Thêm K2CO3 vào dd D thấy tạo kết tủa F. Nhúng một thanh sắt nặng 50 gam vào dung dịch B, phản ứng xong nhấc thanh sắt ra đem cân thấy khối lượng thanh sắt lúc này là 49,48 gam và còn lại[r]
(1)TRƯỜNG THPT NGÔ GIA TỰ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
(Đề thi gồm 01 trang)
KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 - NĂM HỌC 2011-2012
MƠN: HỐ HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
Câu 1(1,0 điểm)
Cho BaO tác dụng với dd H2SO4 thu kết tủa A dd B Cho B tác dụng với Al dư thu dd D khí E Thêm K2CO3 vào dd D thấy tạo kết tủa F Xác định chất A, B, D, E, F viết PTPƯ xảy
Câu 2(1,0 điểm)
Cân phương trình hố học sau:
a) K2Cr2O7 + FeCl2 + HCl → CrCl3 + Cl2↑ + FeCl3 + KCl + H2O b) FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2↑ + H2O
Câu 3(1,0 điểm)
Cho chất sau đây: KHCO3; KHSO4; Ba(OH)2; SO2; (NH4)2SO4 Những chất phản ứng với nhau? Viết PTPƯ nêu điều kiện phản ứng (nếu có)
Câu 4(2,0 điểm)
Một hỗn hợp A gồm FeS2; FeS; CuS hoà tan vừa đủ dd có chứa 0,33 mol H2SO4 đặc nóng Thu 7,28 lít SO2 (đktc) dung dịch B Nhúng sắt nặng 50 gam vào dung dịch B, phản ứng xong nhấc sắt đem cân thấy khối lượng sắt lúc 49,48 gam lại dd C
a) Xác định khối lượng chất có A (coi lượng đồng đẩy bám hết lên sắt) b) Viết PTPƯ xảy (nếu có) cho dd C tác dụng với dd NaOH; dd K2S; khí Cl2 Câu 5(1,0 điểm)
Hợp chất ion G tạo nên từ ion đơn nguyên tử M2+ X2- Tổng số hạt (nơtron, proton, electron) phân tử G 84, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 28 hạt Số hạt mang điện ion X2- số hạt mang điện ion M2+ 20 hạt Xác định số khối, số hiệu nguyên tử M, X công thức phân tử G
Câu 6(1,0 điểm)
Nguyên tử Au có bán kính khối lượng mol 1,44AO 197g/mol Biết khối lượng riêng vàng kim loại 19,36g/cm3 Hỏi nguyên tử vàng chiếm % thể tích
tinh thể ? (cho NA = 6,022.1023 Vhình cầu
3 3R
) Câu 7(1,0 điểm)
Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu Al dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu hỗn hợp Y gồm oxit có khối lượng 3,33 gam Tính thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y?
Câu 8(2,0 điểm)
Hỗn hợp A gồm Fe, FeCO3 Fe3O4 Hịa tan (đun nóng) m gam hỗn hợp A 896 ml dung dịch HNO3 0,5M thu dung dịch B hỗn hợp khí C gồm CO2 NO
- Lượng HNO3 dư dung dịch B tác dụng vừa đủ với 1,4 gam CaCO3
- Có bình kín dung tích 4,48 lít chứa khơng khí (4/5 thể tích N2 1/5 thể tích O2) 0oC 0,375 atm Sau nén tất hỗn hợp khí C vào bình giữ nhiệt độ bình 0oC thấy áp suất cuối bình 0,6 atm
Mặt khác đem nung nóng (khơng có mặt oxi) m gam hỗn hợp A cho tác dụng với H2 dư; lượng nước tạo lúc cho hấp thụ hoàn tồn vào 100 gam dung dịch H2SO4 97,565% dung dịch axit bị lỗng thành nồng độ 95%
Tính % khối lượng chất hỗn hợp A
(2)
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG HÓA 10
LẦN - NĂM HỌC 2011-2012
Nội dung Điểm
Câu 1 Cho BaO tác dụng với dd H2SO4 thu kết tủa A dd B Cho B tác dụng với Al dư
thu dd D khí E Thêm K2CO3 vào dd D thấy tạo kết tủa F Xác định chất A,
B, D, E, F viết PTPƯ xảy ra.
TH1: dư BaO
BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O BaO + H2O → Ba(OH)2
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑ K2CO3 + Ba(AlO2)2 → BaCO3↓ + 2KAlO2
A: BaSO4; B: Ba(OH)2; D: Ba(AlO2)2; E: H2; F: BaCO3
0,5
TH2: dư H2SO4
BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑
Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 3K2SO4 + 3CO2 A: BaSO4; B: H2SO4; D: Al2(SO4)3; E: H2; F: Al(OH)3
0,5
Câu 2 Cân phương trình hố học sau:
a) K2Cr2O7 + FeCl2 + HCl → CrCl3 + Cl2↑ + FeCl3 + KCl + H2O
b) FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2↑ + H2O
a) K2Cr2O7 + 2FeCl2 + 14HCl → 2CrCl3 + 2Cl2↑ + 2FeCl3 + 2KCl + 7H2O b) FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2↑ + 7H2O
0,5 0,5 Câu 3 Cho chất sau đây: KHCO3; KHSO4; Ba(OH)2; SO2; (NH4)2SO4 Những chất có
thể phản ứng với nhau? Viết PTPƯ nêu điều kiện phản ứng (nếu có).
KHCO3 + KHSO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O KHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + KOH + H2O 2KHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + K2CO3 + 2H2O
2KHCO3 + (NH4)2SO4 → K2SO4 + 2CO2↑ + 2NH3↑ + 2H2O 2KHSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + K2SO4 + 2H2O
Ba(OH)2 + SO2 → BaSO4↓ + H2O Ba(OH)2 + 2SO2 → Ba(HSO4)2
Ba(OH)2 + (NH4)2SO4 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O
1
Câu 4 Một hỗn hợp A gồm FeS2; FeS; CuS hoà tan vừa đủ dd có chứa 0,33
mol H2SO4 đặc nóng Thu 7,28 lít SO2 (đktc) dung dịch B Nhúng thanh
sắt nặng 50 gam vào dung dịch B, phản ứng xong nhấc sắt đem cân thấy khối lượng sắt lúc 49,48 gam lại dd C.
a) Xác định khối lượng chất có A (coi lượng đồng đẩy bám hết lên thanh sắt).
b) Viết PTPƯ xảy (nếu có) cho dd C tác dụng với dd NaOH; dd K2S; khí
Cl2.
a) PTHH 2FeS2 + 14H2SO4 đặc to Fe2(SO4)3 + 15SO2↑ + 14H2O 2FeS + 10H2SO4 đặc to Fe2(SO4)3 + 9SO2↑ + 10H2O
CuS + 4H2SO4 đặc to CuSO4 + 4SO2↑ + 4H2O Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4
- Đặt số mol FeS2, FeS CuS x,y,z mol
- Theo theo pthh ta có hệ:
7 0,33 7, 28
7,5 4,5 0,325 22,
50 56(0,5 0,5 ) 64 49, 48
x y z
x y z
x y z z
- Giải hệ PT ta x = 0,01; y = 0,02; z = 0,04
(3)- Khối lượng chất có A
2 1, 2( )
1,76( ) 3,84( ) FeS
FeS
CuS
m g
m g
m g
b) Dung dịch C FeSO4
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 FeSO4 + K2S → FeS↓ + K2SO4
6FeSO4 + 3Cl2 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 0,25
Câu Hợp chất ion G tạo nên từ ion đơn nguyên tử M2+ X2- Tổng số hạt (nơtron,
proton, electron) phân tử G 84, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 28 hạt Số hạt mang điện ion X2- số hạt mang điện của
ion M2+ 20 hạt Xác định số khối, số hiệu nguyên tử M, X công thức phân tử
của G.
Theo đề ta có hệ pt sau:
2 84
2 28
(2 2) (2 2) 20
X X M M
X X M M
X M
P N P N
P N P N
P P
Giải ta được: PM = 20; PX = Vậy M 2040Ca; X 16
8O; G CaO
1,0
Câu Ngun tử Au có bán kính khối lượng mol 1,44AO 197g/mol Biết rằng
khối lượng riêng vàng kim loại 19,36g/cm3 Hỏi nguyên tử vàng chiếm bao
nhiêu % thể tích tinh thể ? (cho NA = 6,022.1023 Vhình cầu
3 3R
)
- Thể tích mol nguyên tử Au là: V1 =
3
4
7,5321( )
A
N R cm
- Thể tích mol tinh thể nguyên tử Au là: V2 =
3 197
10,1756( ) 19,36 cm Vậy độ đặc khít Au là:
7,5321
.100% 74% 10,1756
1,0
Câu Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu Al dạng bột tác dụng hoàn
toàn với oxi thu hỗn hợp Y gồm oxit có khối lượng 3,33 gam Tính thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y?
Ta có sơ đồ phản ứng sau:
2
2
2
2 3
O HCl
MgCl
Mg MgO
Cu CuO CuCl H O
Al Al O AlCl
Bảo toàn nguyên tố cho H: nHCl 2nH O2 (1)
Bảo toàn nguyên tố cho O: nO/oxit nH O2 (2)
Theo ĐLBTKL: mO/oxit 3,33 2,13 1, 2( ) g
Vậy: nO/oxit = 1,
0,075( ) 16 mol
Theo (1), (2) ta có: nHCl = 2.0,075 = 0,15(mol)
Vậy: VHCl = 0,15
0,075( ) 75( ) l ml
1,0
Câu Hỗn hợp A gồm Fe, FeCO3 Fe3O4 Hịa tan (đun nóng) m gam hỗn hợp A 896
(4)- Lượng HNO3 dư dung dịch B tác dụng vừa đủ với 1,4 gam CaCO3.
- Có bình kín dung tích 4,48 lít chứa khơng khí (4/5 thể tích N2 1/5 thể
tích O2) 0oC 0,375 atm Sau nén tất hỗn hợp khí C vào bình và
giữ nhiệt độ bình 0oC thấy áp suất cuối bình 0,6 atm.
Mặt khác đem nung nóng (khơng có mặt oxi) m gam hỗn hợp A cho tác dụng với H2 dư; lượng nước tạo lúc cho hấp thụ hoàn toàn vào 100 gam dung
dịch H2SO4 97,565% dung dịch axit bị lỗng thành nồng độ 95%.
Tính % khối lượng chất hỗn hợp A.
Các phản ứng:
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (2)
3FeCO3 + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 3CO2 + 5H2O (3)
CaCO3 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + CO2 + H2O (4)
2NO + O2 2NO2 (5)
Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O (6)
FeCO3 to FeO + CO2 (7)
FeO + H2 Fe + H2O (8) Số mol khơng khí bình lúc đầu n:
0,075( )
PV
n mol
RT
Trong đó, 2
0, 075
0, 015( ); 0,06( )
O N
n mol n mol
Vì nhiệt độ bình trước sau phản ứng khơng đổi nên áp suất bình trước sau phản ứng tỉ lệ với số mol khí Gọi số mol khí sau phản ứng (5) n’ Ta có:
0,075 0.375
' 0,12( )
' 0.6 n mol
n
Số mol khí bình sau phản ứng (5) gồm:
2 0,06( ); 2 2.0,015 0,03( )
N NO O
n mol n n mol
và tổng số mol CO2NO0,12 0,06 0,03 0,03( mol)
=> Tổng số mol CO2 + NO phản ứng (1,2,3) = 0,03 + 0,03 = 0,06(mol)
Số mol HNO3 tham gia phản ứng (1,2,3) =
14
0,896.0,5 0, 42( ) 100 mol
Gọi x, y, z số mol Fe, Fe3O4 FeCO3 m (g) hỗn hợp A, ta có hệ pt:
- Số mol HNO3 phản ứng (1,2,3) :
28 10
4 0, 42
3
x y z
(I)
- Số mol CO2 + NO (1,2,3) : ( 3) 0,06
y z
z x
(II) Gọi p lượng nước tạo phản ứng (6,8) ta có:
2
97,565.100 2,7
95 2,7( ) 0,15( )
100 p p g nH O 18 mol
- Số mol H2O: 4y z 0,15 (III)
Giải hệ (I, II, III) ta được: x = 0,01; y = 0,03; z = 0,03
Khối lượng hỗn hợp A: m = 0,01.56 + 0,03.232 + 0,03.116 = 11(g) Vậy: %Fe = 5,09%; %Fe3O4 = 63,27%; %FeCO3 = 31,64%