Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh THCS năm 2019 môn Hóa học Lớp 8 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh THCS năm 2019 môn Hóa học Lớp 8 (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THCS TẠO LÀO CAI NĂM 2019 Môn: HÓA HỌC ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có 02 trang 06 câu Câu 1 (3,0 điểm) 1. Cho CaO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được kết tủa A và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với Al, thu được khí bay ra và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Na2CO3, thu được kết tủa E. Xác định các chất A, B, D, E và viết phương trình hóa học minh họa. 2. Nhận biết chỉ bằng 1 hóa chất tự chọn 4 dung dịch axit sau: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4. Câu 2 (3,0 điểm) 1. Trộn V ml dung dịch H2SO4 2M với 100 ml dung dịch NaOH 1,5M thu được dung dịch A. Chia dung dịch A thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 hòa tan được tối đa 0,81 g Al. Tính V. Phần 2 đem cô cạn thu được bao nhiêu gam chất rắn khan? 2. Hỗn hợp khí A gồm SO2 và không khí theo tỉ lệ về số mol là 1:5. Nung nóng hỗn hợp A khi có xúc tác V2O5 thu được hỗn hợp khí B. Biết rằng tỉ khối hơi của A so với B là 0,9. Hãy tính hiệu suất phản ứng của SO2 với giả thiết không khí có chứa 20% về thể tích là khí O2 và 80% là N2. Câu 3 (4,0 điểm) 1. Cho biết sơ đồ bên dùng để điều chế khí X trong phòng thí nghiệm. a. X là khí nào? Xác định chất rắn A và dung dịch B. Viết phương trình hóa học xảy ra. b. Tác dụng của dung dịch NaCl? Dung dịch Y là dung dịch gì? Tác dụng của dung dịch Y? c. Trong công nghiệp, khí clo được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ và có màng ngăn xốp ở giữa điện cực âm với điện cực dương. Viết phương trình hóa học và giải thích vì sao phải có màng ngăn xốp giữa hai điện cực? 2. Khi sản xuất muối ăn từ nước biển, muối ăn thu được thường có lẫn tạp chất là MgCl2, CaSO4 Và Na2SO3. Làm thế nào để loại bỏ các tạp chất trên ra khỏi muối ăn? Câu 4 (5,0 điểm) 1. Đốt m (gam) Fe trong khí O2 sau một thời gian thu được 10,56 gam hỗn hợp X gồm 4 chất rắn. Hòa tan rắn X trong HNO3 dư thu được 1,792 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO, NO2 (sản phẩm khử duy nhất) có tỉ khối so với hidro bằng 18. Tính m. 2. Đốt nóng 2,2 g hỗn hợp X gồm Al và Fe trong lọ khí Cl2 dư sau một thời gian thì được hỗn hợp rắn Y, biết thể tích Cl2 đã phản ứng bằng lượng Cl2 điều chế được khi cho 4,5504 g KMnO4 phản ứng hết với dung dịch HCl. Biết rằng khi thêm 28 gam Fe vào X thì thu được một hỗn hợp có hàm lượng Fe bằng 78,4% theo khối lượng. Tách lấy muối trong Y hòa tan vào nước, rồi cho tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được kết tủa lớn nhất nặng 4,266 gam. a. Tính hiệu suất của mỗi phản ứng clo hóa kim loại.
2. b. Tính khối lượng rắn Y Câu 5 (3,0 điểm) 1. Viết các phương trình phản ứng thực hiện các chuyển đổi hóa học sau (mỗi mũi tên ứng với một phương trình phản ứng). Biết X, Y, Z là các muối; D là chất được dùng để kích thích quả mau chín và phân tử chứa một liên kết kém bền. (1) (2) (7) D E CH3COOH X ↑(6) (3) ↓(8) (5) (4) (9) B A Z Y 2. Hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A và B thuộc loại ankan (no), hoặc anken (có 1 liên kết đôi) hoặc ankin (có 1 liên kết ba). Tỉ lệ khối lượng phân tử của chúng là 22:13. Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X và cho sản phẩm cháy hấp thụ vào bình dung dịch Ba(OH)2 lấy dư thấy khối lượng bình dung dịch tăng thêm 46,5 gam và có 147,75 gam kết tủa. Tìm công thức phân tử của A và B. Câu 6 (2,0 điểm) X là một hỗn hợp gồm 2 ancol A và B có tỉ lệ số mol 1:1. A có công thức dạng CnH2n+1OH, B có công thức dạng CnH2n(OH)2. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu được 36 gam H2. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo thu gọn của A và B. Cho biết n trong hai công thức của A và B có giá trị bằng nhau. Cho C=12; O=16; Na=23; Ba=137; K=39; Cl=35,5; H=1; S=32; Mg=24; Fe=56; N=14; Al=27; Mn=55 Hết - Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính cầm tay. - Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THCS TẠO LÀO CAI NĂM 2019 HƯỚNG DẪN CHẤM Môn: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Hướng dẫn chấm gồm có 02 trang 06 câu Câu 1 (3,0 điểm) 1. Cho CaO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được kết tủa A và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với Al, thu được khí bay ra và dung dịch D. Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch Na2CO3, thu được kết tủa E. Xác định các chất A, B, D, E và viết phương trình hóa học minh họa. 2. Nhận biết chỉ bằng 1 hóa chất tự chọn 4 dung dịch axit sau: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4. Câu 1 Nội dung 3,0 điểm 1 PTHH: CaO + H2SO4 → CaSO4 ↓ + H2O (A là CaSO4) 0,25 Nếu CaO dư: CaO + H2O → Ca(OH)2 * Trường hợp 1: dung dịch B chứa H2SO4 dư: 3H2SO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2↑ 0,25 Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 0,25 3CO2↑ Vậy D là Al2(SO4)3 và E là Al(OH)3 * Trường hợp 2: dung dịch B chứa Ca(OH)2 0,25 2Al + Ca(OH)2 + 2H2O → Ca(AlO2)2 + 3H2↑ 0,25 Ca(AlO2)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaAlO2 0,25 Vậy D là Ca(AlO2)2 và E là CaCO3. 2 Thuốc thử là Ba kim loại Axit giải phóng NO2 màu nâu (khi đun nóng phản ứng) là HNO3 0,25 Ba + 4HNO3 → Ba(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O Axit phản ứng không tạo kết tủa là HCl, 2 axit phản ứng tạo kết 0,25 tủa là H2SO4 và H3PO4 Ba + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H2↑ 3Ba + H3PO4 → Ba3(PO4)2 ↓ + 3H2↑ 0,25 Lọc 2 kết tủa rồi cho lần lượt vào 2 ống nghiệm đựng dung dịch HCl, nếu kết tủa không tan là BaSO4, 0,25 còn kết tủa tan là Ba3(PO4)2 0,25 Ba3(PO4)2 + 6 HCl → 3BaCl2 + 2H3PO4 0,25 Câu 2 (3,0 điểm): 1. Trộn V ml dung dịch H 2SO4 2M với 100 ml dung dịch NaOH 1,5M thu được dung dịch A. Chia dung dịch A thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 hòa tan được tối đa 0,81 g Al. Tính V.
4. Phần 2 đem cô cạn thu được bao nhiêu gam chất rắn khan? 2. Hỗn hợp khí A gồm SO2 và không khí theo tỉ lệ về số mol là 1:5. Nung nóng hỗn hợp A khi có xúc tác V2O5 thu được hỗn hợp khí B. Biết rằng tỉ khối hơi của A so với B là 0,9. Hãy tính hiệu suất phản ứng của SO 2 với giả thiết không khí có chứa 20% về thể tích là khí O2 và 80% là N2. Câu 2 Nội dung 3,0 điểm 1 Khi trộn 2 dung dịch xảy ra phản ứng: 0,25 H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2 H2O (1) Vì Al tan được trong dung dịch axit và trong dung dịch kiềm nên xảy ra hai trường hợp: * Trường hợp H2SO4 dư: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (2) 0,25 Từ PT (1) và (2) ta có, số mol H2SO4 trong V ml dung dịch là: 1 3 푛 = n + n .2 0,25 2푆 4 2 NaOH 2 Al 1 3 0,81 = . 0,1.1,5 + . .2 = 0,165 (mol) 2 2 27 0,165 -> V = = 0,0825 l = 82,5 ml 2 * Trường hợp NaOH dư: 0,25 2Al + 2 NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↑ (3) Số mol H2SO4 có trong V ml dung dịch là: 1 1 0,81 0,25 푛 = n = (0,1.1,5 ― 2. ) = 0,045 (mol) 2푆 4 2 NaOH(1) 2 27 0,045 -> V = = 0,0225 l = 22,5 ml 2 2 Theo đề bài ta có tỉ lệ số mol SO2: số mol không khí là 1:5. 0,25 Gọi số mol SO2 là a -> Số mol không khí là 5a. Vì O2 chiếm 20% thể tích không khí -> số mol O2 = 0,2.5a = a 0,25 (mol). Vậy số mol N2 là 4a mol. 2 5 , 0,25 Phương trình hóa học: 2SO2 + O2 2SO3 Ban đầu: a a Phản ứng x 0,5x x Sau phản ứng: a- x a – 0,5x x 0,25 Ta có: nA = 푛 + 푛 + 푛 = 6a 푆 2 2 2 0,25 nB = 푛푆 2 ư+ 푛 2 ư + 푛 2 + 푛푆 3= a- x + a – 0,5x + x + 4a = 6a – 0,5x 푛 0,25 Vì dA/B = = = 0,9 푛 푛 Hay = 0,9 (Vì mA = mB, theo định luật bảo toàn khối lượng) 푛 0,25 6 ― 0,5 = 0,9 -> = 0,8333 6 Vậy H = .100% = 0,8333.100% = 83,33%
5. Câu 3 (4,0 điểm): 1. Cho biết sơ đồ bên dùng để điều chế khí X trong phòng thí nghiệm. a. X là khí nào? Xác định chất rắn A và dung dịch B. Viết phương trình hóa học xảy ra. b. Tác dụng của dung dịch NaCl? Dung dịch Y là dung dịch gì? Tác dụng của dung dịch Y? Bông tẩm dung dịch gì? c. Trong công nghiệp, khí clo được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ và có màng ngăn xốp ở giữa điện cực âm với điện cực dương. Viết phương trình hóa học và giải thích vì sao phải có màng ngăn xốp giữa hai điện cực? 2. Khi sản xuất muối ăn từ nước biển, muối ăn thu được thường có lẫn tạp chất là MgCl2, CaSO4 Và Na2SO3. Làm thế nào để loại bỏ các tạp chất trên ra khỏi muối ăn? Câu 3 Nội dung 4,0 điểm 1 a. X là khí Clo (Cl2). Chất rắn A có thể là 1 trong các chất: KMnO4, K2Cr2O7, MnO2, 0,25 KClO3. B là dung dịch HCl đặc. 0,25 Phương trình hóa học: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 6H2O 0,25 MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O 0,25 KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O b. Dung dịch NaCl là dùng để giữ khí HCl, do độ tan của HCl 0,25 lớn hơn so với độ tan của Cl2 nen Cl2 bị hòa tan không đáng kể Dung dịch Y là H2SO4 đặc có tác dụng hút nước. 0,25 Vì Cl2 là khí rất độc, nên dùng bông tẩm dung dịch NaOH để hấp 0,25 thụ khí Cl2 không cho Cl2 thoát ra gây độc hại cho môi trường và con người. c. Phương trình hóa học: đ , ó à푛 푛 ă푛 ố 0,25 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 Nếu không có màng ngăn xốp ở giữa thì sản phẩm thu được 0,25 không phải là NaOH, Cl2, H2 mà là nước Gia ven vì: 0,25 NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O 2 Hòa tan các muối vào nước dư khuấy cho tan hết. 0,25 Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch thu được, tách bỏ phần kết tủa: BaCl2 + CaSO4 → BaSO4↓ + CaCl2 0,25 BaCl2 + Na2SO3 → BaSO3↓ + 2NaCl
6. Cho dung dịch Na2CO3 dư vào phần nước lọc, sau phản ứng hoàn toàn lọc bỏ kết tủa, cho tiếp dung dịch HCl dư vào, cô cạn 0,25 dung dịch thu được sau phản ứng thì thu được NaCl tinh khiết: MgCl2 + Na2CO3 → MgCO3↓ + 2NaCl 0,25 CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl 0,25 BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl 0,25 Na2CO3 + HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ Câu 4 (5,0 điểm): 1. Thêm rất từ từ 300 ml dung dịch HCl 1M vào 200 ml dung dịch Na 2CO3 1M thu được dung dịch A và giải phóng V lít khí CO 2 (ở đktc). Cho thêm nước vôi trong đến dư vào dung dịch A thu được m gam kết tủa trắng. Tính giá trị của m và V. 2. Cho 12,6 g Fe tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2 và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 39,6 g muối khan. a. Tính khối lượng H2SO4 đã phản ứng. b. Cho toàn bộ lượng khí SO 2 thu được ở trên tác dụng với 825 ml dung dịch KOH 3M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y. Câu 4 Nội dung 5,0 điểm 1 Ta có nHCl = 0,3.1 = 0,3 (mol) nNaOH = 0,2.1 = 0,2 mol 0,25 Thêm rất từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3, thứ tự phản ứng xảy ra là: HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 (1) 0,25 Ban đầu: 0,3 0,2 Phản ứng: 0,2 0,2 0,2 0,2 Sau phản ứng: 0,1 0 0,2 0,2 0,25 HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O (2) 0,25 Ban đầu: 0,1 0,2 Phản ứng: 0,1 0,1 0,1 0,1 0,25 Sau phản ứng: 0 0,1 0,1 0,1 -> Dung dịch A gồm 0,1 mol NaHCO3 và NaCl Cho thêm nước vôi trong đến dư vào dung dịch A: 0,25 NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + NaOH + H2O (3) Theo PT (3) ta có: 푛 3 = 푛 3 = 0,1 mol -> m = 100 . 0,25 0,1 = 10 g. 0,25 Theo PT (2) ta có: 푛 2= 0,1.22,4 = 2,24 (lít) 2 8,4 Ta có: nFe = = 0,15 mol 56 0,25 Khi cho 12,6 g Fe tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng: 푡표 2Fe + 6H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 0,25 Giả sử muối khan chỉ có Fe2(SO4)3 khi đó: Theo PT (1) ta có : 1 0,15 푛퐹푒 (푆 ) = nFe = = 0,075 mol 0,25 2 4 3 2 2 0,25 -> 퐹푒2(푆 4)3= 0,075. 400 = 30 g ≠ 26,4 g muối khan -> vô lí 0,25
7. Điều đó chứng tỏ sau phản ứng H2SO4 hết, Fe dư tiếp tục phản ứng với dung dịch Fe2(SO4)3 0,25 Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (2) 0,25 Gọi nFe ở phản ứng (1) và (2) lần lượt là x và y, (x>0, y>0) ta có: x + y = 0,15 (*) Từ (1) ta có 0,25 1 푛 = nFe = 0,5x mol 퐹푒2(푆 4)3 2 0,25 Từ (2) ta có: 푛퐹푒2(푆 4)3 (2)= nFe = y mol = 3. n = 3y mol 푛퐹푒푆 4 Fe 0,25 -> muối khan gồm 3y mol FeSO4 và (0,5x – y) mol Fe2(SO4)3 mmuối khan = 400 (0,5x – y) + 152.3y = 26,4 ( ) 0,25 + = 0,15 = 0,125 Từ (*) và ( ) ta có: 200 + 56 = 26,4 → = 0,025 0,25 Theo (1) 푛 2푆 4 = 3nFe = 3.0,125 = 0,375 (mol) Khối lượng H2SO4 đã phản ứng là: 2푆 4 = 98.0,375 = 36,75 gam Câu 5 (3,0 điểm) 1. Viết các phương trình phản ứng thực hiện các chuyển đổi hóa học sau (mỗi mũi tên ứng với một phương trình phản ứng). Biết X, Y, Z là các muối; D là chất được dùng để kích thích quả mau chín và phân tử chứa một liên kết kém bền. (1) (2) (7) D E CH3COOH X ↑(6) (3) ↓(8) (5) (4) (9) B A Z Y 2. Hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A và B thuộc loại ankan (no), hoặc anken (có 1 liên kết đôi) hoặc ankin (có 1 liên kết ba). Tỉ lệ khối lượng phân tử của chúng là 22:13. Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X và cho sản phẩm cháy hấp thụ vào bình dung dịch Ba(OH)2 lấy dư thấy khối lượng bình dung dịch tăng thêm 46,5 gam và có 147,75 gam kết tủa. Tìm công thức phân tử của A và B. Câu 5 Nội dung 3,0 điểm 1 Chất kích thích quả mau chín, chỉ có 1 liên kết kém bền là etilen 0,25 C2H4 Xác định chất: D: C2H4 X: (CH3COO)2Mg 0,25 Y: (CH3COO)2Ca Z: CH3COONa -> A là CH4, B: C2H2, E: C2H5OH 0,25 Các Phương trình hóa học: 2푆 4 푙표ã푛 0,25 (1) C2H4 + H2O CH3CH2OH 푒 푖ấ (2) C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O (3) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
8. , 푡표 (4) CH3COONa + 2NaOH CH4 + Na2CO3 퐿à 푙ạ푛ℎ 푛ℎ 푛ℎ, 1500표 0,25 (5) 2CH4 CH≡CH + 3H2 푖, 푡표 (6) C2H2 + H2 C2H4 (7) 2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2 (8) (CH3COO)2Mg + Ca(OH)2 → (CH3COO)2Ca + Mg(OH)2↓ (9) (CH3COO)2Ca + Na2CO3 → CH3COONa + CaCO3↓ 2 Phản ứng tạo kết tủa: 0,25 Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3↓ + H2O (1) 147,75 Số mol CO = 푛 = = 0,75 mol 2 3 197 Do đó số mol nước: 46,5 ― 0,75.44 0,25 푛 = = 0,75 mol 2 18 Vì 푛 2 = 푛 2 nên có 2 trường hợp: - Trường hợp 1: 2 an ken 2 14 22 22 44 0,25 Ta có: = = tức = hoặc loại 2 14 13 13 26 - Trường hợp 2: 1 ankan và 1 ankin 3 + 1 표 C H + O 푡 xCO + (x+1)H O (2) 0,25 x 2x + 2 2 2 2 2 3 ― 1 표 C H + O 푡 yCO + (y-1)H O (3) y 2y - 2 2 2 2 2 Gọi a, b là số mol ankan và ankin ta có: a+ b = 0,3 (*) 푛 2 = a.x + b.y= 0,75 ( ) 0,25 푛 2 = a(x+1) +b(y-1) = a.x + b.y + a- b = 0,75 ( ) Từ (*), ( ) và ( ) ta có a=b = 0,15 mol Xét tỉ lệ khối lượng phân tử: 푛 푛 14 + 2 23 0,25 = = hay 13x + 5 = 22y 푛 푖푛 14 ― 2 12 0,75 Vì a=b=0,15 nên x + y = 0,15 = 5 -> x=3, y=2 Vậy CTPT của các hidrocacbon là C3H8 và C2H2. 14 ― 2 23 0,25 푛 푖푛 = = hay 22x = 13 y – 5 loại. 푛 푛 14 + 2 12 Câu 6 (2,0 điểm) X là một hỗn hợp gồm 2 ancol A và B có tỉ lệ số mol 1:1. A có công thức dạng CnH2n+1OH, B có công thức dạng CnH2n(OH)2. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu được 36 gam H2. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo thu gọn của A và B. Cho biết n trong hai công thức của A và B có giá trị bằng nhau. Câu 6 Nội dung 2,0 điểm Gọi số mol của A và B là x mol (x>0) 0,25 2CnH2n+1OH + 2Na → 2CnH2n+1Na + H2 (1) 0,25 x x/2 mol CnH2n(OH)2 + 2Na → CnH2n(ONa)2 + H2 (2) 0,25
9. x x Từ (1) và (2) số mol H2 là 1,5x. 0,25 Theo giả thiết: (14푛 + 18). + (14푛 + 34). 0,25 = -> n=2 2.1,5 36 0,25 Vậy công thức phân tử của 2 ancol trên là A: C2H5OH, B: C2H4(OH)2 0,25 Công thức cấu tạo thu gọn của A; CH3-CH2-OH, B: CH2OH- CH2OH 0,25