Đề thi chọn học sinh giỏi huyện Nghĩa Đàn năm học 2012 – 2013 Môn: Hóa Học

PHềNG GD&ĐT NGHĨA ĐÀN
 ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN 
NĂM HỌC 2012 – 2013
Mụn: Húa học
(Đề gồm cú 01 trang)
Thời gian: 120 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề)
Cõu1(3,5 điểm): 
 1. Hóy xỏc định cỏc chất cú trong A,B,C,D,E,F,G và viết phương trỡnh phản ứng xảy ra trong thớ nghiệm sau:
Nung núng kim loại Al trong khụng khớ, sau một thời gian được chất rắn A. Hoà tan chất rắn A trong H2SO4 đặc núng (vừa đủ) được dung dịch B và khớ C cú mựi sốc. Cho Natri kim loại vào dung dịch B thu được khớ D, dung dịch E và kết tủa G; Cho khớ D tỏc dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch F, F vừa tỏc dụng với dd BaCl2 vừa tỏc dụng với dd NaOH. 
Cõu 2( 3,5điểm):Thớ sinh bảng B khụng phải làm ý b của cõu này
 a. Từ quặng pirit sắt , muối ăn, nước, chất xỳc tỏc và cỏc điều kiện thớ nghiệm cần thiết khỏc hóy điều chế : dd FeCl3, FeSO4, Fe2(SO4)3 và Fe(OH)3.
 b. Bằng phương phỏp húa học hóy tỏch riờng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Cu.
Cõu 3(4,5điểm):Thớ sinh bảng B khụng phải làm ý 2 của cõu này.
Cho 3,28 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 400ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 4,24 gam chất rắn B và dung dịch C. Thờm dung dịch NaOH dư vào dung dịch C , lọc lấy kết tủa nung ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi được 2,4 gam chất rắn D.
1. Tớnh nồng độ mol/lit của dung dịch CuSO4 .
2. Tớnh thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A. 
Cõu 4(5,5điểm):
Dựng V lớt khớ CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thỳc thu được kim loại và hỗn hợp khớ X. Tỷ khối của X so với H2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lớt dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa. 
 a. Xỏc định kim loại và cụng thức hoỏ học của oxit đú.
 b. Tớnh giỏ trị của V và thể tớch của SO2 (đktc) tạo ra khi cho lượng kim loại thu được ở trờn tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, núng dư. 
Cõu 5(3,0điểm):
Nung hoàn toàn 15g một muối cacbonat của một kim loại húa trị II khụng đổi. Toàn bộ khớ thoỏt ra cho hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thấy thu được 9,85 gam kết tủa. Xỏc định cụng thức húa học của muối cacbonat ?
Cho: Mg = 24; Zn = 65; Fe = 56;Cu = 64; S = 32; O = 16; N = 14; Na = 23; C = 12; H = 1; Ca = 40; S =32; Cl = 35,5
-----------------------------------Hết--------------------------------
Họ và tờn thớ sinh:.SBD:...
PHềNG GD&ĐT NGHĨA ĐÀN
 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2012 – 2013
Mụn: Húa học
Nội dung
Điểm
Cõu 1
3,5đ
 A: Al, Al2O3; B: Al2(SO4)3 ; C: SO2 ; D: H2; E: Na2SO4, NaAlO2; G: 2Al(OH)3;
 F: KHSO3, K2SO3 
4Al + 3O2 2Al2O3 	 (1) 	
Do A tỏc dụng với H2SO4 đđ thu được khớ D: Chứng tỏ chất rắn A cú Al dư. 
	 2Aldư + 6H2SO4 Đ/N Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O	(2)	
	 2Al2O3+ H2SO4 Đ/N Al2(SO4)3 + H2O	(3)	
	 2Na + 2H2O 2NaOH + H2	(4)	
	 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4	(5)
 Al(OH)3 + NaOH à NaAlO2 + 2H2O (6)
Do dd F vừa tỏc dụng được với dd BaCl2, tỏc dụng với dd NaOH: Chứng tỏ dd F cú chứa 2 muối	
	SO2 + KOH KHSO3	(7)	
	SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O	(8)	
	 ( hoặc : KHSO3 + KOH dư K2SO3 + H2O )
	 2KHSO3 + 2NaOH K2SO3 + Na2SO3 + 2H2O	(9)
	 K2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2KCl	(10)	
0,5
Mỗi pư đỳng cho 0,25đ. 
0,5
Cõu 2
3,5đ
a. Đpmn 
Điều chế 2. 	
đp
	 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 	(1) 	 	 2H2O 2H2 + O2 (2) 
	4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 	(3)	
	2SO2 + O2 2SO3 	(4)	
 V2O5,
	 SO3 + H2O H2SO4 	(5)
 	 Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 	(6)	
 FeCl3 : 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 cho vào H2O (7)
	 	FeSO4: Fe + H2SO4(loóng) FeSO4 + H2 	 (8)	
	 Fe2(SO4)3: Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 +3H2O 	(9) 
 Fe(OH)3: FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl	(10)
b. Hoà tan hỗn hợp trong dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng:
2Al + 2NaOH + 2H2O đ 2NaAlO2 + 3H2. 
- Lọc tỏch được Mg, Cu khụng tan. Thổi CO2 dư vào nước lọc:
NaAlO2 + CO2 + 2H2O đ Al(OH)3 + NaHCO3
- Lọc tỏch kết tủa Al(OH)3, nung đến khối lượng khụng đổi thu được Al2O3, điện phõn núng chảy thu được Al:
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
2Al2O3 4Al + 3O2 
- Hoà tan hỗn hợp kim loại trong dd HCl dư, tỏch được Cu khụng tan và dung dịch muối:
 Mg + 2HCl đ MgCl2 + H2 cụ cạn dung dịch và đem điện phõn núng chảy.
 MgCl2 Mg + Cl2
Mỗi pư đỳng cho 0,2đ.Thớ sinh bảng B cho 0,35đ.
Tỏch được mỗi chất cho 0,5 điểm
Cõu 3
4,5đ
Mg + CuSO4 à MgSO4 + Cu (1) 
Fe + CuSO4 à FeSO4 + Cu (2) 
MgSO4 +2 NaOH à Mg(OH)2 + Na2SO4 (3) 
FeSO4 +2 NaOH à Fe(OH)2 + Na2SO4 (4) 
Mg(OH)2 à MgO + H2O (5) 
4Fe(OH)2 + O2 à 2Fe2O3 + 4 H2O (6) 
 Theo đề bài mFe+Mg = 3,28(g)
Theo phương trỡnh (1,2,3,4,5,6) thỡ m Fe2O3 + MgO = 2,4(g) vụ lý
Vậy CuSO4 thiếu ,kim loại dư.
* Giả sử chỉ cú Mg phản ứng , gọi số mol của Mg đó phản ứng là a mol.
 Mg + CuSO4 à MgSO4 + Cu (1)
 a= ( 4,24 – 3,28) : (64 - 24) = 0,024 (mol)
 MgSO4 +2 NaOH à Mg(OH)2 + Na2SO4 (3) 
 Mg(OH)2 à MgO + H2O (5) 
 Theo phương trỡnh (1),(3),(5) thỡ nMgO = 0,024 mol 
=> mMgO = 0,024. 40 = 0,96 vụ lý.
Vậy Mg phản ứng hết và sắt cú phản ứng 1 phần.
Gọi số mol của Mg cú trong hỗn hợp là x, số mol của sắt ban đầu là y, số mol của sắt đó phản ứng là z mol.
Theo phương trỡnh (1,2,3,4,5,6) và số liệu ra trong đề bài ta cú : 
24x + 56y = 3,28 (7)
64x + 64z + 56(y-z) = 4,24 (8)
40x + 160z/2 = 2,4 (9)
Giải (7,8,9) ta được :
x= 0,02 mol y= 0,05 mol z= 0,02 mol
 1. CM(CuSO4) = 0,04/0,4 = 0,1 M
 2.Ta cú:
mMg = 0,02. 24 = 0,48 (g)
=> %mMg = (0,48/3,28).100% = 14,63%
 %mFe = 100% - 14,63% = 85,37% 
Đỳng cho 0,125đ
0,25
0,25
0,5
0,5
1,0
0,25
0,5
0,5
Cõu 4
5,5đ
Đặt cụng thức của oxit kim loại là: A2Ox
 Cỏc PTHH: A2Ox + xCO à 2 A(r) + xCO2 (k) (1)
 CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O (2)
Cú thể: CaCO3 + CO2 + H2O à Ca(HCO3)2 (3)
nCa(OH)2 = 2,5 . 0,025 = 0,0625 (mol); nCaCO3 = 5/100 = 0,05 (mol)
Bài toỏn phải xột 2 trường hợp
1.TH1: Ca(OH)2 dư đ phản ứng (3) khụng xảy ra
Từ (2): nCO2 = n CaCO3 = 0,05 mol đ theo (1) n A2Ox = 1/x . 0,05 mol
Ta cú pt: 2(MA + 16x) . 0,05/x = 4 
Giải ra ta được: MA/x = 32 với x = 2; MA = 64 thoả món
Vậy A là Cu
Đặt n CO dư trong hh khớ X là t ta cú phương trỡnh tỉ khối
 đ t = 0,03 mol
đ giỏ trị của VCO ban đầu = (0,03 + 0,05) . 22,4 = 1,792 (lớt) 
PTHH khi cho Cu vào dd H2SO4 đặc, núng
 Cu + 2H2SO4 đn àCuSO4 + SO2 + 2 H2O (4)
Từ (1): n Cu = n CO2 = 0,05 mol. Theo (4): n SO2 = 0,05 mol
SO2
đ V = 0,05 . 22,4 = 1,12 (lớt)
2. TH2: CO2 dư đ phản ứng (3) cú xảy ra
Từ (2): n CO2 = n CaCO3 = n Ca(OH)2 = 0,0625 mol
Bài ra cho: n CaCO3 chỉ cũn 0,05 mol đ n CaCO3 bị hoà tan ở (3) là: 0,0625 – 0,05 = 0,0125 (mol)
Từ (3): n CO2 = n CaCO3 bị hoà tan = 0,0125 mol
đ Tổng n CO2 = 0,0625 + 0,0125 = 0,075 (mol)
Từ (1): n A2Ox = 1/x . 0,075 (mol)
Ta cú pt toỏn: (2MA + 16x) . 0,075/x = 4 đ MA/x = 56/3
Với x = 3; MA = 56 thoả món. Vậy A là Fe
Tương tự TH 1 ta cú phương trỡnh tỷ khối: 
 Giải ra ta được t = 0,045 
đ V = (0,075 + 0,045) . 22,4 = 2,688 (lớt) 
PTHH khi cho Fe vào dd H2SO4 đn:
 2Fe(r) + 6 H2SO4 đn (dd) à Fe2(SO4)3 (dd) + 3 SO2 (k) + 6 H2O(l)(5)
nFe = 0,025 . 2 = 0,05 (mol) đ n SO2 = 0,05 . 3/2 =0,075 mol 
SO2
đ V = 0,075 . 22,4 = 1,68 (lớt)
1,0
0,5
0,5
0,5
1,0
0,5
1,0
0,5
Cõu 5
3,0đ
nBaCO3=9,85197=0,05 mol
nBaOH2=0,1.1=0,1 mol
Gọi CT của muối cacbonat cần tỡm là MCO3
MCO3 to MO + CO2 (1)
Vỡ nBaCO3 < nBaOH2 nờn ta xột 2 trường hợp:
Trường hợp 1: Tạo muối BaCO3
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
 0,05 0,05
Từ (1) => M + 60 = 150,05= 300 => M = 240 (loại)
Trường hợp 2: Tạo 2 muối BaCO3 và Ba(HCO3)2
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
0,05 0,05 0,05
Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2
0,05 0,1
=> nCO2=0,05+0,1=0,15 (mol)
Từ (1) => M + 60 = 150,15= 100 => M = 40 => M là Ca
Vậy CTHH của muối cần tỡm là CaCO3
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Chỳ ý: Nếu thớ sinh cú cỏch giải khỏc mà đỳng thỡ vẫn cho điểm tối đa.
cú màng
đpdd
đp