Kỳ thi học sinh giỏi THCS cấp huyện đề thi môn : hóa học thời gian làm bài : 150 phút

I MÔN : HÓA HỌC
	 Khóa ngày 28 tháng 12 năm 2011 
	ĐỀ CHÍNH THỨC 	 Thời gian làm bài : 150 phút 
	 (đề gồm 2 trang) 	 (không kể thời gian phát đề) 
	-------------	 ------------------------
Câu 1: (4,5điểm) 
1. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi:
a. Cho khí CO2 lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 cho đến dư khí CO2, khi phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng.
b. Cho khí SO2 lội từ từ vào dung dịch Brom, sau đó thêm dung dịch BaCl2 vào.
	2. Trình bày 5 phương pháp hóa học khác nhau để điều chế Bazơ, mỗi phương pháp cho một ví dụ.
	3. Hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì sao không được bón chung các loại phân đạm: đạm 2 lá NH4NO3, đạm sunfat (NH4)2SO4 và urê CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp (chứa K2CO3). Biết rằng trong nước urê chuyển hóa thành amoni cacbonat (NH4)2CO3.
Câu 2: (3 điểm) 
1. Cho M là một kim loại. Xác định các chất B, C, D, E, M, X, Y, Z và viết các phương trình hóa học theo dãy biến hóa sau:
M
E
B
C
D
t0
đpnc
M
+HCl
+NaOH +Z
+ X
+ Y+Z
2. Người ta cho các chất MnO2, KMnO4, K2Cr2O7 tác dụng với HCl để điều chế khí Clo theo các phương trình phản ứng sau:
MnO2	 + 	HCl	---> MnCl2	 +	H2O	 +	 Cl2
KMnO4 +	HCl	--->	KCl +	MnCl2 	+	H2O + 	Cl2
K2Cr2O7 + 	HCl	--->	K2O	 +	Cr2O3	+	H2O	+ 	Cl2
a) Hãy cân bằng các phản ứng trên.
b) Nếu muốn điều chế một lượng khí Clo nhất định thì chất nào trong ba chất trên tiết kiệm được HCl nhất.
c) Nếu các chất trên có cùng số mol tác dụng với HCl thì chất nào tạo được nhiều Clo nhất.
d) Nếu các chất trên có cùng khối lượng thì chất nào tạo được nhiều Clo nhất.
Câu 3: (2,5điểm) Vẽ sơ đồ tách riêng dung dịch từng chất ra khỏi hỗn hợp AlCl3, FeCl3, BaCl2 và viết phương trình hóa học xảy ra?
Câu 4: (1,5 điểm) Không dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy phân biệt các dung dịch không màu: MgCl2, NaOH, NH4Cl, BaCl2, H2SO4 đựng trong các lọ mất nhãn?
Câu 5: (2 điểm)
 Bình A chứa hỗn hợp dung dịch gồm a mol CuSO4 và b mol FeSO4. Thực hiện các thí nghiệm sau: 
- Thí nghiệm 1: Cho c mol Mg vào bình A, sau khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 3 muối.
- Thí nghiệm 2: Cho c mol Mg vào bình A, sau khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 2 muối.
- Thí nghiệm 3: Tiếp tục cho thêm c mol Mg vào bình A, sau khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 1 muối.
Tìm mối quan hệ giữa a, b và c trong mỗi thí nghiệm.
Câu 6: (3,5 điểm) 
Hòa tan hoàn toàn 14,2 gam hổn hợp X gồm MgCO3 và muối cacbonat của kim loại R vào dung dịch HCl 7,3% vừa đủ, thu được dung dịch D và 3,36 lít CO2 (đktc). Nồng độ MgCl2 trong dung dịch D là 6,028%. Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp.
Câu 7: (3điểm) Nung 16,8 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và CaCO3 đến khối lượng không đổi. Dẫn toàn bộ khí thu được vào 180ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 33,49gam kết tủa.
Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất có trong hỗn hợp X.
(Cho Mg = 24, C = 12, Ca = 40, Al = 27, H = 1, Fe = 56, Zn = 65, Ba = 137, O = 16, Cl = 35,5)
---------------- HẾT --------------
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO	KỲ THI HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN
	HUYỆN DI LINH	ĐỀ THI MÔN : HÓA HỌC
	Khóa ngày 28 - 12 - 2011 
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC
Câu
Đáp án
Điểm
1
4,5
1a
(1,0)
Cho khí CO2 lội từ từ qua dd Ba(OH)2 cho đến dư CO2, khi phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng thấy hiện tượng sau:
Dung dịch Ba(OH)2 trong suốt bị vẩn đục, sau đó kết tủa tan được dung dịch trong suốt.
CO2 + Ba(OH)2 à BaCO3 + H2O.
BaCO3 + CO2 + H2O à Ba(HCO3)2.
Lấy dung dịch đem đun nóng thấy xuất hiện kết tủa trắng (sủi bọt khí, kết tủa trắng).
Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O.
0,25
0,125
0,125
0,25
0,25
1b (0,5)
Cho khí SO2 lội từ từ qua dd Br2 thấy màu da cam của Br2 nhạt dần và mất hẳn. Sau đó thêm dd BaCl2 vào thì có kết tủa trắng xuất hiện:
SO2 + Br2 + 2H2O à 2HBr + H2SO4.
H2SO4+ BaCl2 à BaSO4 + 2HCl.
0,25
0,125
0,125
2
(1,25)
Các phương pháp điều chế Bazơ
	- Kim loại tác dụng với nước	
	2Na + H2O -> 2NaOH + H2
	- Oxit ba zơ tác dụng với nước	CaO + H2O - > Ca(OH)2
	- Kiềm tác dụng với muối tan	
	KOH + FeCl2 -> Fe(OH)2 + 2KCl
	- Điện phân muối có màng ngăn :	
Điện phân
Có màng ngăn
	2KCl + 2H2O 	 	 2KOH + H2 + Cl2
	- Điều chế Hiđrô lưỡng tính cho muối của nguyên tố lưỡng tính tác dụng với NH4OH (hoặc kiềm vừa đủ).
	AlCl3 + 3NH4OH -> Al(OH)3 + 3NH4Cl
	ZnSO4 + 2NaOH - > Zn(OH)2 + Na2SO4 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
3
(1,75)
* Nếu bón chung với vôi thì : 
2NH4NO3 + Ca(OH)2 ® Ca(NO3)2 + 2NH3 ­ + 2H2O
(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 ® CaSO4 + 2NH3 ­ + 2H2O
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 ® CaCO3 ¯ + 2NH3 ­ + 2H2O
* Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3)
2NH4NO3 + K2CO3 ® 2KNO3 + H2O + CO2 ­ + 2NH3 ­
(NH4)2SO4 + K2CO3 ® K2SO4 + H2O + CO2 ­ + 2NH3 ­
(NH4)2CO3 + K2CO3 ® 2KHCO3 + 2NH3 ­ 
Như vậy bón chung phân đạm với vôi hoặc tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
(1,5)
B: AlCl3; C: NaAlO2; D: Al(OH)3; E: Al2O3; M:Al; X: KOH; Y: CO2; Z: H2O
2Al + 6HCl à 2AlCl3 + 3H2.
2Al + 2NaOH + 2H2O à 2NaAlO2 + 3H2.
AlCl3 + 3KOH à Al(OH)3 + 3KCl.
NaAlO2 + CO2 + 2H2O à Al(OH)3 + NaHCO3.
2Al(OH)32Al2O3 + 3H2O.
2Al2O34Al + 3O2.
0,25x6
=1,5
(1,5)
Cân bằng các PTPƯ
 MnO2 + 4HCl à MnCl2	+ 2H2O + Cl2
 2KMnO4 + 16HCl à 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
 K2Cr2O7 + 6HCl	 à K2O + Cr2O3 + 3H2O + 3Cl2
Lượng HCl cần để tạo ra 1 mol Cl2:
MnO2 : 4;	 KMnO4 : 16/5;	K2Cr2O7 : 6/3
Kết luận : Dùng K2Cr2O7 tiết kiệm HCl nhất. ( Trường hợp này không cần cân bắng PTPU cũng giải được).
Số mol Cl2 tạo thành khi dùng 1 mol mỗi chất.
MnO2	:1;	KMnO4	: 5/2;	K2Cr2O7	: 3
Kết luận: Nếu các chất có cùng số mol thì dùng K2Cr2O7 tạo được nhiều khi Clo nhất .
Khối lượng mỗi chất cần để tạo ra 1 mol Cl2:
 MnO2:(16.2+55)=87; KMnO4: 2(39+55+16.4)/5 = 63,2;
K2Cr2O7 : 39.2 +52.2 + 16.7/ 3 = 98
Kết luận : Để tạo ra cùng 1 mol Cl2 thì KMnO4 cần khối lượng ít nhất hay nếu các chất trên có cùng khối lượng thì KMnO4 tạo nhiều Clo nhất.
0,75
0,25
0,25
0,25
AlCl3
FeCl3
BaCl2
+ NaOH dư
NaAlO2
NaCl
NaOH
BaCl2
Fe(OH)3
Lọc
HCl đủ
FeCl3
+ CO2 dư
NaCl
NaHCO3
BaCl2
+ Na2CO3 dư
Lọc
BaCO3
BaCl2
Lọc
Al(OH)3
HCl đủ
HCl đủ
AlCl3
3
(2,5)
FeCl3 + 3NaOH à Fe(OH)3 + 3NaCl.
AlCl3 + 3NaOH à Al(OH)3 + 3NaCl.
Al(OH)3 +NaOH àNaAlO2 + 2H2O.
Fe(OH)3+ 3HCl à FeCl3 + 3H2O.
NaAlO2 +CO2 +2H2O à Al(OH)3 + NaHCO3.
NaOH + CO2 à NaHCO3.
Al(OH)3+ 3HCl à AlCl3 + 3H2O.
BaCl2 + Na2CO3 à BaCO3 + 2NaCl.
BaCO3 + 2HCl à BaCl2 + CO2 + H2O.
1,375
0,125x9= 1,125
4
(1,5)
Nhỏ 1 dd bất kỳ vào mẫu thử của 4 dung dịch còn lại, sau khi hoàn tất 5 lần thí nghiệm ta được bảng sau:
MgCl2
NaOH
NH4Cl
BaCl2
H2SO4
MgCl2
-
¯
-
-
-
NaOH
¯
-
­
-
-
NH4Cl
-
­
-
-
-
BaCl2
-
-
-
-
¯
H2SO4
-
-
-
¯
-
Kết luận
1¯
1¯; 1­
1­
1¯
1¯
Từ bảng trên ta thấy:
- Nếu tạo được 1 lần kết tủa và 1 lần khí mùi khai bay ra thì dd nhỏ vào là NaOH. Mẫu thử tạo được kết tủa trắng là dd MgCl2. Mẫu thử tạo được khí mùi khai bay ra là NH4Cl.
- Còn lại 2 dd BaCl2 và H2SO4 đều cho 1 lần kết tủa trắng.
- Dùng kết tủa Mg(OH)2 (sản phẩm khi nhỏ NaOH vào MgCl2), cho vào 2 mẫu còn lại. Mẫu nào hòa tan được kết tủa thì đó là dd H2SO4. Dung dịch còn lại là BaCl2.
2NaOH + MgCl2 à 2NaCl + Mg(OH)2.
NaOH + NH4Cl à NaCl + NH3 + H2O.
BaCl2 + H2SO4 à BaSO4 + 2HCl.
Mg(OH)2 + H2SO4 à MgSO4 + 2H2O.
0,5
0,5
0,125x4
=0,5
5
(2,0)
 Vì độ hoạt động của kim loại là Mg > Fe > Cu nên các phản ứng xảy ra thứ tự
 Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu (1) 
 a a 
 Mg + FeSO4 = MgSO4 + Fe (2) 
 b b
Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 3 muối là: MgSO4, CuSO4 và FeSO4 
 Chứng tỏ CuSO4 dư. Như vậy trong thí nghiệm 1 chỉ xảy ra phản ứng (1) và c< a.
- Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 2 muối đó là MgSO4, FeSO4.lúc đó CuSO4 hết, FeSO4 dư.Trong thí nghiệm 2 chỉ xảy ra (1) hoặc cả (1) và (2).Lúc đó a ≤ 2c < a + b
- Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 1 muối đó là MgSO4. lúc đó CuSO4 và FeSO4 đều hết Mg có thể vừa đủ hoặc thừa.Trong thí nghiệm 3 xảy ra cả (1) và (2).Lúc đó 3c ≥ a+b
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
6
(3,5)
Phương trình phản ứng
 2HCl +	MgCO3 à MgCl2 +	H2O + CO2	(1)
 2mol 1mol 1mol
 2aHCl + R2(CO3)a à 2RCla +	aH2O	+ aCO2	(2)
 2amol 2mol	 amol
nCO2 =3,36/22,4 = 0,15 mol
Từ (1) và (2) ta thấy nHCl =2nCO2 = 2*0,15 =0,3mol 
mHCl = 0,3 * 36,5 = 10,95 g
mdd HCl 7,3% đem dùng: (10,95* 100)/7,3=150 g	
Theo định luật bảo toàn khối lượng từ (1) và (2) ta có:
mX	+ 	mddHCl	= mD	+ 	mCO2
mD	=	mX	+ 	mddHCl	-	mCO2
	= 14,2	+	150 – ( 0,15 x 44) = 157,6g
Khối lượng MgCl2: 
mMgCl2 = 9,5g ; nMgCl2 = 9,5:95= 0,1mol
Theo (1) nMgCO3 = nMgCl2 = 0,1mol , mMgCO3 = 0,1x 84= 8,4g
mR2(CO3)a = 14,2- 8,4 = 5,8g
nCO2 (1) = nMgCl2 = 0,1mol => nCO2 (2) = 0,15 – 0,1 = 0,05mol
Từ (2) ta có nR2(CO3)a = 
mR2(CO3)a giải ta có: R= 28a
2
1
3
R
288
568
848
a
Biện luận:
Nghiệm hợp lí: a=2 ; R = 56 => R là Fe, tính % đúng
(Giải cách khác đúng và hợp lí vẫn cho trọn điểm)
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,5
0,25
0,75
0,5
7
(3,0)
Số mol Ba(OH)2 = 0,18 (mol)
Số mol BaCO3 = 0,17 (mol)	
MgCO3 → to MgO + CO2 	
xmol xmol
CaCO3 → to CaO + CO2 	
ymol ymol
ta có : 84a + 100b = 16.8 	 (I )	
Vì nên bài toán xảy ra 2 trường hợp : 
* TH1 : Thiếu CO2, dư Ba(OH)2 	
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O	
0,17mol 0,17mol
Ta có : x +y = 0,17 	(II) 	
Từ (I) và (II) ta có hệ phương trình : 
Thành phần % 2 muối : 
 %MgCO3 = 6.25%; %CaCO3 = 93.75% 
* Trường hợp 2: dư CO2, kết tủa tan một phần 	
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
O,18mol 0,18mol 0,18mol
CO2 + BaCO3 + H2O→ Ba(HCO3)2
0,01mol 0,01 mol
Ta có : x +y = 0,19 	(III) 
 Thành phần % 2 muối : 
 %MgCO3 = 68.75%; %CaCO3 =31.25%
0,25
0,125
0,125
0,25
0,125
0,25
0,25
0,25
0,25
0,125
0,125
0,375
0,25
0,25
Lưu ý : 
Phương trình phản ứng: nếu sai cân bằng hay thiếu điều kiện thì trừ ½ số điểm dành cho phương trình phản ứng đó
 Bài toán giải theo cách khác đúng kết quả, lập luận hợp lý vẫn đạt điểm tối đa. nếu tính toán nhầm lẫn dẫn đến kết quả sai trừ ½ số điểm dành cho n