2) Cho 1,00 gam kim loaïi M tinh khieát taùc duïng hoaøn toaøn vôùi löôïng vöøa ñuû dung dòch axit sunfuric loaõng thì thu ñöôïc 0,40 lít khí H2 (ñieàu kieän tieâu chuaån). Khi cho 14 g[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC- ĐAØO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS NĂM HỌC 2003-2004 KHÁNH HỊA Mơn : HỐ HỌC (VỊNG 1)
- Ngày thi : 11 tháng 02 năm 2004
ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm : 150 phút SBD: /P BẢNG A (Không kể thời gian phát đề) GT1: - GT2 :
( Học sinh dự thi bảng B khơng làm câu có dấu (*)
Câu : 5,00 điểm
1) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M đủ để hấp thụ hết 5,6 lit CO2 (đktc) để thu dung dịch hỗn hợp hai muối Na2CO3 NaHCO3 có tỉ lệ mol :
*2) Trong bình kín chứa 500 mol hỗn hợp khí gồm N2 H2 theo tỉ lệ : Với điều kiện thích hợp, hai khí tác dụng tạo thành 50 mol NH3
a) Tính hiệu suất phản ứng tạo thành NH3
b) Lấy tồn lượng NH3 tạo thành điều chế lit dung dịch NH3 25% (d = 0,907 g/l)
Câu : 5,50 điểm
* 1) Hòa tan m1 gam Na vào m2 gam H2O, thu dung dịch B có tỉ khối d Hãy : a) Tính nồng độ % dung dịch B theo m1 m2
b) Tính nồng độ mol dung dịch B theo m1 , m2 d.
2) Cho dung dịch natri hiđroxit , axit clohiđric Viết phương trình phản ứng (nếu có) với : CO2 ; CO ; Fe3O4 ; Al2O3 ; SiO2 ; P2O5 ; BaO
Câu : 5,00 điểm
1) Có hai cốc riêng biệt chứa dung dịch Na2CO3 HCl Tổng khối lượng cốc hóa chất đựng mA Trộn dung dịch hai cốc với lắc đều, sau thời gian đủ lâu, cân hóa chất hai cốc đựng, khối lượng tổng cộng mB
a) Hãy xét mối tương quan có hai trị số mA mB Giải thích chứng minh phản ứng hóa học mối tương quan
b) Có thể xảy mA < mB không ? Tại ?
2) Cho 1,00 gam kim loại M tinh khiết tác dụng hoàn toàn với lượng vừa đủ dung dịch axit sunfuric lỗng thu 0,40 lít khí H2 (điều kiện tiêu chuẩn) Khi cho 14 gam M tác dụng hoàn toàn với lượng vừa đủ dung dịch axit sunfuric lỗng, nồng độ 24,5% , đun nóng, thu dung dịch A Khi làm lạnh hoàn toàn A thấy có 55,53gam tinh thể ngậm nước muối sunfat kim loại M kết tinh lắng xuống Biết nồng độ muối sunfat khan dung dịch bão hịa nhiệt độ 30Cù 13,53% Hãy xác định :
a) Kim loại M
b) Công thức muối kim loại M kết tinh ngậm nước Câu : 4,50 điểm
(2)2) Có hỗn hợp A (gồm MgO + CaO) hỗn hợp B (gồm MgO + Al2O3) , hai hỗn hợp A B có khối lượng 9,6 gam Cho A B tác dụng với 100ml dung dịch HCl 19,87% (d=1,047g/ml) Số gam MgO B 1,125 lần số gam MgO A
a) Tính thành phần % khối lượng chất A Tính nồng độ % chất dung dịch sau A tan hết dung dịch HCl, biết sau cho tác dụng với Na2CO3 thể tích khí thu 1,904lit (đktc)
*b) B có tan hết dung dịch HCl khơng ?
(3)
SỞ GIÁO DỤC- ĐAØO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS KHÁNH HÒA NĂM HỌC 2003-2004
ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHÍNH THỨC (BẢNG A)
Mơn : HỐ HỌC (VỊNG 1)
Câu : 5,00 điểm
Giải 1.1) Theo định luật bảo tồn khối lượng, ta có :
2
5,6 22,4
CO C
n n
= 0,25 mol 0,25điểm
Theo đề ta có :
7 0,25
10 Na CO
n
= 0,175 mol 0,50điểm
3 0,25 10 NaHCO n
= 0,075 mol 0,50điểm
Dựa vào phương trình : CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH = NaHCO3 0,50điểm
ta tính số mol NaOH phải dùng : 0,425 ==>
V (ddNaOH) = 0,425 : 0,5 = 0,85 lit 0,50điểm
Giải 1.2) : Phương trình phản ứng :
N2 + 3H2 = 2NH3 0,25điểm
* Số mol N2 hỗn hợp = 100 mol 0,50điểm
* Số mol H2 hỗn hợp = 400 mol 0,50điểm
Theo phương trình phản ứng số mol H2 dư, số mol NH3 tạo thành 200 mol 0,50điểm Nhưng thực tế hiệu suất đạt : 50 : 200 = 0,25 = 25% 0,50điểm
Thể tích dung dịch NH3 điều chế :
V = (50.17.100) / 0,907.25 = 3748,62 ml = 3,749 lit dung dịch NH3 25% 0,50điểm
Câu : 5,50 điểm
Giải 2.1) : Phương trình phản ứng : 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 0,25
điểm
a) Số mol Na =
1 23 m
==> soá mol H2 =
1 46 m
==> lượng dung dịch B = m1 + m2 -
1 23 m = 22 23 23
m m
; 02,5
điểm
lượng NaOH =
1 40
23 m
==> C% =
1
1
40 .100
22 23
m
m m 0,50
điểm
b) Thể tích B :
1
22 23 ( )
23
m m ml
d
==> CM =
1
1
.1000
22 23
m d
m m 0,50
điểm
(4)1) Với CO2 : Tùy thuộc lượng NaOH mà xảy phản ứng :
CO2 + NaOH = NaHCO3 0,25
điểm
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 0,25
điểm
2) Với Fe3O4 :
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + FeCl3 + 4H2O 0,50
điểm
3) Với Al2 O3 :
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 0,50
điểm
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O 0,25
điểm 4) Với SiO2 :
SiO2 + NaOH = NaHSiO3 0,50
điểm
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 0,25
điểm 5) Với P2O5 :
P2O5 + 2NaOH + H2O = 2NaH2PO4 0,25
điểm
P2O5 + 4NaOH = 2Na2HPO4 + H2O 0,25
điểm
P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O 0,25
điểm 6) Với BaO :
BaO + 2HCl = BaCl2 + H2O 0,25
điểm
7) CO khơng tác dung với HCl ; NaOH 0,50
điểm
Câu : 5,00 điểm
Giải 3-1):
1) a/ Có thể xảy hai trường hợp sau :
* Trường hợp : mA > mB xảy phản ứng : Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2 ↑
lượng CO2 ↑ làm giảm khối lượng chất sau phản ứng
0,25 điểm
* Trường hợp : mA = mB xảy phản ứng : Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3 0,25 điểm
không có chất khỏi hệ phản ứng nên khối lượng trước sau phản ứng Cả hai trường hợp phù hợp với định luật bảo tồn khối lượng
(5)Giải 3-2) :
1) Phương trình phản ứng : 2M + nH2SO4 = M2(SO4)n + n H2 0,25 điểm
Từ ta có :
1 0,4 22,4
2 22,4 0,8
n M
M n = 28n 0,50
điểm
n = thích hợp ==>, M = 56 Kim loại Fe (sắt) 0,50 điểm
2) Phương trình phản ứng : Fe + H2SO4 = Fe(SO4) + H2 0,25
điểm
Số mol Fe = 14/56 = 0,25 (mol) = soá mol FeSO4 0,50
điểm
Số mol H2SO4 tác dụng vừa đủ 0,25 mol (24,5gam) , nên khối lượng dung dịch axit 24,5%
laø : 100gam 0,50
điểm
Khối lượng dung dịch sau phản ứng : 100 + 14 - 0,25.2 = 113,5gam 0,25 điểm
Khối lượng dung dịch bão hòa 30C : 113,5 - 55,53 = 57,97 gam 0,25
điểm
Gọi số mol FeSO4 dung dịch bão hòa x, theo ta có :
152 .100 13,15 57,97
x
Từ tính x = 0,05 mol 0,50
điểm
Số mol FeSO4 tinh thể ngậm nước tách : 0,25 - 0,05 = 0,2 mol Khối lượng mol tinh thể ngậm nước : 55,53 : 0,2 = 277,65 278 gam
Vậy công thức muối kết tinh ngậm nước : FeSO4.7H2O 0,75 điểm
Caâu : 4,50 điểm
Giải 4-1) : Điều chế (Na2CO3) tinh khiết :
Cách : Chia dung dịch NaOH thành phần 0,75
điểm
Phần : sục khí CO2 dư vào , tạo thành NaHCO3 : CO2 + NaOH = NaHCO3
Phần : trộn với NaHCO3 vừa điều chế : NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O Cô cạn, thu Na2CO3 tinh khiết
Cách : Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaOH : 0,75
điểm
CO2 + NaOH = NaHCO3
(6)NaHCO3 t C0 Na2CO3 + H2O + CO2 Giaûi 4-2) :
a1) Gọi a , b số mol MgO , CaO hỗn hợp A, :
mA = 40a + 56b = 9,6 hay 5a + 7b = 1,2 (1) 0,25
điểm
A tan hết dung dịch HCl Dung dịch thu có chứa HCl dư cho dung dịch tác dụng với Na2CO3 có khí CO2 bay : 2HCl (dư) + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2
n (CO2) = 1,904 : 22,4 = 0,085 mol ==> nHCl (dư) = 0,17 mol 0,25 điểm
nHCl (ban đầu) =
100.1,047.19,87
100.36,5 = 0,57 mol
==> nHCl (pư với A) = 0,57 - 0,17 = 0,40 mol 0,25
điểm
Các phương trình phản ứng cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl :
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
a 2a
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O 0,25
điểm
b 2b
nHCl = 2(a + b) = 0,40 ====> a + b = 0,20 (2) Giải hệ (1) (2) ta : a = b = 0,1 mol
Vậy : %khối lượng MgO = 41,67% 0,25
điểm
%khối lượng CaO = 58,33% 0,25
điểm
a2) Tính nồng độ % chất dung dịch :
Dung dịch thu sau phản ứng A HCl chứa : 0,1mol MgCl2 ; 0,1 mol CaCl2
0,17 mol HCl dö 0,25
điểm
Vì phản ứng hịa tan A dung dịch HCl khơng tạo kết tủa khí nên :
mdd = mddHCl + mA = 100.1,047 + 9,6 = 114,3 gam 0,25
điểm
Từ tính : C% MgCl2= 8,31% C% CaCl2 = 9,71%
C% HCl = 5,43% 0,25
điểm
b) Vì số mol tỉ lệ với khối lượng, nên có : mMgO (B) = 1,125 mMgO (A) có số mol : nMgO (B) = 1,125 nMgO (A) = 1,125 x 0,1 = 0,1125 mol
mMgO (B) = 40.0,1125 = 4,5 gam ===> mAl2O3 (B) = 5,1 gam
==> nAl2O3 (B) = 0,05 mol 0,25
(7)Để biết hỗn hợp B có tan hết dung dịch HCl hay khơng, ta tính số mol HCl cần để hịa tan hết B, sau so với số mol HCl ban đầu
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O 0,1125 0,225 0,1125
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
0,05 0,30 0,10
Số mol HCl cần dùng : 0,225 + 0,30 = 0,525 mol Số mol HCl ban đầu = 0,57 mol
Vậy B tan hết dư HCl = 0,045 mol 0,50
điểm
(8)-SỞ GIÁO DỤC- ĐAØO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS NĂM HỌC 2003-2004 KHÁNH HỊA Mơn : HỐ HỌC (VỊNG 2)
- Ngày thi : 12 tháng 02 năm 2004
ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm : 150 phút SBD: /P BẢNG A (Không kể thời gian phát đề) GT1: - GT2 :
(Thí sinh dự thi bảng B khơng làm câu có dấu (*)
Câu : (3,50 điểm)
1) Hãy chứng minh 1đvC =
1
N gam (N số Avogađrô) suy trị số gần N Biết
rằng, cấu tạo hạt nhân nguyên tử 12C gồm proton notron ; khối lượng proton gần bằng 1,6726.10-24 gam, khối lượng notron gần 1,6742.10-24 gam.
2) Từ gam Cacbon điều chế lượng tối đa lít CO (ở điều kiện tiêu
chuẩn)
Câu : (5,50 điểm)
1) Người ta điều chế Cl2 cách cho HCl đặc, dư tác dụng với m1 gam MnO2 , m2 gam KMnO4 , m3 gam KClO3 , m4 gam K2Cr2O7 sở phản ứng sau :
MnO2 + HCl -> MnCl2 + Cl2 + H2O (1)
KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O (2)
KClO3 + HCl -> KCl + Cl2 + H2O (3)
K2Cr2O7 + HCl -> KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O (4) a) Cân phương trình phản ứng
b) Tính tỷ lệ m1 : m2 : m3 : m4 trường hợp lượng Cl2 thu theo cách
c) Nếu m1 = m2 = m3 = m4 trường hợp thu nhiều Cl2 ; trường hợp nào (yêu cầu khơng tính tốn cụ thể để trả lời)
*2) Có hỗn hợp gồm khí : khí A khí B
- Nếu trộn số mol A B có d1 (hh/H2) = 15 - Nếu trộn khối lượng A B có d2 (hh/O2) =
11 15
Tìm khối lượng mol A B Câu 3: (5.50 điểm)
1) Có ống nghiệm, ống chứa dung dịch muối (không trùng kim loại gốc axit) : clorua , sunfat , nitrat , cacbonat kim loại Ba , Mg , K , Pb
a- Hỏi ống nghiệm chứa dung dịch muối ? b- Nêu phương pháp nhận biết ống nghiệm
*2) Trong ống nghiệm đựng dung dịch riêng biệt ký hiệu A , B , C , D , E chứa N2CO3 , HCl , BaCl2 , H2SO4 , NaCl
(9)+ Đổ A vào C có khí bay + Đổ B D có kết tủa
Hãy xác định ống chứa chất chất nói giải thích Câu : (5,50 điểm)
Nung m1 gam Cu với m2 gam O2 thu chất rắn A1 Đun nóng A1 m3 gam H2SO4 98% , sau tan hết A1 thu dung dịch A2 khí A3
Hấp thụ tồn khí A3 200ml dung dịch NaOH 0,15M tạo dung dịch chứa 2,30 gam muối
Khi cô cạn dung dịch A2 thu 30,00 gam tinh thể CuSO4.5H2O.
Nếu cho A2 tác dụng hết với 300 ml dung dịch NaOH 1M tạo lượng kết tủa nhiều
Viết phương rình phản ứng tính m1 , m2 , m3
-Ghi : Học sinh sử dụng bảng hệ thống tuần hồn Mendeleep Giáo viên coi thi khơng giải thích thêm.
(10)KHÁNH HÒA NĂM HỌC 2003-2004 ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHÍNH THỨC (BẢNG A)
Mơn : HỐ HỌC (VỊNG 2) Câu : 3,50 điểm
Giải 1/1 :
a) mol nguyên tử có N nguyên tử mol nguyên tử cacbon 12C có 12 gam Khối lượng nguyên tử Cacbon có
12
N gam 0,75
điểm
Vậy : 1đvC =
1
12khối lượng nguyên tử C
=
12 1.
12 gam
N N 1,00
điểm
gần : 1đvC = 1,67.10-24 gam
b) Khối lượng nguyên tử cacbon gần khối lượng proton + khối lượng notron mC = 6.1,6726.10-24 + 6.1,6742.10-24
= 20,0808.10-24 gam
1 mol nguyên tử cacbon 12C có 12 gam hay N ngun tử C có 12gam.
Vậy : N = 24
12 20,0808.10
g g
6.1023 1,00
điểm Giải 1/2 :
Để điều chế lượng tối đa CO từ gam C,chỉ có phương pháp : Cho gam C tác dụng với CO2 thu lượng CO theo phản ứng : C + CO2 = 2CO
Và thể tích CO thu 22,4 lit (đktc) (= 1mol) 0,75 điểm
Caâu : (5,50 điểm)
Giải 2/1 :
a) Cân phương trình phản ứng : 1,00
điểm
MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + Cl2 + 2H2O (1)
2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O (2) KClO3 + 6HCl -> KCl + 3Cl2 + 3H2O (3)
K2Cr2O7 + 14HCl -> 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O (4)
b) Tính khối lượng phân tử :
(11)Giả sử trường hợp điều chế mol Cl2 , ta có tỷ lệ : m1 : m2 : m3 : m4 = M1 :
2 5M2 :
1 3M3 :
1
3M4 = 87 : 63,2 : 40,83 : 97,67 0,75
điểm
c) Căn vào tỷ lệ khối lượng câu (a) ta thấy điều chế mol Cl2 từ KClO3 bé Do lượng m1 = m2 = m3 = m4 trường hợp KClO3 cho nhiều Cl2 K2Cr2O7 cho Cl2
0,75 điểm
Giải 2/2 :
Ta có hỗn hợp I
amolA amolB
M = aMA2aaMB = x 15 = 30 > MA + MB = 60 ñvC (1) 0,75
điểm
Ta có hỗn hợp II
mgamA mgamB
M =
2
A B
m
m m
M M = 32 x (11/15) = 35215 >
1
A B
M M =
2 352
15
A B
A B
M M
M M 0,75
điểm
Thay (1) vào ta có : MA.MB = 704 (2) 0,50
điểm
Từ (1) (2) ==> MA , MB nghiệm phương trình :
M2 - 60 M + 704 = (3) 0,50
điểm
Giải phương trình (3) ta nghiệm : : MA = 16 ; MB = 44 (gam/mol)
hoặc : MA = 44 ; MB = 16 (gam/mol) 0,50
điểm
Câu : (5,50 điểm)
Giải 3/1 :
a) Theo tính tan muối dung dịch muối :
BaCl2 , Pb(NO3)2 , MgSO4 , K2CO3 0,25
điểm
Vì : + Gốc axit CO3 tạo kết tủa với Ba , Pb , Mg -> dung dịch K2CO3 0,50 điểm
(12)+ Ba tạo kết tủa với với gốc SO4 -> dung dịch BaCl2 0,50 điểm
b) Dùng dung dịch Na2S (hoặc H2S) nhận Pb(NO3)2 -> kết tủa đen 0,50 điểm
Na2S + Pb(NO3)2 = PbS + 2NaNO3
Dùng dung dịch NaOH nhận MgSO4 -> kết tủa trắng 0,50 điểm
2NaOH + MgSO4 = Mg(OH)2 + Na2SO4
Dùng HCl nhận K2CO3 -> khí bay 0,50
điểm
2HCl + K2CO3 = 2KCl + H2O + CO2
Còn lại BaCl2 0,25
điểm
Giải 3/2 :
+ B có khả tạo kết tủa với chất A D -> B BaCl2 BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaCl
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl 0,75
điểm
+ A tạo kết tủa với B tạo khí với C -> Nếu A H2SO4 D Na2CO3 có Na2CO3 tạo khí tác dụng với axit ( trái với giả thiết)
Vậy A phải Na2CO3 D H2SO4 -> C HCl 0,75 điểm
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
+ Còn lại E NaCl 0,50
điểm
Câu : (5,50 điểm)
* Các phương trình phản ứng : 1,25
điểm
2Cu + O2 = 2CuO => A1 ( CuO Cu dư)
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2 + NaOH = NaHSO3
Nếu tạo ra2,30 gam muối Na2SO3 nguyên chất 2,30 gam NaHSO3 nguyên chất khơng thỏa điều kiện Vậy 2,3 gam hỗn hợp hai muối 0,50 điểm
Gọi số mol Na2SO3 a ; số mol NaHSO3 b Ta có : 2a + b = 0,03 (mol) = soá mol NaOH (1)
126a + 104b = 2,30 (gam) (2)
Giải hệ (1) (2) ta : a = b = 0,01 0,50
(13)==> n (SO2) = 0,02 (mol) 0,25 điểm
và n (Cu dư) = 0,02 (mol) 0,25
điểm
30,00 gam CuSO4.5H2O = 0,12 (mol) 0,25
điểm
Số mol Cu = soá mol CuSO4.5H2O = 0,12 (mol) ==> m1 = 7,68 gam (Cu) 0,75 điểm
Số mol O2 = (Số mol Cu đầu - số mol Cu dư) / = 0,05 ==> m2 = 1,6 gam (O2) 0,75 điểm
* Tính m3 :
CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 0,25
điểm
0,12 0,24
Vì phải dùng đến 300 ml NaOH 1M = 0,3 mol NaOH, nên ta thấy trước tạo kết tủa với CuSO4 có : 0,3 - 0,24 = 0,06 mol NaOH dự phản ứng trung hòa với H2SO4 theo phản ứng : H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Vậy tổng số mol H2SO4 : 0,1 + (0.02 x2) + 0,03 = 0,17 mol
Do m3 = (0,17 98 ) x 98% = 17 gam 0,75
điểm