thu lấy khí CO2: Nhiệt phân CaCO3
 CaCO3 CaO + CO2 ↑
Tạo ra dung dịch NaOH: Điện phân dd NaCl bão hòa có màng ngăn 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
Viết các phương trình tạo muối
CO2(dư) + NaOH → NaHCO3 (1)
 2a → 2a (mol)
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (2)
a ← a → a (mol)
- Trình bày cách tiến hành thí nghiệm: lấy 2 thể tích dung dịch NaOH cho vào cốc A và cốc B sao cho VA = 2VB (dùng cốc chia độ)
Gọi số mol NaOH ở cốc A là 2a mol thì số mol NaOH ở cốc B là a mol
Sục CO2 dư vào cốc A, xảy ra phản ứng (1)
Sau đó đỏ cốc A vào cốc B: xảy ra phương trình (2)
Kết quả thu được dung dịch có số mol NaHCO3 là a mol và số mol Na2CO3 là a mol => tỉ lệ 1:1
0,25
0,25
0,25
0,25
1,00
Bài 2
Hướng dẫn giải
Điểm
 1
2,0đ
a. Hiện tượng: Nước Brom bị nhạt màu, dâng vào đầy ống nghiệm
Các PTHH: 
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
b. Các PTHH
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
2CH4 C2H2 +3H2
3C2H2 C6H6
C6H6 + 3Cl2 C6H6Cl6
0.25
0.25
0.25
0.25
0.5
0.25
0.25
 2
2,0đ
- Vì khối lượng của nguyên tố C, H được bảo toàn trong các phản ứng hoá học nên khối lượng của khí metan ban đầu bằng với khối lượng của hỗn hợp X. 
- Khi đốt cháy lượng khí CH4 ban đầu và đốt cháy X sẽ cho cùng lượng CO2, H2O và cùng cần lượng khí oxi phản ứng như nhau nên ta coi đốt cháy X chính là đốt lượng khí CH4 ban đầu.
nO = 
CH4 + 2O2 CO2 + H2O
0,15 0,3 0,15 0,3
Vậy khối lượng của hỗn hợp X là: mX = 0,15.16 = 2,4 gam.
- Khối lượng của CO2 và nước được hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 là:
0,15.44 + 0,3.18 = 12 gam.
- Các phương trình phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
0,1 0,1 0,1
CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
0,05 0,05 0,05
- Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng lên so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu là: 12 – (0,1- 0,05).100 = 7 gam.
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
Bài 3
Hướng dẫn giải
Điểm
 1
2đ
RCO3 + H2SO4 → RSO4 + CO2 
Nhận thấy cứ 1 mol muối phản ứng thì tăng thêm 96-60 = 36(g)
Cứ x mol muối pư thì tăng thêm 30,4 – 23,2 = 7,2 (g) Vậy x=0,2 mol
 Vậy R = 116 – 60 = 56 (Fe)
Zn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe
0,2 0,2 0,2 (mol)
Khối lượng thanh Zn giảm đi: 
Vậy khối lượng thanh Zn sau phản ứng là 20-1,8 = 18,2 (g)
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
 2
2 đ
 ta có 
Các PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 + H2O
Gọi số mol các chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x, y, z ta có:
 Giải hệ ta có x=0,05 y=0,1 z=0,1
Từ đó tính được thành phần % theo khối lượng của mỗi chất ban đầu
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25
Bài 4
Hướng dẫn giải
Điểm
4 đ
Cl2 + H2 2 HCl
Cl2 + H2O HCl + HClO
Cl2 + CH4 CH3Cl + HCl
Cl2 + SO2 + 2H2O 2HCl + H2SO4
Học sinh có thể chọn một số chất khác như: NH3, H2S
0.25
0.25
0.25
0.25
Cho hỗn hợp hòa tan vào nước được dung dịch B (chứa 0,4 mol NaCl)
Lọc lấy rắn C gồm 0,1 mol BaCO3 và 0,1 mol MgCO3
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2NaCl
Điện phân dung dịch B có màng ngăn đến khi hết khí Cl2 thì dừng lại thu được dung dịch D (chứa 0,4 mol NaOH) và thu lấy hỗn hợp khí Cl2 và H2 vào bình kín tạo điều kiện để phản ứng xảy ra hoàn toàn được khí HCl. Cho nước vào thu được dung dịch E có 0,4 mol HCl.
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2
H2 + Cl2 2HCl
Chia dd E thành 2 phần bằng nhau E1 và E2 . Nhiệt phân hoàn toàn rắn C trong bình kín rồi thu lấy khí ta được 0,2 mol CO2. Chất rắn F còn lại trong bình gồm 0,1 mol BaO và 0,1mol MgO
BaCO3 BaO + CO2
MgCO3 MgO + CO2
Cho CO2 sục vào dd D để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đun cạn dd sau phản ứng ta thu được 0,2 mol Na2CO3
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
Hòa tan rắn F vào nước dư, lọc lấy phần không tan là 0,1 mol MgO và dd sau khi lọc bỏ MgO chứa 0,1 mol Ba(OH)2
Cho MgO tan hoàn toàn vào E1 rồi đun cạn dd sau phản ứng ta thu được 0,1 mol MgCl2
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
Cho dd Ba(OH)2 tác dụng với E2 rồi đun cạn dd sau phản ứng được 0,1 mol BaCl2
BaO + H2O Ba(OH)2
Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O
0.5
0.25
0.25
0.25
0.5
0.25
0.25
0.25
0.5
b. Ngâm hỗn hợp trong dung dịch HCl, chỉ có Fe bị tác dụng
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
 0,2 → 0,4 0,2 0,2
mdd sau phản ứng = 56.0,2 + 58,4 - 0,2.2 = 69,2 (g)
m FeCl2 = 0,2.127 = 25,4 (g)
0.25
0.25
0.25
0.25
Bài 5
Hướng dẫn giải
Điểm
4 đ
 a. nA = (mol)
t0
CxHy + ()O2 xCO2 + 
0,1 0,1x 0,05y (mol)
 - Trường hợp 1: Chỉ tạo 1 muối CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,1 0,1 0,1 (mol)
 mHO = 18,6 – 0,1 x 44 =14,2(g)
ta có hệ phương trình:
 0,1x = 0,1
 0,05y = 0,79
 x = 1
 ó 
 y = 15,8 (loại)
Trường hợp 2: Tạo 2 muối CaCO3, Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
 0,1 0,1 0,1 (mol)
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 
0,2 0,1 (mol)
=> mHO = 18,6 – 0,3 x 44 = 5,4 (g)
Ta có hệ phương trình:
 0,1x = 0,3
 0,05y = 
 x = 3
 ó 
 y = 6
vậy công thức phân tử của A: C3H6
b. Công thức cấu tạo có thể có của A:
 CH2 = CH –CH3 
CH2 CH2
 C H2
0.25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0.25
0.5
0.5
0.25
0.25