Đề thi học sinh giỏi cấp huyện Hóa học Lớp 8 - Năm học 2017-2018 - Phòng giáo dục và đào tạo huyện Bản Thắng (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện Hóa học Lớp 8 - Năm học 2017-2018 - Phòng giáo dục và đào tạo huyện Bản Thắng (Có đáp án)

1. UBND HUYỆN BẢO THẮNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 8 THCS NĂM HỌC 2017 - 2018 Môn: Hoá học Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 28/03/2018 (Đề thi gồm có: 02 trang, 09 câu) Câu 1. (1,5 điểm) Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau: (1) FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 (2) KOH + Al2(SO4)3 K2SO4 + Al(OH)3 (3) CnH2n-2 + O2 CO2 + H2O (4) FexOy + CO FeO + CO2 (5) Al + Fe3O4 Al2O3 + Fe (6) Al + H2SO4 (đặc, nóng) Al2(SO4)3 + SO2 + H2O Câu 2. (3,0 điểm) a. Viết các phương trình hoàn chỉnh dãy biến hóa sau (ghi rõ điều kiện nếu có): (1) (2) (3) (4) (5) KMnO4  A  B  C  D  E Cho biết: E là một chất khí nhẹ nhất trong các khí và cháy với ngọn lửa màu xanh. b. Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các gói chất bột sau: vôi sống, magie oxit, điphotpho pentaoxit, natri clorua, natri oxit. Câu 3. (2,0 điểm) Nêu hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau và viết phương trình phản ứng để giải thích: a. Đốt P trong lọ có sẵn một ít nước cất sau đó đậy nút lại và lắc đều cho đến khi khói trắng tan hết vào trong nước. Cho mẩu quỳ tím vào dung dịch trong lọ. b. Cho Zn vào dung dịch H2SO4 loãng, dẫn khí sinh ra vào ống nghiệm chứa sẵn một ít O 2. Đưa ống nghiệm lại gần ngọn lửa đèn cồn. c. Cho một mẩu Na vào cốc nước có để sẵn mẩu giấy quỳ tím. Câu 4. (3,0 điểm) a. Trong phòng thí nghiệm có các lọ hóa chất gồm kim loại: đồng, kẽm, sắt và các dung dịch HCl, NaOH. Em cần những chất nào để điều chế H 2? Viết phương trình phản ứng minh họa? Thu khí H 2 bằng mấy cách? Giải thích? b. Thiết kế thí nghiệm xác định thành phần của không khí? Rút ra kết luận về thành phần của không khí? Câu 5. (2,0 điểm) Giải thích tại sao: a. Bóng bay khi bơm H2 vào thì bay được? Tại sao bóng bay nổ gây sát thương? b. Không nên bảo quản mật ong trong tủ lạnh? Câu 6. (2,0 điểm) Nung hoàn toàn 15,15 gam chất rắn A thu được chất rắn B và 1,68 lít khí oxi (đktc). Trong hợp chất B có thành phần % khối lượng các nguyên tố: 37,65% oxi, 16,47% nitơ còn lại là kali. Xác định công thức hóa học của B và A. Biết rằng công thức đơn giản nhất chính là công thức hóa học của A, B. Câu 7. (2,5 điểm) Dùng khí CO để khử hoàn toàn 20 gam một hỗn hợp (hỗn hợp Y) gồm CuO và Fe 2O3 ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, thu được chất rắn chỉ là các kim loại, lượng kim loại này được cho phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng (lấy dư), thấy có 3,2 gam một kim loại màu đỏ không tan. a. Tính % khối lượng các chất có trong hỗn hợp Y? b. Nếu dùng khí sản phẩm ở các phản ứng khử Y, cho đi qua dung dịch Ca(OH) 2 dư thì thu được bao nhiêu gam kết tủa? Biết hiệu suất của phản ứng này chỉ đạt 80%. Câu 8. (3,0 điểm) Nung m gam hỗn hợp A gồm KMnO 4 và KClO3 thu được chất rắn B và khí oxi, lúc đó KClO3 bị phân hủy hoàn toàn còn KMnO 4 bị phân hủy không hoàn toàn. Trong B có 0,894 gam KCl chiếm 8,132% khối lượng. Trộn lượng oxi ở trên với không khí theo tỉ lệ thể tích 1 : 3 trong
2. một bình kín thu được hỗn hợp khí X. Cho vào bình 0,528 gam cacbon rồi đốt cháy hết cacbon thu được hỗn hợp khí Y gồm 3 khí trong đó CO 2 chiếm 22,92% thể tích. Tính m (coi không khí gồm 20% thể tích là oxi còn lại là nitơ). Câu 9. (1,0 điểm) Khí gây hiệu ứng nhà kính Theo đánh giá của Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD), Việt Nam là một trong 5 quốc gia chịu ảnh ưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Chỉ tính riêng trong năm qua, chúng ta đã lần lượt trải qua các đợt nắng nóng kỷ lục trong mùa hè ở miền Bắc và miền Trung, đợt rét kỷ lục trong mùa đông ở miền Bắc, hạn hán và xâm nhập mặn kỷ lục ở Tây Nguyên, Nam Trung Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long Nguyên nhân chính gây ra sự biến đổi này là các hoạt động kinh tế - xã hội của con người làm phát thải các khí gây hiệu ứng nhà kính làm Trái Đất nóng lên. Trong các khí sau, khí nào không gây hiệu ứng nhà kính? A. CO2 B. O2 C. O3 D. CH4 (Cho biết: K = 39; Cl = 35,5; S = 32; Mn = 55; C = 12; O = 16; H = 1; Cu = 64 Fe = 56; N = 14; Ca = 40) Hết Ghi chú: - Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
3. HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1. Phương trình hóa học: to (1) 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 (2) 6KOH + Al2(SO4)3 3K2SO4 + 2Al(OH)3 3n 1 to (3) CnH2n-2 + O2  nCO2 + (n - 1)H2O 2 to (4) FexOy + (y - x)CO  xFeO + (y - x)CO2 to (5) 8Al + 3Fe3O4  4Al2O3 + 9Fe to (6) 2Al + 6H2SO4 (đặc, nóng)  Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Câu 2. a. Theo đề bài, E là khí H2; A là O2; B là SO2; C là SO3; D là H2SO4. Các phương trình hóa học xảy ra: to (1) 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2. to (2) S + O2  SO2 to (3) 2SO2 + O2  2SO3 V2O5 (4) SO3 + H2O H2SO4 (5) H2SO4 + Zn ZnSO4 + H2 b. Cho các mẫu bột rắn vào nước có nhúng sẵn mẩu giấy quỳ tím. - Mẫu nào không tan, quỳ tím không đổi màu là magie oxit MgO. - Mẫu nào tan, quỳ tím hóa đỏ là điphotpho pentaoxit P2O5: P2O5 + 3H2O 2H3PO4 - Mẫu nào tan, quỳ tím không đổi màu là natri clorua NaCl. - Hai mẫu còn lại tan, làm quỳ tím hóa xanh là vôi sống CaO và natri oxit Na2O. Na2O + H2O 2NaOH CaO + H2O Ca(OH)2 - Dẫn khí CO2 vào hai dung dịch, dung dịch nào bị vẩn đục là Ca(OH) 2, chất rắn ban đầu là CaO. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3  + H2O - Mẫu còn lại là NaOH, chất rắn ban đầu là Na2O. 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Câu 3. Hiện tượng xảy ra cho các thí nghiệm: a. P cháy sáng, tạo khói màu trắng: to 4P + 5O2  2P2O5 - Khói trắng tan dần trong nước cho đến hết, tạo dung dịch không màu, quỳ tím hóa đỏ do tạo thành H3PO4: P2O5 + 3H2O 2H3PO4 b. Viên kẽm tan, có khí không màu thoát ra: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2  - Có tiếng nổ "póc" khi đưa ống nghiệm lại gần ngọn lửa. to O2 + 2H2  2H2O c. Mẩu natri lăn tròn trên mặt nước và tan dần, có khí không màu thoát ra, cốc nước hơi nóng nhẹ do phản ứng tỏa nhiệt: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2  Quỳ tím hóa xanh, do dung dịch có NaOH. Câu 4. a. Để điều chế khí H2 có thể sử dụng các cách sau: - Cho Zn hoặc Fe vào dung dịch HCl: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2  Fe + 2HCl FeCl2 + H2  - Cho Zn vào dung dịch NaOH:
4. Zn + 2NaOH Na2ZnO2 + H2  Có thể thu khí H2 bằng 2 cách: - Đẩy nước, do H2 tan rất ít trong nước; - Đẩy không khí, đặt úp ngược bình thu, do khí H2 nhẹ hơn không khí. b. Thí nghiệm xác định thành phần của không khí. * Chuẩn bị: 1 chiếc đĩa (hoặc chậu nước), 1 cây nến, 1 cốc thủy tinh dung tích khoảng 500ml trở lên, nước. * Tiến hành: - Gắn 1 cây nến vào đĩa/chậu, sau đó đổ đầy nước vào chiếc đĩa, rồi thắp nến và úp cốc thủy tinh lên. - Sau một thời gian nến tắt và nước trong bình dâng lên thay thế cho phần thể tích oxi bị mất đi. - Mực nước trong cốc dâng lên chiếm 1/5 thể tích khí ban đầu. * Kết luận: Trong không khí, khí oxi chiếm khoảng 1/5 thể tích. Câu 5. a. Khí H2 là khí nhẹ nhất trong các chất khí, do vậy khi bơm vào bóng bay thì bóng chứa H2 sẽ bay lên. Hỗn hợp O2 và H2 là hỗn hợp nổ mạnh, do vậy nếu bóng bay H 2 để gần ngọn lửa sẽ nổ và gây sát thương mạnh. to O2 + 2H2  2H2O b. Do độ tan của đường (fructozơ) trong mật sẽ giảm khi giảm nhiệt độ của mật, nếu bảo quản mật ong trong tủ lạnh đường sẽ kết tinh lại thành những hạt nhỏ li ti rất mịn và đều nhau mà dân gian có thói quen gọi là lắng đường. Mặt khác, ở nhiệt độ thấp cũng làm các thành phần trong mật ong bị biến chất làm giảm chất lượng của mật ong. Câu 6. Theo đề bài ta có: 1,68 32 mB = 15,15 - m = 15,15 - = 12,75 gam O2 22,4 Vậy, khối lượng các nguyên tố trong B là: 37,65 12,75 16,47 12,75 mO = = 4,8 gam; mN = = 2,1 gam; 100 100 mK = 12,75 - 4,8 - 2,1 = 5,85 gam * Gọi công thức hóa học của B có dạng: KxNyOz (x, y, z N ) Ta có: 5,85 2,1 4,8 x : y : z = : : = 1 : 1 : 2 39 14 16 Vì công thức đơn giản nhất chính là công thức hóa học, vậy công thức hóa học của B là KNO2. Vì nung A thu được B và O2 nên: mK (trong A) = mK (trong B); mN (trong A) = mN (trong B); 1,68 32 mO (trong A) = mO (trong B) + m = 4,8 + = 7,2 gam O2 22,4 * Gọi công thức hóa học của A là KaNbOc (a, b, c N ) Ta có: 5,85 2,1 7,2 a : b : c = : : = 1 : 1 : 3 39 14 16 Vậy công thức hóa học của A là KNO3. Câu 7. a. Các phương trình hóa học: to CuO + CO  Cu + CO2 (1) to Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 (2) Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (3) Cu không phản ứng với H2SO4 mCu = 3,2 gam.
5. 3,2 Bảo toàn nguyên tố Cu: nCuO = nCu = = 0,05 mol 64 m = 20 - mCuO = 20 - 0,05 80 = 16 gam Fe2O3 Thành phần % khối lượng mỗi chất trong Y: 4 %CuO = 100 = 20%; %Fe2O3 = 100 - 20 = 80% 20 b. Theo (1) và (2): 16 n = nCuO + 3 n = 0,05 + = 0,15 mol CO2 Fe2O3 160 Cho CO2 qua Ca(OH)2 dư: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3  + H2O (4) Theo (4): n = n = 0,15 mol. CaCO3 CO2 Vì H = 80% nên khối lượng kết tủa thực tế thu được là: 0,15 100 80 m = = 12 gam CaCO3 100 Câu 8. Phương trình phản ứng nhiệt phân: to 2KClO3  2 KCl + 3O2 (1) to 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 (2) Gọi a là tổng số mol oxi tạo ra ở (1) và (2), sau khi trộn với không khí ta có trong hỗn hợp X: 3a 20 3a 80 n = a + = 1,6a (mol); n = = 2,4a (mol) O2 100 N2 100 0,528 0,894 100 Ta có nC = = 0,044 (mol); mB = = 10,994 (gam) 12 8,132 Theo đề bài trong Y có 3 khí nên xảy ra 2 trường hợp: - Trường hợp 1. Nếu oxi dư, lúc đó cacbon cháy theo phản ứng: to C + O2  CO2 (3) tổng số mol khí Y: nY = 0,044 x 100/22,92 = 0,192 mol gồm các khí O2 dư, N2, CO2. Theo (3) n = nC = 0,044 mol, O2 ph¶n øng n = nC = 0,044 mol CO2 n = (1,6a - 0,044) mol → nY = (1,6a - 0,044) + 2,4a + 0,044 = 0,192 O2 d­ a = 0,048 moxi = 0,048 x 32 = 1,536 (gam) Theo đề bài mA = mB + moxi = 10,994 + 1,536 = 12,53 (gam) - Trường hợp 2. Nếu oxi thiếu, lúc đó cacbon cháy theo phản ứng: to C + O2  CO2 (3) to 2C + O2  2CO (4) gọi b là số mol CO2 tạo thành, theo PTPƯ (3), (4) → nCO = (0,044 - b) mol n = b + (0,044 - b)/2 = 1,6a O2 Y gồm N2, CO2, CO và nY = 2,4a + b + (0,044 - b) = 2,4a + 0,044 % CO2 = b/(2,4a + 0,044) = 22,92% a = 0,0204 moxi = 0,0204 x 32 = 0,6528 (gam) mA = mB + moxi = 10,994 + 0,6528 = 11,6468 (gam) Câu 9. Khí CO2.