PHÒNG GD&ĐT TP BẮC GIANG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2015-2016 Mơn: Hố học lớp Thời gian làm bài: 150 phút Câu I: (4 điểm) 1.Nêu phương pháp vẽ hình thí nghiệm điều chế khí H2 phịng thí nghiệm Nêu cách thu khí vào bình giải thích, viết phương trình hóa học phản ứng Nêu tượng cho mẫu kim loại Na vào dung dịch CuSO4 Nêu phương pháp hóa học để nhận biết chất rắn đựng riêng biệt gồm: BaO, P 2O5, Na2O, SiO2 Câu II: (4 điểm) 1.Hãy cho biết cách viết sau ý gì: 3Br; O2; H2O; Zn; 5CO2 2.Chỉ rõ chất nguyên chất, hỗn hợp ý sau: Muối tinh, dầu hỏa, cồn 900 , đường kính, khơng khí, khí oxi Cho giá trị tuyệt đối khối lượng nguyên tử S là: 5,313 10-23gam; Của Al là: 4,483.10-23gam; O 2,656.10-23gam Hãy tính: Nguyên tử khối , khối lượng mol nguyên tử Biết 1đvC có khối lượng 1,6605.10-24gam Câu III: (4 điểm) 1.Để m gam Fe ngồi khơng khí sau thời gian thu hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 có khối lượng 30 gam Cho hỗn hợp A tác dụng hết với dd HNO3 loãng, thu 5,6 lít khí NO (đktc) Tính m Công thức tổng quát tinh thể ngậm nước M( NO3)3 nH2O Biết nước kết tinh chiếm 40,099% khối lượng N chiếm 10,4% khối lượng Xác định tên kim loại M giá trị n Viết CTHH tinh thể ngậm nước Câu IV: (4 điểm) 1.Cho V lít hỗn hợp gồm H2 CO (đktc) qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 đun nóng Chất rắn A lại ống gồm Fe3O4 FeO có khối lượng (m- 2,24)gam Hịa tan chất rắn A lượng dung dịch HCl 1,9 M vừa đủ thấy cần 800 ml.Viết PTHHPƯ xảy tính m, V Chia 41,1 gam hỗn hợp Al Zn thành phần Phần 1: Tác dụng hết với dd H2SO4 loãng thu dd A 16,8 lít khí H2(đktc) Phần 2: Tác dụng vừa đủ với hỗn hợp B gồm Cl2 O2 có tỉ khối với H2 25,75 thu m gam chất rắn D gồm oxit muối (AlCl3 , ZnCl2 ).Tính m Câu V: (4 điểm) 1.Nêu phương pháp hóa học để tách riêng chất khỏi hỗn hợp gồm CO2 O2 2.Cho m gam Fe tác dụng với O2 thu 27,2 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe dư Cho hỗn hợp A tác dụng hết với dung dịch H2SO4 98% đun nóng thu 6,72 lít khí SO2 (đktc) dd B chứa muối Fe2(SO4)3 a) Viết PTHHPU xảy b) Tính m khối lượng dung dịch H2SO4 dùng ( Cho Fe=56, O=16, Cl=35,5; Al=27, Zn=65, S=32, H=1, N=14, C= 12) ……………………… Hết……………………… Họ tên thí sinh SBD: HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MƠN HĨA HỌC LỚP Năm học 2015 - 2016 Tổng điểm toàn 20 điểm Câu Ý - Nội dung Nêu ngun liệu,vẽ hình thí nghiệm điều chế H2 Nêu cách thu giải thích Viết PTHH - Nêu tượng - Viết PTHH - Nêu PP nhận biết Viết PTHH - Nêu ý nghĩa cách viết - Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1 - 3 Chỉ rõ chất nguyên chất: Muối tinh, đường kính, khí oxi Chỉ rõ hỗn hợp: Dầu hỏa, cồn 90o, khơng khí Tính NTKAl NTKS NTKo Tính MAl Tính MS Tính Mo 5, +) nNO = = 0,25 (mol) 22, m +) nFe= (mol) 56 m +) n( FeNO3 )3 = nFe = (mol) 56 3m +) nHNO3 = n( FeNO3 )3 = (mol) 56 +) nHNO3 = nNO = 0,25 (mol) 3m 0, 25) mol Tổng số mol HNO3= ( 56 3m 0, 25) +) nH 2O = ( 56 Áp dụng ĐLBTKL ta có: 3m 3m 3m 0, 25) = 242 0, 25) 30+ 63 ( + 30.0,25 + 18 ( 56 56 56 Giải m = 25,2 g 0,5 0,5 - 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 + Khối lượng mol tinh thể là: ( M + 186 + 18n) g %N = 10,4 % → Khối lượng mol tinh thể = 404 g/mol 18n 40, 099 % H2O = = → n= 404 100 M +168 +18.9 = 404 M = 56 Vậy M sắt CTHH tinh thể Fe(NO3)3 9H2O a, Các PTHH PƯ 3Fe2O3 + H2 t Fe3O4 + H2O (1) 3Fe2O3 + CO t Fe3O4 + CO2 (2) Fe2O3 + H2 t FeO + H2O (3) Fe2O3 + CO t FeO + CO2 (4) Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + H2O (5) FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (6) + Theo đề thu hỗn hợp A có khối lượng (m – 2,24)gam → mo tách khỏi Fe2O3 2,24g 2, 24 → no = = 0,14 (mol) 16 +) Tỉ lệ mol O kết hợp với khí ban đầu 1: nkhí ban đầu = 0,14 mol → Vkhí = 0,14 22,4 = 3,136 (lít) +) Theo (5) (6) ta có nH 2O = nHCl nHCl = 0,8 1,9 = 1,52 (mol) 1,52 nH O = = 0,76 (mol) +) no H2O tạo thành oxi hai oxit Fe3O4 FeO tạo no hai oxit là: 0,76 mol mo = 0,76 16 = 12,16 (g) +) Vậy khối lượng oxi có Fe2O3 ban đầu 12,16 + 2,24 = 14,4(g) 14, +) no = = 0,9 (mol) 16 1 +) nFe2O3 = no = 0,9 = 0,3 (mol) 3 → nFe Fe2O3 = nFe2O3 = 0,3 2= 0,6 (mol) mFe = 0,6 56 = 33,6 (g) m = mFe + mo = 33,6 + 14,4 = 48 (g) 16,8 nH = = 0,75(mol) 22, +) Đặt số mol Al Zn phần (1) x, y mol (x,y >0) +) Các PTHHPƯ Phần 1: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3+ 3H2 (1) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (2) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 27 x 65 y 20,55 x 0, 1,5 x y 0, 75 y 0,15 Phần 2: Đặt số mol Al Zn pư (3), (4), (5), (6) a,b,c,d mol 2Al + 3Cl2 t 2AlCl3 (3) a → 1,5 a Zn + Cl2 t ZnCl2 (4) b b 4Al + 3O2 t 2Al2O3 (5) 3c c → 2Zn + O2 t ZnO (6) d d +) M = 25,75 = 51,5 M O2 = 32 71- 51,5 = 19,5 51,5 M Cl2 = 71 51,5 – 32 = 19,5 n O2 19, = = n O2 = n Cl2 n Cl2 19, Ta có: nAl = a + c = 0,4 nZn = b + d = 0,15 3c d 1,5a + b = + Vì nCl2 = nO2 nên ta có nCl2 + nO2 = nCl2 3c d + ) = nCl2 3a + 2b + 3c + 2d = nCl2 ( a+ c) + 2( b+ d) = nCl2 0,25 0,25 0,25 0,5 2(1,5a + b) + ( 0,4 + 0,15 = nCl2 1,2 + 0,3 = nCl2 0,25 1,5 = nCl2 nCl2 = 0,25 (mol) nO2 = 0,25 (mol) Áp dụng theo bảo tồn khối lượng ta có: m = mkl + mCl2 + mO2 m = 20,55 + 0,25 71 + 0,25.32 = 46,3(g) Nêu phương pháp tách O2 , CO2 Viết PTHH - a, Các PTHH PƯ 0,25 0,5 2Fe + O2 t 2FeO (1) t0 4Fe + 3O2 2Fe2O3 (2) 3Fe + 2O2 t Fe3O4 (3) Gọi sô mol FeO (x); Fe3O4 (y); Fe2O3 (z) ; Fe dư (t) 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (4) x 2x 0,5x Fe3O4 + 10 H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10 H2O (5) y 5y 0,5y Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O z 3z 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O (7) t 3t 1,5t b, Theo đề (1), (2), (3), (4), (5), (6) ta có hệ Pt 0,5 0,25 (6) 72 x 232 y 160 z 56t 27, 2( I ) 0,5 x 0,5 y 1,5t 0,3( II ) 0,25 0,5 Theo (1), (2), (3) nFe = x + 3y + 2z + t Nhân vế (II) với 16 cộng với (I) ta 80x + 240y + 160z + 80t = 32 Chia vế cho 80 ta được: x + 3y + 2z + t = 0,4 = nFe (III) mFe = 0,4 56 = 22,4 (g) +) Từ pt ta có: 0,25 nH SO4 Pu = 2x + 5y + 3z + 3t + Nhân vế (III) với 1,5 ta có: 1,5x + 4,5y + 3z + 1,5t = 0,6 Cộng (IV) với (II) ta được: 2x + 5y + 3z + 3t = 0,9 = (IV) nH 2SO4 0,25 0,25 mH 2SO4 = 0,9.98 = 88,2 (gam) +) mddH SO4 98% = 88, 2.100 = 90 (g) 98 * Lưu ý: - Có nhiều cách làm khác học sinh làm cho điểm tối đa - Các PHHH thiếu điều kiện có trừ 1/2 số điểm PT 0,25