Khi thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B rồi lọc bỏ kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 10,4 gam chất rắn.. Tìm giá trị của m và tính khối lượng mỗi muối[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP TRƯỜNG LẦN 2NĂM HỌC 2020 – 2021 MÔN THI: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian giao đề Câu (2,0 điểm)
1 Có dung dịch khơng màu bị nhãn, chứa lọ riêng biệt: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl Chỉ dùng hóa chất làm thuốc thử, nhận biết chất Viết phương trình hóa học (Dấu hiệu tỏa nhiệt phản ứng trung hịa khơng coi dấu hiệu nhận biết)
2 Hoàn thành phương trình hóa học sau xảy dung dịch.
a FeCl2 + AgNO3 →; b H2S + Br2 + H2O →; c FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Câu (2,5 điểm)
1 Hoà tan hoàn toàn 8,56 gam muối clorua vào nước thu 200 ml dung dịch Y Lấy 25 ml dung dịch Y đem tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu 2,87 gam muối kết tủa trắng
a) Tìm cơng thức hố học muối clorua dùng (muối X) b) Từ muối X, viết phương trình hố học thực sơ đồ:
+ đơn chất A Khí (G1) (X) NaOH (Y1) (Y2)khí KOH (Y3) Khí (G2)
+ đơn chất B
2 Cho m gam hỗn hợp A gồm Fe Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu 3,808 lít H2 (đktc) Mặt khác cho m gam hỗn hợp A vào 200 ml dung dịch chứa AgNO3 0,5M Cu(NO3)2 0,8M, phản ứng xong, lọc bỏ phần chất rắn thu dung dịch B chứa ba muối Khi thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B lọc bỏ kết tủa đem nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 10,4 gam chất rắn Tìm giá trị m tính khối lượng muối dung dịch B
Câu (2,0 điểm)
1 Giải thích khơng nên bón loại phân đạm như: NH4NO3, (NH4)2SO4 CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp
Một hỗn hợp gồm BaCO3, BaSO4, KCl, MgCl2 Hãy trình bày phương pháp hóa học tách riêng chất hỗn hợp mà không làm khối lượng thay đổi
Câu (2,5 điểm)
1 Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO Hòa tan hết 21,9 gam X lượng nước dư thu 1,12 lít khí hiđro dung dịch Y có chứa 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ từ từ hết V lít khí CO2 vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thu m gam kết tủa Các khí đo đktc Tính khối lượng NaOH dung dịch Y Tính giá trị m V
Cho A hỗn hợp hai oxit hai kim loại Cho CO dư qua 1,965 gam A nung nóng, sau phản ứng thu chất rắn A1 khí A2 Dẫn A2 qua dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 2,955 gam kết tủa Cho A1 phản ứng với dung dịch H2SO4 10%, sau phản ứng (khơng có khí ra), thu dung dịch A3 chứa chất tan có nồng độ 11,243% cịn lại 0,96 gam chất rắn khơng phản ứng Xác định chất A
Câu (1,0 điểm)
Trộn 100 gam dung dịch chứa muối sunfat kim loại kiềm nồng độ 13,2% với 100 gam dung dịch NaHCO3 4,2% Sau phản ứng xong thu dung dịch A có khối lượng m (dung dịch A) < 200 gam Cho 100 gam dung dịch BaCl2 20,8% vào dung dịch A, phản ứng xong người ta thấy dung dịch dư muối sunfat Nếu thêm tiếp vào 20 gam dung dịch BaCl2 20,8% dung dịch lại dư BaCl2 lúc thu dung dịch D Hãy xác định công thức muối sunfat kim loại kiềm ban đầu Tính nồng độ % chất tan dung dịch A dung dịch D
Hết
(Cán coi thi khơng giải thích thêm Thí sinh sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học) ĐỀ THI CHÍNH THỨC
(2)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG THCS LIÊN CHÂU ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP LẦN 2HƯỚNG DẪN CHẤM NĂM HỌC 2020 – 2021
MƠN THI : HĨA HỌC
===========
Câu (2,0 điểm)
CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM
1 1 Trích mẫu thử
- Cho mẫu thử tác dụng với mẫu thử lại Hiện tượng quan sát tổng hợp bảng đây:
NaOH BaCl2 NaCl MgSO4
NaOH - - - trắng
BaCl2 - - - trắng
NaCl - - -
-MgSO4 trắng trắng -
(Ghi chú: dấu - thể khơng thấy tượng gì)
-Từ bảng bên ta nhận nhóm:
- Mẫu thử khơng có tượng với mẫu thử lại NaCl
- Mẫu tạo kết tủa với mẫu thử lại MgSO4
- Mẫu thử tạo kết tủa với mẫu thử lại NaOH BaCl2 MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4
MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2
- Lọc kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl
+ Kết tủa tan tạo dd suốt Mg(OH)2, mẫu chất ban đầu NaOH 2HCl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2H2O
+ Kết tủa không tan BaSO4, mẫu chất ban đầu BaCl2
0,25
-0,25
-0,25
-0,25
2 Các PTHH: (Mỗi PTHH 0,25 đ) a FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + AgCl
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag b H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
c 10FeSO4 +2KMnO4 +8H2SO4 →5Fe2(SO4)3 +K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
1,0
Câu (2,0 điểm)
CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM
2 1 a) Đặt CT muối Clorua RCln Trong 25ml dung dịch Y có chứa: mRCln=
25
200 ,56=1 , 07 (g)
PT: RCln + nAgNO3 R(NO3)n + nAgCl
Ở có kết tủa AgCl tất muối Nitrat tan nAgCl = 0,02 mol
-Theo PT ta có: nRCln =
n nAgCl =
0 ,02
n 1,07 =
0 ,02
n (R+35,5n) R = 18n
0,25
(3)Thử chọn thấy có n = R= 18 (NH4) CT muối X NH4Cl
-b) Sơ đồ:
+ Na H NH4Cl
NaOH
NaCl dpHdd,2Omnx Cl
KOH
H2O
+ C, to CO PTHH:
NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O 2NaCl + 2H2O
dpdd,mnx
2NaOH + Cl2 + H2
-Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O
2H2O + 2Na →2NaOH + H2
-H2O + C
0
t
CO + H2
-0,25
-0,25
-0,25 2
2 3
0,17(mol); AgNO 0,1(mol); Cu NO( ) 0,16(mol)
H
n
n
n
PTHH:
- Tác dụng với dd HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 - Tác dụng với hỗn hợp muối: Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Mg + Cu(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Cu Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu
-Vì thu muối B nên kim loại hết, muối Cu(NO3)2 dư Trong B có: Mg(NO3)2; Fe(NO3)2;Cu(NO3)2
- Tác dụng với NaOH:
2NaOH + Cu(NO3)2 → 2NaNO3 + Cu(OH)2 2NaOH + Fe(NO3)2 → 2NaNO3 + Fe(OH)2 2NaOH + Mg(NO3)2 → 2NaNO3 + Mg(OH)2
- Nung kết tủa khơng khí đến khối lượng khơng đổi: Cu(OH)2
0
t
CuO + H2O
4Fe(OH)2 + O2
0
t
2Fe2O3 + 4H2O
Mg(OH)2
0
t
MgO + H2O
-Đặt x, y số mol Mg; Fe ban đầu (x,y > 0) z số mol CuO 10,4 gam hỗn hợp oxit
Ta có PT: nH2 = x + y = 0,17 mch/r = 40x + 80y + 80z = 10,4 g
-Bảo toàn số mol nguyên tử N muối:
nN-AgNO3 + nN-Cu(NO3)2 = nN-Fe(NO3)2 + nN-Mg(MO3)2 + nN- Cu(NO3)2 dư 0,1.1 + (0,16 – z).2 = 2x + 2y
Từ giải x = 0,16; y = 0,01; z = 0,04 m = 0,16.24 + 0,01.56 = 4,4 gam
0,25
-0,25
-0,25
-0,25
(4)Khối lượng muối là: 23,68g; 1,8g; 7,52 g
Câu (2,0 điểm)
CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM
3 1 Trong nước CO(NH2)2 bị thủy phân thành (NH4)2CO3 * Nếu bón chung với vơi thì:
2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O
-* Nếu bón chung với tro bếp (chứa K2CO3)
2NH4NO3 + K2CO3 2KNO3 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2SO4 + K2CO3 K2SO4 + H2O + CO2 + 2NH3 (NH4)2CO3 + K2CO3 2KHCO3 + 2NH3
Như bón chung phân đạm với vơi tro bếp ln bị thất đạm giải phóng NH3
Chú ý: Viết đc PTHH cho 0,25 điểm; viết PTHH trở lên cho 0,5 điểm.
0,5
-0,5
2 Hòa tan chất vào nước sau lọc ta nhóm: - Nhóm I: gồm BaCO3, BaSO4
- Nhóm II: gồm KCl , MgCl2
-* Cho nhóm I tác dụng với dung dịch HCl đem lọc BaSO4
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O
Cho nước lọc tác dụng với Na2CO3 dư đem lọc thu BaCO3 BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl
-* Cho nhóm II tác dụng với dung dịch (NH4)2CO3 dư kết tủa dung dịch
MgCl2 + (NH4)2CO3 → MgCO3 + 2NH4Cl
- Lọc lấy kết tủa cô cạn dung dịch NH4Cl, KCl khan Sau nung chất rắn đến khối lượng không đổi ta thu KCl
NH4Cl
0
t
NH3 + HCl
- Cho kết tủa tác dụng với dung dịch HCl cô cạn dung dịch MgCl2 khan
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2
0,25
-0,25
-0,25
-0,25 Câu (2,5 điểm)
CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM
4 1
a nH2=
1,12
22,4
= 0,05 (mol); nBa(OH)2=
20,52
171
= 0,12 (mol);2Na + 2H2O
2NaOH + H2 (1) Ba + 2H2O
Ba(OH)2 + H2 (2) Na2O + H2O
2NaOH (3) BaO + H2O
Ba(OH)2 ( 4)-Gọi x số mol NaOH có dung dịch Y
Theo phản ứng (1,2,3,4):
nH (H2O) = nNaOH + 2.nBa(OH)2+ 2nH2= x + 2.0,12 + 2.0,05 = x + 0,34 (mol)
nH2O ( pư) = 0,5x + 0,17 (mol)
-0,25
-0,25
(5)Áp dụng ĐLBTKL: mX + mH2O (pư) = mNaOH + mBa(OH)2+ mH2
21,9 + 18 ( 0,5x + 0,17) = 40x + 20,52 + 2.0,05
x = 0,14 (mol) mNaOH = 40.0,14 = 5,6 (g)
-b Thứ tự phản ứng xảy ra:
Ba(OH)2 + CO2
BaCO3 + H2O (5) 2NaOH + CO2
Na2CO3 + H2O (6)BaCO3 + CO2 + H2O
Ba(HCO3)2 ( 7)-Vì thu m (gam) kết tủa nên có trường hợp sau:
* Trường hợp 1: Chỉ xẩy phản ứng (5)
Vì hấp thụ từ từ khí CO2 vào dung dịch nên: < m ≤ 23,64 < V ≤ 2,688
* Trường hợp 2: Xẩy phản ứng (5), (6)
m = 23,64 2,688 ≤ V ≤ 4,256
* Trường hợp 3: Xẩy phản ứng:
< m < 23,64 4,256 < V < 7,392
-0,25
-0,5
2 Vì A1 tác dụng với dd H2SO4 10%, khơng có khí lại 0,96g chất rắn, nên A1 khơng có kim loại tác dụng với H2SO4 Đồng thời hai oxit kim loại ban đầu phải có oxit không tác dụng với CO
- Giả sử oxit ban đầu không phản ứng với CO R2On cịn oxit phản ứng M2Om, ta có:
M2Om + m CO
0
t
2M + mCO2 (1)
m
2 015 ,
0,015 (mol) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2) 0,015 0,015 (mol) 197 0,015
955 ,
3
BaCO n
(mol)
- Khối lượng kim loại A1là: m
2 015 ,
.M = 0,96 => M=32m => m = 2, M = 64 (M Cu).
- Khi cho A1 tác dụng với H2SO4 ta có:
R2On + nH2SO4 R2(SO4)n + nH2O (3) Gọi x số mol R2On A1, ta có:
(2 96 ) 11, 243
(2 16 ) 980 100
R n x
R n x nx
R = 9n=> n = 3, M = 27 (R Al.). Hai oxit tương ứng CuO Al2O3.
0,25
-0,25
-0,25
-0,25
Câu (1,0 điểm)
CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM
5b
3
4, 100
0,05( )
100 84
x
mol
NaHCO x
(6)2
20,8 100
0,1( )
208 100
x
mol
BaCl x
n
Số mol BaCl2 thêm vào:
20,8 20
0,02( )
208 100
x
mol
BaCl x
n
Do trộn 100g với 100g mà lượng dung dịch thu < 200g, muối sunfat kim loại kiềm muối axit, nên có phản ứng:
2MHSO4 + 2NaHCO3 M2SO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O
-Theo phương trình tạo kết tủa với BaCl2 muối sunfat:
MHSO4 + BaCl2 BaSO4 + MCl + HCl Đặt số mol MHSO4 x ta có:
(M + 97) x = 13,2 x = 13,2 : (M + 97)
Với 0,1 < x < 0,12 13 < M < 35 M Na = 23 Công thức muối sunfat NaHSO4 x = 0,11
Tham gia phản ứng 0,05 mol, dư dung dịch A 0,06 mol -b) Dung dịch A có khối lượng là: 100 + 100 – 0,05 44 = 197,8g
chứa 0,05 142 = 7,1g Na2SO4 C% = 3,59% 0,06 120 = 7,2g NaHSO4 C% = 3,64%
-Dung dịch D có khối lượng là: 197,8 + 120 – (0,11 233) = 292,17g
Chứa (0,05 + 0,06) 58,5 = 9,36g NaCl C% = 3,2% Và 0,06 36,5 = 2,19g HCl C% = 0,75%
-0,25
-0,25 -0,25
Lưu ý:
- Thí sinh giải nhiều cách, điểm tối đa.
- Nếu thí sinh giải trọn kết ý theo yêu cầu đề cho điểm trọn ý mà khơng cần tính điểm bước nhỏ, ý giải khơng hồn chỉnh, cho phần của tổng điểm tối đa dành cho ý Điểm tồn tổng điểm thành phần, khơng làm trịn. Nếu tính tốn liên quan đến phương trình khơng cân khơng tính điểm.