.................. ................ (Thời gian 180 phút)
Nội dung
SỞ GD- ĐT THỪA THIÊN HUẾ TRƯỜNG THPT PHÚ LỘC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI 12 MÔN : HOÁ HỌC (Thời gian 180 phút) Câu I (2điểm) Hợp chất M tạo thành từ cation X + anion Y2= Mổi ion chứa nguyên tử nguyên tố Tổng số proton X + 11, tổng số electron Y2- 50 Tìm công thức phân tử , viết công thức cấu tạo hợp chất M, biết nguyên tố Y thuộc phân nhóm Câu (2điểm) Hãy chọn dung dịch muối (muối trung hoa ìhoặc muối axit ) A,B,C,D,E,F ứng với gốc axit khác ,thoả mãn điều kiện sau : → có khí bay a) A + B → B + C có kết tủa → A + C có kết tủa có khí bay → b) D + E có kết túa → E + F có kết tủa → D + F có kết tủa có khí bay Câu (3điểm ) Hãy lập biểu thức liên hệ độ tan nồng độ % dung dịch bảo hoà ? Cho biết độ tan CaSO 0,2 gam 100 gam H 2O (ở 200C) khối lượng riêng dung dịch CaSO bảo hoà coi 1g/ml Hỏi trộn 50ml dung dịch CaCl2 0,012M với 150ml dd Na2SO4 0,004M (ở 200C) có kết tủa xuất hay không ? 3.Trộn 200 ml dung dịch CaCl2 0,1M với 300ml dung dịch Na2SO4 0,05M Sau phản ứng kết thúc (hệ đạt tới trạng thái cân bằng) tích số nồng độ [Ca 2+][SO42-] = 6.10-5 Tính khối luợng kết tủa tạo thành Câu (4điểm) Cho hổn hợp gồm FeS Cu 2S với tỉ lệ số mol 1:1 tác dụng với HNO thu dung dịch A khí B A tạo kết tủa trắng với dung dịch BaCl ; đế không khí B chuyển thành khí B1 có màu nâu Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3 taọ dd A1 tạo kết tủa A2 Nung A2 nhiệt độ cao thu chất rắn A3 Viết phương trình phản ứng dạng ion Chỉ từ chất Na 2SO3; NH4HCO3 ; Al ; MnO2và dd Ba(OH)2 HBr điều chế khí ? Cho khí tác dụng vói dung dịch NaOH HI Viết phương trình phản ứng xãøy ( cho biết Br thoát dạng khí) Câu (4điểm) Dung dịch A chứa a mol Na+ ; b mol NH4+ ; c mol HCO3- ; d mol CO32- e mol SO42- Thêm dd Ba(OH)2 f mol /l vào A Người ta nhận thấy thêm tới V ml dd Ba(OH) lượng kết tủa đạt tới giá trị lớn thêm tiếp Ba(OH)2 lượng kết tủa không đổi Tính thể tích V theo a, b, c, d, e, f Cô cạn dd thu cho V ml dd Ba(OH) vào gam chất rắn khan ? Chỉ có dd HCl BaCl2 nhận biết ion dd A ? Câu (5điểm) Hoà tan hết 4,08 gam hỗn hợp A gồm kim loại oxit có tính bazơ lượng vừa đủ Vml HNO 4M thu dung dịch B 0,672 lit NO (đktc) Thêm vào B lượng dư dd NaOH ,lọc, rữa kết tủa nung nhiệt độ cao đến khối lương không đổi thu m gam chất rắn C Lấy gam C để hoà tan hết phải dùng vừa đủ 25 ml HCl 1M Xác đinh kim loại oxit A Tính % khối lượng chất hổn hợp Tính V m Cho Cu = 64 ; Ca = 40 ; Mg = 24 ; Fe = 56 ; O =16 HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Câu (2đ) Gọi công thức X+ AxBy+ ; x + y = ;Số proton trung bình X+ Zx= 11/5=2,2 phải có nguyên tố với Z < 2,2, nguyên tố tạo hợp chất H(Z=1) Do ta có 1.x + ZB.y = 11 ⇒ y(ZB -1) = x + y = Vì ĐK x,y thuộc N nên có nghiệm y =1 ZB = (đó N).Vậy công thức X+ NH4+ Gọi công thức Y2- RnQm2- với n + m = Số proton trung bình Y2- ZY= 50 - / = 9,6 Như phải có nguyên tố với Z < 9,6 tức thuộc chu kì nguyên tố phải chu kì Xét cặp nguyên tố phân nhóm có O S phù hợp điều kiện cho Vậy công thức Y2- :SO42Công thức phân tử M : (NH4)2SO4 CTCT: Câu (2đ) Có thể lấy loại muối thoả mãn điều kiện cho ví dụ ; → 2Na2SO4 + SO2 + H2O a) 2NaHSO4 + Na2SO3 → BaSO4 Na2SO3 + Ba(HCO3)2 + NaHCO3 → BaSO4 2NaHSO4 + Ba(HCO3) + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O → Ag2CO3 + 2NaNO3 b) Na2CO3 + AgNO3 → AgCl AlCl3 + AgNO3 + Al(NO3)3 → Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2 Câu (3đ) Gọi nồng độ % x độ tan S ta có m dd = S + 100 x % = 100S / 100 + S Trước hết ta có nồng độ bảo hoà ion [Ca2+] = [SO42-] = 0,2.1000/ 136.100 =1,47.10-2M Còn trộn hai dd CaCl2 Na2SO4 nồng độ ion : Vdd = 50 + 150 = 200 ml = 0,2 l [Ca2+] = 0,012.0,05/0,2 = 3.10-3 [SO42-] = 0,004 0,15 / 0,2 = 10-3 Vì Ca2+ SO42- chưa đạt tới nồng dd bảo hoà nên kết tủa Phương trình phán ứng : Ca2+ + SO42- = CaSO4 Gọi x số mol CaSO4 kết tủa ta có [Ca2+][SO42-] = [ 0,02 - x]/ 0,5 x [0,015 - x ] / 0,5 = 10-5 hay x2 - 0,035x + 0,000285 = Giải phưong trình bậc lấy nghiệm hợp lí x = 1,29 10-2 mCaSO4 = 1,29.10-2 136 =1,75 gam Câu (4đ) A + BaCl2 → kết tủa trắng dd A phải chứa SO42- kết tủa trắng BaSO4 B để không khí chuyển thành khí màu nâu B1 Vậy B NO B1 NO2 Phản ứng FeS Cu2Svới HNO3 : → Fe3+ + Cu2+ + SO42- + NO + H2O FeS + Cu2S + H+ + NO3Bằng phương cân phản ứng oxi hoá khử Ta có phương trình ion sau: 3FeS + 3Cu2S + 28H+ + 19NO3- = 3Fe3+ + 6Cu2+ + 6SO42- + 19NO + 14H2O DD A tác dụng dd NH3 Fe3+ + 3NH3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3NH4+ Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + H2O Na2SO3 + 2HBr = 2NaBr + SO2 + H2O NH4 HCO3 + HBr = NH4Br + CO2 + H2O 2Al + 6HBr = 2AlBr3 + 3H2 MnO2 + 4HBr = MnBr2 + Br2 +2H2O NH4HCO3 + Ba(OH)2 = BaCO3 + NH3 + 2H2O Vậy từ chất điều chế chất khí : SO2 , CO2 , H2 , NH3 ,Br2 Cho tác dụng với NaOH HI SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O CO2 + NaOH = NaHCO3 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O Br2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H2O NH3 + HI = NH4I Br2 + HI = HBr + I2 Câu ( đ) Khi cho Ba(OH)2 vào dung dịch xảy phản ứng sau: Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH+ NH4 + OH = NH3 + H2O HCO3 + OH = CO32- + H2O CO32- + Ba2+ = BaCO3 22+ SO4 + Ba = BaSO4 lượng kết tủa lớn tất CO32- SO42- kết tủa hết tức số mol Ba2+ tổng số mol SO42- ( e mol) CO32- ( c + d mol) ta có biểu thức: Số mol Ba2+ = c + d + e V dd Ba(OH)2 = ( c + d + e) 1000/f dd cho Ba(OH)2 vừa đủ lại ion Na+ ( a mol) phải có a mol ion OH- cô cạn dd ta a mol NaOH vaayj khối lượng chất rắn khan = 40a Lấy dd A ( trích mẩu thử) cho BaCl2 dư lúc thu hổn hợp kết tủa BaCO3 BaSO4 BaCl2 = Ba2+ + 2Cl2+ 2Ba + SO4 = BaSO4 2+ Ba + CO32- = BaCO3 Lọc lấy kết tủa dd A1 Nhận biết HCO3- cách đun nóng dd A1 thấy tạo thành kết tủa cho thêm HCl có khí bay HCl = H+ + ClHCO3- + H+ = CO2 + H2O 2Tìm SO4 CO32- hoà tan kết tủa dd HCl dư thấy phần kết tảu không tan BaSO4 đồng thời có khí bay BaCO3 BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2 + H2O Nhận biết ion NH4+ lấy kết tủa BaCO3 BaSO4 nung nhiệt độ cao sau hoà tan chất rắn vào nước ( dd BaCl2) ta thu dd Ba(OH)2 lọc lấy dd Ba(OH)2 cho vào mẩu dd A đun nhẹ có khí mùi khai bay BaSO4 = không BaCO3 = BaO + CO2 BaO + H2O = Ba(OH)2 2NH4+ + Ba(OH)2 = Ba2+ + 2NH3 + 2H2O Câu (5đ) Kim loại M + oxit tác dụng HNO3 tạo thành dd B NO n+ M + nOH M(OH)n t 2M(OH)n M2On + n H2O M2On + 2n HCl 2MCln + n H2O ( 2M + 16)g 2n mol 1gam 0,025 = 0,025 mol Ta có : 1/ 2M + 16n = 0,025/ 2n Suy ra: M = 32n n = M = 32(loại) n = M = 64 = Cu n = M = 96(loại) n = M = 128(loại) Vậy kim loại Cu Oxit Cu2O CuO a) Trường hợp Cu + Cu2O Đặt số mol kim loại Cu x số mol oxit y 3Cu + 8HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O (1) x 8/3x 2/3x Cu2O + 14HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO + 7H2O (2) y 14/3y 2/3y 64x + 144y = 4,08 (I) 2/3x + 2/3y = 0,672/22,4 = 0,03 (II) Giải hệ I, II ta được: x = 0,03 mol Cu : 47,06% y = 0,015 mol Cu2O : 52,94% Số mol HNO3 đủ để hoà tan A: 0,03/3 + 14.0,015/3 = 0,15 mol Thể tích HNO3 4M dùng: 0,15/4 = 0,0375l hay 37,5ml b) Trường hợp Cu + CuO 3Cu + HNO3 = 3Cu(NO3)2 + NO + 4H2O x 2/3x CuO + HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O x = 3/2 0,03 = 0,045 mol Cu y = 4,08 - 0,045.64 / 80 = 0,015 mol % Cu : 70,59 % CuO : 29,41 Số mol HNO3 : 0,45 8/3 + 0,015 = 0,15 mol Thể tích HNO3 dùng: V = 0,15/4 = 0,0375l Tính m: Trong cã hai trường hợp số mol CuO thu sau nung Cu(OH)2 0,06 mol; m = 0,06.80 = 4,8 gam Nếu học sinh giải cách khác với kết biểu điểm câu ... proton trung bình Y2- ZY= 50 - / = 9,6 Như phải có nguyên tố với Z < 9,6 tức thuộc chu kì nguyên tố phải chu kì Xét cặp nguyên tố phân nhóm có O S phù hợp điều kiện cho Vậy công thức Y2- :SO42Công... Cu(NO3)2 + 2NO + 7H2O (2) y 14/3y 2/3y 64x + 144y = 4,08 (I) 2/3x + 2/3y = 0,672/22,4 = 0,03 (II) Giải hệ I, II ta được: x = 0,03 mol Cu : 47,06% y = 0,015 mol Cu2O : 52,94% Số mol HNO3 đủ để hoà tan... m: Trong cã hai trường hợp số mol CuO thu sau nung Cu(OH)2 0,06 mol; m = 0,06.80 = 4,8 gam Nếu học sinh giải cách khác với kết biểu điểm câu