Tài liệu Đề thi HSG Quỳ Hợp 2010-2011

UBND HUYN QU HP THI CHN HC SINH GII HUYN PHềNG GD&T LP 9, VềNG II - NM HC: 2010 - 2011 Mụn: Húa hc Thi gian: 150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Câu 1(5 đ).1/ Nêu hiện tợng xẩy ra, viết phơng trình hóa học khi: a/ Cho Na vào dung dịch CuSO 4 b/ Cho Br 2 vào dung dịch có chứa FeSO 4 và Fe 2 (SO 4 ) 3 c/ Cho từ từ Ca(OH) 2 vào dung dịch NaHCO 3 cho đến d d/ Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO 2 cho đến d 2/ Chỉ dùng thêm một hóa chất, nêu phơng pháp hóa học nhận biết các dung dịch riêng biệt sau: AlCl 3 , NaCl, MgCl 2 , H 2 SO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 . Viết phơng trình hóa học. Câu 2(5,5đ). 1/ Nêu phơng pháp tách các chất sau dây ra khỏi hỗn hợp gồm 3 chất rắn: AlCl 3 , FeCl 3 , MgCl 2 ( giữ nguyên khối lợng) 2/ Hòa tan Fe x O y vào dung dịch H 2 SO 4 đặc đun nóng (va ) thu đợc dung dịch A 1 và khí B 1 . a/ Cho khí B 1 lần lợt tác dụng với dung dịch NaOH, dung dịch Br 2 b/ Cho dung dịch A 1 tác dụng với dung dịch NaOH, lọc kết tủa nung hoàn toàn đợc chất rắn A 2 . Trộn A 2 với Al rồi nung ở nhiệt độ cao (không có không khí) đợc hỗn hợp A 3 có hai oxit trong đó có Fe n O m . Viết các phơng trình hóa học xẩy ra. Câu 3(3,5 đ). Đổ từ từ 100 gam dung dịch KHSO 4 vào 100 gam dung dịch K 2 CO 3 thu đợc 198,9 gam dung dịch ( thí nghiệm 1), Nếu đổ từ từ 100 gam dung dịch K 2 CO 3 vào 100 gam dung dịch KHSO 4 thì thu đợc 197,8 gam dung dịch (thí nghiệm 2). Tính nồng độ % của dung dịch KHSO 4 và nồng độ % của dung dịch K 2 CO 3 đã dùng ban đầu. Câu 4(6đ). Cho 7,22 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M có hóa trị không đổi. Chia hỗn hợp A làm hai phần bằng nhau. +Hòa tan hoàn toàn phần 1 vào dung dịch HCl thu đợc 2,128 lít H 2 (đktc). +Hòa tan hết phần 2 vào dung dịch HNO 3 thu đợc 1,792 lít NO duy nhất (đktc) a/ Xác định kim loại M và % khối lợng mỗi kim loại có trong A. b/ Cho 3,61 gam hỗn hợp A tác dụng với 100ml dung dịch B chứa Cu(NO 3 ) 2 và AgNO 3 , sau phản ứng thu đợc dung dịch B 1 và 8,12 gam chất rắn B 2 gồm 3 kim loại. Cho chất rắn B 2 tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 0,672 lít H 2 (đktc) Tính nồng độ mol của Cu(NO 3 ) 2 và AgNO 3 trong dung dịch B (biết các phẩn ứng xẩy ra hoàn toàn). c/ Tính thể tích khí SO 2 (đktc).sinh ra tối thiểu khi dùng dung dịch H 2 SO 4 đặc, đun nóng để hòa tan hoàn toàn 3,61 gam hỗn hợp A. Cho: Ag = 108; Cu = 64; Fe = 56; K = 39; Cl= 35,5; S = 32; O = 16; N =14; C = 12; H =1 ----------------------------------- cú 1 trang chớnh thc SBD: HƯỚNG DẪN CHẤM HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC LỚP 9 VÒNG II NĂM HỌC 2010-2011 Câu Nội dung Điểm 1.1 (2,5®) 1.2 (2,5®) a/Cho Na vào dung dịch CuSO 4 , mẫu Na nóng chảy thành giọt tròn chạy trên bề mặt dung dịch, tan dần, có khí thoát ra, trong dung dịch có kết tủa màu xanh. PTHH: 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 ↑ 2NaOH + CuSO 4 Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4 b/ Màu Br 2 nhạt dần, dung dịch màu vàng nâu đậm dần lên PTHH: 6FeSO 4 + 3Br 2 2FeBr 3 + 2Fe 2 (SO 4 ) 3 c/ Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng, lượng kết tủa tăng dần PTHH: Ca(OH) 2 + NaHCO 3 CaCO 3 ↓ + NaOH + H 2 O d/ Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa tăng dần đến tối đa, sau đó tan ra cho đến hết PTHH: HCl + NaAlO 2 + H 2 O Al(OH) 3 ↓+ NaCl Al(OH) 3 + 3HCl AlCl 3 + 3H 2 O Dùng dung dịch Ba(OH) 2 cho vào từ từ cho đến dư thấy có kết tủa trắng rồi tan dần ra đó là dung dịch AlCl 3 . Có kết tủa và khí bay ra là dung dịch (NH 4 ) 2 SO 4 , có kết tủa trắng là hai dung dịch MgCl 2 và H 2 SO 4 (1), không có hiện tượng gì là NaCl. PTHH: 4Ba(OH) 2 + 2AlCl 3 Ba(AlO 2 ) 2 + 3 BaCl 2 + 4 H 2 O Ba(OH) 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 BaSO 4 ↓ + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O Ba(OH) 2 + MgCl 2 Mg(OH) 2 ↓ + BaCl 2 Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 ↓ + 2H 2 O Lọc lấy hai kết tủa của nhóm (1) là Mg(OH) 2 , BaSO 4 lần lượt cho vào hai dung dịch H 2 SO 4 , MgCl 2 . Nếu dung dịch nào làm một trong hai kết tủa tan ra thi đó là dung dịch H 2 SO 4 , còn lại là dung dịch MgCl 2 . PTHH: H 2 SO 4 + Mg(OH) 2 MgSO 4 + 2H 2 O 0,75 0,50 0,50 0,75 0,75 1,0 0,50 0,25 2.1 (3,5đ) Cho hỗn hợp vào H 2 O, cho dung dịch NaOH dư vào, lọc lấy kết tủa gồm Fe(OH) 3 , Mg(OH) 2 , phàn dung dịch có NaAlO 2 và NaOH dư. PTHH: AlCl 3 + 4NaOH NaAlO 2 +3NaCl + 2H 2 O FeCl 3 + 3NaOH Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl MgCl 2 + 2NaOH Mg(OH) 2 ↓ + 2NaCl Sục khí CO 2 dư vào phần dung dịch, lọc lấy kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch ta được AlCl 3 . PTHH: NaAlO 2 + CO 2 + 2H 2 O Al(OH) 3 ↓ + NaHCO 3 NaOH + CO 2 NaHCO 3 Al(OH) 3 + 3HCl AlCl 3 + 3H 2 O Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp Fe(OH) 3 và Mg(OH) 2 ta được MgO và Fe 2 O 3 , dẫn H 2 dư đi qua hỗn hợp rắn ta được Fe và MgO. Sau đó cho Fe và MgO vào dung dịch H 2 SO 4 đặc nguội dư, lọc lấy phần không tan là Fe, cho Fe tác dụng với Cl 2 dư ta được FeCl 3 . Phần dung dịch có MgSO 4 , cho dung dịch Na 2 CO 3 dư vào lọc lấy kết tủa MgCO 3 cho vào dung dịch HCl dư cô cạn dung dịch ta được MgCl 2 . 1,0 0,50 1,0 PTHH: 2 Fe(OH) 3  → 0 t Fe 2 O 3 + 3 H 2 O Mg(OH) 2  → 0 t MgO + H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2  → 0 t 2Fe + 3H 2 O 2Fe + 3Cl 2  → 0 t 2FeCl 3 MgO + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O MgSO 4 + Na 2 CO 3 MgCO 3 ↓ + Na 2 SO 4 MgCO 3 + 2HCl MgCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑ 1,0 2.2 (2,0đ) Các PTHH: 2 Fe x O y +(6x-2y)H 2 SO 4  → 0 t xFe 2 (SO 4 ) 3 + (3x-2y)SO 2 ↑ + (6x-2y)H 2 O SO 2 + NaOH NaHSO 3 hoặc SO 2 + 2NaOH Na 2 SO 3 + H 2 O SO 2 + Br 2 + 2H 2 O H 2 SO 4 + 2HBr Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 2Fe(ỌH) 3  → 0 t Fe 2 O 3 + 3H 2 O 3nFe 2 O 3 + (6n-4m)Al  → 0 t (3n – 2m)Al 2 O 3 + 6Fe n O m 0,50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 3. (3,5đ) m dd thí nghiệm 2 < m dd thí nghiệm 1 -> 2 2 TNm CO > 1 2 TNm CO 025,,005,0 22 =>= COCO nn Suy ra tử thí nghiệm 1 lượng KHSO 4 đã hết và KHCO 3 còn dư Gọi số mol KHSO 4 là a, gọi số mol K 2 CO 3 là b Ta có thí nghiệm 1: KHSO 4 + K 2 CO 3 KHCO 3 + K 2 SO 4 b b b b KHSO 4 + KHCO 3 K 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O ( a - b) (a – b) (a – b) = 0,025(1) a < 2b a/2 <b Thí nghiệm 2. K 2 CO 3 + 2KHSO 4 2K 2 SO 4 +CO 2 ↑ + H 2 O Ví a/2 < b K 2 CO 3 dư a/2 a a a/2 = 0,05 a/2 = 0,05 a = 0,1 Thay vào (1) ta có 0,1 – b = 0,025 b = 0,075 %6,13%100. 100 136.1,0 % 4 == KHSO C %35,10%100. 100 138.075,0 % 32 == COK C 0,50 0,50 0,75 0,75 0,25 0,75 4a (2,5đ) Gọi x, y là số mol Fe, M trong 1/2 hỗn hợp A, nửa hỗn hợp A = 61,3 2 22,7 = g Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 ↑ x 2x x x Gọi hóa trị của M là n với 0 <n ≤ 3, n nguyên 2M + 2nHCl 2MCl n + nH 2 ↑ y ny ny/2 Fe + 4HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO↑ + 2H 2 O x 4x x x 3M + 4nHNO 3 3M(NO 3 ) n + nNO↑ + 2n H 2 O y yn/3 0,50 0,50 x + 095,0 4,22 128,2 2 == ny 2x + ny = 0,19 x + 08,0 4,22 792,1 3 == ny 3x + ny = 0,24 x = 0,05 và ny = 0,09 hay y = 0,09/n Mặt khác ta có 0,05.56 + 61,3. 09.0 = M n M = 9n Nghiệm duy nhất đúng khi n = 3 và M = 27(Al) . y = 0,03 %56,77%100. 61,3 56.05.0 % == Fe % Al = 100% - 77,56% = 22,44% 0,50 0,50 0,50 4b (2,5đ) Vì Al hoạt động mạnh hơn Fe nên B 2 gồm Cu, Ag, Fe dư Nếu Al chưa phản ứng với Cu(NO 3 ) 2 thì: Al + 3AgNO 3 Al(NO 3 ) 3 + 3Ag↓ (1) AlAg nn 3 ≥ nAg 09,0 ≥ mAg > 8,12 (Sai) Al có phản ứng với Cu(NO 3 ) 2 2Al + 3Cu(NO 3 ) 2 3Cu↓ + 2Al (NO 3 ) 3 (2) Có thể có Fe + Cu(NO 2 ) 2 Fe(NO 3 ) 2 + Cu↓ (3) Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 ↑ 0,03 0,03 Fe đã phản ứng (3) là 0,02mol nCu ở phương trình (3) là 0,02 mol mAg + mCu (2) = 8,12 – 0,03.56 – 0,02.64 = 5,16(g) Gọi số mol Al ở (1) là x và (2) là y ta có: a + b = 0,03 a = 0,01 108.3a + 64.1,5b = 5,16 b = 0,02 03,03.01,0 3 ( == NOAg n (mol) 05,002,0 2 3 .02,0 23 )( =+= NOCu n (mol) )(3,0 1,0 03,0 3 MC AgNO M == )(5,0 1,0 05,0 23 )( MC NOCu M == 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 4c (1,0đ) PTHH 2Al + 6H 2 SO 4  → 0 t Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O 0,03 0,045 Để có SO 2 tối thiểu thì phải có phương trình chuyển Fe 2 (SO 4 ) 3 sang FeSO 4 2Fe + 6H 2 SO 4  → 0 t Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O z 3z z/2 1,5z Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 3FeSO 4 z/2 z/2 z+z/2= 0,05 1,5z = 0,05 )(28,21)05,0045,0.(4,22 2 lV SO =+= 0,50 0,50 . UBND HUYN QU HP THI CHN HC SINH GII HUYN PHềNG GD&T LP 9, VềNG II - NM HC: 2010 - 2011 Mụn: Húa hc Thi gian: 150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Câu. 3 đã dùng ban đầu. Câu 4(6đ). Cho 7,22 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M có hóa trị không đổi. Chia hỗn hợp A làm hai phần bằng nhau. +Hòa tan hoàn toàn