PHỊNG GD-ĐT THĂNG BÌNH TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MƠN THI: HĨA HỌC- LỚP THCS ĐỀ SỐ Câu 1: Cho hỗn hợp X gồm Mg, Fe2O3 Al2O3 tác dụng với dung dịch CuSO4 (dư), sau phản ứng thu dung dịch Y chất rắn Z Cho toàn Z tác dụng với dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thu dung dịch A phần khơng tan B Hồ tan B dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thu khí C Hấp thụ khí C vào dung dịch Ba(OH)2 thu kết tủa D dung dịch F Cho dung dịch KOH (dư) vào dung dịch F lại thấy xuất kết tủa D Cho từ từ dung dịch KOH đến dư vào dung dịch A, kết tủa G Hãy viết phương trình hố học phản ứng xảy Câu 2: Hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X gồm Fe oxit sắt vào 200 gam dung dịch HCl 14,6% thu dung dịch A 2,24 lít khí H (đktc) Thêm 33,0 gam nước vào dung dịch A dung dịch B Nồng độ phần trăm HCl dung dịch B 2,92% Mặt khác, hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng thu V lít khí SO2 (đktc) a) Xác định cơng thức hóa học oxit sắt hỗn hợp X b) Tính khoảng giá trị V? Câu 3: Hòa tan 2,16 gam hỗn hợp Y gồm Na, Fe Al vào nước (dư), thu 0,448 lít khí H2 (đktc) lượng chất rắn không tan Tách lượng chất rắn cho phản ứng hết với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thu 3,2 gam đồng kim loại dung dịch A Tách lấy dung dịch A cho phản ứng với lượng vừa đủ dung dịch NaOH để thu kết tủa lớn Lọc kết tủa đem nung nhiệt độ cao khơng khí đến khối lượng không đổi thu chất rắn B a) Xác định % khối lượng kim loại hỗn hợp Y b) Tính khối lượng chất rắn B Câu 4: Hấp thụ hồn tồn V lít khí CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M KOH 1,4M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X Cho toàn X tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu 11,82 gam kết tủa Tính giá trị V? Câu 5: Trong phòng thí nghiệm có dung dịch đựng lọ riêng biệt bị nhãn: KCl, Al(NO3)3, NaOH, MgSO4, ZnCl2, AgNO3 Dùng thêm thuốc thử, nhận biết dung dịch Viết phương trình phản ứng (nếu có) Hòa tan 2,56 gam kim loại đồng vào 25,20 gam dung dịch HNO nồng độ 60% thu dung dịch A Thêm 210 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch A Sau phản ứng kết thúc, đem cô cạn hỗn hợp thu chất rắn X Nung X đến khối lượng không đổi 17,40 gam chất rắn Y Tính nồng độ % chất dung dịch A Câu X + dd CuSO4 dư → dd Y + chất rắn Z: → Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu Dung dịch Y gồm MgSO4 CuSO4 dư Chất rắn Z gồm Cu, Fe2O3 Al2O3 Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O; Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + H2O Cu + 2FeCl3 → 2FeCl2 + CuCl2 Do HCl dư nên Al2O3, Fe2O3 tan hết, chất rắn B Cu dư B + H2SO4 đặc, nóng, dư → khí B SO2 t Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 ↑ + H2O Sục SO2 vào dd Ba(OH)2: → BaSO3 ↓ + H2O; BaSO3 + SO2 + H2O → Ba(HSO3)2 Ba(OH)2 + SO2 Kết tủa D BaSO3, dd F chứa Ba(HSO3)2 dd F + dd KOH dư: → BaSO3 ↓ + K2SO3 + 2H2O Ba(HSO3)2 + 2KOH dd A + dd KOH dư: → KCl + H2O; → Cu(OH)2 ↓ + 2KCl HCl + KOH CuCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 ↓ + 2KCl; AlCl3 + 3KOH → Al(OH)3 ↓ + 3KCl FeCl2 + 2KOH Al(OH)3 +KOH → KAlO2 + 2H2O Kết tủa G gồm: Cu(OH)2, Fe(OH)2 Câu a) Gọi công thức oxit sắt FexOy Các PTHH X vào dung dịch HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1) FexOy + 2yHCl → FeCl2y/x + yH2O (2) o 200.14,6 nHCl ban đầu = 100.36,5 = 0,8 (mol) 2,24 n H2 = =0,1(mol) → m H2 =0,1.2=0,2(g) 22,4 Từ (1): nFe = nH = 0,1(mol) => mFe = 0,1 56 = 5,6(g) → mFexO y = 17, − 5, = 11, 6( g ) → nFe x O y = 11,6 (mol ) (*) 56 x + 16 y Từ (1): nHCl = nH = 2.0,1= 0,2 (mol) mddA = 200 + 17, − 0, = 217( g ) mddB = 217 + 33 = 250 (g) 250.2,92 nHCl dư = 100.36,5 = 0,2(mol ) nHCl (2) = 0,8 - 0,2 - 0,2 = 0,4(mol) 1 0,2 nFe x O y = nHCl = 0,4 = (mol ) y y y Từ (2): (**) Từ (*) (**) ta có phương trình 11,6 0,2 x = = → 56 x + 16 y y y Vậy công thức Oxit sắt là: Fe3O4 b)Các PTHH cho X vào dung dịch H2SO4 đặc nóng: t 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O t 2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Có thể: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 Nếu H2SO4 dư ⇔ (5) không xẩy ra: o (3) (4) (5) o → nSO max 3 = nFe + nFe O = 0,1 + 0,05 = 0,175(mol) → VSO 2 max = 3,92 (lít) Nếu H2SO4 khơng dư: (5) xảy ra: nSO2 n ⇔ nFe (5) = Fe ( SO ) (3) (4) Đặt nFe (5) = x(mol) => nFe (3) = 0,1 - x n → ∑ Fe ( SO ) (3) (4) = (0,1 − x) + → có pt: (0,1 − x) + 0,05 = x => x = 2 2 4 0,05 0,25 0,25 0,05 = 3 0,05 + 0,05 = 0,05 (mol) Khi nSO2 = => VSO2 = 0,05 22,4 = 1,12 (lít) nFe (3) = 0,1 - Vậy khoảng giá trị nhận giá trị V là: 1,12 ≤ V ≤ 3,92 Câu - Gọi 2,16 gam hỗn hợp có x mol Na, y mol Al n H2 = 0, 448 : 22, = 0, 02 mol nCuSO4 = 0,06.1= 0,06mol; nCuSO4 pu = nCu=3,2:64 = 0,05 mol ⇒ nCuSO4du = 0,06 - 0,05 = 0,01mol PTHH: 2Na + x 2Al + x 2Al (y-x) Fe + 2H2O → 2NaOH + H2 x 0,5x 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 x x 1,5x + 3CuSO4 → 2Al2(SO4)3 + 3Cu 1,5(y-x) (y-x) 1,5(y-x) CuSO4 → FeSO4 + Cu (1) (2) (3) (4) a) Giả sử không xảy phản ứng (3) ⇒ chất rắn Fe Theo (4) nFe= nCu = 0,05 mol ⇒ mFe= 0,05.56 = 2,8 gam > 2,16 (không phù hợp đề bài) Vậy có xảy phản ứng (3) CuSO4 dư nên Al Fe phản ứng hết theo (3) (4) Theo (1) (2): n H = 0,5x + 1,5x = 0, 02 mol ⇒ x = 0,01 Theo (3): nAl(3) = y - 0,01 mol n CuSO4 =1 ,5 ( y − 0, 01) mol Theo (4): n Fe = n CuSO (4) = 0, 05 − 1,5 ( y − 0, 01) mol Ta có : mNa + mAl + mFe = 23.0,01 + 27y + 56[0,05-1,5(y - 0,01)] = 2,16 ⇒ y = 0,03 ⇒ hỗn hợp ban đầu: mNa = 23.0,01 = 0,23 gam mAl = 27.0,03 = 0,81 gam mFe = 2,16 - 0,23 -0,81 = 1,12 gam Vậy: 0,23 0,81 100%=10,65%; %m Al = 100%=37,5% 2,16 2,16 1,12 %m Na = 100%=51,85% 2,16 %m Na = b) Trong dung dịch A có: n Al2 (SO4 )3 = 0,03- 0,01= 0,02 mol n CuSO4 du = 0,01mol n FeSO4 = n Fe =1,12:56 = 0,02 mol Ta có sơ đồ CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO 2FeSO4 → 2Fe(OH)2 → 2Fe(OH)3 → Fe2O3 Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 → Al2O3 ⇒ mCuO = 0,01.80 = 0,8 gam 0, 02 ⇒ m Fe2O3 = 160 = 1, gam 0, 02 ⇒ m Al O3 = 102 = 1, 02 gam Vậy mB = 0,8 + 1,6 + 1,02 = 3,24 gam Câu Ta có: n K CO =0,1.0,2=0,02 (mol); n KOH = 0,1.1,4 = 0,14 (mol) PTHH CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O (1) Có thể có: CO2 + K2CO3 + H2O → 2KHCO3 (2) BaCl2 + K2CO3 → BaCO3 + 2KCl (3) Theo (3): n K CO (3) = n BaCO = 3 11,82 = 0,06 mol> n K 2CO3 ban đầu = 0,02 mol 197 ⇒ Có hai trường hợp xảy - TH1: không xảy phản ứng (2) Theo (1): n CO = n K CO (3) - n K CO b® = 0,06 -0,02 = 0,04mol ⇒ V=0,04.22,4=0,896 lit 2 3 - TH2: có xảy phản ứng (2) 0,14 = 0, 07 mol = nK 2CO3 (1) + nK 2CO3 b®− nK2CO3 (3) = 0, 07 + 0, 02 − 0, 06 = 0, 03 mol Theo (1): nCO (1) = nK CO (1) = nKOH = ⇒ nK 2CO3 p ë(2) Theo (2): nCO (2) = nK CO (2) = 0, 03mol ⇒ V = (0,07 + 0,03).22,4 = 2,24 lit Câu Dùng phenolphtalein nhận biết dung dịch: KCl, Al(NO3)3, NaOH, MgSO4, ZnCl2, AgNO3 ∗ Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào dung dịch mẫu thử - Nhận dung dịch NaOH xuất màu hồng ∗ Lần lượt cho dung dịch NaOH vào dung dịch mẫu thử lại: - Dung dịch AgNO3 có kết tủa màu nâu: → AgOH ↓ + NaNO3 AgNO3 + NaOH 2 → Ag2O + H2O + 2NaNO3 AgNO3 + 2NaOH - Dung dịch MgSO4 có kết tủa trắng: → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4 MgSO4 + 2NaOH - Các dung dịch Al(NO3)3, ZnCl2 có chung tượng tạo kết tủa trắng, tan dung dịch NaOH (dư) → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl AlCl3 + 3NaOH → NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 ↓ + NaOH → Zn(OH)2 ↓ + 2NaNO3 Zn(NO3)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O Zn(OH)2 ↓ + 2NaOH - Dung dịch KCl tượng - Dùng dung dịch AgNO3 nhận dung dịch ZnCl2 tạo kết tủa trắng → 3AgCl ↓ + Zn(NO3)2 3AgNO3 + ZnCl2 - Còn lại dung dịch Al(NO3)3 5.2 nCu = 0,04 mol; nNaOH = 0,21 mol; n HNO = 0, 24 mol Dung dịch A có Cu(NO3)2, có HNO3 Ta có: Cu(OH) CuO t0 ddA → NaNO3 → NaNO có thê có NaOH hoac Cu(NO ) có thê có NaOH du + dd NaOH cô can PTHH: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 2NaOH + Cu(NO3)2 →Cu(OH)2 + 2NaNO3 0,08 0,04 0,04 0,08 mol t 2NaNO3 → 2NaNO2 + O2 t Cu(OH)2 → CuO + H2O o o Gọi số mol NaNO2 chất rắn sau nung x Theo bảo toàn nguyên tố ta có: nCuO = 0, 04 mol; nNaOH dư = 0,21-x mol ⇒ mY = 80 0,04 + 69x + 40(0,21 - x) = 17,4 gam ⇒ x = 0,2 ⇒ n NaNO2 = 0, mol nHNO3 dư = 0,2– 0,08 = 0,12mol nHNO3 phản ứng = 0,24–0,12 = 0,12mol n H2O n HNO m =2 =0,06 mol H 2O = 1,08g => mkhí= mCu + m HNO - mCu(NO ) - m H O = 2,56+7,56-7,52-1,08 = 1,52g 3 2 Trong dung dịch A có: n Cu ( NO3 ) = n Cu = 0, 04 mol n HNO3 du = 0, 24 − 0,12 = 0,12 mol mdd A = 2,56 + 25,2 – mkhí = 26,24 gam Vậy dung dịch A có: C% HNO3 du = C% Cu ( NO3 ) 0,12.63 100%= 28,81% 26, 24 0, 04.188 = 100%=28, 66% 26, 24 ... mol> n K 2CO3 ban ®Çu = 0,02 mol 197 ⇒ Có hai trường hợp xảy - TH1: không xảy phản ứng (2) Theo (1): n CO = n K CO (3) - n K CO b® = 0,06 -0 ,02 = 0,04mol ⇒ V=0,04.22,4=0, 896 lit 2 3 - TH2: có xảy... + dd NaOH cô can PTHH: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 2NaOH + Cu(NO3)2 →Cu(OH)2 + 2NaNO3 0,08 0,04 0,04 0,08 mol t 2NaNO3 → 2NaNO2 + O2 t Cu(OH)2 → CuO + H2O o o Gọi số mol NaNO2 chất rắn sau... nCuSO4du = 0,06 - 0,05 = 0,01mol PTHH: 2Na + x 2Al + x 2Al (y-x) Fe + 2H2O → 2NaOH + H2 x 0,5x 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 x x 1,5x + 3CuSO4 → 2Al2(SO4)3 + 3Cu 1,5(y-x) (y-x) 1,5(y-x) CuSO4 → FeSO4