Chỉ đợc dùng thêm một thuốc thử duy nhất và dụng cụ có đủ, hãy nêu phơng pháp hoá học nhận biết các chất trên.. Viết các phơng trình hoá học nÕu cã.[r]
(1)Phßng GD&§T SD đề thi chọn Học sinh giỏi lớp N¨m häc 2010-2011 M«n Ho¸ häc Thời gian 120 phút không kể thời gian giao đề Ngµy thi 14/12/2010 C©u 1: ( ®iÓm ) Có lọ không nhãn đựng dung dịch các chất sau: KCl; CuCl 2; MgCl2; FeCl2; FeCl3; AlCl3; NH4Cl; (NH4)2SO4 Chỉ đợc dùng thêm thuốc thử và dụng cụ có đủ, hãy nêu phơng pháp hoá học nhận biết các chất trên Viết các phơng trình hoá học (nÕu cã) C©u 2: ( ®iÓm) Dẫn từ từ V lít khí CO2 (ở đktc) vào 300 ml dung dịch chứa đồng thời Ba(OH) 0,5M và NaOH 1M thì thu đợc 19,7 gam kết tủa trắng Tính thể tích V C©u 3: ( ®iÓm) Cho clo tác dụng với 16,2 gam kim loại R ( có hoá trị ) đợc 58,8 gam chất rắn D Cho oxi d tác dụng với chất rắn D đến phản ứng hoàn toàn, thu đợc 63,6 gam chất rắn E Xác định kim loại R và tính % khối lợng chất E C©u 4: ( ®iÓm) Cho d·y chuyÓn ho¸ sau: Fe > A > B > C > Fe > D > E > F > D Hãy xác định A, B, C, D, E, F và viết các phơng trình hoá học C©u 5: ( ®iÓm) X lµ dung dÞch AlCl3, Y lµ dung dÞch NaOH 2M Thªm 150 ml dung dÞch Y vµo cốc chứa 100 ml dung dịch X, khuấy thì cốc tạo 7,8 gam kết tủa Lại thêm tiếp vào cốc 100 ml dung dịch Y, khuấy thì lợng kết tủa có cốc là 10,92 gam Các phản ứng xảy hoàn toàn Hãy xác định nồng độ mol dung dịch X ( Cho NTK: Na = 23, C = 12, O = 16, H = 1, Al = 27, Ba = 137, Fe = 56, Cu = 64, Mg = 24, Zn = 65, Cl = 35,5 ) HÕt C¸n bé coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm Phßng GD- §T SD híng dÉn chÊm thi hsg líp N¨m häc 2010 – 2011 M«n Ho¸ häc C©u C©u Néi dung §¸nh dÊu c¸c lä ho¸ chÊt vµ trÝch mçi lä 1-2 ml, cho vµo c¸c èng nghiÖm Råi dïng mét thuèc thö nhÊt lµ dung dÞch Ba(OH)2 nÕu: + èng nghiÖm nµo cã chÊt r¾n mµu xanh > dung dÞch ®Çu lµ CuCl2: CuCl2 + Ba(OH)2 > Cu(OH)2 + BaCl2 + ống nghiệm nào có chất rắn màu trắng không đổi màu > dung dịch đầu là MgCl2: MgCl2 + Ba(OH)2 > Mg(OH)2 + BaCl2 + ống nghiệm nào có chất rắn màu trắng xanh, sau đó chuyển dần thành màu ®iÓm 2,0 ® 0,125® 0,25® 0,25® (2) nâu đỏ > dung dịch đầu là FeCl2 FeCl2 + Ba(OH)2 > Fe(OH)2 + BaCl2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O > 4Fe(OH)3 + ống nghiệm nào có chất kết tủa keo trắng xuất sau đó kết tủa từ từ tan hÕt > chÊt ban ®Çu lµ AlCl3 2AlCl3 + 3Ba(OH)2 > 2Al(OH)3 + 3BaCl2 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 > Ba(AlO2)2 + 4H2O + ống nghiệm nào xuất kết tủa màu nâu đỏ > dung dịch đầu là FeCl3: 2FeCl3 + 3Ba(OH)2 > 2Fe(OH)3 + 3BaCl2 + èng nghiÖm nµo cã chÊt khÝ mïi khai tho¸t > dung dÞch ban ®Çu lµ NH4Cl: 2NH4Cl + Ba(OH)2 > BaCl2 + 2NH3 + 2H2O + ống nghiệm nào có khí mùi khai thoát và đồng thời có kết tủa màu trắng xuÊt hiÖn > dung dÞch ®Çu lµ (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 > BaSO4 + 2NH3 + 2H2O + Kh«ng cã hiÖn tîng g× lµ dung dÞch KCl C©u Sè mol c¸c chÊt: §æi 300ml = 0,3 ml; sè mol Ba(OH)2 = 0,3 x 0,5 = 0,15 mol Sè mol NaOH = 0,3 x = 0,3 mol Sè mol BaCO3 = 19,7/197 = 0,1 mol * Trêng hîp 1: Dung dÞch Ba(OH)2 thiÕu, chØ t¹o kÕt tña BaCO3 Ba(OH)2 + CO2 > BaCO3 + H2O (1) 0,1mol 0,1mol => V = 0,1x 22,4 = 2,24 lÝt * Trêng hîp 2: Dung dÞch Ba(OH)2 hÕt, lîng CO2 hoµ tan mét phÇn kÕt tña: Ba(OH)2 + CO2 > BaCO3 + H2O (2) 0.15mol 0,15mol 0,15mol NaOH + CO2 > Na2CO3 + H2O (3) 0,3 mol 0,15mol o,15mol Na2CO3 + CO2 + H2O > 2NaHCO3 (4) 0,15 mol 0,15 mol => sè mol BaCO3 bÞ hoµ tan lµ : 0,15 - 0,1 = 0,05 mol BaCO3 + CO2 + H2O > Ba(HCO3)2 (5) 0,05 mol 0,05 mol Theo c¸c PTHH (2), (3), (4), (5) tæng sè mol CO2 ph¶n øng lµ: 0,15 + 0,15 + 0,15 + 0,05 = 0,5 mol VËy: V = 0,5 x 22,4 = 11,2 lÝt C©u * Gäi ho¸ trÞ cña R lµ x, a lµ nguyªn tö khèi cña R Theo ®Çu bµi ta cã: mCl2 = 58,8 – 16,2 = 42,6g => nCl2 = 42,6/71 = 0,6 mol mO2 = 63,6 - 58,8 = 4,8g => nO2 = 4,8/32 = 0,15 mol Ta cã: 2R + xCl2 > 2RClx (1) 2x0,6/x mol 0,6 mol 4R + xO2 > 2R2Ox (2) 4x 0,15/x mol 0,15mol Theo PT (1) (2) ta cã tæng sè mol kim lo¹i R lµ: nR = 1,2/x + 0,6/x = 1,8/x => 16,2/a = 1,8/x <=> a = 9x BiÖn luËn ta cã cÆp: x = vµ a = 27 lµ hîp lÝ => R lµ kim lo¹i Al * ChÊt r¾n E gåm AlCl3 vµ Al2O3: Theo (1) nAlCl3 = 0,4 mol VËy: % AlCl3 = [(0,4x 133,5)/ 63,5] x 100% = 83,96% %Al2O3 = 100% - 83,96% = 16,04% C©u4 A lµ FeCl3: 2Fe + 3Cl2 > 2FeCl3 B lµ Fe(OH)3: Fe(OH)3 + 3NaOH > Fe(OH)3 + 3NaCl C lµ Fe2O3 : 2Fe(OH)3 (to) > Fe2O3 + 3H2O D lµ FeCl2 : Fe + 2HCl > FeCl2 + H2 E lµ Fe(OH)2 : FeCl2 + 2KOH > Fe(OH)2 + 2KCl F lµ FeSO4 : Fe(OH)2 + H2SO4 > FeSO4 + 2H2O Fe: Fe2O3 + 3CO (to) > 2Fe + 3CO2 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,125® ®iÓm 0,25® 0,5® 1,25® 2,0 ® 0,25® 0,25® 0,25® 0,125® 0,125® 0,25® 0,25® 0,5® 2,0 ® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® 0,25® (3) D FeCl2: FeSO4 + BaCl2 > BaSO4 + FeCl2 C©u - Sè mol NaOH vµ Al(OH)3 lÇn lµ: nAl(OH)3 = 7,8/78 = 0,1 mol ; nNaOH = 0,15x = 0,3 mol - Sè mol NaOH vµ Al(OH)3 lÇn lµ: nAl(OH)3 = 10,92/ 78 = 0,14 mol ; nNaOH = 0,1x = 0,2 mol * LÇn 1: 3NaOH + AlCl3 > Al(OH)3 + 3NaCl (1) 0,3mol 0,1mol 0,1mol Nh vËy sau lÇn th× sè mol cña AlCl3 vÉn cßn d Gäi x lµ sè mol cña AlCl3 cßn d sau lÇn ph¶n øng víi NaOH * LÇn 2: NÕu sau cho thªm 100ml dung dÞch NaOH vµo n÷a mµ AlCl3 phản ứng đủ d thì số mol Al(OH)3 là: 0,1 + 0,2/3 = 0,167 mol > 0,14 mol => V« lÝ VËy AlCl3 hÕt mµ NaOH cßn d, cã ph¶n øng t¹o NaAlO2 víi Al(OH)3 theo c¸c ph¶n øng: 3NaOH + AlCl3 > Al(OH)3 + 3NaCl (2) 3x mol x mol x mol NaOH + Al(OH)3 > NaAlO2 + 2H2O (3) (0,2 – 3x) (0,2 – 3x) mol Theo ph¶n øng (1)(2)(3) sè mol Al(OH)3 cßn l¹i lµ: (0,1 + x ) - (0,2 – 3x ) = 0,14 => x = 0,06 (mol) Theo ph¶n øng (1)(2) th× sè mol AlCl3 ph¶n øng lµ : 0,1 + x = 0,1 + 0,06 = 0,16 mol Vậy nồng độ mol AlCl3 là: 0,16/0,1 = 1,6 M 0,25® 2,0 ® 0,25® 0,25® O,25® 0,25® 0,25® 0,125® 0,125® 0,25® 0,125® 0,125® (4)