111Equation Chapter Section 1UBND HUYỆN SƠN THANH PHÒNG GD&ĐT SƠN THANH —————— ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHON HỌC SINH GIỎI LỐP NĂM HỌC 2012- 2013 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC KÌ THI 30/10/2012 Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề ————————— (Đề thi có 01 trang) Câu (3,0 điểm ) a Hãy viết 16 phương trình phản ứng (có chất khác nhau) để điều chế muối b Một hỗn hợp gồm Al2O3, Al, Fe, Fe2O3, Cu Cu Bằng phương pháp hoá học tách hoàn toàn chất khỏi hỗn hợp mà không thay đổi khối lượng Câu ( 3,0 điểm) Dẫn H2 đến dư qua 25,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, MgO, CuO nung nóng phản ứng xảy hoàn toàn Sau phản ứng thu 20,8 gam chất rắn Mặt khác 0,15 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225ml dung dịch HCl 2M Hãy viết phương trình phản ứng xảy tính % số mol chất hỗn hợp X ( 3,0 điểm ) Hoà tan 16,8 (gam) kim loại M dung dịch HCl dư thu 6,72 lit khí H2 (đktc) a Tìm kim loại M b Hoà tan 25,2 (gam) kim loại M vào dung dịch H 2SO4 10% ( loãng), vừa đủ Sau kết thúc phản ứng thu dung dịch A Làm lạnh dung dịch A thu 55,6 (gam) muối sunfat kết tinh ngậm nước kim loại M tách lại dung dịch muối sunfat bão hoà có nồng độ 9,275% Tìm công thức muối sunfat ngậm nước kim loại M Câu ( 3,0 điểm ) Cho 23,8 gam hỗn hợp X (Cu, Fe, Al) tác dụng vừa đủ 14,56 lít khí Cl ( đktc) Mặt khác 0,25 Mol hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư thu 0,2 Mol khí ( đktc) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp X Câu ( 4,0 điểm ) Hoà tan 43,71g hỗn hợp gồm muối: cacbonat; hiđrôcacbonat; clorua kim loại kiềm vào thể tích dung dịch HCl 10,52% (D = 1,05g/ml) lấy dư dung dịch A 17,6g khí B Chia dung dịch A thành phần Phần 1: Cho tác dụng với AgNO3 dư 68,88g kết tủa Phần 2: Cho phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0,8M Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu 29,68g muối khan a) Tìm tên kim loại kiềm.vào b) Tình thành phần phần trăm khối lượng muối lấy c) Tính thể tích dung dịch HCl dùng Câu 6.( 4,0 điểm ) Hỗn hợp A1 gồm Al2 O3 Fe2 O3 Dẫn khí CO qua 21,1 gam A1 nung nóng thu hỗn hợp A2 gồm chất rắn hỗn hợp khí A3 Dẫn A3 qua dung dịch Ca(OH ) dư thấy có gam kết tủa A2 tác dụng vừa đủ với lít dung dịch H SO4 0,5M thu dung dịch A4 có 2,24 lít khí thoát (đo đktc) Tính % khối lượng chất hỗn hợp A1 Biết: C = 12; O= 16; Fe= 56; H= 1; Na= 23; Al= 27; S= 32; Cl= 35,5; Cu= 64; N=14; Ca=40 Hết coi thi không cân giải thích thêm 211Equation Chapter Giám thị KỲ THI CHON HỌC SINH GIỎI LỐP NĂM HỌC 2012- 2013 Section 1UBND HUYỆN SƠN HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC THANH (Đáp án có 05 trang) PHÒNG GD&ĐT SƠN THANH ————————— I Hướng dẫn chung *Đối với phương trình phản ứng hóa học mà cân hệ số sai thiếu cân ( không ảnh hưởng đến giải toán) thiếu điều kiện trừ số điểm giành cho Trong phương trình phản ứng hóa học, có từ công thức trở lên viết sai phương trình không tính điểm * Nếu thí sinh làm không theo cách nêu đáp án mà cho đủ điểm hướng dẫn quy định ( phần) * Giải toán phương pháp khác tính đúng, lập luận chặt chẽ dẫn đến kết tính theo biểu điểm Trong tính toán nhầm lẫn câu hỏi dẫn đến kết sai phương pháp giải trừ số điểm dành cho phần câu Nếu tiếp tục dùng kết sai để giải vấn đề không tính điểm cho phần sau * Việc chi tiết hóa thang điểm (nếu có) so với thang điểm hướng dẫn chấm phải đảm bảo không sai lệch với hướng dẫn chấm thống thực tổ chấm thi II Đáp án thang điểm Câu Viết 16 loại phản ứng khác nhau; 0,125 đ x 16 = đ → CuCl kim koại + axit: Na + HCl → NaCl + 1/2 H kim loại + muối: Fe + CuSO →FeSO + Cu kim loại + phi kim: Cu + Cl2 2 4 kim loại có oxit, hiđroxit LT + bazơ : Al + NaOH + H2O → → MgCl + H O oxit bazơ + oxit axit: CaO + CO →CaCO oxit LT + bazơ : ZnO + 2NaOH → Na ZnO + H O bazơ + axit: NaOH + HCl → NaCl + H O hiđroxit LT + bazơ : Al(OH) + NaOH → NaAlO + 2H O oxit bazơ + axit: MgO + 2HCl 2 2 2 10 bazơ + muối: 2NaOH + CuCl2 →2NaCl + Cu(OH) 2 →NaHSO 12 bazơ + phi kim: 2NaOH + Cl →NaCl + NaClO + H O 13.oxit axit + muối: SiO + Na CO nc → Na SiO + CO 11.bazơ + oxit axit: NaOH + SO2 2 2 3 NaAlO2 + 3/2H2 →2FeCl 15 muối + muối : BaCl + 2AgNO → 2AgCl + Ba(NO ) 16 muối + axit: Na S + 2HCl →→ 2NaCl + H S t 17 muối nhiệt phân : 2KMnO →K MnO + MnO + O 14 phi kim + muối: 2FeCl2 + Cl2 3 2 b) Sơ đồ tách Fe2O3 CuO CuO Al Cu (1) H2 FeCl2 (2)H2O Fe Fe2O3 (2)O2 dư Fe2O3 CuO (1)Cl2 CuO (1) đpdd (2)HCl Al2O3 Al2O3 Fe2O3 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 Al Fe Cu Cu Các phương trình phản ứng tự viết Câu 2.Tính % số mol oxit hỗn hợp X (1,0 đ) *Gọi a,b,c số mol oxit Fe3O4, MgO, CuO; ptpư: Fe3O4 + 4H2 a CuO c t → 3Fe + 4H2O 3a + H2 → Cu + H2O c t Fe3O4 + HCl a 8a MgO + 2HCl b 2b (1) → → (2) 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O MgCl2 + H2O (3) (0,25đ) (4) → CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (5) c 2c * Theo 3,4,5 ta có 0,15 mol hh X phản ứng vừa đủ với 0,45 mol HCl Vậy (a+b+c)…………………… ….(8a+2b+2c)…… (0,25đ) Ta có : 0,15(8a+2b+2c) = 0,45(a+b+c) => 5a – b – c = (**) * Vậy ta có hệ pt: 232a +40 b + 80 c = 25,6 168a + 40b + 64c = 20,8 5a – b – c = Giải hệ pt ta có a= 0,05 ; b = 0,15; c=0,1 * % số mol hỗn hợp: (0,25đ) %nFe3O4=0,05 100/0,3 = 16,67% % nMgO = 0,15 100/0,3 = 50 % % n CuO = 0,1 100/0,3 = 33,33% a/ Gọi khối lượng mol nguyên tử hoá trị kim loại M M n nH = 0,3 mol 2M + 2nHCl → 2MCln + n H2 ↑ 0,6/n mol 0,3 mol → 0,6/n M = 16,8 M= 28n → M Fe b/ nFe = 25,2/56 = 0,45 mol ptpư: Fe + H2SO4 → 0,45 mol 0,45 mol FeSO4 + 0,45 mol H2 ↑ 0,45 mol m dd H SO 10% = (0,45 98.100%)/10% = 441 (gam) mddA = mFe + m dd H SO 10% - m H = 25,2+ 441 - 0,45.2 = = 465,3 (gam) - Khi làm lạnh dung dịch A, tách 55,6 gam muối FeSO4.xH2O Vậy dung dịch muối bão hoà lại có khối lượng là: mdd lại = 465,3 - 55,6 = 409,7 (gam) m FeSO4 theo ra: % CFeSO = 409,7 100% = 9,275% → mFeSO = 38 (gam) → nFeSO = 0,25 mol → nFeSO xH O = 0,45 - 0,25 = 0,2 mol → (152 + 18x) 0,2 = 55,6 → x= → Công thức phân tử muối FeSO4 ngậm nước FeSO4.7H2O Các phương trình phản ứng Cu + Cl2 →CuCl2 (1) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (2) (3) (4) (5) Gọi a, b, c số mol Cu, Fe, Al Khối lượng hỗn hợp: 64a+56b+27c = 23,8 Theo (1), (2), (3) số mol clo: a+ 3b/ +3c/2 = 0,65 Vì số số mol X tỉ lệ với số mol khí hidro thu : 0,2 (a+b+c) = 0,25 (b+ 3/2c) Kết hợp (I), (II), (III) giải ta được: Giải hệ: a =0,2 (%Cu=53,78) b = 0,1(%Fe = 23,53) c = 0,2(22,69) Gọi CTHH muối : M2CO3, MHCO3, MCl (I) (II) (III) Gọi a; b; c số mol muối dùng: M 2CO3 + HCl → 2MCl + CO2 + H 2O a mol 2a mol 2a mol a mol MHCO3 + HCl → MCl + CO2 + H 2O b mol b mol b mol b mol Giả sử dung dịch A dư 2d mol HCl Vậy phần dung dịch A có ( 2a + b + c ) mol MCl d mol HCl dư Phản ứng phần 1: HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3 d mol d mol + MCl AgNO3 → AgCl ( 2a + b + c ) + MNO3 ( 2a + b + c ) Phản ứng phần 2: HCl d mol + KOH → KCl + H 2O d mol d mol ( 2a + b + c ) mol MCl Vậy 29,68g hỗn hợp muối khan gồm có d mol KCl Do ta có hệ phương trình a (2 M + 60) + b( M + 61) + c ( M + 35,5) = 43, 71 a + b = 17, = 0, a = 0,3mol 44 66,88 b = 0,1mol = 0, 48 ⇔ d + (a + b + c) = 143,5 c = 0, 6mol d = 0,125*0,8 = 0,1 M = 23 ( 2a + b + c ) ( M + 35,5 ) + 74,5d = 29, 68 Vậy kim loại kiềm cần tìm Na b) 0,3*106 *100 = 72, 7% 43,71 84*0,1 % NaHCO3 = *100 = 19, 2% 43, 71 % NaCl =100% − (72, 7% + 19, 2%) = 8,1% % Na2CO3 = Gọi số mol Al O3 Fe2 O3 A1 a b (a ≥ 0; b ≥ 0) Số mol oxi nguyên tử A1 là: nO = 3a + 3b Theo giả thiết ta tính được: n H SO = 1.0,5 = 0,5(mol ) Các phản ứng xảy ra: o t 3Fe2 O3 + CO → Fe3 O4 + CO2 to Fe3 O4 + CO → 3FeO + CO2 (1) (2) o t FeO + CO → Fe + CO2 (3) CO2 + Ca(OH ) ( du ) → CaCO3 ↓ + H O nCO2 = nCaCO3 = (4) = 0,05(mol ) 100 A2 gồm: Al O3 ; Fe2 O3 ; Fe3O4 ; FeO ; Fe Khí A3 CO CO2 ; A2 tác dụng với dung dịch H SO4 loãng thu khí khí H Oxit + H SO4 → H O + Muối 0,4 (5) (mol) Fe + H SO4 → FeSO4 + H ↑ 0,1 0,1 (6) (mol) 2,24 = 0,1( mol) 22,4 Số mol nguyên tử oxi A1 tổng số mol nguyên tử oxi A2 số mol nguyên tử oxi chuyển từ CO thành CO2 (hay số mol CO2 ) Mà số nH = mol nguyên tử oxi A2 số mol H SO4 phản ứng (5) Mà n H SO4 ( 5) = n H SO4 ( bandau) − n H SO4 ( 6) = n H SO4 ( bandau) − n H ( 6) Do ta có phương trình: 3a + 3b = 0,5 - n H ( 6) + 0,05 ⇔ 3a + 3b = 0,5 – 0,1 + 0,05 = 0,45 Mặt khác: m hỗn hợp = 102a + 160b = 21,1 Giải (I) (II) ta thu nghiệm: a = 0,05; b = 0,1 (I) (II) ... coi thi không cân giải thích thêm 211Equation Chapter Giám thị KỲ THI CHON HỌC SINH GIỎI LỐP NĂM HỌC 2012- 2013 Section 1UBND HUYỆN SƠN HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC THANH (Đáp án có 05 trang)... có 05 trang) PHÒNG GD&ĐT SƠN THANH ————————— I Hướng dẫn chung *Đối với phương trình phản ứng hóa học mà cân hệ số sai thi u cân ( không ảnh hưởng đến giải toán) thi u điều kiện trừ số điểm giành... phần sau * Việc chi tiết hóa thang điểm (nếu có) so với thang điểm hướng dẫn chấm phải đảm bảo không sai lệch với hướng dẫn chấm thống thực tổ chấm thi II Đáp án thang điểm Câu Viết 16 loại phản