Đáp án HSG Hóa học lớp 8 Thọ Xuân, Thanh Hóa 2017-2018 chương trình VNEN - Học Toàn Tập

Nếu trộn 3,6g kim loại X trên với 3,2g kim loại Cu thành hỗn hợp Y rồi nung nóng hỗn hợp Y đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam oxit?. Tính tỉ lệ a/b2[r]

2 Đun nóng 37,6g hỗn hợp gồm kim loại Mg, Al, Fe Cu khí oxi dư đến thu hỗn hợp rắn có khối lượng khơng đổi 60g Tính thể tích khí O2 (đktc) tác

dụng với hỗn hợp kim loại Biết hiệu suất phản ứng đạt 75% Câu (3,0 điểm):

1 Hòa tan hết 3,6g kim loại X dung dịch HCl dư thu 3,36lit khí H2

(đktc)

a Tìm kim loại X

b Nếu trộn 3,6g kim loại X với 3,2g kim loại Cu thành hỗn hợp Y nung nóng hỗn hợp Y đến khối lượng khơng đổi thu gam oxit?

2 Cho a (gam) kim loại X tan hết nước thu 5,6 lít khí Mặt khác, cần dùng 4,48 lít khí oxi để oxi hóa hết b(gam) X Tính tỉ lệ a/b ? Biết thể tích khí đo đktc Câu (2,0 điểm): Để điều chế oxi người ta nung nóng KClO3 Sau thời gian thu

được 168,2g chất rắn 53,76lit khí O2 (đktc)

a Tính khối lượng KClO3 ban đầu dùng thành phần % theo khối lượng KClO3

phản ứng?

b Nếu thay KClO3 KMnO4 phải dùng gam KMnO4 để thu thể

tích khí O2 trên? Biết hiệu suất phản ứng 90%

Cho: C=12; O=16; H=1; Cu=64; Al=27; Fe=56; Mg=24; Cl=35,5; N=14; Pb=207; Zn=65; K=39; Mn=55

- Hết -

PHÒNG GD&ĐT THỌ XUÂN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN MƠN HĨA HỌC

Năm học: 2017 – 2018 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu Đáp án

Than g điểm

1

1 a Gọi số hạt p, n nguyên tử A pA, nA, nguyên tử B pB,

nB

Ta có hệ phương trình: 2p 4p 64(1) 16

p = p 8(2)

A B A

A B B

p p

  

 



   

 

Vậy nguyên tố A S, nguyên tố B O

CTHH hợp chất AB2 SO2: lưu huỳnh đioxit

b Ta có: mol SO2 chứa 6.10 23

phân tử SO2

0,15mol SO2 chứa 0,15.6.1023 = 0,9 1023 phân tử SO2

Mặt khác: 1phân tử SO2 chứa tổng số 64 hạt mang điện

0,9.1023 phân tử SO2 chứa 64 0,9 10 23

= 576 1022hạt mang điện

0,5đ

0,5đ 0,5đ 0,5đ

2 Tỉ lệ số phân tử khí tỉ lệ số mol khí nên:

4: 2 :

CH CO

n n  Coi

4 CH

n = 2mol;

2 CO

n =3mol Mkhí = 16.2 44.3 32,8

2

  

 dkhí/khơng khí = 32,8

1,131

29  

Hỗn hợp khí nặng KK 1,131 lần

0,5đ 0,5đ

3 Trích mẫu thử lọ hóa chất vào ống nghiệm đánh số tương ứng

Cho nước dư vào mẫu thử, khuấy đều, nếu: - Mẫu thử tan tạo khí Na

- Mẫu thử tan khơng tạo khí tạo khí Na2O, P2O5 (nhóm 1)

- Mẫu thử khơng tan MgO, Fe (nhóm 2) PTHH: 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 

Na2O + H2O  2NaOH

P2O5 + 3H2O  2H3PO4

Dán nhãn lọ Na

Thêm quỳ tím vào sản phẩm tan nhóm 1, thấy: - Quỳ tím hóa đỏ dung dịch H3PO4, chất rắn ban đầu P2O5

- Quỳ tím hóa xanh dung dịch NaOH chất rắn ban đầu Na2O

Dán nhãn lọ P2O5 Na2O

Thổi khí CO (hoặc H2) qua mẫu thử nhóm 2, thấy: - Xuất chất rắn màu đỏ Cu, chất rắn ban đầu CuO - Khơng tượng MgO

CuO + H2

0 t

Cu + H2O 

Dán nhãn lọ CuO MgO

Chú ý: Nếu HS khơng trích mẫu thử khơng dán nhãn hóa chất sau nhận biết trừ 0,25đ

0 0,25đ

0 0,25đ

0 0,25đ

0 0,25đ

2

Chọn chất 0,75đ, PTHH 0,25đ

X1 X2 X3 X4 X5

O2 CO2 H2O H2 CaCO3

Các PTHH: (1) 2KMnO4

0 t

K2MnO4 + MnO2 + O2

0 0,75đ

(2) CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O

(3) 2H2 + O2

0 t

 2H2O

(4) CaCO3

0 t

CaO+ CO2

(5) FexOy + yH2

0 t

 xFe + yH2O

1 1,25đ

3

1 Chọn X=KMnO4, KClO3, KNO3… để điều chế khí O2 PTN

Y= O2

Vai trị bơng: hút ẩm (hơi nước) KMnO4 (đo để lâu) phân

hủy nhiệt độ cao để thu khí O2 tinh khiết

Khi tắt đèn cồn, nhiệt độ áp suất ống nghiệm giảm đột ngột, nước chậu bị rút ngược lên theo ống dẫn khí Ống nghiệm thủy tinh nóng gặp lạnh đột ngột dễ bị nứt vỡ, gây nguy hiểm Do phải rút ống dẫn khí khỏi ống thu khí trước tắt đèn cồn

0,5đ 0,25

0,25

MA = 1,375 32 = 44g/mol =>

x+2y+64z x y z

   44

44

Vì khối lượng mol CO2 = 44 g/mol = MA nên tỉ lệ A

phụ thuộc vào tỉ lệ mol H2 SO2 cho khối lượng mol trung

bình hỗn hợp 44 g/mol Ta có: y z

y Z 

 

2 64

44 => 20z = 42y => y : z = 10 : 21

Vậy tỉ lệ x : y : z = x : 10 : 21

0,5

0 0,5

0,5 0,5

4

2 3

60 14,

24 14, 4( ) 0, 09( )

100 160

40 9,

24 9, 6( ) 0,12( )

100 80

Fe O Fe O

CuO CuO

m g n mol

m g n mol

     

     

PTHH: Fe2O3 + 3H2

0 t

 2Fe + 3H2O CuO + H2

0 t

 Cu + H2O

2 3 3.0, 09 0,12 0,39( ) 0,39.22, 8, 736( )

H Fe O CuO H

n  n n    mol V   lit

0 0,5đ

0 0,25đ

0 0,25đ

5

1 Điều chế Al2O3: 2KMnO4

0 t

K2MnO4 + MnO2 + O2

4Al + 3O2

0 t

 2Al2O3

Điều chế Cu: 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2

CuO + H2

0 t

 Cu + H2O

0 0,5đ

0 0,5đ

2 Các PTHH:

Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2

CaO + H2O  Ca(OH)2

Theo phản ứng: nCa = 2

3,36

0,15( ) 22,

H

n   mol

5,

11, 0,15.40 5, 6( ) 0,1( )

56

CaO CaO

m g n mol

      

Chất rắn sau cô cạn Ca(OH)2:

2

( ) 0,15 0,1 0, 25( ) ( ) 0, 25.7418,5( )

Ca OH Ca CaO Ca OH

n n n    mol m  g

0,25đ

0 0,25đ

0,5đ

0,5đ

6

Ta có: ( )

27 );

( , 65 26

mol m n mol nZn   Al 

PTHH: Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 (mol) 0,4 0,4

0,5đ

2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2

(mol) 27m 18m

Cân thăng bằng, nên: mcốc = mcốc 2

18

,

26   

 m m

Giải tìm m= 28,35( )

9 , 25

g 

0,5đ

0,5đ

7

1 Viết đủ phản ứng 0,5đ CuO + H2

0 t

Cu + H2O

FeO + H2

0 t

Fe + H2O

Fe2O3 + 3H2

0

t

2Fe + 3H2O

Fe3O4 + 4H2

0 t

3Fe + 4H2O

CuO + COt0

Cu + CO2

FeO + CO t0 Fe + CO

2

Fe2O3 + 3CO

0 t

2Fe + 3CO2

Fe3O4 + 4CO

0 t

3Fe + 4CO2

Nhận thấy: nCO = nCO2= x(mol); nH2 nH O2 =y(mol)

2 2

5,

0, 25( ) 22,

H O CO H CO

n n n n   x y  mol

Áp dụng ĐLBTKL cho phản ứng:

2 CO H

m m + moxit = mchất rắn + mCO2+ mH O2

 mchất rắn = mCOmH2+ moxit - mCO2- mH O2 = 28x + 2y + 12 – 44x – 18y

= 12 – 16(x+y) = 12 – 16 0,25 = 8(g)

Cách 2: Sử dụng tăng giảm khối lượng CO, H2 nguyên tố O:

mCOmH2+ moxit = mchất rắn + mCO2+ mH O2

 mchất rắn = moxit - mO = 12 – 16 0,25 = 8(g)

0,5đ

0 0,25đ

0 0,25đ

2 Theo ta có sơ đồ:

37,6 gam hỗn hợp (Mg, Al, Fe, Cu) + O2 dư  60g chất rắn

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

moxi phản ứng = 60 – 37,6 = 22,4 (g)

 nO

2=

, 22 4

32

= 0,7 (mol)

Thể tích O2 phản ứng (đktc) là:VO

2= 0,7 22,4 = 15,68 (lít) Vì H% = 75% nên thể tích oxi thực tế là:

VO

2= 100

75 × 15,68 = 20,9067(lít)

0 ,25đ

0 ,25đ

0 ,25đ

0 ,25đ

8

1

a 3,6 (mol)

M n

X

X  Gọi hóa trị kim loại X n (0 < n < 4)

PTHH: 2X + 2nHCl  2XCln + nH2

(mol)

X M

6 ,

X M

n

8 ,

) ( 15 , , 22

36 ,

2 mol

nH    M n

M n

X X

12 15

, ,

1   

0,25

0,25

Lập bảng:

n

MX 12 24 36

Kết luận loại chọn loại

Kim loại X cần tìm Mg

b 0,05( )

64 , );

( 15 , 24

6 ,

mol n

mol

nMg   Cu 

Nung nóng hỗn hợp Y:

2Mg + O2

0 t

 2MgO

(mol) 0,15 0,15

2Cu + O2

0

t

 2CuO

(mol) 0,05 0,05

moxit = mMgO + mCuO = 0,15 40 + 0,05 80 = 10(g)

0,25

0,25đ

0,25đ

0,5đ

2. Đặt hóa trị X n Các PTHH:

4X + nO2

0

t

 2X2On

2X + 2nH2O 2X(OH)n + nH2

Theo (1) có: nX = 4/n 4,48/22,4 = 0,8/n

Theo (2) có nX = 2/n 5,6/22,4 = 0,5/n

 1,6

/ ,

/ ,





n X

n X

b a

0 0,25đ 0,25đ 0,5đ

9

a PTHH: 2KClO3

0

t

 2KCl + 3O2 Theo gt: nO2= 2,4( )

4 , 22

76 , 53

mol



Theo ĐLBTKL: mKClO3có ban đầu = mchất rắn + mO2= 168,2 + 2,4 32 = 245(g)

Theo phản ứng: nKClO3phản ứng = 2,4 1,6( )

2

2

2 mol

nO   

%

3 KClO m

phản ứng= 245 80(%)

5 , 122 ,

 b.PTHH: 2KMnO4

0 t

K2MnO4 + MnO2 + O2

Theo phản ứng: nKMnO4phản ứng = 2nO2 2.2,44,8(mol)

mKMnO4phải dùng = 90 842,67( ) 100

158 ,

g

 (g)