1 PHÒNG GD&ĐT ĐAKPƠ TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN GV đề: Nguyễn Đình Hành ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Môn : Hóa học Thời gian: 150 phút - Câu 1(2,25 điểm): Từ nguyên liệu chính: quặng pyrit sắt, muối ăn, nước (các chất xúc tác có sẵn) Viết phương trình hóa học để điều chế: Fe(OH)3, FeSO4, Fe2(SO4)3 Câu 2(2,25 điểm): Hỗn hợp A gồm Fe kim loại R hóa trị không đổi Tỷ lệ số mol Fe R A 3:2 Chia A làm phần nhau: Phần 1: Đốt cháy hết O2 thu 66,8 gam hỗn hợp gồm Fe3O4 oxit R Phần 2: Hòa tan hết vào dung dịch HCl thu 26,88 lít H2 ( đktc) Phần 3: Tác dụng vừa đủ với 33,6 lít khí Cl2 ( đktc) Xác định tên kim loại R khối lượng kim loại hỗn hợp A Câu 3(1,5 điểm): Nung nóng hỗn hợp A (dạng bột) gồm nhôm oxit sắt chân không, thu 5,09 gam chất rắn B Hòa tan B vào dung dịch NaOH dư đun nóng thu 1,008 lít khí (đktc), phần chất rắn C lại cho tan hết vào dung dịch HNO loãng giải phóng 0,896 lít khí (đktc) không màu hóa nâu không khí a- Viết phương trình phản ứng Tính khối lượng Al2O3 có rắn B b- Xác định công thức hóa học oxit sắt Biết phản ứng xảy hoàn toàn Câu 4(1,0 điểm): Một hợp chất X tạo nguyên tố A B , khối lượng phân tử 76 đvC Biết A,B có hoá trị cao oxit n O, mO có hoá trị hợp chất khí với hiđro n H, mH thoã mãn điều kiện : nO = nH mO = 3mH Hãy thiết lập công thức phân tử X Biết hợp chất X nguyên tố A có hoá trị cao nguyên tố B có hoá trị thấp Câu 5(2,0 điểm): Cho m (gam) Fe tác dụng với O2 nhiệt độ cao thời gian thu 4,32 gam phần rắn A Hoà tan hoàn toàn lượng A dung dịch HNO dư Sau phản ứng kết thúc có 0,448 lít khí NO bay ( đktc) dung dịch B có muối Giả sử rắn A gồm Fe, Fe2O3 a) Hãy xác định m b) Tính thể tích dung dịch HNO3 2M phản ứng c) Có thể sử dụng lượng axit HNO 2M lượng axit câu b để hoà tan hết lượng rắn A hay không ? giải thích Câu 6(1,0 điểm): Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam Fe2O3 ,MgO,ZnO 500 ml dung dịch H2SO4 0,1M (vừa đủ).Tính khối lượng muối khan thu sau cô cạn dung dịch Hết -Lưu ý: Thí sinh phép sử dụng bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học máy tính bỏ túi 2 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP MÔN : HÓA HỌC ( Đáp án gồm 03 trang ) Câu Câu (2,25 đ) Nội dung 2H2O ¾¾® 2H2 ↑ + O2 ↑ t 0C 4FeS2 + 11O2 ¾¾ ® 2Fe2O3 + 8SO2 ↑ ñp Điểm 2,25 t ® 2SO3 2SO2 + O2 ¾¾ xt SO3 + H2O ¾¾ ® H2SO4 Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2 (SO4)3 + 3H2O ñp ¾ ® 2NaOH + Cl2 ↑ + H2 ↑ 2NaCl + 2H2O ¾¾ coù m.n Fe2 (SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3 ↓ + 3Na2SO4 t 0C Fe2O3 + 3H2 ¾¾ ® 3H2O + 2Fe Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 ↑ Viết xác phương trình hóa học 0,25 điểm Câu (2,25đ) Đặt số mol kim loại R phần a mol ⇒ số mol Fe phần 1,5a (mol) Phần 1: 4R + xO2 → 2R2Ox a 0,5a (mol) 3Fe + 2O2 → Fe3O4 1,5a 0,5a (mol) ⇒ ta có: 0,5a(2R+16x + 232) = 66,8 (1) Phần 2: 2R + 2xHCl → 2RClx + xH2 a 0,5ax (mol) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 1,5a → 1,5a (mol) 26,88 = 1, ⇒ ta có: 0,5ax + 1,5a = (2) 22, Phần 3: 2R + xCl2 → 2RClx 1a 0,5ax (mol) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 1,5a 2,25a (mol) 33, = 1,5 ⇒ ta có: 0,5ax + 2,25a = (3) 22, Giải pt (2) (3) : x = ; a = 0,4 Thay x = ; a = 0,04 vào (1) : R = 27 Vậy kim loại nhôm ( Al) Khối lượng kim loại hỗn hợp mAl = 0,4 27 = 32,4 gam mFe = 1,5 56 = 100,8 gam 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (1,5đ) Các phương trình hóa học: t0 2yAl + 3FexOy (1) → 3xFe + y Al2O3 Vì rắn B tan NaOH tạo chất khí nên B có : Al dư, Fe, Al2O3 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (2) 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 ↑ (3) 1, 008 0,03 (mol) 22, Rắn C có Fe: Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2O + NO ↑ (4) 0,896 0,04 (mol) 22, m Al O ( A) = 5,09 – (0,03 × 27) – (0,04 × 56) = 2,04 gam 0,25 0,25 0,25 0,25 2, 04 = 0, 02 mol 102 3x 0, 04 x 0, 04 = ⇒ = = Theo PTHH (1) ta có : y 0, 02 y 0, 06 CTPT oxit : Fe2O3 Số mol Al2O3 : Câu (1,0đ) Câu (2,0đ) * Đối với nguyên tố A: n O = n H ⇒ nO = n H = n O + n H = * Đối với nguyên tố B: mO = 3m H mO = ⇒ mO + m H = m H = Vì A có hóa trị cao nhất, B có hóa trị thấp nên CTTQ X AB2 Theo đề ta có : M A + 2M B = 76 Chỉ có MA = 12 MB = 32 thỏa mãn Vậy công thức phân tử hợp chất X : CS2 Phương trình hóa học : t0C 4Fe + 3O2 (1) → 2Fe2O3 Rắn A gồm: Fe ( dư) Fe2O3 Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2O + NO ↑ (2) Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O (3) 0, 448 = 0, 02mol Theo pư (2) ta có : n Fe (trong A) = n NO = 22, 4,32 − (0, 02 ×56) n Fe O = = 0, 02 mol 160 Vì lượng nguyên tố Fe không đổi nên khối lượng Fe ban đầu là: m = 0,02 + (0,02× 2) = 3,36 gam b) Theo ptpư (2) (3) ta có: n HNO = 4n Fe + 6n Fe O = ×0, 02 + ×0, 02 = 0, mol → VddHNO3 0, = = 0,1 lít 2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 c) Chỉ cần dùng lượng HNO đủ hòa tan Fe2O3 lượng Fe A tan hết: Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O 0,02→ 0,12 0,04 (mol) Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 0,02 ←0,04 (mol) Vậy dùng 0,16 mol HNO3 hỗn hợp A tan hết tạo muối Fe(NO3)2 Câu (1,0đ) Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (1) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O (2) → ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O (3) n H SO = n H O = 0,5 ×0,1 = 0, 05mol 0,5 Theo định luật BTKL ta có : m oxit + m H SO = m muoái khan + m ⇒m 0,5 muoái khan H 2O 0, = 2,81 + (0,05 × 98) – (0,05×18) = 6,81 gam Lưu ý: Học sinh giải nhiều cách khác lập luận đúng, kết xác điểm tối đa ...2 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP MÔN : HÓA HỌC ( Đáp án gồm 03 trang ) Câu Câu (2,25 đ) Nội dung 2H2O ¾¾® 2H2... 3H2O + 2Fe Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 ↑ Viết xác phương trình hóa học 0,25 điểm Câu (2,25đ) Đặt số mol kim loại R phần a mol ⇒ số mol Fe phần 1,5a (mol) Phần 1: 4R + xO2 → 2R2Ox a 0,5a (mol)... hóa trị cao nhất, B có hóa trị thấp nên CTTQ X AB2 Theo đề ta có : M A + 2M B = 76 Chỉ có MA = 12 MB = 32 thỏa mãn Vậy công thức phân tử hợp chất X : CS2 Phương trình hóa học : t0C 4Fe + 3O2