Trường THCS Cự Khê ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP – MƠN HĨA HỌC Năm học: 2013 – 2014 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ( Đề thi gồm trang) Câu 1: (2,5 điểm) a Cho sơ đồ phản ứng hoá học sau đây: X1 + X2 → Na2CO3 + H2O X3 + H2O điện phân dung dịch có màng ngăn X2 + X + H X5 + X2 → X6 + H2O X6 + CO2 + H2O → X7 + X1 X5 điện phân nóng chảy Criolit X8 + O Chọn chất X1, X2, X3, X5, X6, X7, X8 thích hợp hồn thành phương trình hố học phản ứng b Chỉ dùng bột sắt để làm thuốc thử, phân biệt dung dịch chứa lọ riêng biệt: H2SO4, Na2SO4, Na2CO3, MgSO4, BaCl2 Câu 2: (3,0 điểm) Cho 26,91 (g) kim loại M hóa trị I vào 700 ml dung dịch AlCl3 0,5M, sau phản ứng xảy hồn tồn thu V lít H2 (đktc) 17,94 (g) kết tủa Xác định kim loại M giá trị V Câu 3: (4 điểm) Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO3 FexOy tới phản ứng hoàn tồn, thu khí A 22,4 gam Fe2O3 Cho khí A hấp thụ hồn tồn vào 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,15M thu 7,88 gam kết tủa a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tìm cơng thức phân tử FexOy Câu 4: (3 điểm) Cho 0,25 mol CuO tan hết dung dịch H2SO4 20% đem nung nóng lượng vừa đủ, sau làm nguội dung dịch đến 100C Tính khối lượng tinh thể tách khỏi dung dịch Biết độ tan CuSO4 100C 17,4 gam Câu 5: ( 3,5 điểm) Nhúng sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2 M AgNO3 0,2 M Sau thời gian lấy kim loại ra, rửa làm khô cân 101,76 gam (giả thiết kim loại tạo thành đếu bám hết sắt Tính khối lượng sắt phản ứng ThuVienDeThi.com Câu 6: ( điểm) Cho 34,4 (g) hỗn hợp X gồm sắt oxit sắt tan hết vào 400 (g) dung dịch HCl 14,6% dung dịch A 4,48 lít khí H2 (đktc) Thêm 60,4 (g) nước vào A dung dịch B, nồng độ % HCl dư B 2,92% a Viết phương trình hóa học xảy b Tính khối lượng chất X c Xác định công thức hóa học oxit sắt HẾT ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Năm học: 2013 - 2014 Câu 1: ( 2,5 điểm) a - Xác định chất, viết phương trình phản ứng 0,25 điểm Các chất thích hợp với X1, X2, X3, X5, X6, X7, X8 là: X1: NaHCO3, X2: NaOH, X3: NaCl, X4: Cl2, X5: Al2O3, X6: NaAlO2, X7: Al(OH)3, X8: Al Các phương trình hóa học là: NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O điện phân dung dịch 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 có màng ngăn Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2 criolit b - Trình bày đầy đủ cách nhận biết 1,25 điểm Trích dung dịch làm mẫu thử Cho sắt vào mẫu thử trên: - Mẫu có khí khơng màu bay là: H2SO4 �� + �2��4 → ����4 + �2↑ Tiếp theo cho H2SO4 vào mẫu thử cịn lại: - Mẫu có tượng sủi bọt khí Na2CO3 ��2��3 + �2��4 → ��2��4 + �2� + ��2↑ - Mẫu có kết tủa trắng BaCl2 ����2 + �2��4 → ����4↓ + 2��� Sau cho dung dịch Na2CO3 vào mẫu lại: - Mẫu cho kết tủi trắng MgSO4 ��2��3 + ����4 → ��2��4 + ����3↓ - Mẫu tượng Na2SO4 Câu 2: (3 điểm) Đặt khối lượng mol M M Các phương trình hóa học: � + 2�2� → 2��� + �2↑ (1) 3��� + ����3 → ��(��)3 + 3��� (2) Có thể có phản ứng: ��� + ��(��)3 → ����2 + 2�20 (3) n AlCl3 = 0,7.0,5 = 0,35 (mol), n Al(OH)3 = 17,94 78 = 0,23 (mol) Bài toán phải xét trường hợp: + TH1: AlCl3 chưa bị phản ứng hết phản ứng (2) hay khơng có phản ứng (3) Theo phương trình phản ứng (2): ���� = 3.���(��) ⇒���� = 3.0,23 = 0,69 (���) ThuVienDeThi.com 1 Theo phương trình phản ứng (1):�� = ����⇒ �� = 0,69 = 0,345(���) 2 ta có phương trình: 0,345.M = 26,91 ⟹M = 78 (loại) + TH2: AlCl3 phản ứng hết (2), sau phản ứng (2) MOH dư có phản ứng (3) Theo phương trình phản ứng (2): n AlCl n Al (OH ) n Al (OH ) 0,35(mol ) 3 ���� �ℎả� ứ�� = 3.����� ⇒���� = 3.0,35 = 1,05(���) Theo ra: ���(��) = 0,23 ��� ⟹ ���(��) ( ) = 0,35 ‒ 0,23 = 0,12 (���) �ịtan �Ư 3 Theo phương trình phản ứng (3): ���� = ���(��) Tổng số mol MOH tham gia phửn ứng là: ⇒���� = 0,12 (���) 3�ị ℎò� ��� n MOH 0,12 1,05 1,17 (mol) Ta có phương trình: 1,17.M 26,91 M 23 M Na 1 Theo phương trình phản ứng (1): �� = �����⟹�� = 1,17 = 0,585 (���) 2 2 ⟹�� = �� 22,4 = 0,585.22,4 = 13,104 (�) 2 Câu 3: (4 điểm) - Mỗi phương trình phản ứng 0,25 điểm - Tính tốn điểm (mỗi biểu thức tính 0,25 điểm) Goi số mol FeCO3, FexOy có hỗn hợp là: a, b mol t 2Fe2O3 + 4CO2 4FeCO3 + O2 (1) a 0,5a a (mol) t 2FexOy + (1,5x –y) O2 xFe2O3 (2) b 0,5.b.x Khí A CO2 22,4 Ta có: 0,5.� + 0,5.�.� = = 0,14 (���)⟹� + �� = 0,28 (���) (*) 160 Số mol Ba(OH)2 ���(��) = 0,4 0,15 = 0,06 (���) O O Số mol BaCO3 ����� = ����� ����� = 7,88 = 0,04 (���) 197 Vì BaCO3 chưa kết tủa hết nên có trường hợp: Trường hợp 1: Nếu CO2 thiếu phản ứng tạo muối BaCO3 CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 0,04 0,04 ThuVienDeThi.com (3) Từ (1) (3) ta có : a = 0,04 mol Thay a = 0,04 vào (*) ta có b= 0, 24 x Phương trình biểu diễn khối lượng hỗn hợp đầu: � 3,84 (loại) = = 7,2 15 � Trường hợp 2: CO2 có dư so với Ba(OH)2 phản ứng tạo muối CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 0,04 mol 0,04 mol 0,04 mol 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (4) 0,04 mol 0,02 mol (0,04 116) + 0, 24 (56x 16y) 25, 28 x Vậy n CO a 0, 08 mol b 0, 28 0, 08 0, x x Ta có phương trình biểu diễn khối lượng hỗn hợp đầu: (0,08.116) + 0, (56x 16y) 25, 28 x x ⇒��2�3 y Câu 4: (3 điểm) Phương trình phản ứng: 0,25 điểm ��� + �2��4 → ����4 + �2� (1) Theo phương trình phản ứng (1) ta có: 0,25 điểm ����� = ���� = �� �� ⟹ ����� = �� �� = 0,25 ��� 4 4 Khối lượng dung dịch H2SO4 20% là: 0,25.98.100 ����� �ị�ℎ � �� = = 122,5 (�) 20 0,25 điểm Khối lượng CuSO4 là: ����� = ����� ����� = 0,25.160 = 40 (�) 4 0,25 điểm Khối lượng dung dịch sau phản ứng ����� �ị�ℎ ��� �ℎả� ứ�� = ���� + ����� �ị�ℎ � 0,25 điểm Khi hạ nhiệt độ: ����4 + 5�2� →����4.5 �2� = 0,25.80 + 122,5 = 142,5(�) 2��4 Gọi số mol CuSO4 bị kết tinh a mol Theo phương trình phản ứng (2) ta có: ����� = ����� 5� �⟹ ����� 5� � = � ��� 4 Khối lượng lại dung dịch : 40 – 160a (g) ThuVienDeThi.com 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm Khối lượng dung dịch lại: 142,5 – 250a (g) 0,25 điểm Vậy: 40 ‒ 160� 17,4 0,25 điểm = 142,5 ‒ 250� 100 + 17,4 0,25 điểm ⇒� = 0,154 (�) Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh là: 250.a = 250.0,154 = 38,5 (g) 0,25 điểm Câu 5: ( 3,5 điểm) - Viết phương trình phản ứng 0,25 điểm Xác định phản ứng xảy trước điểm - Tính tốn điểm Ta có: ���(�� ) = ����� = 0,02 (���) 3 Khối lương sắt tăng: ∆� �ă�� = 101,76 ‒ 100 = 1,76(�) Khi cho sắt vào dung dịch gồm AgNO3 Cu(NO3)2, Fe phản ứng với dung dịch AgNO3 trước Giả sử AgNO3 phản ứng hết �� + 2����3 → ��(��3)2 + 2�� (1) 0,01 mol 0,02 mol 0,02 mol ⇒Độ �ă�� �ℎố� �ượ�� �ℎ��ℎ �ắ�: ∆�1 �ă�� = 0,02.108 ‒ 0,01.56 = 1,6(�) < 1,76 � ⇒�ó �ả� �� �ℎả� ứ�� ��ữ� �� �à ��(��3)2 Và phản ứng làm tăng tiếp khối lượng kim loại: ∆�2 �ă�� = 1,76 ‒ 1,6 = 0,16(�) �� + ��(��3)2 → ��(��3)2 + �� (2) x mol x mol Gọi số mol Fe phản ứng phản ứng (2) x mol; ta có ∆�2 �ă�� = 64� ‒ 56� = 0,16(�) ⇒� = 0,02 (���) Theo phương trình phản ứng (1) (2) ta có: ��� �ℎả� ứ�� = 0,01 + 0,02 = 0,03 (���) Khối lượng sắt phản ứng là: ��� = ���.��� = 0,03.56 = 1,68 (�) Câu 6: (4 điểm) - Viết phương trình phản ứng 0,25 điểm - Tính tốn điểm Đặt cơng thức oxit sắt FexOy Các phương trình hố học: �� + 2��� → ����2 + �2↑ (1) ����� + 2���� → �����2� + ��2� (2) 4,48 nHCl ban đầu = 1,6 (mol); �� = = 0,2 (���) 22,4 ���� = 400 + 40 – 0,2.2 + 60,4 = 500 (g) ThuVienDeThi.com � điểm nHCl dư = 0,4 (mol) nHCl phản ứng (1) (2) = 1,6 – 0,4 = 1,2 (mol) Theo phương trình phản ứng (1): ���� = 2�� ⟹���� = 2.0,3 = 0,6 (���) nHCl phản ứng (2) = 1,2 - 0,4 = 0,8 (mol) Theo phương trình phản ứng (1): ��� = �� ⟹��� = 0,3 (���) 1,5 điểm mFe nFe M Fe 0,2.56 11,2( g ) m Fex Oy = 34,4 – 11,2 = 23,2 (g) Theo phương trình phản ứng (2): 1 0,4 ��� � = ����⟹��� � = 0,8 = (���) 2� 2� � � � � � Ta có: 0, x (56x 16y) 23, y y Vậy công thức FexOy Fe3O4 HẾT Người duyệt đề Lê Thị Hoài Cự Khê, ngày 28 tháng 10 năm 2013 Người đề Nguyễn Thị Quý ThuVienDeThi.com điểm ... 2 ,92 % a Viết phương trình hóa học xảy b Tính khối lượng chất X c Xác định cơng thức hóa học oxit sắt HẾT ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC Năm học: 2013 - 2014. .. phương trình hóa học: � + 2�2� → 2��� + �2↑ (1) 3��� + ����3 → ��(��)3 + 3��� (2) Có thể có phản ứng: ��� + ��(��)3 → ����2 + 2�20 (3) n AlCl3 = 0,7.0,5 = 0,35 (mol), n Al(OH)3 = 17 ,94 78 = 0,23... = 3.���(��) ⇒���� = 3.0,23 = 0, 69 (���) ThuVienDeThi.com 1 Theo phương trình phản ứng (1):�� = ����⇒ �� = 0, 69 = 0,345(���) 2 ta có phương trình: 0,345.M = 26 ,91 ⟹M = 78 (loại) + TH2: AlCl3