Hãy trình bày phương pháp hóa học nhận ra 5 hóa chất trên và viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có).. Những thay đổi nào có thể xảy ra khi bảo quản lâu dài trong bình miệng hở cá[r]
(1)SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012-2013
ĐỀ THI MƠN: HĨA
(Dành cho học sinh THPT không chuyên) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề Câu 1.
1 Có lọ hóa chất khác nhau, lọ chứa dung dịch hóa chất sau: NaOH, HCl, H2SO4, BaCl2, Na2SO4 Chỉ dùng thêm phenolphtalein (các điều kiện dụng cụ thí nghiệm có đủ) Hãy trình bày phương pháp hóa học nhận hóa chất viết phương trình phản ứng xảy (nếu có)
2 Chọn chất rắn khác mà cho chất tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư cho sản phẩm Fe2(SO4)3, SO2 H2O Viết phương trình hóa học
Câu 2.
1 Cân phản ứng sau phương pháp thăng electron:
a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 b) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O
c) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NnOm + H2O
2 Những thay đổi xảy bảo quản lâu dài bình miệng hở dung dịch sau đây: (a) axit sunfuhiđric, (b) axit bromhiđric
Câu 3.
1 Cho độ đặc khít mạng tinh thể lập phương tâm khối ρ = 68 % Từ tính khối lượng riêng nguyên tử Natri theo g/cm3, biết Natri kết tinh có dạng tinh thể lập phương tâm khối bán kính nguyên tử Natri 0,189 nm (cho nguyên tử khối Na 23)
2 Đun nóng m gam hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng : với lượng dung dịch HNO3 Khi phản ứng kết thúc, thu 0,75m gam chất rắn, dung dịch Y 5,6 lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm NO NO2 (khơng có sản phẩm khử khác
5
N ) Biết lượng HNO3 phản ứng 44,1 gam Hỏi cô cạn dung dịch Y thu gam muối khan?
Câu 4.
1 ClO2 chất hoá chất dùng phổ biến công nghiệp Thực nghiệm cho biết: a) Dung dịch loãng ClO2 nước gặp ánh sáng tạo HCl, HClO3
b) Trong dung dịch kiềm (như NaOH) ClO2 nhanh chóng tạo hỗn hợp muối clorit clorat natri
c) ClO2 điều chế nhanh chóng cách cho hỗn hợp KClO3, H2C2O4 tác dụng với H2SO4 lỗng (biết phản ứng giải phóng CO2)
d) Trong công nghiệp ClO2 điều chế cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M
Hãy viết phương trình phản ứng xảy rõ chất oxi hóa, chất khử (có giải thích) phản ứng oxi hóa – khử
2 Hịa tan hồn tồn 25 gam cacbonat kim loại dung dịch HCl 7,3% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ phần trăm 10,511% Khi làm lạnh dung dịch thấy thoát 26,28 gam muối rắn A nồng độ phần trăm muối dung dịch lại 6,07% Xác định công thức muối A?
Câu 5.
Hịa tan hồn tồn m gam oxit MO (M kim loại) 78,4 gam dung dịch H2SO4 6,25% (lỗng) thu dung dịch X nồng độ H2SO4 dư 2,433% Mặt khác, cho CO dư qua m gam MO nung nóng, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp khí Y Cho Y qua 500 ml dung dịch NaOH 0,1M cịn khí ra, dung dịch thu có chứa 2,96 gam muối
1 Xác định kim loại M tính m.
2 Cho x gam Al vào dung dịch X thu trên, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu được 1,12 gam chất rắn Tính x?
(2)-Hết -Thí sinh không sử dụng tài liệu Cán coi thi khơng giải thích thêm. Họ tên thí sinh:……….……… …….…….….….; Số báo danh……… SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012-2013
ĐÁP ÁN MƠN: HĨA
(Dành cho học sinh THPT không chuyên) I LƯU Ý CHUNG:
- Hướng dẫn chấm trình bày cách giải với ý phải có Khi chấm học sinh làm theo cách khác đủ ý cho điểm tối đa
- Điểm tồn tính đến 0,25 khơng làm trịn II ĐÁP ÁN:
Câu Ý Nội dung trình bày Điểm
1 1 1,0 điểm
1.Lấy lượng vừa đủ mẫu hóa chất cho vào ống nghiệm riêng biệt đánh số thứ tự
Nhỏ từ từ dung dịch phenolphtalein vào ống nghiệm chứa hóa chất nói trên, + Nếu ống nghiệm hóa chất làm phenolphtalein từ không màu chuyển màu hồng NaOH
+ Ống nghiệm cịn lại khơng có tượng HCl, H2SO4, BaCl2 Na2SO4
0,25
Nhỏ từ từ vài giọt dung dịch có màu hồng vào ống nghiệm lại
+ Ống nghiệm làm màu hồng dung dịch axit HCl H2SO4.(Nhóm I) + Ống nghiệm không làm màu hồng dung dịch muối BaCl2 Na2SO4 (Nhóm II)
PTHH: NaOH + HCl NaCl + H2O 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O
0,25
Nhỏ vài giọt dung dịch dung dịch nhóm I vào hai ống nghiệm chứa dung dịch nhóm II
+ Nếu khơng có tượng hóa chất HCl Chất cịn lại nhóm I H2SO4
Nhỏ dung dịch H2SO4 vào hai ống nghiệm chứa hóa chất nhóm II
- Nếu thấy ống nghiệm kết tủa trắng ống nghiệm chứa dung dịch BaCl2 - Ống nghiệm cịn lại khơng có tượng hóa chất Na2SO4
+ Nếu thấy ống nghiệm có kết tủa dung dịch nhóm I hóa chất H2SO4, ống nghiệm gây kết tủa BaCl2, ống nghiệm lại khơng gây kết tủa chứa hóa chất Na2SO4
Hóa chất cịn lại nhóm I HCl
PTHH: H2SO4 + BaCl2 BaSO4 ( kết tủa trắng) + 2HCl
0,5
2 1,0 điểm
Các chất rắn chọn: Fe;FeO;Fe3O4;Fe(OH)2;FeS;FeS2;FeSO4 Các pthh :
2Fe + 6H2SO4(đặc) t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2FeO + 4H2SO4(đặc)
0 t
Fe2(SO4)3+SO2+ 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc)
0 t
Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc)
0 t
Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O 2FeS + 10H2SO4(đặc)
0 t
Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O 2FeS2 + 14H2SO4(đặc)
0 t
Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
1,0
(3)2FeSO4 + 2H2SO4(đặc) t
Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O
2 1 1,5 điểm
a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2
Cr2S3 2Cr+ + 3S+ + 30e │x
Mn+2 + 2N+5 + 2e Mn+ 6 + 2N+2 │x 15
Cr2S3 +15Mn(NO3)2 + 20K2CO32K2CrO4 + 3K2SO4 +15K2MnO4+30NO + 20CO2
0,5
b) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O 2N-3 + 2Cl+7 + 8e N
20 + Cl20 x P0 P+ 5 + 5e x 8
10NH4ClO4 + 8P 8H3PO4 + 5N2 + 5Cl2 + 8H2O
0,5 c) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NnOm + H2O
xFe+2y/x xFe+ 3 + (3x – 2y)e (5n – 2m) nN+ 5 + (5n – 2m)e nN+ 2m/n (3x – 2y) (5n – 2m)FexOy + (18nx – 6mx – 2ny)HNO3
x(5n – 2m)Fe(NO3)3 + (3x – 2y)NnOm + (9nx – 3mx – ny)H2O
0,5
2 0,5 điểm
(a) Vẩn đục kết tủa lưu huỳnh: H2S + 1/2O2 H2O + S↓ 0,25 (b) Dung dịch có màu vàng nhạt: 1/2O2 + 2HBr H2O + Br2 0,25
3 1 0,5 điểm
1 Thể tích nguyên tử natri tinh thể:
7 23
4
.3,14.(0,189.10 cm) 2,83.10 cm
Khối lượng riêng natri:
3 23 23
23.68
0,92g / cm 6,022.10 2,83.10 100
0,5
2 1,5 điểm
Trong m gam có: 0,7m gam Cu 0,3m gam Fe
Khối lượng kim loại phản ứng: m- 0,75m = 0,25m <0,3m Fe phản ứng phần dư, Cu chưa phản ứng. Do dung dịch Y chứa muối Fe2+
0,5 Sơ đồ phản ứng: Fe + HNO3 → Fe(NO3)2 + NO + NO2 + H2O
Áp dung ĐLBT cho nitơ:
44 25
63 56 22
, , m ,
,
m=50,4 gam Vậy khối lượng muối dung dịch Y là:
025504
180405
56
,.,,gam
1,0
4 1 1,0 điểm
a) 6ClO2 + 3H2O → HCl + 5HClO3
ClO2 vừa chất oxi hóa, vừa chất khử Cl+4 vừa tăng lên +5, vừa giảm xuống -1 0,25 b)2ClO2 + 2NaOH → NaClO2 + NaClO3 + H2O
ClO2 vừa chất oxi hóa, vừa chất khử Cl+4 vừa tăng lên +5, vừa giảm xuống +3) 0,25 c) 2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 → 2ClO2 + 2KHSO4 + 2CO2 + 2H2O
KClO3 chất oxi hóa (vì chứa Cl+5 giảm xuống Cl+4) H2C2O4 chất khử (vì chứa C+3 tăng lên C+4)
0,25 d) 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 → 2ClO2 + 2NaHSO4
NaClO3 chất oxi hóa (vì chứa Cl+5 giảm xuống Cl+4) SO2 chất khử (vì chứa S+4 tăng lên S+6)
(4)* Phương trình phản ứng: M2(CO3)x + 2xHCl 2MClx + xH2O + xCO2 Xét số mol: 2x x Ta có: C%m '= 2M+71x
2M+60x+2x.36,5 :0,073−44x 100 %=10,511%
<=> M=20x Nghiệm phù hợp: x = 2; M = 40; kim loại Ca
0,5
* Phương trình: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 0,25mol 0,25mol
Khối lượng dd sau phản ứng: 100,25 111,511 100=264g Khối lượng dd sau làm lạnh: 264 -26,28=237,72g Đặt công thức A CaCl2.nH2O
Số mol CaCl2 ban đầu = 0,25mol =
26,28
111+18n+
237,72 0,0607
111 => n =
=> CT A CaCl2.6H2O
0,5
5 1 1,5 điểm
2 4( bd )
H SO
78,4.6,25
n 0,05 (mol) 100.98
Gọi nMO = a mol - Hịa tan MO vào dd H2SO4 lỗng:
MO + H2SO4 MSO4 + H2O mol: a a a
=> nH SO2 4(du) (0,05 a) mol
ddsau pu
m (M 16)a 78,4 (gam)
MO
m (M 16)a m (gam) Ta có %(H SO2 4(du))
98.(0,05 - a).100
C = = 2,433(%)
(M+16)a + 78,4 (I)
0,5
- Khử MO CO dư
MO + CO to M + CO2 a a a a Vậy hỗn hợp Y gồm CO2 CO dư
- Cho Y qua dd NaOH có nNaOH = 0,5.0,1= 0,05 (mol) mà cịn khí CO, CO2 phản ứng hết Phản ứng xảy ra:
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O k 2k k
CO2 + NaOH NaHCO3 t t t
=> mmuối = 106k + 84t = 2,96 (II)
0,5
TH1: Nếu NaOH dư t = ( khơng có muối axít) => a = k = 0,028
Thay vào (I) ta M = 348,8 (loại)
TH2: Nếu NaOH hết 2k + t = 0,05 (III) Từ (II) (III) => k = 0,02
t = 0,01 => nCO2 a 0,03 (mol) Thay vào (I) M = 56 => Fe
và m = (56 + 16).0,03 = 2,16 (g)
(5)2 0,5 điểm
Dung dịch X gồm: FeSO4 ( 0,03 mol) H2SO4 dư ( 0,02 mol)
Khi cho Al vào, phản ứng hồn tồn mà có 1,12 g chất rắn => H2SO4 hết 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
0,04/3 0,02
2Al + 3FeSO4 Al2(SO4)3 + 3Fe 2b/3 b b
Khối lượng Fe dd X : 56.0,03 = 1,68 (g) > 1,12 (g) => FeSO4 cịn dư Al hết
Vậy
11,2
b 0,02 56
=> Al
0,04 0,04 0,08
n (mol)
3 3
=> x = 27 0,08
3 = 0,72 (g)
0,5