Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 8 - Năm học 2020-2021 - Phòng GD và ĐT Thành phố Sầm Sơn (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 8 - Năm học 2020-2021 - Phòng GD và ĐT Thành phố Sầm Sơn (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 8 THÀNH PHỐ SẦM SƠN NĂM HỌC: 2020 - 2021 Môn thi: Hóa học ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài:150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 10 câu, gồm 02 trang) Câu 1 (2,0 điểm) 1. Hoà tan hoàn toàn 7,0 gam kim loại R (chưa rõ hoá trị) vào dung dịch axitclohiđric. Khi phản ứng kết thúc thu được 2,8 lít khí hiđro (đktc). a. Xác định kim loại R biết R là một trong số các kim loại: Na; Fe; Zn; Al b. Lấy toàn bộ lượng khí hiđro thu được ở trên cho vào bình kín chứa sẵn 2,688 lít khí oxi (đktc). Bật tia lửa điện đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp. Tính số phân tử nước thu được. 2. Cho 11,7 gam hỗn hợp Kẽm và Magie tác dụng với dung dịch axitclohiđric sau phản ứng thu được 3,36 lít khí hiđro (đktc). Chứng minh hỗn hợp kẽm và magie không tan hết. Câu 2 (2,0 điểm) 1. Tỉ khối của hỗn hợp khí nitơ và hidro so với oxi là 0,3125. Tính thành phần phần trăm về thể tích của nitơ và hidro có trong 29,12 lít hỗn hợp khí (đktc) 2. Cần lấy thêm bao nhiêu lít nitơ vào 29,12 lit hỗn hợp khí trên để thu được một hỗn hợp khí mới có tỉ khối so với oxi là 0,46875 (các khí đo ở đktc) . Câu 3 (2,0 điểm) Hãy viết một phương trình hoá học minh hoạ cho mỗi trường hợp sau (ghi rõ điều kiện nếu có): a. Oxi hoá một kim loại tạo thành oxit bazơ b. Oxi hoá một phi kim tạo thành oxit axit c. Oxi hoá một hợp chất tạo thành các oxit d. Điều chế khí hidro bằng kim loại tác dụng với axit e. Oxit bazơ tác dụng với nước tạo thành bazơ f. Oxit axit tác dụng với nước tạo thành axit g. Kim loại tác dụng với nước tạo thành bazơ và khí hidro h. Khử oxit bazơ bằng cacbon oxit Câu 4 (2,0 điểm) 1. Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các lọ hoá chất mất nhãn gồm: CaO, P2O5, MgO, Na2O, NaCl. 2. Một hợp chất A có phân tử gồm 2 nguyên tử X và một nguyên tử Y. Biết tổng số proton trong phân tử là 46. Số proton của nguyên tử X hơn số proton của nguyên tử Y là 11 hạt. a. X, Y thuộc nguyên tố hoá học nào? Viết công thức hoá học của hợp chất A. -24 b. Tính khối lượng theo gam của 10 phân tử X2Y, biết 1 đvC = 1,6605 . 10 g Câu 5 (2,0 điểm) Nêu các hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau và viết PTHH để giải thích: a. Đốt phot pho trong bình đựng khí oxi có sẵn một ít nước cất. Sau đó đậy nút kín và lắc đều. Cho mẩu quỳ tím vào dung dịch trong lọ. b. Nhỏ dung dịch H 2SO4 loãng vào mẩu kẽm, đậy nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua. Đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí. c. Cho mẩu kim loại natri bằng hạt đậu xanh vào tờ giấy lọc tẩm nước (uốn cong mép giấy) d. Đốt sắt trong bình khí oxi. 1
2. Câu 6 (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn 2,43 gam hỗn hợp X gồm K, Ca, CaO, K 2O trong nước dư, sau phản ứng thu được dung dịch Y (trong đó số mol Ca(OH) 2 là 0,01 mol) và thoát ra 0,672 lit H2 (đktc). Tính khối lượng của KOH trong Y. Câu 7 (2,0 điểm) Khử m1 gam oxit sắt bằng m2 gam H2 (vừa đủ) thì khối lượng của sản phẩm khí tạo thành vượt quá khối lượng hidro cần dùng để khử hoàn toàn là 64 gam. Mặt khác khi khử m1 gam oxit đó bằng m 2 gam khí CO thì thu được 12 gam kim loại. Biết rằng oxit sắt chỉ khử thành kim loại và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức của oxit sắt. Câu 8 (2,0 điểm) Nung m gam hỗn hợp A gồm: KMnO 4, KClO3 thu được chất rắn B và khí oxi, lúc đó KClO3 bị phân huỷ hoàn toàn còn KMnO 4 bị phân huỷ 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 là 1: 3 trong 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 (2,0 điểm) Cho các chất sau: Zn, Cu, Al, H2O, KMnO4, HCl, KClO3, KNO3, H2SO4 loãng, CaCO3, MnO2. Viết phương trình hoá học điều chế khí H2, O2 từ các chất trên. Câu 10 (2,0 điểm) Hỗn hợp A có khối lượng là 17,2 gam gồm: Na, Mg, Al được chia làm 2 phần bằng nhau. Nung phần 1 trong khí O2 dư, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,2 gam hỗn hợp rắn B. Cho phần 2 tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng dư thì thấy thoát ra V lit khí H2 (đktc) và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D thì thu được m gam hỗn hợp muối khan. Tính V và m. Cho biết: Na = 23; Fe = 56; Zn = 65; Al = 27; O = 16; Mg = 24; N = 14; K = 39; Ca = 40; H = 1; C = 12; Mn = 55; Cl = 35,5. Hết Họ tên thí sinh : Giám thị số 1: Số báo danh : Giám thị số 2: Giám thị không giải thích gì thêm 2
3. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC THÀNH PHỐ SẦM SƠN LỚP 8 NĂM HỌC: 2020 - 2021 ĐIỂM HƯỚNG DẪN GIẢI ĐIỂM Câu 1 1. (2,0 điểm) a. Gọi x là hoá trị của kim loại R PTHH: 2R + 2xHCl → 2RClx + xH2 0,25 Số mol H2 = 2,8/22,4=0,125mol Theo PTHH ta có số mol R = 2/xsố mol H2 = 0,25/x mol Khối lượng mol của R là: MR = 7/0,25/x= 28xg/mol Chỉ có giá trị x=2, MR = 56 là thoả mãn 0,25 Vậy R là sắt : Fe b. số mol của O2 = 2,688/22,4 = 0,12 mol to 2H2 + O2  2H2O TPƯ 0,125mol 0,12mol PƯ 0,125 mol 0,0625 mol 0,125 mol SPƯ 0 0,0575 mol 0,125 mol 0,25 Vậy O2 dư tính theo H2 Số phân tử nước thu được là= 0,125.6.1023 = 7,5.1022 phân tử 0,25 2. Số mol H2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol PTHH: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 (2) Nếu hỗn hợp toàn Mg khi đó số mol hỗn hợp = số mol Mg = 11,7/24 =0,4875 mol 0,25 Nếu hỗn hợp toàn Zn khi đó số mol hỗn hợp = số mol Zn = 11,7/65 = 0,18 mol 0,25 Giả sử hỗn hợp tan hết khi đó số mol hỗn hợp nhỏ hết phải tan hết hay hỗn hợp toàn là Zn Theo PTHH (2) ta có số mol H2 = số mol Zn = 0,18 > 0,15 chứng tỏ 0,25 hỗn hợp không tan hết, điều giả sử sai. Vậy khi cho 11,7 g hỗn hợp Mg và Zn tác dụng với dd HCl thu được 3,36 lít thì hh không tan hết 0,25 Câu 2 1. (2,0 điểm) - Gọi x, y là số mol của N2 và H2 0,25 - Tổng số mol hỗn hợp khí là: x + y = 29,12 / 22,4 = 1,3 mol ( 1) - Tỉ khối của hỗn hợp so với oxi là: 0,25 (28x + 2y) / 32( x + y ) = 0,3125 (2) Từ (1) và (2) ta có: (28x + 2y) / 32.1,3 = 0,3125 0,25  x = 0,4 (mol) và y = 0,9 (mol) 0,25 %nN2 = %VN2 = 0,4 .100% : 1,3 30,77% %nH2 = %VH2 = 0,9 . 100% : 1,3 69,23 % 2. Khối lượng mol hỗn hợp khí có chứa trong 29,12 lit hỗn hợp khí 3
4. là: M tb = (28.0,4 + 2.0,8) / 1,3 = 10 (g / mol) 0,25 Gọi a là số mol của N2 cần cho vào Theo bài ra ta có : (10.1,3 + 28a) / 32(1,3 + a) = 0,46875 0,25  a = 0,5 0,25 Thể tích khí N2 cần cho vào (đktc) là : V N2 = 0,5 . 22,4 = 11,2 lit 0,25 Câu 3 a. 4Al +3 O2 2Al2O3 (2,0 điểm) 0,25 b. S + O2 SO2 0,25 c. 4FeS2 +11O2 2Fe2O3 +8 SO2 0,25 d. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 +3 H2 0,25 e. K2O + H2O → 2KOH 0,25 f. SO3 + H2O→ H2SO4 0,25 g. 2Na +2 H2O →2 NaOH + H2 0,25 0,25 h. FeO + CO Fe + CO2 1. Trích mẩu thử và đánh số thứ tự Câu 4 - Cho nước vào 5 mẩu thử trên. Mẩu thử không tan trong nước là (2,0 điểm) MgO, mẩu thử nào tan tạo ra dung dịch xuất hiện vẫn đục là CaO. 0,25 CaO + H2O → Ca(OH)2 - 3mẩu thử còn lại tạo ra dung dịch trong suốt là P2O5, Na2O, NaCl. P2O5 + 3H2O →2 H3PO4 Na2O + H2O → 2NaOH 0,25 - Nhỏ 3 dung dịch thu được vào giấy quỳ tím, nếu quỳ tím hoá đỏ là H3PO4 => mẩu thử là P2O5. Nếu quỳ tím hoá xanh là NaOH => mẩu thử là Na2O. Nếu quỳ tím không đổi màu là NaCl. 0,5 2. a. Gọi px, py lần lượt là số prton của nguyên tử X,Y Ta có: 2px + py = 46 (1) Px – py = 11 (2) 0,25 Giải PT(1), (2) được: px = 19, py = 8 X thuộc nguyên tố kali (K), Y thuộc nguyên tố Oxi (O) CTHH của A là K2O 0,25 b. PTK (K2O) = 2.39 + 16 = 94 (đvC) Khối lượng của 10 phân tử K2O là: 10.94.1,6605.10 – 24 = 1565,1 . 10 -24 = 1,5651. 10 -21 gam 0,5 Câu 5 a.* Hiện tượng xảy ra (2,0 điểm) - Phot pho cháy mạnh trong bình chứa khí oxi với ngọn lửa sáng chói , tạo khói trắng dày đặc bám vào thành lọ. Khói màu trắng tan hết trong nước . - Giấy quỳ tím chuyển thành màu đỏ * PTHH: 4P + 5O2 P2O5 0,5 P2O5 + H2O → H3PO4 b. *Hiện tượng xảy ra Mẩu kẽm tan dần , có bọt khí không màu thoát ra. Khí thoát ra cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt. *PTHH: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 4
5. 2H2 + O2 2H2O c. *Hiện tượng xảy ra 0,5 Mẩu natri nóng chảy thành giọt tròn chạy vòng quanh trên mặt giấy rồi bốc cháy. *PTHH: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2H2 + O2 2 H2O 0,5 d. *Hiện tượng xảy ra - Sắt cháy sáng chói, không có ngọn lửa, không có khói, tạo ra hạt màu nâu. 0,5 3Fe + 2O2 Fe3O4 Câu 6 nH2 = 0,03( mol), n Ca(OH)2 = 0,01(mol) (2,0 điểm) Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng K2O + H2O → 2 KOH CaO + H2O → Ca(OH)2 2K + 2H2O → 2KOH + H2 Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 0,5 Gọi a là số mol của KOH Ta có sơ đồ: 2,43 gam X + H2O → amol KOH + 0,01 mol Ca(OH)2 + 0,03 mol 0,5 H2 Theo bảo toàn số mol H  nH2O( p/ư) = (a + 0,01.2 + 0,03 .2) / 2 = ( a + 0,08) /2 0,5 Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 2,43 + 9(a + 0,08) = 56a + 0,01 . 74 + 0,03.2 => a = 0,05( mol) Khối lượng của KOH trong dung dịch Y là : 0,05 . 56 = 2,8(g) 0,5 Câu 7 0,25 1.Thí nghiệm 1: FexOy + yH2 xFe + y H2O (1) (2,0 điểm) 0,25 Khối lượng khí tăng 64 gam => mO ( oxit) = 64 gam 0,5 n H2 = n O = 64/16 = 4( mol) => m2 = 4.2 = 8 gam Thí nghiệm 2: FexOy + yCO xFe + y CO2 (2) 0,25 Vì n CO = 8/28 = 0,29 < 4(mol) nên CO thiếu , FexOy còn dư . 0,25 Theo phản ứng (2) ta có : mFe / m CO = 56x/28y = 12/28 0,25  x/y = 3/4  Vậy công thức hoá học của oxit sắt là Fe3O4 0,25 2KClO3 2 KCl + O2 (1) Câu 8 (2,0 điểm) 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 (2) Gọi x là tổng số mol khí O2 tạo ra ở phản ứng (1) và (2) 0,25 Sau khi trộn với không khí ta có trong hỗn hợp X là : nO2 = x + 3x .20% = 1,6 x(mol) nN2 = 3x . 80% = 2,4 x (mol) Ta có nC = 0,528/ 12 = 0,044(mol) mB = 0,894. 100/ 8,132 = 10,994(gam) Theo bài ra trong Y chứa 3 khí nên xảy ra 2 trường hợp: Trường hợp 1: Nếu oxi dư 0,25 5
6. C + O2 → CO2 (3) Tổng số mol khí Y : nY = 0,044 . 100/ 22,92 = 0,192(mol )gồm các khí O2 dư , N2, CO2. Theo (3) nO2 p/ư = nCO2 = nC = 0,044(mol) nO2 dư = 1,6x – 0,044 => nY = (1,6x = 0,044) + 2,4x + 0,044 = 0,192 x = 0,048 => m O2 = 0,048.32 = 1,536 g Theo bài ra : mA = mB + mO2 = 10,994 + 1,536 = 12,53( gam) 0,5 Trường hợp 2: Nếu oxi thiếu 0,25 C + O2 CO2 (4) 2C + O2 2CO (5) Gọi y là số mol CO2 tạo thành . Theo phản ứng (4), (5) => nCO = 0,044 – y nO2 = y + (0,044 – y) / 2 = 1,6x (*) Y gồm N2, CO2, CO và n Y = 2,4 x + y + ( 0,044 – y) = 2,4 x + 0,044 % CO2 = y / ( 2,4 x + 0,044) = 22,92 / 100(* *) Từ (*) và ( ) ta có : x = 0,0204 => mO2 = 0,0204 . 32 = 0,6528 (gam) 0,5  mA = mB + mO2 = 10,994 + 0,6528 = 11,6468(gam) 0,25 Câu 9 Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 0,25 (2,0 điểm) 2Al +6 HCl → 2AlCl3 + 3H2 0,25 Zn + H SO → ZnSO + H 2 4 4 2 0,25 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 0,25 2H2O 2H2 + O2 0,25 2KMnO K MnO + MnO + O 4 2 4 2 2 0,25 2KClO 2KCl + 3O 3 2 0,25 2KNO3 2KNO2 + O2 0,25 - Gọi số mol của Na, Mg Al lần lượt là a,b,c Câu 10 - PTHH (2,0 điểm) • Phần 1: 4Na + O2 2Na2O (1) a 0,25 a 0,5a (mol) 2Mg + O2 2MgO (2) b 0,5b b(mol) 4Al + 3O2 2Al2O3 (3) c 0,75c 0,5c (mol) 0,25 Từ (1), (2), (3) Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có : nO2 = o,25 a + 0,5b + 0,75C = (14,2 – 17,2 / 2) : 32 = 0,175( mol) 0,5  a + 2b + 3c = 0,7 (mol) • Phần 2: PTHH: Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2 6
7. a 0,5 a 0,5 a(mol) Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 b b b(mol) 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4) 3 + 3H2 c 1,5c 1,5 c(mol) 0,25 Từ (4), (5),(6) ta có : n H2 = n H2SO4 = 0,5a + b + 1,5c = a + 2b + 3c / 2 = 0,7 / 2 = 0,35(mol) 0,25  V = 0,35 . 22,4 = 7,84 (lit) 0,25 Ta có n SO4 = n H2SO4 = 0,35 (mol) 0,25 m = m muối = m ½ hh A + m SO4 = 17,2/2 + 0,35 . 96 = 42,2 g 0.25 Chú ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa 7