b/ Tính khối lượng muối thu được sau thí nghiệm và thể tích dung dịch H2SO4 2M tối thiểu cần dùng?. c/ Xác định kim loại R..[r]
(1)ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC LỚP 9-NĂM HỌC 2012-2013 Thời gian 150 phút (không kể thời gian phát đề)-Ngày thi; 29/11/2012 ============================= Bài 1: (3 điểm) Viết PTHH thực các chuyển đổi sau KOH KHCO3 K2CO3 KOH KHSO4 KCl K Bài 2: (4 điểm) Cho các cặp chất sau đây, cặp chất nào tác dụng với nhau? Viết các PTHH minh hoạ? a MgCO3 và CuCl2 e Ca(OH)2 và FeCl3 l Pb(NO3)2 và K2SO4 b NaHSO4 và KOH g Fe2O3 và HCl m CuSO4 và KOH c SiO2 và Ba(OH)2 h Na2SO3 và Ca(NO3)2 n SO2 và CaO d HCl và K2SO4 k CuO và CO2 p H2SO4 và NaNO3 Bài 3: (3 điểm) Có lọ dd axit không ghi nhãn là: HCl, H2SO4, H2SO3 Hãy nhận biết axit trên PPHH mà dùng thêm thuốc thử Viết PTHH xảy Bài 4: (3 diểm) Cho 28,56g hh A gồm Na2SO3, NaHSO3, Na2SO4 vào dd H2SO4 loãng dư Khí SO2 sinh làm màu hoàn toàn 675 cm3 dd Br2 0,2M Mặt khác 7,14g A tác dụng vừa đủ với 21,6 cm3 dd KOH 0,125M Tính % chất A Bài 5: (4 điểm) Thêm từ từ giọt 100ml dd HCl 1,5M vào 400ml dd A gồm KHCO3 và Na2CO3 thu dd B và thoát 1,008 lít khí (đktc) Cho dd B pư với lượng Ba(OH)2 dư thu 29,55g kết tủa Tính nồng độ M các chất A Bài 6: (3 điểm) Cho 7,8 gam hỗn hợp gồm kim loại là R hóa trị II và nhôm tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư Khi phản ứng kết thúc thu dung dịch muối và 8,96 lít khí (ở đktc) a/ Viết các phương trình hóa học đã xảy b/ Tính khối lượng muối thu sau thí nghiệm và thể tích dung dịch H2SO4 2M tối thiểu cần dùng? c/ Xác định kim loại R Biết hỗn hợp ban đầu tỉ lệ số mol R : Al là : (2) HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: HOÁ HỌC Bài 1: (3 điểm) Viết PTHH thực các chuyển đổi sau KOH KHCO3 K2CO3 KOH KHSO4 KCl K 0,5 2KOH + H2 2K + 2H2O 0,5 KHCO3 KOH + CO2 0,5 K2CO3 + H2O KHCO3 + KOH 0,5 K2CO3 + Ba(OH)2 KOH + BaCO3 0,5 0,5 2KOH + Mg(HSO4)2 2KHSO4 + Mg(OH)2 KCl + HCl + BaSO4 KHSO4 + BaCl2 Bài 2: (4 điểm) Cho các cặp chất sau đây, cặp chất nào tác dụng với nhau? Viết các PTHH minh hoạ? a MgCO3 và CuCl2 e Ca(OH)2 và FeCl3 l Pb(NO3)2 và K2SO4 b NaHSO4 và KOH g Fe2O3 và HCl m CuSO4 và KOH c SiO2 và Ba(OH)2 h Na2SO3 và Ca(NO3)2 n SO2 và CaO d HCl và K2SO4 k CuO và CO2 p H2SO4 và NaNO3 - Xác định các cặp chất pư: b, c, e, g, h, l, m, n - Viết PTHH đúng 1,0 3,0 Bài 3: (3 điểm) Có lọ dd axit không ghi nhãn là: HCl, H2SO4, H2SO3 Hãy nhận biết axit trên PPHH mà dùng thêm thuốc thử Viết PTHH xảy Dùng Ba(OH)2 cách khác làm thuốc thử và trình bày đúng 3,0 Bài 4: (3 diểm) Cho 28,56g hh A gồm Na2SO3, NaHSO3, Na2SO4 vào dd H2SO4 loãng dư Khí SO2 sinh làm màu hoàn toàn 675 cm3 dd Br2 0,2M Mặt khác 7,14g A tác dụng vừa đủ với 21,6 cm3 dd KOH 0,125M Tính % chất A nBr2 = 0,135 mol; nKOH = 0,0027 mol 3,0 - Các PTHH Na2SO4 + SO2 + H2O Na2SO3 + H2SO4 (1) Na2SO4 + SO2 + 2H2O (2) 2NaHSO3 + H2SO4 H2SO4 + 2HBr SO2 + Br2 + 2H2O (3) (3) Na2SO3 + K2SO3 + 2H2O (4) 2NaHSO3 + 2KOH - Đặt số mol Na2SO3, NaHSO3, Na2SO4 l3 x, y, z mol 28,56g A - Theo PTHH (1,2,3,4) ta có hệ PT 126x + 104y + 142z = 28,56 x + y = 0,135 y = 4.nKOH = 0,0108 0,1242.126 %m Na 2SO3 100 54,79% 28,56 - Giải hệ PT x = 0,1242 %m NaHSO3 3,93% y = 0,0108 %m Na 2SO4 41,28% z = 0,083 Bài 5: (4 điểm) Thêm từ từ giọt 100ml dd HCl 1,5M vào 400ml dd A gồm KHCO3 và Na2CO3 thu dd B và thoát 1,008 lít khí (đktc) Cho dd B pư với lượng Ba(OH)2 dư thu 29,55g kết tủa Tính nồng độ M các chất A a, §Æt x, y lÇn lît lµ sè mol cña muèi Na2CO3 vµ KHCO3 (x, y > 0) 3,0 Ta cã PTP¦: ⃗ NaCl + NaHCO3 ( ) Giai ®o¹n 1: Na2CO3 + HCl ❑ Mol: x x x x n Nh vËy: ∑ ❑ HCO3 =x + y ( mol) ; Theo PT (1) th× nNaHCO3 = nNa2CO3 = x (mol) Gäi a, b lµ sè mol cña HCO3 ❑− tham gia ph¶n øng víi dung dÞch HCl vµ dung dÞch Ba(OH)2 ⃗ Cl ❑− + H2O + CO2 ( ) Giai ®o¹n 2: HCO3 ❑− + HCl ❑ Mol: a a a a Theo bµi ra: nHCl = 0,1.1,5 = 0,15 ( mol ) nHCl ( P¦ ë ) = nCO2 = a = , 008 = 0,045 ( mol ) − 22 , ⇒ nNa2CO3 ( b® ) = nHCl ( P ¦ ë ) = 0,15 – 0,045 = 0,105 (mol) Sau phản ứng (1) thì toàn Na2CO3 đã chuyển thành NaHCO3 Khi cho dung dÞch B t¸c dông víi dung dÞch Ba(OH)2 d x¶y ph¶n øng sau: ⃗ BaCO3 + OH ❑− HCO3 ❑− + Ba(OH)2 ❑ + H2O ( ) Mol : b b b b nBaCO3 = b = 29 ,55 = 0,15 ( mol ) 197 − VËy nHCO3 ❑ ( P ¦ ) = a + b = x + y = 0,045 + 0,15 = 0,195 (mol) ⇒ nKHCO3 ( b® ) = 0,195 – 0,105 = 0,09 (mol) Khèi lîng cña mçi chÊt hçn hîp ban ®Çu: 0,105 C MCuSO 0,2625M 0,4 0,09 C MCuSO 0,225M 0,4 (4) ⃗ NaCl + NaHCO3 (1) Hoặc: Na2CO3 + HCl ❑ ⃗ NaCl + CO2 + H2O NaHCO3 + HCl ❑ (2) ⃗ KCl + CO2 + H2O KHCO3 + HCl ❑ (3) ⃗ BaCO3 + NaOH + H2O (4) NaHCO3 + Ba(OH)2 ❑ ⃗ BaCO3 + NaOH + H2O (5) KHCO3 + Ba(OH)2 ❑ - Vì đổ HCl từ từ vào A nên xảy Pư tạo muối axit trước - Sinh khí CO nên pư (1) xảy hoàn toàn - B pư với Ba(OH)2 tạo kết tủa => axit hết, muối hiđrocacbonat dư - Ta có: nHCl(1) = 0,15 – 0,045 = 0,105 mol = nNa2CO3 => CMNa2CO3=0,2625M - Đặt nNaHCO3(2) = a(mol) => a + b = nCO2 = 0,045 nKHCO3(3) = b(mol) nNaHCO3(4) = x(mol) nKHCO3(5) = y(mol) => x + y = nBaCO3 = 0,15 => y + b = 0,09 = nKHCO3 x + a = nNa2CO3 = 0,105 => CMKHCO3 = 0,225M Bài 6: (3 điểm) Cho 7,8 gam hỗn hợp gồm kim loại là R hóa trị II và nhôm tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư Khi phản ứng kết thúc thu dung dịch muối và 8,96 lít khí (ở đktc) a/ Viết các phương trình hóa học đã xảy b/ Tính khối lượng muối thu sau thí nghiệm và thể tích dung dịch H2SO4 2M tối thiểu cần dùng? c/ Xác định kim loại R Biết hỗn hợp ban đầu tỉ lệ số mol R : Al là : (5) a/ Các PTHH: R + H2SO4 RSO4 + H2 (1) 0,25 đ 0,25 đ Mol: x x x x 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2) 0,25 đ Mol: 2x 3x x 3x 0,25 đ b/ -Gọi x là số mol kim loại R đã phản ứng số mol Al đã phản ứng là 2x 0,25 đ -Số mol khí hidro sinh ra: nH2 = 8,96 : 22,4 = 0,4 (mol) 0,25 đ -Khối lượng khí hidro sinh là: 0,4 = 0,8 (g) 0,25 đ -Theo PTHH (1) và (2) ta có: nH2SO4 = nH2 = 0,4 (mol) 0,5 đ -Khối lượng axit H2SO4 đã phản ứng: 0,4 98 = 39,2 (g) -Khối lượng hỗn hợp muối thu là: 7,8 + 39,2 – 0,8 = 46,2 (g) 0, 0,25 đ -Thể tích dung dịch H2SO4 đã phản ứng là:V(dd H2SO4) = = 0,2 (lít) 0,25 đ c/ -Tổng số mol khí hidro thu là: 0,5 đ x +3x = 0,4 x = 0,1 (mol) (*) -Khối lượng hỗn hợp muối : ( R + 96 ) x + 342.x = 46,2 Rx + 96x + 342x = 46,2 0,5 đ Rx + 438x = 46,2 x (R + 438) = 46,2 (**) Thế (*) vào (**) ta R = 24 0,25 đ Vậy R là kim loại Magie (Mg) (6)