HSG Đồng Hiệp 08-09

TRƯỜNG THCS ĐỒNG HIỆP TỔ HÓA – SINH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM 2008 – 2009 MÔN: HÓA HỌC 9 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian phát đề) ---o0o--- Câu 1: Hỗn hợp A gồm Fe 3 O 4 , Al, Al 2 O 3 , Fe. Cho A tan trong NaOH dư được hỗn hợp chất rắn A 1 , dung dịch B 1 và khí C 1 . Khí C 1 (dư) cho tác dụng với A nung nóng được hỗng hợp chất rắn A 2 . Dung dịch B 1 cho tác dụng với H 2 SO 4 loãng dư được dung dịch B 2 . Chất rắn A 2 tác dụng với H 2 SO 4 đặc nóng được dung dịch B 3 và khí C 2 . Cho B 3 tác dụng với bột Fe được dung dịch B 4 . Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 2: Trong tự nhiên các nguyên tố canxi và magie có trong quặng đôlômit: CaCO 3 .MgCO 3 , từ quặng này hãy trình bày phương pháp hóa học điều chế. a) Hai chất riêng biệt là CaCO 3 và MgCO 3 . b) Hai kim loại riêng biệt là Ca và Mg Câu 3: Cho 10 lit hỗn hợp khí (đktc) gồm N 2 và CO 2 đi qua 2 lít dung dịch Ca(OH) 2 0,02M, thu được 1 gam kết tủa. hãy xác định phần trăm theo thể tích của CO 2 trong hỗn hợp. Câu 4: Hòa tan 5,94 gam hỗn hợp 2 muối clorua của 2 kim loại A và B (đều có hóa trị II) vào nước, được 100 ml dung dịch X. Người ta cho dung dịch X phản ứng vừa đủ với dung dịch AgNO 3 thu được 17,22 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, được dung dịch Y có thể tích 200ml. Cô cạn dung dịch Y được m gam hỗn hợp muối khan. a) Tính khối lượng của m gam muối khan b) Xác định công thức hóa học của 2 muối clorua. Biết tỉ lệ khối lượng nguyên tử của A đối với B là 5: 3 và trong hỗn hợp muối ban đầu có tỉ lệ số phân tử muối A đối với số phân tử muối B là 1: 3 c) Tính nồng độ mol/lit của các muối trong dung dịch X và Y. TRƯỜNG THCS ĐỒNG HIỆP TỔ HÓA – SINH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM 2008 – 2009 MÔN: HÓA HỌC 9 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian phát đề) ---o0o--- PHẦN ĐÁP ÁN Câu 1: - Khi A tan trong NaOH dư: 2Al + 2NaOH + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O • A 1 : Fe 3 O 4 và Fe • B 1 : NaAlO 2 và NaOH dư • C 1 : H 2 - C 1 + A: chỉ có phản ứng Fe 3 O 4 + 4H 2  → 0 t 3Fe + 4H 2 O * A 2 : Fe, Al, Al 2 O 3 - B 1 + H 2 SO 4 loãng dư: NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 O 2NaAlO 2 + 4H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O • B 2 : Na 2 SO 4 , Al 2 (SO 4 ) 3 , H 2 SO 4 dư - A 2 + H 2 SO 4 đặc, nóng: Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 2Al + 6H 2 SO 4(đặc, nóng)  → 0 t Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O 2Fe + 6H 2 SO 4(đặc, nóng)  → 0 t Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O • B 3 : Al 2 (SO 4 ) 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 • C 2 : SO 2 - B 3 + Fe chỉ có phản ứng: Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 → 3FeSO 4 * B 4 : Al 2 (SO 4 ) 3 , FeSO 4 Câu 2: a) Điều chế hai chất riêng CaCO 3 và MgCO 3 - Nhiệt phân quặng: CaCO 3  → 0 t CaO + CO 2 ↑ MgCO 3  → 0 t MgO + CO 2 ↑ - Hòa tan hỗn hợp hai oxit Cao và MgO vào nước dư và khuấy đều, lọc ta được phần dung dịch nước lọc là Ca(OH) 2 và phần không tan là MgO CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 - Sục khí CO 2 vừa đủ vào dung dịch nước lọc ta thu được kết tủa CaCO 3 Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O - Cho phần không tan MgO tác dụng với HCl dư, sau đó cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch Na 2 CO 3 , lọc ta được kết tủa MgCO 3 MgO + 2HCl → MgCl 2 + H 2 O MgCl 2 + Na 2 CO 3 → MgCO 3 ↓ + 2NaCl b) Điều chế hai kim loại riêng biệt ca và Mg - Sau khi đã điều chế riêng biệt CaCO 3 và MgCO 3 . Ta cho hai muối riêng biệt này tác dụng với dung dịch HCl, sau đó cô cạn dung dịch, điện phân nóng chảy được Ca và Mg CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O MgCO 3 + 2HCl → MgCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O CaCl 2  → đpnc Ca + Cl 2 ↑ MgCl 2  → đpnc Mg + Cl 2 ↑ Câu 3: - Số mol Ca(OH) 2 có trong 2 lít dung dịch: 04,0202,0 2 )( =×=×= VCn MOHca mol - Số mol kết tủa thu được: 01,0 100 1 3 === M m n CaCO mol CaCO 3 - Cho 10 lít hỗn hợp khí N 2 và CO 2 đi qua 2 lít dung dịch Ca(OH) 2 0,02M, chỉ có CO 2 tác dụng với Ca(OH) 2 theo hai phản ứng: CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O (1) CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca(HCO 3 ) 2 (2) Như vậy, có thể có 2 trường hợp xảy ra • Trường hợp 1 : Phản ứng chỉ tạo 1 muối CaCO 3 ↓ hay chỉ xảy ra phản ứng (1) CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O Theo PT: 1 : 1 : 1 : 1 (mol) Theo bài: 0,01 ← 0,01 ← 0,01 (mol) Vậy Ca(OH) 2 là lượng dư 0,03 mol. Số mol CO 2 tham gia phản ứng là 0,01 mol  Thể tích CO 2 trong hỗn hợp là: lnV CO 224,04,2201,04,22 2 =×=×= Chiếm: %24,2%100 10 224,0 % 2 =×= CO V • Trường hợp 2: Phản ứng tạo hai muối CaCO 3 và Ca(HCO 3 ) 2 , hay xảy ra 2 phản ứng (1) và (2) Khi đó số mol CO 2 nằm trong khoảng 222 )()( 2 OHCaCOOHCa nnn << Hay: molnmol CO 08,004,0 2 << PTHH: CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O 0,04 ← 0,04 → 0,04 (mol) CO 2 + H 2 O + CaCO 3 → Ca(HCO 3 ) 2 x ← x → x (mol) Theo bài ta có số mol CaCO 3 thu được sau PU là 0,01 mol  x = 0,04 - 0,01 = 0,03 mol Vậy số mol CO 2 có trong hỗn hợp là: moln CO 07,003,004,0 2 =+= Ứng với thể tích là: lnV CO 568,14,2207,04,22 2 =×=×= Chiếm: %68,15%100 10 568,1 % 2 =×= CO V Câu 4: a) Tính khối lượng của m gam muối khan Có thể dùng nhiều cách để giải • Cách 1: Dùng định luật bảo toàn khối lượng (ĐLBTKL) Gọi x và y là số mol của 2 muối ACl 2 và BCl 2 có trong 5,94g hỗn hợp ACl 2 + 2AgNO 3 → A(NO 3 ) 2 + 2AgCl↓ x : 2x : x : 2x (mol) BCl 2 + 2AgNO 3 → B(NO 3 ) 2 + 2AgCl↓ y : 2y : y : 2y (mol) - Số mol AgCl kết tủa: mol M m yxn AgCl 12,0 5,143 22,17 22 ===+= = 3 AgNO n Áp dụng ĐLBTKL ta có: ( ) [ ] 2323322 )()( NOBNOAAgClAgNOBClACl mmmm ++ +=+  [ ] 2323 )()( NOBNOA m + = ( ) AgClAgNOBClACl mmm −+ + 322 = 5,94 g + 0,12 x 170g - 17,22g = 9,12g Vậy, khối lượng m gam muối khan trong dung dịch Y là 9,12g hỗn hợp A(NO 3 ) 2 và B(NO 3 ) 2 • Cách 2: Dùng độ tăng giảm khối lượng Gọi x và y là số mol của 2 muối ACl 2 và BCl 2 có trong 5,94g hỗn hợp ACl 2 + 2AgNO 3 → A(NO 3 ) 2 + 2AgCl↓ (1) x : 2x : x : 2x (mol) BCl 2 + 2AgNO 3 → B(NO 3 ) 2 + 2AgCl↓ (2) y : 2y : y : 2y (mol) Theo PTHH (1) cứ 1 mol ACl 2 tham gia PU tạo được 1 mol A(NO 3 ) 2  Khối lượng muối tăng là: 124 – 71= 53g Vậy nếu x mol ACl 2 tham gia PU tạo được x mol A(NO 3 ) 2 thì khối lượng muối tăng là 53.x gam Tương tự nếu y mol BCl 2 tham gia PU tạo được y mol B(NO 3 ) 2 thì khối lượng muối tăng là 53.y gam Khi (x+y) mol hỗn hợp ACl 2 , BCl 2 tham gia PU thì khối lượng muối tăng là 53(x+y) gam Theo cách 1 ta có x + y = 0,06 mol Vậy, khối lượng m gam hỗn hợp muối khan có trong dung dịch Y là: gm 12,906,05394,5 =×+= • Cách 3: Dùng khối lượng phân tử trung bình Gọi x và y là số mol của 2 muối ACl 2 và BCl 2 có trong 5,94g hỗn hợp DCl 2 là chất có khối lượng phân tử trung bình của ACl 2 và BCl 2 DCl 2 + 2AgNO 3 → D(NO 3 ) 2 + 2AgCl↓ (1) x+y : 2(x+y) : x+y : 2(x+y) (mol) Theo PT ta có: molnnn AgClNODDCl 06,0 5,143 22,17 2 1 2 1 232 )( =×=== = x + y  7199 06,0 94,5 2 +=== DM DCl  D = 28  gDM NOD 15212428262 23 )( =+=×+= Vậy khối lượng m gam muối khan D(NO 3 ) 2 có trong dung dịch Y là: gm 12,906,0152 =×= . TRƯỜNG THCS ĐỒNG HIỆP TỔ HÓA – SINH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM 2008 – 2009 MÔN: HÓA HỌC 9 Thời. c) Tính nồng độ mol/lit của các muối trong dung dịch X và Y. TRƯỜNG THCS ĐỒNG HIỆP TỔ HÓA – SINH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM 2008 – 2009 MÔN: HÓA HỌC 9 Thời