Nung m gam hỗn hợp X gồm muối A và muối B cũng chứa Cl, O, M nhưng phân tử B chứa ít hơn A một nguyên tử ôxi cho đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 1,12 lít khí đktc và chất rắn C..[r]
(1)PHÒNG GD & ĐT YÊN LẠC TRƯỜNG THCS YÊN LẠC ĐỀ KHẢO SÁT HSG LỚP LẦN Môn: Hoá học Thời gian:150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu (2,0 điểm) Có hỗn hợp Cu(NO3)2 và AgNO3 Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách riêng muối trạng thái nguyên chất Câu 2: (2,0 điểm) Khi đun nóng muối A thì thu chất rắn B màu đen, khí C màu nâu và khí D không màu Cho hỗn hợp C và D lội qua nước thì dung dịch có pH < Cho chất rắn B tác dụng với H2 thì cho chất rắn màu đỏ E Cho E tác dụng với dung dịch có pH < trên thì lại thu muối A Xác định các chất quá trình thí nghiệm Câu 3: (2,0 điểm) Hoà tan muối cacbonat kim loại M lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 9,8% thu dung dịch muối sunfat 14,18 % Xác định kim loại M Câu 4: (3,0 điểm) Tỉ khối hỗn hợp X gồm CO 2, SO2 so với khí nitơ Cho 0,112 lít (đktc) X lội chậm qua 500ml dung dịch Ba(OH)2 Sau thí nghiệm phải dùng 25ml dung dịch HCl 0,2M để trung hòa lượng Ba(OH)2 thừa - Tính % thể tích khí X - Tính CM dung dịch Ba(OH)2 trước thí nghiệm - Hãy tìm cách nhận biết khí có hỗn hợp X, viết các phương trình phản ứng Câu 5: (3,0 điểm) Thêm 100 ml dung dịch HCl 1,5M từ từ giọt vào 400 ml dung dịch A gồm KHCO và Na2CO3 thu dung dịch B và thoát 1,008 lít khí (đktc) Cho dung dịch B phản ứng với lượng Ba(OH)2 dư thu 29,55 gam kết tủa Tính nồng độ M các chất dung dịch A Câu 6: (4,0 điểm) Hòa tan 2,16g hỗn hợp kim loại Na, Al, Fe vào nước lấy dư thu 0,448 lít khí (đktc) và lượng chất rắn Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60ml dd CuSO 1M thu 3,2g đồng kim loại và dung dịch A Tách dung dịch A cho tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch NaOH để thu kết tủa lớn Nung kết tủa thu không khí đến khối lượng không đổi chất rắn B Xác định khối lượng kim loaị hỗn hợp đầu Câu 7: (4,0 điểm) a Nung 12,25 gam muối A có chứa Cl, O, M (kim loại kiềm) đến khối lượng không đổi chất rắn cân nặng 5,85 gam Cho chất rắn này tác dụng với AgNO dư kết tủa cân nặng 14,35 gam Xác định công thức muối A b Nung m gam hỗn hợp X gồm muối A và muối B chứa Cl, O, M phân tử B chứa ít A nguyên tử ôxi phản ứng hoàn toàn thì thu 1,12 lít khí (đktc) và chất rắn C Cho C tác dụng với dung dịch AgNO lấy dư tạo 4,31 gam kết tủa Xác định khối lượng A, B hỗn hợp X Hết Ghi chú Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính cầm tay để làm bài (2) PHÒNG GD & ĐT YÊN LẠC TRƯỜNG THCS YÊN LẠC Câu Câu (2,0đ) ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC (Đáp án gồm có 04 trang) Nội dung Nhiệt phân hoàn toàn hai muối (khoảng 500-600OC) Cu(NO3)2 CuO + 2NO2 + ½ O2 AgNO3 Ag + NO2 + ½ O2 Hòa tan hai chất rắn còn lại sau phản ứng dd HCl lấy dư Thu Ag tinh khiết và dd CuCl2 và HCl CuO + HCl CuCl2 Điểm + H2 O Ag + HCl Không Hòa tan Ag dd HNO và cô cạn cẩn thận không có ánh sáng AgNO3 Ag + 2HNO3 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ AgNO3 + NO2 + H2O Từ dung dịch CuCl2 điện phân để lấy Cu; Sau đó hòa tan Cu dd HNO3, cuối cùng cô cạn ta Cu(NO3)2 CuCl2 Cu + Cl2 3Cu Câu (2,0đ) + 8HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Khí C màu nâu C là NO2.A là muối nitrat B là oxit; D là O2 Dung dịch có pH < là HNO3 B bị khử bỡi H2 E đỏ Nên E là Cu Cu(NO3)2 2NO2 + ½ O2 CuO + 0, 5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ (3) 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 CuO + H2 Cu + H2O 3Cu + 8HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Câu (2,0đ) Công thức muối cacbonat: M2(CO3)n ( n: hoá trị kim loại) M2(CO3)n + nH2SO4 = M2(SO4)n + nH2O + nCO2 Để hoà tan mol muối cacbonnat (2M + 60n) gam cần 98 n gam H2SO4 => khối lượng dung dịch axit: 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0, 5đ 0,25đ 98n.100 9,8 = 1000 n (gam) Khối lượng CO2 : 44n ; khối lượng muối sunfat: 2M + 96 n , theo đầu bài nồng độ muối sunfat 14,18% ta có: (2 M 96n).100 1000n M 60n 44n = Câu (3,0đ) 14,18 => M= 28n Thoả mãn với n = => M = 56 kim loại là Fe - %V khí X: Đặt x , y là số mol CO2, SO2 X, ta có: 44 x 64 y x 2 28( x y ) y → Vậy X có : %VCO2 = 40% ; %VSO2 = 60% - CM dung dịch Ba(OH)2 trước thí nghiệm: Trong 0,112 lít (X) có 0,002 mol CO2 và 0,003 mol SO2 Đặt a là CM Ba(OH)2, ta có: Số mol Ba(OH)2 ban đầu là: 0,5a (mol) Số mol HCl : 0,025 x 0,2 = 0,005 (mol) 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ (4) PTPƯ: Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O 0,0025 0,005 Số mol Ba(OH)2 đã phản ứng: (0,5a- 0,0025) mol Vì Ba(OH)2 dư nên: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 ↓ + H2O 0.002 0,002 Ba(OH)2 + SO2 BaSO3 ↓ + H2O 0,25đ 0,25đ → 0.003 Câu (3,0đ) 0,003 Ta có: 0,5a - 0,0025 = 0,002 + 0,003 => a = 0,015(M) - Nhận biết CO2 và SO2 X: Bằng cách cho lội qua dung dịch nước brôm, dung dịch bị màu, vì: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr Khí còn lại khỏi dung dịch làm đục nước vôi (hoặc làm tắt nến) Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O * Cho HCl vào dung dịch A tạo khí → Na2CO3 chuyển hết thành NaHCO3 * Dung dịch B phản ứng với Ba(OH)2 dư tạo kết tủa → B còn dư muối axit → HCl hết Đặt a = nNa2CO3 ; b = n KHCO3 ddA HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 (1) a a a NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O (2) x x 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 1,0đ (5) x KHCO3 + HCl → KCl + CO2↑ + H2O (3) y y y NaHCO3 + Ba(OH) → BaCO3↓ + NaOH + H2O (4) a – x a–x KHCO3 + Ba(OH) → BaCO3↓ + KOH + H2O (5) b – y b–y Từ (1) → (5) : 0,25đ 1,008 = 0,045 n CO = x + y = 22,4 n HCl = a + x + y = 0,1 1,5 = 0,15 a = 0,105 29,55 n a + b - (x + y) = = 0,15 b = 0,09 BaCO 197 0,105 0, CM (Na2CO3) = = 0,2625 M ; CM (KHCO3) 0,09 = 0, = 0,225 M Câu (4,0 đ) Các PTPƯ : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) Viết, cân đúng 10 PTHH 2,0 điểm Al bị tan phần hay hết theo phương trình 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (2) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3) 0,25đ 2Al+ CuSO4 Al2(SO4)3 + Cu (4) 0,25đ Dung dịch A gồm: Al2(SO4)3 , FeSO4 và CuSO4 dư Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (5) 0,25đ 0,25đ (6) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (6) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (7) Nung kết tủa nhiệt độ cao: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (8) 2Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O (9) Cu(OH)2 CuO + H2O (10) Chất rắn B gồm : Al2O3 , Fe2O3 và CuO 0,448 Số mol H2 = 22,4 = 0,02 mol Số mol CuSO4 = 0,06.1= 0,06 mol 3,2 Số mol Cu = 64 = 0,05 mol Xét hai trường hợp có thể xảy ra: Trường hợp 1: NaOH dư, Al tan hết, chất rắn còn lại là Fe: Theo (3) : nFe = nCu =0,05 mol nCuSO4 dư = 0,06 – 0,05 = 0,01 mol Fe đã phản ứng hết mFe = 0,05 56 = 2,8g > mhh = 2,16g : loại Trường hợp 2: NaOH thiếu, Al bị tan phần theo (2) Gọi a , b ,c là số mol Na, 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ (7) Al, Fe 2,16g hỗn hợp: Theo (1, 2) : nH2 = a + a = 2a = 0,02 a = 0,01 mol mNa = 0,01.23 = 0,23 gam Số mol Al còn lại để tham gia (4) là ( b – a ) Vì CuSO4 dư nên Fe và Cu đã phản ứng hết (3 và 4) Ta có : nCu = (b-a) + c = 0,05 Mặt khác 23a + 27b = 56c = 2,16 Câu (4,0 đ) Giải hệ phương trình ta được: b = 0,03 mol mAl = 0,03.27 = 0,81 gam c = 0,02 mol mFe = 0,02.56 = 1,12 gam a Xác định công thức muối A: Gọi a mol là số mol t0 MClOx Phản ứng nung : MClOx MCl + x/2 O2 a a ax/2 Để xác định công thức muối A có nhiều phương pháp, chẳng hạn: mO = m MClOx - mMCl ; mO = 12,25 - 5,85 = 6,4 (g) nO2 = 6,4 : 32 = 0,2 Hay ax/2 = 0,2 mol MCl tác dụng với AgNO3 : MCl + AgNO3 t AgCl + MNO3 a a a = nAgNO3 = 14,35 : 143,5 = 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ (8) 0,1 (mol) 0,5đ ax/2 = 0,2 = 0,1x : x=4 mMClOx = 0,1( 35,5 + 64 + M) 0,25đ = 12,25 M = 23 Vậy M là Na 0,5đ Và công thức A là NaClO4 b Xác định khối lượng A, B X: B ít A nguyên tử ôxi, B là NaClO3: Gọi a = nNaClO4 và b = nNaClO3 Khi nung: NaClO4 NaCl + 2O2 (1) a a 2a 2NaClO3 2NaCl + 3O2 (2) b 2b 3b Chất rắn C: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 (3) a+2b a+2b Từ (1,2,3) : 2a+3b = nO2 = 1,12 : 22,4 = 0,05 (mol) * Và a+2b = 4,31: 143,5 = 0,03 (mol) ** Giải hệ phương trình : a = 0,01 ; b = 0,01 Vậy khối lượng : mNaClO4 = 0,01 122,5 = 1,225 (g) mNaClO3 = 0,01 106,5 = 1,065 (g) Lưu ý: Học sinh có thể giải theo cách khác, đúng được điểm tối đa cho câu đó Hết (9)