Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học năm 2017 - Tỉnh Nghệ An

[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 1 
Câu I: (3,0 điểm) 
1) Viết phương trình hố học của phản ứng điều chế khí clo trong phịng thí nghiệm và 
trong cơng nghiệp. 
2) Khí clo điều chế trong phịng thí nghiệm thường cĩ lẫn khí hidroclorua và hơi nước. 
Nêu cách để thu khí clo tinh khiết. 
3) Trong cơng nghiệp, nước Javen được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl 
bão hồ, với điện cực trơ và khơng cĩ màng ngăn giữa hai điện cực. 
a) Viết phương trình hố học của phản ứng xảy ra. Cho biết ứng dụng của nước Javen. 
b) Viết phương trình hố học của phản ứng xảy ra khi cho nước Javen tác dụng với: 
- Khí CO2 dư. 
- Dung dịch HCl đặc, đun nĩng. 
Hướng dẫn 
1) Điều chế khí Cl2 trong phịng thí nghiệm 
 MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 
 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O 
 KClO3 + HCl → KCl + Cl2↑ + H2O 
 Điều chế khí Cl2 trong cơng nghiệp 
 2NaCl + 2H2O 
đpdd
màng ngăn xốp
2NaOH + Cl2↑ + H2↑ 
2) 2 4
2
H SONaCl 2
2
bão hoà đặc
2
2
Cl
Cl
HCl Cl
H O
H O


 
  
 

3) 
a) Điều chế Javen bằng cách điện phân dung dịch khơng cĩ màng ngăn 
 2NaCl + H2O 
đpdd
không màng ngăn xốp
NaCl + NaClO + H2↑ 
Ứng dụng của nước Javen 
[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 2 
b) Javen với CO2: NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO 
 Javen với HCl đặc, nĩng: NaClO + 2HCl → NaCl + Cl2↑ + H2O 
Câu II: (4,0 điểm) 
1) Viết phương trình hố học (nếu cĩ) khi cho bột sắt tác dụng với 
a) dung dịch CuSO4 
b) khí Cl2 đun nĩng 
c) dung dịch H2SO4 đặc, nguội 
d) dung dịch AgNO3 
e) dung dịch FeCl3 
Hướng dẫn 
a) Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ 
b) Fe + 1,5Cl2 → FeCl3 
c) Khơng tác dụng 
d) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + Ag↓ 
 AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag↓ 
e) Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2 
2) Cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp Ba, Al2O3, Fe2O3 đốt nĩng thu được chất rắn A. 
Cho A vào nước dư thu được dung dịch D và chất rắn E. Sục CO2 dư vào D thu được 
kết tủa F. Cho E vào dung dịch NaOH dư thấy tan một phần. Xác định các chất A, D, 
E, F và viết phương trình hố học của các phản ứng xảy ra ( biết các phản ứng xảy ra 
hồn tồn). 
Hướng dẫn 
2
2
2 2
NaOH2 3 dư
H OCO
2 3 2 3 COdư dư
3
2 3
Ba(AlO )
Al O
Rắn E Fe
Ba Ba
Fe
Al O Rắn A Al O
Dung dịch D F : Al(OH)
Fe O Fe



 
 
 
   
    
 

Pt: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2↑ 
 Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ 
 Ba(OH)2 + Al2O3 → Ba(AlO2)2 + H2O 
 Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O → Ba(HCO3)2 + 2Al(OH)3↓ 
[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 3 
 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O 
Câu III: (4,0 điểm) 
1) Trình bày phương pháp hố học nhận biết các chất bột đựng trong các lọ riêng biệt 
sau: Al2O3, FeO, Fe3O4, Fe2O3. 
2) Tách các chất sau ra khỏi hỗn hợp với điều kiện nguyên chất và khơng thay đổi khối 
lượng: NaCl, CaCl2, AlCl3, FeCl3. 
Hướng dẫn 
1) Trước hết, ta lấy một ít mỗi chất bột ra làm nhiều mẫu thử (mỗi chất bột lấy 4 mẫu), 
đánh số để tiện đối chiếu kết quả. 
Ta cĩ 
3
2 32 3
NaOH 2 3
HNO
dư
3 4 3 4
loãng
3 42 3 2 3 hoa ù nâu
Al O : rắn tan raAl O
Fe O : tanFeO FeO
Fe O Fe O : không tan FeO
: NO
Fe OFe O Fe O





 
  
 
Sau đĩ 
Cu
2
HCl
Culoãng,dư 2
3 4
3
FeCl không hiện tượng
FeO
FeCl
Fe O
Cu tan một phần
FeCl





  

2) 
2
3
o
4 2 3
CO2
NaOH 33
dư
dư
3
3
lọc 
ddNH2
dư 3
3
t 3
3 (NH ) CO2
24
NaAlO
Al(OH)Al(OH)
NaOH
Fe(OH)
NaCl
Fe(OH)
CaCl
(NH HCl)
AlCl
NaCl
CaCO
FeCl
CaCl NaCl
CaClNH Cl





  
  




  
 
 
   


4
NaCl
NH Cl



Với: 
o o
2
Clt CO,t
3 2 3 3
lọc 
Fe(OH) Fe O Fe FeCl


   
Với: 2
Clđpnc
3 3
Criolit
lọc 
Al(OH) Al AlCl


  
Cuối cùng: 
o
2
o
Clt đpnc
3 2
t 3
4
CaCO CaO Ca CaCl
NaCl (NH HCl)
NH Cl NaCl

   
  


Nhận xét: bài tốn phức tạp ở chỗ phải tách ra nguyên chất và khối lượng khơng đổi. 
 Câu IV: (6,0 điểm) 
[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 4 
1) Sục V lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,4M, 
đến phản ứng hồn tồn thu được dung dịch A và m gam kết tủa B. 
a) Tính m khi V = 0,448 lít. 
b) Tính V khi m = 1,97 gam. 
c) Biết khi cho dung dịch HCl dư vào dung dịch A đến phản ứng hồn tồn thu được 
0,896 lít CO2 (đktc). Tính V, m. 
Hướng dẫn 
a) 
22
3
2
CO : 0,02 nOH
k 5 chỉ ra muối CO
nCOOH : 0,1
    

pt: 
2
2 3 2
0,02 0,02
2 2
3 3
0,04
0,02 0,02
CO 2OH CO H O
Ba CO BaCO
 

 





 




  
 suy ra: m = 3,94 (gam) 
b) 
1 2
2
2
0,08
0,
2 2
3 3
0,04
0,01 0,01
2
2 3 2
0,01 0,01
2
2 3 2
0,02
0,01 0,01
08
Ba CO BaCO
CO 2
TH nCO 0,01 V 0,224 (lít)
2TH
TH
CO
OH CO H O
CO 2OH CO H O
OH


 

 
 
 
 




  
  
 
   



 

2
3
nCO 0,09 V 2,016 (lít)
HCO








 
 
 
    
 
 
 
c) Ta đi chứng minh cơng thức hữu dụng sau: 
Ta cĩ
22
2 3
2 2
3 3 2
32 3 3 2
y
y
x
y
2
2
x x
CO : x y
CO : x nCO nOH nCO
HCO : yCO OH HCO nHCO 2.nCO nOH
OH :
CO 2OH CO H O
2x y
  
   

 


 
     
   
     
 
  
  
Áp dụng: 
[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 5 
32
3
BTNT.C2
1 2
3 dư 2
0,1 dưx
0,04x 0,04
đk:x 0,05
2
3
2 2
0,1 3x
đk:0,05 x 0,1
BaCO : 0,04
CO
TH : CO OH x 0,08 (Loại)
CO CO
OH
CO : 0,1 x
TH : CO OH
HCO : 2 x 0,1

 






 

  
      
  
 
  
 

3
BTNT.C
2.1
3 2
0,04(2x 1)
V 1,568
m 5,91
3
2
3 dư
2.2
0,06 x
2 (Loạ
0,04
3
BaCO : 0,1 x
TH x 0,07
HCO CO
BaCO : 0,04
CO : 0,1 x 0,04
TH x 0,08
CO
HCO : 2x 0,1


  




 

  





  
  


 
i)






 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vậy 
V 1,568 (l)
m=5,91 (gam)
 


2) Chia m gam hỗn hợp Na và Al thành hai phần bằng nhau: 
Phần 1: cho vào nước thu được dung dịch A, chất rắn B và 8,96 lít H2 (đktc) 
Phần 2: cho vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch D và 12,32 lít H2 (đktc) 
(Biết các phản ứng hố học xảy ra hồn tồn) 
a) Tính m. 
b) Lấy 350 ml dung dịch HCl xM vào dung dịch A thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác, 
cho 500 ml dung dịch HCl xM vào dung dịch A thu được 2a gam kết tủa. Tính x và a. 
Hướng dẫn 
a) 
2
2
H O
1
NaOH 2
m(gam)
2
H : 0,4
P Dung dịch A
Na
Rắn B: Al dư
Al
H : 0,55
P
Dung dịch D


 
 

 
 
   
 
Phần 1: Na + H2O → NaOH + 0,5H2↑ 
 x→ x 0,5x 
 NaOH + Al + H2O → NaAlO2 + 1,5H2↑ 
 x→ x 1,5x 
→ 2x = 0,4 → x = 0,2 
Phần 2: Na + H2O → NaOH + 0,5H2↑ 
 x→ x 0,5x 
 NaOH + Al + H2O → NaAlO2 + 1,5H2↑ 
 y→ 1,5y 
→ 0,5x + 1,5y = 0,55 → y = 0,3 → m = 25,4 (gam) 
[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 6 
b) Dung dịch A: 
HCl
3
0,35x
2
HCl
0,2 3
0,5x
Al(OH) : 3a
NaAlO
Al(OH) : 2a








Ta đi chứng minh cơng thức hữu dụng sau: 
2 2 3 2
a
a a
3
23 2
3dư
3b
b
(1) AlO H H O Al(OH) AlO : a
(1) : nH n
H : a 3b
(1 2) : nH 4.nAlO 3n(2) Al(OH) 3H Al 3H O
Al(OH) : a b
  

 
  

    
      
    
        
 

(1): kết tủa chưa bị hồ tan 
(1) + (2): kết tủa bị hồ tan một phần 
Việc chứng minh khơng khĩ và các em cĩ thể áp dụng để đẩy nhanh tốc độ làm bài 
cũng như quét tốt các trường hợp cĩ thể xảy ra. 
Vậy 
2
2
2
0,23
0,2
1
đk:nH nAlO
2
nH
đk: 1< 4
nAlO
2
3a x nH nAlO 
0,35x
3
78
TH : không bị hoà tan (Loại)
3.2a
910,5x 0,8
a
78
15
3.3a
0,35x 4.0,2
78
TH : bị hoà tan
0,5x
 


 



    
  
  
 

 

x 1
 (tm)
3.2a a 3,9
4.0,2
78








  
  
   
 

Suy ra: x = 1 và a = 3,9 
Câu V: (3,0 điểm) 
1) Vẽ hình biểu diễn thí nghiệm về sự hấp phụ màu của than gỗ. Cho biết những ứng 
dụng về tính hấp phụ của than hoạt tính. 
2) Nêu hiện tượng, viết phương trình hố học khi cho từ từ đến dư 
a) dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 
b) dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH 
Hướng dẫn 
[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 7 
1) 
Trong y tế: để tẩy trùng các độc tố sau khi bị ngộ độc thức ăn... 
Trong cơng nghiệp hĩa học: làm chất xúc tác và chất tải cho các chất xúc tác khác 
Trong kỹ thuật, than hoạt tính là một thành phần lọc khí (trong đầu lọc thuốc lá, miếng 
hoạt tính trong khẩu trang); tấm khử mùi trong tủ lạnh, nhà bếp và máy điều hịa nhiệt 
độ... 
Trong xử lý nước (hoặc lọc nước trong gia đình): hấp phụ các chất bẩn màu, mùi,. 
Do cấu trúc xốp rỗng và xung quanh mạng tinh thể của than hoạt tính cĩ một lực hút 
rất mạnh, do đĩ than hoạt tính cĩ khả năng hấp phụ khác thường đối với các chất cĩ 
gốc hữu cơ. 
Than hoạt tính được sử dụng để hấp phụ các hơi chất hữu cơ, chất độc, lọc xử lý nước 
sinh hoạt và nước thải, xử lý làm sạch mơi trường, khử mùi, khử tia đất và các tác 
nhân gây ảnh hưởng cĩ hại đến sức khỏe con người, chống ơ nhiễm mơi trường sống... 
Đem lại một mơi trường sống trong sạch cho con người. 
Các nghành cơng nghiệp chế biến thực phẩm, cơng nghiệp hĩa dầu, sản xuất dược 
phẩm, khai khống, nơng nghiệp, bảo quản, hàng khơng vũ trụ, lĩnh vực quân sự... 
Đều cần phải sử dụng than hoạt tính với khối lượng rất lớn. 
2) Phương pháp làm bài tốn nêu hiện tượng 
Bước 1: Dự đốn các phương trình cĩ thể xảy ra 
Bước 2: Quan sát màu sắc, mùi của kết tủa, khí và dung dịch sau đĩ mơ tả. 
a) 
Ban đầu: 3NaOH + AlCl3 → 3NaCl + Al(OH)3↓ 
Khi NaOH dư: NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O 
[ĐỀ THI HSG NGHỆ AN 2017] 
[Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – Luyện thi HSG 9 và thi vào 10 chuyên hố Page 8 
Khi cho NaOH vào dung dịch AlCl3 ta thấy xuất hiện kết tủa trắng, dạng keo, kết tủa 
tăng dần cho đến tối đa. Khi đĩ thêm tiếp NaOH ta nhận thấy kết tủa trắng tan dần cho 
tới khi tan hết, dung dịch trong suốt trở lại. 
b) 8NaOH + 2AlCl3 → 6NaCl + 2NaAlO2 + 4H2O 
 3NaOH + AlCl3 → 3NaCl + Al(OH)3↓ 
Khi nhỏ từ từ AlCl3 vào dung dịch NaOH thì lúc đầu mol NaOH lớn nên kết tủa tạo ra 
tan ngay trong dung dịch. Tiếp tục thêm AlCl3 thì sau một thời gian mol NaOH giảm, 
ta thấy kết tủa bắt đầu xuất hiện, đến khi lượng kết tủa khơng đổi.