Cô cạn dung dịch muối rồi làm lạnh dung dịch thấy thoát ra 7,868 gam tinh thể muối sunfat với hiệu suất muối kết tinh là 70%.. Hãy xác định công thức của tinh thể.[r]
(1)PHÒNG GD- ĐT PHÙ CÁT KỲ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học: 2011 - 2012 Môn thi: Hóa học ( Lớp ) Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề ) Ngày thi: 12/11/2011 Câu 1: ( 1.5 điểm ) Cho NaOH vào dung dịch chứa NH4Cl thu khí A, ZnS vào dung dich HCl thu khí B, H 2SO4 đặc vào hỗn hợp NaCl và MnO2 đun nóng thu khí C Viết phản ứng tạo A,B,C và cho dung dịch các khí này tác dụng với Câu 2: ( 1.5 điểm ) Cho 28,56 gam hỗn hợp A gồm Na 2SO3, NaHSO3, Na2SO4 vào dung dịch H2SO4 loãng, dư Khí SO2 sinh làm màu hoàn toàn 675cm dung dịch brom 0,2M Mặt khác 7,14 gam A tác dụng vừa đủ với 21,6cm dung dịch KOH 0,125M Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất hỗn hợp A Câu 3: (1.5điểm ) Hỗn hợp A gồm Fe và Oxit sắt Để hòa tan vừa hết 4,6 gam hỗn hợp A cần 160 ml dung dịch HCl 1M.Nếu khử hoàn toàn lượng hỗn hợp A nói trên H kim loại, thì thu 3,64 gam Fe kim loại Xác định công thức oxit sắt Câu 4: ( 1,5 điểm) Đốt m gam bột sắt khí oxi thu 7,36 gam chất rắn X gồm Fe, Fe 3O4, Fe2O3 Để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X cần vừa hết 120ml dung dịch H2SO4 1M, tạo thành 0,224 lít khí đktc Tính m gam bột sắt ban đầu Câu 5: ( 2.0 điểm ) Hòa tan 3,2 gam M 2On lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 10% thu dung dịch muối sunfat 12,9% Cô cạn dung dịch muối làm lạnh dung dịch thấy thoát 7,868 gam tinh thể muối sunfat với hiệu suất muối kết tinh là 70% Hãy xác định công thức tinh thể Câu 6: ( 2.0 điểm ) Cho 20,4 gam hỗn hợp X (Fe,Zn,Al) tác dụng với dung dịch HCl dư thu 10,08 lít H (đktc) Mặt khác 0,2 mol X tác dụng vừa đủ 6,16 lít Cl2 (đktc) Xác định khối lượng kim loại 20,4 gam X Biết: Na = 23 ; K = 39 ; O = 16 ; H = ; Cl = 35,5 ; S = 32 ; Fe = 56 ; Zn = 65 ; Al = 27 ; Br = 80 (2) PHÒNG GD- ĐT PHÙ CÁT HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học: 2011 - 2012 Môn thi: Hóa học lớp Ngày thi: 12/11/2011 Câu 1: ( 1.5 điểm ) Mỗi phản ứng viết đúng (0,25điểm) - NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O - ZnS + 2HCl ZnCl2 + H2S - M nO2 + 4NaCl + 4H2SO4 MnCl2 + 4NaHSO4 + Cl2 + 2H2O - 2NH3+ H2S ( NH4)2S - 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl - H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl Câu 2: (1,5 điểm ) X Na2SO3 = x mol 28,56gam NaHSO3= y mol Na 2SO4 = z mol Phương trình phản ứng: Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O (1) x x 2NaHSO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2SO2 + H2O (2) ( 0,5 đ ) y y SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 (3) (x+y) (x+y) Theo (3) n Br2 = x + y = 0,675 0,2 = 0,135 mol ( 0,25 đ) m1/ m2 = 28,56/ 7,14 = X Na2SO3 7,14 gam NaHSO3 = 0,25y mol ( 0,25 đ) Na2SO4 2NaHSO3 + 2KOH Na2SO3 + K2SO3 +2H2O (4) 0,25y 0,25y Theo (4) nKOH = 0,25y = 0,0216 0,125 = 0,0027 mol ( 0,25 đ) Ta có: 0,25 y = 0,0027 suy : x = 0,1242; y = 0,0108 x + y = 0,135 % Na2SO3 = 0,1242 126 100/28,56 = 54,79 % %NaHSO3 = 0,0108 104.100/28,56 = 3,93 % %Na2SO4 = 100 – 54,79 – 3,93 = 41,28 % Câu 3: (1.5điểm ) Đặt công thức oxit sắt là : FexOy Gọi a,b là số mol Fe, FexOy Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) a ( 0,25 đ) ( 0,5 đ) 2a FexOy + 2yHCl b FexOy + yH2 b xFeCl2y/ x + yH2O (2) ( 0,5 điểm ) 2by t0 xFe + yH2O bx Theo (1,2) nHCl = 2a + 2by = 0,16.1 = 0.16 ; Khối lượng hỗn hợp: 56a + b ( 56x + 16y ) = 4,6 Số mol Fe = a + bx = 3,64/ 56 = 0,065 Ta có hệ phương trình: 56a + b ( 56x + 16y ) = 4,6 a + by = 0,08 a + bx = 0,065 Suy ra: bx = 0,045, a = 0,02 , by = 0,06 Suy ra: bx/ by = x/y = 0,045/ 0,06 = 3/4 Vậy Fe 3O4 ( 1,0 điểm ) (3) Câu 4: (1.5điểm ) 3Fe + 2O2 t0 Fe3O4 3y (1) y 4Fe + 3O2 2Fe2O3 (2) 2z z 2Fe + 6H2SO4 x Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O (3) 3x 2Fe3O4+ 10H2SO4 y 3Fe2(SO4)3 + SO2+ 10H2O (4) 5y y/2 Fe2O3 + 3H2SO4 z ( 0,5 điểm ) 3x/2 Fe2(SO4)3+ 3H2O (5) 3z Gọi x, y, z là số mol Fe dư, Fe3O4 và Fe2O3 Theo (3,4) nSO2 = 3x/2 + y/2 = 0,224/ 22,4 = 0,01 ( I ) Khối lượng hỗn hợp X: 56x + 232y + 160z = 7,36 Suy 7x + 29y + 20z = 0,92 ( II ) Cộng ( I ) và ( II ) ta có: 10x + 30y + 20z = 0,94 Suy x + 3y + 2z = 0,094 ( 0,5 điểm ) mFe ban đầu = 56 ( x + 3y + 2z ) = 56 0,094 = 5,264 gam ( 0,5 điểm ) Câu 5: ( 2.0 điểm ) M2On + nH2SO4 M2 (SO4) n + nH2O Cứ 1mol M2On cần 98n gam H2SO4 nguyên chất tức cần ( 98n.10 )/ 100 gam dung dịch H 2SO4 10% và tạo 1mol muối sunfat, theo công thức tính nồng độ % ta có: ( 2M + 96n )/ ( 2M + 16n + 980n)= 12,9/ 100 Suy M= 18,66n ; có n = ; M = 56 ( Fe ) là phù hợp Vậy công thức oxit sắt Fe 2O3 ((1.0 điểm ) Ta có: nFe2 ( SO4)3 = nFe2O3 = 3,2/160 = 0,02mol Nhưng hiệu suất kết tinh 70% nên số mol muối 0,02.0,7 = 0,014mol Gọi công thức muối là Fe2 (SO4)3.nH2O tao có ( 400 + 18n ).0,014 = 7,868 suy ra: n= Vậy công thức muối Fe2 (SO4)3.9H2O (1.0 điểm ) Câu 6: ( 2.0điểm ) Gọi a,b,c là số mol Fe, Zn, Al hỗn hợp X: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) a a Zn + 2HCl b ZnCl2 + H2 (2) ( 0,25 điểm ) b 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3) c 1,5c Khối lượng hỗn hợp X: 56a + 65b + 27c = 20,4 (I) Theo (1,2,3) nH2 = a + b + 1,5c = 10,08/ 22,4 = 0,45 (II) 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (4) a 1,5a Zn + Cl2 b ZnCl2 ( 5) ( 0,25 điểm ) b 2Al + 3Cl2 c ( 0,25 điểm ) 2AlCl3 (6) 1,5c nCl2 = 6,16/22,4 = 0,275mol Cứ ( a + b + c ) mol X có ( 1,5a + b + 1,5c ) mol Cl Vậy 0,2mol X có 0,275mol Cl2 ( 0,25 điểm ) Suy ra: ( a + b + c )/ 0,2 = ( 1,5a + b + 1,5c )/ 0,275 Suy ra: 0,125a – 0,375b + 0,125c = (III) Giải hệ phương trình: (I, II, III ) ta được; a = 0,2; b = 0,1; c = 0,1 ( 0,5 điểm ) mFe = 0,2.56 = 11,2gam; mZn = 0,1.65 = 6,5gam; mAl = 0,1.27 = 2,7gam ( 0,5 điểm ) (4)