- Học sinh không được sử dụng bất kì tài liệu nào (kể cả Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học) - Giám thị coi thi không cần giải thích gì thêm..[r]
(1)SỞ GD&ĐT HÀ NỘI
ĐỀ THI OLYMPIC (Ngày 3/4/2011)
TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC Mơn: Hố học 10
-
Thời gian: 90 phút
Cho biết nguyên tử khối nguyên tố:H = 1; He = 4; Li = 7; Be = 9; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; P=31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Rb = 85; Sr = 88; Ag = 108; Sn = 119; Cs = 133; Ba = 137; Pb = 207
Câu (6 điểm):
1) Hoàn thành pthh phản ứng sau (cân theo phương pháp thăng electron): (4 điểm)
a FeO + HNO3 N Ox y
Trên sở hệ số tìm được, suy luận để xác định hệ số cho trường hợp Fe3O4:
Fe3O4 + HNO3 N Ox y
b CuFeS2Fe (SO )2 3O2H O2 CuSO4FeSO4H SO2 2) Viết phương trình phản ứng xảy trường hợp sau: (2 điểm)
1 Ozon oxi hóa I- mơi trường trung tính
2 Sục khí CO2 qua nước Javel
3 Cho nước Clo qua dung dịch KI Sục khí Clo đến dư vào dung dịch FeI2
Câu (4 điểm): Đem nhiệt phân 22,12 gam kalipemangannat thu 21,16 gam hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch axit HCl đặc Tính thể tích khí clo (đktc) cực đại
Câu (6 điểm):
A, B, C ba kim loại chu kì (theo thứ tự từ trái sang phải chu kì) có tổng số khối ngun tử chúng 74
a Xác định A, B, C. (3 điểm)
b Hỗn hợp X gồm (A, B, C) Tiến hành thí nghiệm sau: (1) hồ tan (m) gam X vào nước dư thu đựơc V lít khí; (2) hoà tan (m) gam X vào dung dịch NaOH dư thu 7V/4 lít khí ; (3) hồ tan (m) gam X vào dung dịch HCl dư thu 9V/4 lít khí Biết thể tích khí đo đktc coi B không tác dụng với nước kiềm
Tính % khối lượng kim loại X? (3 điểm)
Câu (4 điểm): Một sunfua kim loại có cơng thức R2S ,trong kim loại R thể số oxihố +1 +2
trong hợp chất Đốt cháy hoàn tồn 1,6g sunfua lượng dư oxi, hồ tan chất rắn thu sau phản ứng lượng vừa đủ dung dịch HCl 29,2% Nồng độ muối dung dịch thu 40,9% Khi làm lạnh dung dịch thấy có 1,71g muối rắn X kết tinh nồng độ muối dung dịch sau tách muối rắn giảm xuống 27,6% Xác định công thức muối kết tinh
HẾT -Ghi chú:
(2)SỞ GD&ĐT HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC
-HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM
ĐỀ THI OLYMPIC (Ngày 3/4/2011)
Mơn: Hố học 10
Câu Nội dung Điểm
Câu 1 6
1 4
a
FeO + HNO3 Fe(NO )3 3N Ox y H O2
Fe+2
Fe+3 + 1e x (5x - 2y)
xN+5 + (5x - 2y) e 2y
x x
N x 1
Cân bằng: (5x-2y) FeO + (16x-6y) HNO3 (5x-2y)Fe(NO )3 3N Ox y (8x 3y)H O
Suy luận:
Vì xem Fe3O4 FeO.Fe2O3, nên phần Fe2O3 khơng bị oxi hóa mà hịa tan
trong HNO3 thành Fe(NO3)3, cịn FeO tham gia phản ứng oxi hóa khử với hệ số
trên Vì ngồi phần HNO3, cần cho phản ứng với FeO trên,
còn cần (5x-2y)6.HNO3 để tạo muối với Fe2O3 Vậy hệ số tổng cộng là:
(5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y) HNO3 (15x-6y)Fe(NO )3 3N Ox y (23x 9y)H O
0,25
0,5 0,5
0,75 0,5
b
CuFeS2Fe (SO )2 3O2H O2 CuSO4FeSO4H SO2
2S-2 2S+6 + 16e x 1
2Fe+3 +2e 2Fe+2 x a
O02 + 4e 2O-2 x b
Vì tổng số electron mà chất khử cho phải tổng số electron mà chất oxi hóa nhận, ta có phương trình:
2a + 4b = 16 hay a + 2b = 0<a<8 0<b<4
Vì có phương trình mà lại ẩn số a, b nên có nhiều nghiệm số, ví dụ cho b=1 a=6 CuFeS26Fe (SO )2 3O26H O2 CuSO413FeSO46H SO2
0,5
0,5 0,5
2 2
a O3 + 2KI + H2O O2 + I2 + 2KOH 0,5
b CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO 0,5
c Cl2 + 2KI 2KCl + I2 ; 0,25
Nếu KI dư: KI + I2 KI3 0,25
d 2FeI2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2I2 ; 0,25
5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 + 10HCl 0,25
Câu 2 4
Ta có phản ứng nhiệt phân KMnO4
0 t
4 2
2KMnO K MnO MnO O (1) 0,25
(3)Khối lượng khí oxi là: mO2 22,12 21,16 0,96gam số mol oxi là: O2
0,96
n 0,03mol
32
Từ phương trình phản ứng (1) ta tính đại lượng:
4
2
2
KMnO O
K MnO O
MnO O
n 2n 0,06 mol
n n 0,03mol
n n 0,03mol
0,75
Theo ta có: số mol KMnO4 ban đầu đem dùng là: KMnO
22,12
n 0,14 mol
158
số mol KMnO4 dư sau nhiệt phân là: 0,14 - 0,06 = 0,08 mol
0,5 Như ta có chất rắn X gồm chất sau: KMnO4: 0,08 mol
2
2
K MnO :0, 03mol MnO : 0,03mol
0,25 Khi cho X tác dụng với HCl đặc dư ta có phương trình phản ứng hóa học xảy
ra: 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O (2)
K2MnO4 + 8HCl 2KCl + MnCl2 + 2Cl2 + 4H2O (3)
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O (4)
0,75 Từ phương trình (2), (3), (4) ta tính tổng số mol khí Cl2 là:
Cl2 KMnO4 K MnO2 MnO2
n n 2n n
2
= 0,29 mol
0,5
thể tích khí Cl2 (đktc) là: V = n.22,4 = 0,29.22,4 = 6,496 (lít) 0,25
Vậy thể tích khí clo cực đại 6,496 lít 0,25
Câu 3 6
a 3
Gọi Z1 số electron nguyên tử A
Số electron nguyên tử B, C Z1+1, Z1+2
Gọi N1, N2, N3, số nơtron nguyên tử A, B, C 0,25
Vì tổng số khối nguyên tử A, B, C 74 nên ta có phương trình:
(Z1+N1) + (Z1+1+N2) + (Z1+2+N3) = 74 (1) 0,5
Mặt khác ta có:
Đối với nguyên tố hóa học có Z 82 ta ln có: Z N 1,5Z Thay vào (1) ta có: 0,25 (Z1+Z1) + (Z1+1+Z1+1) + (Z1+2+Z1+2) 74
6Z1 68 Z1 11,3 (*) 0,5
(Z1+1,5Z1) + (Z1+1+1,5Z1+1,5) + (Z1+2+1,5Z1+1,5.2) 74
7,5Z1 68 Z1 8,9 (**) 0,5
Từ (*) (**) ta suy 8,9 Z 11,3 1
Với Z1 số nguyên Z1 = 9; 10; 11
0,5
Mà A, B, C kim loại Z1 = 11 (Na) 0,25
Vậy A, B, C kim loại Natri (Na); Magie (Mg); Nhơm (Al) 0,25
b 3
Ta có nhận xét:
Vì thể tích khí thí nghiệm (2) nhiều thí nghiệm (1) chứng tỏ thí nghiệm (1) nhơm phải cịn dư Và chênh lệch thể tích khí thí nghiệm (1) (2) Al dư thí nghiệm (1)
Chênh lệch thể tích khí thí nghiệm (2) (3) Mg
(4)Ta có phản ứng xảy thí nghiệm:
thí nghiệm (1) (2): 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1*)
2Al + NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (2*)
thí nghiệm (3) : 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 (3*)
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (4*)
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (5*)
0,5
Giả sử số mol khí thí nghiệm (1) x số mol khí thí nghiệm (2) (3) 7x/4 9x/4
Vì thí nghiệm (1) Al dư nên NaOH hết nên ta cộng (1*) với (2*) ta có: 2Na + 2Al + 4H2O 2NaAlO2 + 4H2
số mol Na ½ số mol H2 thí nghiệm (1) = x/2
0,5 Xét thí nghiệm (2) ta có:
Số mol Na = x/2 suy số mol H2 Na sinh x/4
Tổng số mol H2 7x/4
Suy số mol H2 Al sinh (7x/4) - (x/4) = 3x/2 số mol Al = x
0,5 Số mol Mg số mol khí chênh lệnh thí nghiệm (2) (3)
Suy số mol Mg = (9x/4)-(7x/4) = x/2 0,5
Như hỗn hợp X gồm có kim loại với tỉ lệ mol là: Na: Mg: Al = 1:2:1
Suy % khối lượng kim loại X là: %mNa =
23.1
.100%
23.1 27.2 24.1 = 22,77 (%)
%mMg =
24.1
.100%
23.1 27.2 24.1 = 23,76 (%)
%mAl = 53,47%
0,5
Câu 4 4
Pthh: R2S + 2O2 2RO + SO2
RO + 2HCl RCl2 + H2O 0,5
nR2S= 1,6/(2R+ 32); nRO= 3,2/ (2R+ 32); nHCl= 6,4/ (2R+ 32); nRCl2= 3,2/(2R+ 32)
mdd HCl=
6,4 36,5 (2R+32) x
100 29,2 =
800 (2R+32)
mdd sau pư= mRO + mdd HCl=
851,2+3,2R (2R+32)
1,5
C%RCl2= ( 3,2
(R+71) (2R+32) :
851,2+3,2R
(2R+32) )x100% = 40,9%
=> R= 64 => R kim loại Cu
0,5 Làm lạnh dung dịch, có 1,71g muối kết tinh
=> mdd sau làm lạnh= mdd sau pư – 1,71= 6,6- 1,71= 4,89g
mCuCl2 trước làm lạnh= 3,2(64+71)
2 64+32 =¿ 2,7g
mCuCl2 sau làm lạnh =
27,6 4,89
100 = 1,35g
0,5
mCuCl2 kết tinh= 2,7-1,35 = 1,35g => nCuCl2 kết tinh= 0,01 mol
mH2O kết tinh= 1,71- 1,35= 0,36g => nH2O kết tinh = 0,02 mol
=> Công thức muối kết tinh CuCl2.2H2O
1