phản ứng hoàn toàn thu được 15,68 gam chất rắn B gồm hai kim loại.. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp X so với hiđro.[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC ĐAKPƠ Trường THCS Mạc Đĩnh Chi
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học : 2007 - 2008
Môn : Hoá học
Thời gian : 150 phút ( Không kể thời gian giao đề )
Câu 1: (2 điểm) Hồn thành phương trình sau: FeS2 + O2 ⃗t0 (A) ↑ + (B)
(B) + H2 ⃗t0 (C) + (D)
(A) + H2S ❑⃗ (E) ↓ + (D)
(E) + (C) ⃗t0 (F)
(F) + HCl ❑⃗ H2S ↑ + (G) (G) + NaOH ❑⃗ (H) ↓ + (I) (H) + O2 + H2O ❑⃗ (K)
(K) ⃗t0 (B) + (D)
A, B, C, D, E, F, G, H, I, K chất vô
Câu 2:( 2điểm )
Cho 8,3 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại Fe Al vào 200ml dung dịch CuSO4
1,05M phản ứng hoàn toàn thu 15,68 gam chất rắn B gồm hai kim loại Tính thành phần % khối lượng kim loại hỗn hợp A
Câu 3:( điểm )
Khử 3,48 gam oxit kim loại M cần dùng 1,344 lít H2 ( đktc) Tồn
lượng kim loại M thu cho tác dụng với dung dịch HCl dư, cho 1,008 lít khí H2
(đktc) Tìm kim loại M oxit M
Câu 4:(2điểm )
Cho 5,6 lit hỗn hợp X gồm N2 CO2 (đktc) chậm qua lít dung dịch Ca(OH)2
0,02M để phản ứng xảy hoàn toàn, thu gam kết tủa Tính tỉ khối hỗn hợp X so với hiđro
Câu 5:( 2điểm)
X quặng Hematit chứa 60% Fe2O3
Y quặng mahetit chứa 69,9% Fe3O4
a) Từ quặng X Y điều chế sắt kim loại
b) Cần trộn X, Y theo tỉ lệ khối lượng để quặng Z mà từ quặng Z điều chế 0,5 gang chứa 4% cacbon
c) Cần kg hỗn hợp chứa 32%F2O3, 67%Fe, 1%C để luyện gang chứa 4%
cacbon lò Mactanh nhằm thu loại thép chứa % cacbon Biết trình luyện thép cacbon bị cháy thành CO
Cho biết ( Fe = 56 ; Al = 27 ; Cu = 64 ; S= 32 ; O= 16 ;H = 1; N= 14 ; C= 12 ; Cl= 35,5 ; Ca = 40 )
-Học sinh sử dụng máy tính bỏ túi,
(2)ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM Câu 1:
(1) 4FeS2 + 11O2 ⃗t0 8SO2 ↑ + 2Fe2O3 (0,25đ)
(A) (B)
(2) 2Fe2O3 + 3H2 ⃗t0 4Fe + 3H2O (0,25đ)
(B) (C) (D) (3) SO2 + 2H2S ❑⃗ 3S ↓ + 2H2O
(0,25đ)
(A) (E) (D)
(4) S + Fe ⃗t0 FeS (0,25đ)
(E) (C) (F)
(5) FeS + 2HCl ❑⃗ H2S ↑ + FeCl2 (0,25đ) (F) (G)
(6) FeCl2 + 2NaOH ❑⃗ Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl (0,25đ)
(G) (H) (I)
(7) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ❑⃗ 4Fe(OH)3 (0,25đ)
(H) (K)
(8) 2Fe(OH)3 ⃗t0 Fe2O3 + 3H2O (0,25đ)
(K) (B)
Câu 2:
Đặt x,y số mol Al Fe
2Al + 3CuSO4 ❑⃗ Al2(SO4)3 + 3Cu ↓
x 1,5x 0,5x 1,5x (0,25đ) Fe + CuSO4 ❑⃗ FeSO4 + Cu ↓
y y y y (0,25đ) Vì Al hoạt động Fe, sản phẩm tạo thành gồm hai kim loại nên Al hết, Fe dư Cu sau phản ứng
nCuSO4=
1,05 200
1000 =0,21(mol)⇒nCu=0,21 mol (0,25đ)
mCu=0,21 64=13,44(gam)
mFe(du)=15,68−13,44=2,24(gam) (0,25đ)
mFe Al phản ứng = 8,3 – 2,24 = 6,06 (gam) (0,25đ)
Vậy ta có : 27x + 56y = 6,06 (1)
1,5x + y = 0,21 (2) (0,25đ) Giải (1) (2) ta x = 0,1, y = 0,06
mFe (phản ứng) = 0,06 56 = 3,36 (gam)
mFe = 3,36 + 2,24 = 5,6 gam (0,25đ)
%mFe = 5,68,3.100=67,47 %
%mAl = 100 = 67,47 = 32,53% (0,25đ)
(3)MxOy + yH2 ⃗t0 xM + yH2O (0,25đ)
Số mol khí H2 cần dùng nH2=
1,344
22,4 =0,06(mol) (0,25đ)
Khối lượng M MxOy mM=3,48−(0,06x16)=2,52(gam)
(0,25đ)
2M + 2nHCl ❑⃗ 2MCln + nH2 ↑
2M n mol 2,52gam nH2=1,008
22,4 =0,045 mol
(0,25đ)
Vậy ta có : 2M 0,045 = 2,52n
⇒M= 2,52n
2 0,045=28n (0,25đ)
Lập bảng :
n
M 28 56 84 112 (0,25đ) Vậy n = M = 56 suy Fe
MxOy + yH2 ⃗t0 xM + yH2O
y mol x mol
0,06mol 562,52=0,045 (0,25đ)
Ta có : xy=0,045
0,06 =
4 chọn x = 3, y =
Vậy công thức oxit sắt : Fe3O4 (0,25đ)
Câu 4:
Gọi x, y số mol N2 CO2
Ta có : x + y = 225,6,4=0,25(mol) (1) (0,25đ)
Cho CO2 qua dung dịch Ca(OH)2 có gam kết tủa
Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư
CO2 + Ca(OH)2 ❑⃗ CaCO3 ↓ + H2O (0,25đ) nCO2=nCaCO3=
5
100=0,05=y (0,25đ)
Thế y = 0,05 vào (1) ta x = 0,2
Khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp X:
MX=28 0,2+44 0,05
0,25 =31,2 (0,25đ)
Tỉ khối X so với H2 d = MX
2 = 31,2
2 =15,6
(4)Trường hợp 2: Ca(OH)2 không dư
CO2 + Ca(OH)2 ❑⃗ CaCO3 ↓ + H2O
0,05 0,05 0,05 2CO2 + Ca(OH)2 ❑⃗ Ca(HCO3)2
0,1 0,05
nCO2=0,05+0,1=0,15(mol)=y
Thế y = 0,15 vào (1) ta x = 0,1 (0,25đ)
Khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp X:
MX=28 0,1+44 0,15
0,25 =37,6 (0,25đ)
Tỉ khối X so với H2 d = MX
2 = 37,6
2 =18,8 (0,25đ)
Câu 5:
a) Từ quặng X điều chế :
mFe = 60.1.112 : 160.100 = 0,42 (0,25đ)
Từ quặng Y điều chế được:
mFe = 69,6.1.168 : 232.100 = 0,504 (0,25đ)
b) Lượng sắt đièu chế từ quặng Z :
mFe = 0,5(100-4) : 100 = 0,48 (0,25đ)
tỉ lệ trộn quặng X Y tính theo quy tắc “trộn lẫn” mX 0,42 0,024
0,48
mY 0,504 0,06
Suy : mX : mY = 0,024 : 0,06 = :
Vậy phải trộn quặng X Y theo tỉ lệ 2: (0,25đ)
c)
Gọi a số Kg hỗn hợp để luyện gang Ta có: khối lượng Fe2O3 là: 0,32 a
Phản ứng xảy lò Mactanh
Fe2O3 + 3C ⃗t0 2Fe ↓ + 3CO ↑ (0,25đ)
160 3.12 3.28
0,32a 0,072a 0,168a (0,25đ) Khối lượng cacbon thép :
40 – 0,01a – 0,072a = 40 – 0,062a (0,25đ)
Khối lượng thép
1000 + a – 0,168a = 1000 + 0,832a Vậy : mC 40 – 0,062a
= = mthép 1000 – 0,832a 100