Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO 3 và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng.. không đổi2[r]
(1)TRƯỜNG THCS TIÊN DU KÌ THI CHỌN ĐỘI HSG LỚP LẦN NĂM HỌC 2017 - 2018
ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề thi có 01 trang)
Câu 1: (3 điểm)
1. Hợp chất A có cơng thức R2X, R chiếm 74,19% khối lượng Trong hạt nhân
của nguyên tử R có số hạt không mang điện nhiều số hạt mang điện hạt Trong hạt nhân nguyên tử X có số hạt mang điện số hạt không mang điện Tổng số proton phân tử R2X
là 30 Tìm công thức phân tử R2X
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: (5 điểm)
Hỗn hợp A gồm dung dịch: NaCl, Ca(HCO3)2, CaCl2, MgSO4, Na2SO4 Làm để
thu muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp trên?
2 Một hỗn hợp rắn A gồm 0,2 mol Na2CO3; 0,1 mol BaCl2 0,1 mol MgCl2 Chỉ dùng thêm nước trình bày cách tách chất khỏi hỗn hợp Yêu cầu chất sau tách không thay đổi khối lượng so với ban đầu (Các dụng cụ, thiết bị cần thiết kể nguồn nhiệt, nguồn điện cho đầy đủ)
Hịa tan hồn tồn 13,45g hỗn hợp muối hidro cacbonat cacbonat trung kim loại kiềm 300ml dung dịch HCl 1M Sau phản ứng phải trung hòa HCl dư 75ml dung dịch Ca(OH)2 1M a Tìm cơng thức muối
b Tính khối lượng muối có hỗn hợp ban đầu Câu 3: (4 điểm)
1 Cho x gam muối halogenua kim loại kiềm tác dụng với 200ml dd H2SO4
đặc, nóng vừa đủ Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp sản phẩm A có khí B (mùi trứng thối) Cho khí B tác dụng với dd Pb(NO3)2 (dư) thu 47,8 gam kết tủa
màu đen Phần sản phẩm lại, làm khô thu 342,4 gam chất rắn T Nung T đến khối lượng không đổi thu 139,2 gam muối
a Tính nồng độ mol/lit dd H2SO4 ban đầu
b Xác định công thức phân tử muối halogenua tính x
2 Cho M kim loại tạo hai muối MClx, MCly tạo oxit MO0,5x, M2Oy có thành
phần khối lượng Clo muối có tỉ lệ : 1,173 oxi oxit có tỉ lệ : 1,352 a Xác định tên kim loại M cơng thức hóa học muối, oxit kim loại M
b Viết phương trình phản ứng cho M tác dụng với MCly; H2SO4 đặc, nóng
Câu 4: ( điểm)
1 Đốt cháy hoàn tồn 2,24 l (đktc) hiđrocacbon A thể khí Sau dẫn tồn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 có chứa 0,2 mol Ca(OH)2 có 10g kết tủa tạo nên, đồng thời thấy khối lượng bình tăng thêm 18,6g Xác định cơng thức phân tử viết công thức cấu tạo A
2. Thuỷ phân hoàn toàn 19 gam hợp chất hữu A (mạch hở, phản ứng với Na) thu m1 gam chất B m2 gam chất D chứa hai loại nhóm chức
- Đốt cháy m1 gam chất B cần 9,6 gam khí O2 thu 4,48 lit khí CO2 5,4 gam nước
- Đốt cháy m2 gam chất D cần 19,2 gam khí O2 thu 13,44 lit khí CO2 10,8 gam nước
Tìm cơng thức phân tử viết cơng thức cấu tạo A, B, D Câu 5: (5 điểm)
1. Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 oxit sắt khơng khí đến khối lượng
khơng đổi Sau phản ứng xảy hồn toàn, thu gam oxit sắt khí CO2
Hấp thụ hết lượng khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, kết thúc phản ứng thu 3,94
(2)thúc thu dung dịch B Dẫn 448ml khí Cl2 (đktc) vào B thu dung dịch D Hỏi D hoà tan tối đa
bao nhiêu gam Cu?
2. Viết phương trình phản ứng 0,75 mol H2SO4 tham gia phản ứng sinh
a/ 8,4 lít SO2 (đktc) b/ 16,8 lít SO2 (đktc)
c/ 25,2 lít SO2 (đktc) d/ 33,6 lít SO2 (đktc)
3. Trình bày thí nghiệm để xác định thành phần định tính định lượng nước HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN: HÓA HỌC
Câu Đáp án Điểm
Câu 1 2 đ
Đặt số proton, notron P, N
Ta có:
2MRx100
2MR+MX=74,19 (1) NR - PR = => NR = PR + (2)
PX = NX (3)
2PR + PX = 30 => PX = 30 - 2PR (4)
Mà M = P + N (5) Thế (2),(3),(4), (5)vào (1) ta có:
0,7419 R R
R R X
P N
P N P
ó 0,7419
2 30
R R R P P P ó
2PR+1
31 =0,7419
óPR = 11 (Na)
Thế PR vào (4) => PX = 30 – 22 = ( Oxi)
Vậy CTHH: Na2O
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ Các chất rắn chọn: Fe;FeO;Fe3O4;Fe(OH)2;FeS;FeS2;FeSO4
Các pthh :
2Fe + 6H2SO4(đặc)
0 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 2FeSO4 + 2H2SO4(đặc)
0 t
Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O Câu
2
2.1 3 đ
- Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch A, lọc bỏ kết tủa, dung dịch lại:
NaCl, MgCl2, BaCl2 dư, CaCl2, Ca(HCO3)2
BaCl2 + MgSO4 BaSO4 + MgCl2
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl
- Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch lại, lọc bỏ kết tủa, dung dịch
còn lại: NaCl, NaHCO3, Na2CO3 dư
MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl
CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl
(3)2.2 3 đ
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3
- Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch cịn lại - cạn dung dịch thu NaCl tinh khiết NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ Cho hỗn hợp hòa tan vào nước dung dịch B ( chứa 0,4 mol NaCl )
Lọc lấy rắn C gồm 0,1 mol BaCO3 0,1 mol MgCO3
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2NaCl
Điện phân dung dịch B có màng ngăn đến hết khí Cl2 dừng lại thu
dung dịch D (chứa 0,4 mol NaOH) thu lấy hỗn hợp khí Cl2 H2 vào bình kín
tạo điều kiện để phản ứng xảy hồn tồn khí HCl Cho nước vào thu dung dịch E có 0,4 mol HCl
2NaCl + 2H2O
dpddcomangngan
2NaOH + H2 + Cl2
H2 + Cl2 2HCl
Chia dd E thành phần E1 E2 Nhiệt phân hoàn toàn rắn C
bình kín thu lấy khí ta 0,2 mol CO2 Chất rắn F lại bình gồm 0,1
mol BaO 0,1mol MgO BaCO3
0 t
BaO + CO2 MgCO3
0 t
MgO + CO2
Cho CO2 sục vào dd D để phản ứng xảy hoàn toàn đun cạn dd sau phản ứng
ta thu 0,2 mol Na2CO3
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
Hòa tan rắn F vào nước dư, lọc lấy phần không tan 0,1 mol MgO dd sau lọc bỏ MgO chứa 0,1 mol Ba(OH)2
Cho MgO tan hoàn toàn vào E1 đun cạn dd sau phản ứng ta thu 0,1 mol MgCl2
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
Cho dd Ba(OH)2 tác dụng với E2 đun cạn dd sau phản ứng 0,1 mol BaCl2
BaO + H2O Ba(OH)2
(4)a. nHCl = 0,3 x = 0,3 mol
2
( )
Ca OH
n
= 0,075 x = 0,075 mol AHCO3 + HCl ACl + CO2 + H2O
x x (mol) A2CO3 + 2HCl 2ACl + CO2 + H2O
y 2y (mol) Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O
0,075 0,15 (mol) Ta có: x + 2y = 0,15
Với < y < 0,075
Mặt khác: Ax + 61x + 2Ay +60y = 13,45
ó A ( 0,15 – 2y) + 61 ( 0,15 – 2y ) + 2Ay +60y = 13,45 ó 0,15A - 2Ay + 9,15 - 122y + 2Ay + 60y = 13,45 ó 0,15A - 4,3 = 62y
ó y =
0,15 4,3 62
A
Với y > =>
0,15 4,3 62
A
>0 A > 28,7 (1)
Với y < 0,075 =>
0,15 4,3 62
A
< 0,075 A< 59,7 (2)
Từ (1) (2) : 28,7 < A < 59,7
Vậy A Kali => CTHH: KHCO3, K2CO3
b Ta có hệ phương trình 100x + 138y = 13,45
x + 2y = 0,15
x = 0,1 ó
y = 0,025
mKHCO3 = 0,1 x 100 = 10 (g)
mK2CO3= 0,025 x 138 = 3,45 (g)
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
(5)Câu 3 3.1 2 đ
a nPb(NO3)2 =0,2 mol
- Vì khí B có mùi trứng thối tác dụng với dd Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen => B
H2S
- Gọi CTTQ muối halogenua kim loại kiềm RX
- PTHH 8RX + 5H2SO4đặc → 4R2SO4 + H2S↑ + 4X2 + 4H2O (1)
1,6 1,0 0,8 0,2 0,8 (có thể HS viết phương trình liên tiếp được)
- Khi B tác dụng với dd Pb(NO3)2
H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 (2)
0,2 0,2
- Theo (1) ta có: MH SO2 1,0
C 5,0M
0,
Þ = =
b Sản phẩm gồm có: R2SO4, X2, H2S => chất rắn T có R2SO4 X2, nung T đến
khối lượng không đổi => mR SO2 =139, 2g
Þ mX2 =342, 139, 2- =203, 2(g)
- Theo (1) nX2 =0,8(mol)
X
203,
254 M 127
0,8
Þ = Þ =
Vậy X iơt(I)
- Ta có: R SO2
139,
M 2R 96 174 R 39
0,8
= + = = Þ = Þ
R kali (K) - Vậy CTPT muối halogenua KI
c Tìm x:
- Theo (1) nRX=1,6(mol)Þ x=(39 127).1,6+ =265,6(g)
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 3.2 3 đ
a. Theo giả thuyết ta có:
35,5 35,5 35,5 1,173 35,5 x M x y M y
ó 1,173 x M + 6,1415 xy = yM (1)
Mặt khác ta có: 8 16 1,352 16 x M x y M y
ó 1,352x M + 2,816 xy = yM (2) Từ (1) (2) Þ M = 18,6 y
y
M 18,6 (loại) 37,2 (loại) 56 (nhận)
Vậy M sắt (Fe)
Thay M, y vào (1) ta x =
Cơng thức hóa học muối FeCl2 FeCl3
Cơng thức hóa học oxit FeO Fe2O3
b. Fe + FeCl3 → FeCl2 Fe + H2SO4 đ
0 t
Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
(6)Câu 4
3 đ a nA =
2, 24 0,1 22, (mol)
3 10
0,1( ) 100
CaCO
n mol
CxHy + (
y x
)O2 xCO2 + 20
2 y
H
0,1 0,1x 0,05y (mol) - Trường hợp 1: Chỉ tạo muối CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,1 0,1 0,1 (mol) mH2O = 18,6 – 0,1 x 44 =14,2(g)
ta có hệ phương trình:
0,1x = 0,1 0,05y = 0,79 x = ó
y = 15,8 (loại)
- Trường hợp 2: Tạo muối CaCO3, Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,1 0,1 0,1 (mol)
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
0,2 0,1 (mol) => mH2O = 18,6 – 0,3 x 44 = 5,4 (g)
Ta có hệ phương trình:
0,1x = 0,3
0,05y = 5,
0,3 18 x =
ó y = công thức phân tử A: C3H6
b. Cơng thức cấu tạo có A: CH2 = CH –CH3
CH2 CH2
C H2
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ) (0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ) (0,25đ)
Gọi công thức tổng quát B CxHyOz (x, y, z Є N*)
nO2 0,3(mol); nCO2 0, 2(mol); nH O2 0,3(mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
(7)m1mO2 mCO2 mH O2 m1 4,6(gam)
=>mO B( ) 4, (0, 2.12 0,3.2) 1, 6( gam)nO B( ) 0,1(mol)
=> x:y:z = nC: nH: nO = 0,2: 0,6: 0,1 = 2:6:1
=> Công thức thực nghiệm (C2H6O)n => 6n ≤ 2.2n + => n ≤ => n =
=> B có cơng thức phân tử: C2H6O
Do B sản phẩm phản ứng thuỷ phân nên B có CTCT: CH3CH2OH
Gọi cơng thức tổng qt D CaHbOc (a, b, c Є N*)
nO2 0,6(mol); nCO2 0,6(mol); nH O2 0,6(mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
m2mO2 mCO2 mH O2 m2 18(gam)
=>mO D( ) 18 (0, 6.12 0,6.2) 9,6( gam)nO D( ) 0, 6(mol)
=> a:b:c = nC: nH: nO = 0,6: 1,2: 0,6 = 1:2:1
=> Công thức thực nghiệm (CH2O)k
Gọi công thức tổng quát A CmHnOp (m, n, p Є N*)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mAmHO2 mBmD mH O2 m1m2 mA 4, 18 19 3, 6( gam) =>mH O2 0, 2(mol)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:
mC(A) = mC(B) + mC(D) = 0,2.12 +0,6.12 = 9,6(g) => nC = 0,8 (mol)
mH(A) = mH(B) + mH(D) - mH H O( ) = 0,6 + 1,2 - 2.0,2= 1,4(g) => nH = 1,4 (mol) mO(A) = 19 – mC(A) + mH(A) = 19 - 0,8.12 - 1,4= 8(g) => nO = 0,5 (mol)
m:n:p = nC : nH : nO = 0,8 : 1,4 : 0,5 = : 14 :
Do A có Cơng thức phân tử trùng với cơng thức đơn giản CTPT A: C8H14O5
nA = 0,1 (mol); nB = 0,1 (mol)
nH O2 0, 2(mol) => n nA: H O2 :nB 0,1: 0, : 0,1 1: :1 A có nhóm chức este, thuỷ phân cho phân tử C2H5OH
D có loại nhóm chức có công thức thực nghiệm (CH2O)k D sản phẩm
của phản ứng thuỷ phân => k= => D có cơng thức phân tử C3H6O3
Hs viết CTCT chất
(0,25đ)
Câu 5 4 đ
Gọi công thức tổng quát oxit sắt FxOy ( x, y N*)
PTHH: 4FeCO3 + O2 o
t
2Fe2O3 + 4CO2 (1) 2FxOy +
3 )
( )
2 x y
O2
o
t
xFe2O3 (2)
2 ( )2
8 3,94
0,05( ); 0,3 0,1 0,03( ); 0,02( )
160 197
Fe O Ba OH BaCO
n mol n mol n mol
Cho CO2 vào dung dịch Ba(OH)2
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 (3)
Có thể: 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (4) Trường hợp 1: Xảy phản ứng 1, 2,
Theo PT(1), (3): nFeCO3 nCO2 nBaCO3 0, 02(mol)
Theo (1): 3
0,01( )
Fe O FeCO
n n mol
Þ nFe O pu2 3( 2) 0,05 0,01 0,04( mol)
(0,25đ) (0,25đ)
(0,25đ)
(0,25đ)
(8)Theo PT(2):
2 0,08
0,04 ( )
x y
Fe O Fe O
n n mol
x x x
Theo ra: mhỗn hợp = mFeCO3mFe Ox y 9, 28(gam) 0,08
0,02 116 (56 16 ) 9, 28 16
( )
31
x y
x x
loai y
Þ
Trường hợp 2: Xảy phản ứng 1, 2, 3, Theo PT (3): nCO2 nBaCO3 0, 02(mol)
2( 4)
2
2(0,03 0,02) 0, 02( ) 0, 04( )
CO
CO
n mol
n mol
Þ
Theo PT(1), (3): nFeCO3 nCO2 0,04(mol)
(0,25đ)
(0,25đ)
(02,5đ) (0,25đ)
Theo (1): 3
0,02( )
Fe O FeCO
n n mol
Þ nFe O2 3( 2) 0,05 0, 02 0,03( mol)
Theo PT(2):
2 0,06
0,03 ( )
x y
Fe O Fe O
n n mol
x x x
Theo ra: mhỗn hợp =
9, 28( )
x y
FeCO Fe O
m m gam
0,06
0,04 116 (56 16 ) 9, 28
3; 4
x y
x x
x y
y
Þ Þ
Vậy công thức oxit sắt Fe3O4 ( sắt từ oxit) Cho 9,28 gam hỗn hợp A vào dung dịch HCl dư
FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O (5)
0,04 0,04
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (6)
0,02 0,02 0,04
Dung dịch B gồm: FeCl2 0,06 mol; FeCl3 0,04 mol; HCl dư
Cho khí Cl2 = 0,02 (mol) vào dung dịch B
2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 (7)
0,04 0,02 0,04 (mol)
Dung dịch D có chứa: nFeCl3 0,08(mol); nFeCl2 0,02(mol) 2FeCl3 + Cu CuCl2 + 2FeCl2 (8)
0,08 0,04 (mol)
(9)a) nSO
2
nH
2SO4
=0,375
0,75 =
1
Þ Cu + 2H2SO4đặc ⃗t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O
b) nSO
2
nH
2SO4
=0,75
0,75=1
Þ Na2SO3 + H2SO4 ⃗ Na2SO4 + SO2 + H2O
c) nSO
2
nH2SO4
=1,125
0,75 =
Þ S + 2H2SO4đặc ⃗t
0
3SO2 + 2H2O
d) nSO
2
nH
2SO4
= 1,5
0,75=2
Þ 2NaHSO3 + H2SO4 ⃗ Na2SO4 + 2SO2 + H2O
Chú ý: Học sinh chọn chất khác viết phương trình hóa học đúng, cho điểm tối đa tương ứng
(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)
(1) (2) (3)
Sự phân hủy nước.
Lắp thiết bị phân hủy nước hình (1) Khi cho dòng điện chiều qua nước (đã có pha thêm dung dịch axit sunfuric để làm tăng độ dẫn điện nước), bề mặt hai điện cực (Pt) xuất bọt khí Các khí tích tụ hai đầu ống nghiệm thu A B Đốt khí A, cháy kèm theo tiếng nổ nhỏ, H2 Khí B làm cho tàn đóm đỏ bùng cháy, khí oxi Sự tổng hợp nước:
Cho nước vào đầy ống thủy tinh hình trụ Cho vào ống thể tích khí hiđro thể tích khí oxi Mực nước ống vạch số (hình (2)) Đốt tia lửa điện hỗn hợp hi đro oxi nổ Mức nước ống dâng lên Khi nhiệt độ ống nhiệt độ bên mực nước dừng lại vạch chia số (Hình (3)), khí cịn lại làm tàn đóm bùng cháy oxi
Xác định thành phần định lượng H2O
Từ kiện thí nghiệm ta có phương trình hóa học tạo thành H2O
2H2 + O2 2H2O
Do tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol nên ta có
nH2:nO2 = 2:1 mH2:mO2 = 4:32 = 1:8 Vậy phần trăm khối lượng nguyên tố
(10)%H =
1*100%
11,1%