- Hiện tượng: Xuất hiện bọt khí, mẫu kẽm tan dần.[r]
(1)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 Thang
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; CO
n =3mol Mkhí =
16.2 44.3 32,8
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
1
(2)(2) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (3) 2H2 + O2
0 t
2H2O
(4) CaCO3
0 t
CaO+ CO2 (5) FexOy + yH2
0 t
xFe + yH2O
1,25đ
3
1 - Hiện tượng: Xuất bọt khí, mẫu kẽm tan dần - PTHH: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
- Thu khí hiđro cách:
+ Đẩy nước: khí hiđro tan nước
+ Đẩy khơng khí (đặt ngược bình): khí hiđro nhẹ khơng khí - Hình vẽ minh họa: vẽ hình đúng, cách 0,25đ
0 0,25đ
0 0,25đ
0 0,5đ
2. Ta có: Vx = V1 + V2 + V3 = (1)
Trong cùng đk nhiệt độ, áp suất, coi tỉ lệ thể tích khí tỉ lệ số mol
PTHH: CH4 + 2O2
0 t
CO2 + 2H2O (lit) V1 2V1
2CO + O2
0 t
2CO2 (lit) V2 0,5V2
2H2 + O2
0 t
2H2O
(lit) V3 0,5V3
2 O
V 2V1 + 0,5V2 + 0,5V3 = 0,8 (2)
Thay (1) vào (2) ta được: 0,5(V1 + V2 + V3) + 1,5V1 = 0,8
0,8 0,5.1
0, 2( ) 1,5
V lit
Thành phần % thể tích CH4 X là: 4
0,
% 100% 20(%)
1 CH
V
0 0,25đ
0 0,25đ
0 0 0,25đ
0 0,25đ
4
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 Trong 28,6g X: đặt nCu = x(mol); nAl = y(mol); nFe = z(mol) Ta có: mX = 64x + 27y + 56z = 28,6 (1)
Cho X tác dụng với dung dịch HCl dư có Al, Fe phản ứng hết: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
(mol) y 1,5y Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (mol) z z
) ( , , 22
44 , 13
2 mol
nH 1,5y + z = 0,6 (2)
Trong 0,6mol hỗn hợp X: gọi n số lần mà 0,6mol X gấp 28,6g X Khi đó: nCu = nx(mol); nAl = ny(mol); nFe = nz(mol)
nX = nx + ny + nz = 0,6 (3) Đốt hỗn hợp X: 2Cu + O2 t0
2CuO (mol) nx 0,5nx
4Al + 3O2
0 t
2Al2O3 (mol) ny 0,75ny
3Fe + 2O2 t0 Fe3O4
0 0,25đ
0 0,25đ
0 0,25đ
(3)(mol) nz 3nz
nO2= 0,5nx + 0,75ny +
3nz = 22,4 96 ,
= 0,4(mol) (4) Chia (3) cho (4) theo vế ta được:
0 125 , 25 , , ,
6 , 75 , ,
y x
z y x
nz ny nx
Từ (1,2,5) giải hệ phương trình ta được: x = 0,1; y = 0,2; z = 0,3 Vậy thành phần % theo khối lượng kim loại hỗn hợp X là:
0, 2.64
% 100% 22, 38(%)
57, 0, 4.27
% 100% 18,88(%)
57, 0, 6.56
% 100% 58, 74(%)
57, Cu
Al
Fe m m m
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0 0,25đ
5
Cho hỗn hợp Cu, Mg vào dung dịch HCl có Mg phản ứng: Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Dung dịch sau phản ứng không làm quỳ tím đổi màu chứng tỏ HCl phản ứng hết
Đặt: nCu = x(mol); nMg có = y(mol)
mCu + mMg = 64x + 24y = 11,2(g) (1) nMg phản ứng =
2nHCl =
1 7,3
0,1( )
2 36,5 mol
Chất rắn lại cốc chứa Cu Mg dư: nCu = x(mol); nMg dư = y – 0,1 (mol)
Đem nung khơng khí: 2Cu + O2
0 t
2CuO (mol) x x 2Mg + O2
0 t
2MgO (mol) y - 0,1 y – 0,1 Khối lượng oxit thu được:
moxit = mCuO + mMgO= 80x +40(y-0,1)= 12(g)80x + 40y =16 (2) Từ (1,2) giải hệ phương trình ta được: x=0,1; y=0,2
Vậy: mCu = 0,1 64 = 6,4(g); mMg = 0,2.24=4,8(g)
0,25đ
0 0 0,25đ
0 0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ
6
1 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
(4)2
4
7,11
0, 045( )
158 KMnO
n mol ; nR =
0,864 R
M (mol) Phân hủy thuốc tím: 2KMnO4
0 t
K2MnO4 + MnO2 + O2 (mol) 0,045 0,0225 Đốt cháy kim loại R hóa trị n (0 < n 4, n Z):
4R + nO2
0 t
2R2On (mol) 0,864
R M
0, 216 R
n M Theo giả thiết:
2
80 0, 216
0, 0225 ( )
100 O
R n
n mol
M
dï ng
Giải tìm được: MR = 12n Lập bảng:
n
MR 12 24 36 48
Kết luận loại chọn loại loại
Vậy kim loại cần tìm Mg (magie)
,25đ 0 ,25đ
0 ,25đ
0 ,25đ
0 ,5đ
0 ,5đ
7
1. 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
2 mN = 52,39 7,559877( )
100 43 , 14
g
0,54( )
14 559877 ,
7
mol mN
Nhận thấy: NO
n = nN = 0,54mol nên
mkim loại = mmuối - mNO3= 52,39 – 0,54 62 = 18,91(g)
0,5đ
0,5đ
3.
a. Ta giả sử hỗn hợp gồm có Mg (kim loại có khối lượng nhỏ hỗn hợp): nMg =
24 , 16
= 0,704167 (mol) PTHH: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) Theo PTHH: nHCl = 2nMg = 1,40833 (mol) Mà theo đề bài: nHCl có =
5 , 36
75 , 54
=1,5 mol > 1,40833 mol
Mặt khác hỗn hợp cịn có Fe, Zn nên số mol hỗn hợp chắn nhỏ 1,40833 mol Chứng tỏ với 1,5mol HCl axit dư hỗn hợp A tan hết
0 0,25đ
0 0,25đ
0 0,25đ
(5)b. Gọi x số mol Zn, suy số mol Fe x số mol Mg (0,4 – 2x)
Theo ta có: 56x + (0,3 – 2x) + 24x = 16,9 => x = 0,1mol Thành phần % khối lượng kim loại hỗn hợp:
%mFe = 100% 33,136(%)
9 , 16
56 ,
%mZn = 100% 38,462(%)
9 , 16
65 ,
0
%mZn= 100% 28,402(%)
9 , 16
24 ,
0 0,5đ
0 0,5đ