các phản ứng của BaCl2 với muối cacbonat hoặc của MgSO4 với muối cacbonat có thể xảy ra nếu các muối này còn dư, GV có thể viết nhưng không tính điểm ống nghiệm còn lại đựng hỗn hợp NaCl[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT TÂN YÊN ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN GIÁO VIÊN GIỎI CẤP HUYỆN CHU KỲ 2012-2014 Môn: hóa học Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1: ( điểm) 1) Có gói bột màu trắng không ghi nhãn, gói chứa riêng rẽ hỗn hợp chất sau: Na 2CO3 và K2CO3; NaCl và KCl; MgSO4 và BaCl2 Bằng phương pháp hoá học, làm nào để phân biệt gói bột trên sử dụng nước và các ống nghiệm Viết các phương trình hoá học 2) Những nguyên liệu nào thường dùng để sản xuất oxi công nghiệp? Viết phương trình hoá học biểu diễn phản ứng điều chế oxi phòng thí nghiệm 3) Hỗn hợp X gồm CaCO3, Cu, Fe3O4 Nung nóng X (trong điều kiện không có không khí) thời gian chất rắn B và khí C Cho khí C hấp thụ vào dung dịch NaOH dung dịch D Dung dịch D tác dụng với dung dịch BaCl2 và dung dịch KOH Hoà tan B vào nước dư dung dịch E và chất rắn F Cho F vào dung dịch HCl dư khí C, dung dịch G và chất rắn H Nếu hoà tan F vào dung dịch H2SO4 đặc dư thu khí I và dung dịch K Viết phương trình phản ứng xảy và xác định B, C, D, E, F, G, H, I, K Câu 2: (5 điểm) Hai hỗn hợp A và B chứa Al và FexOy 1) Sau phản ứng nhiệt nhôm mẫu A thu 92,35 gam chất rắn C Hòa tan C dung dịch xút dư thấy có 8,4 lít khí bay và còn lại phần không tan D Hoà tan 1/4 lượng chất rắn D cần dùng 60 gam dung dịch H2SO4 98% , nóng (giả sử tạo thành loại muối sắt (III)) Tính khối lượng Al2O3 tạo thành nhiệt nhôm mẫu A và xác định công thức phân tử sắt oxit 2) Tiến hành nhiệt nhôm 26,8 gam mẫu B, sau làm nguội, hoà tan hỗn hợp thu dung dịch HCl loãng, dư thấy bay 11,2 lít khí Tính khối lượng nhôm và sắt oxit mẫu B đem nhiệt nhôm Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100%, các thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Câu 3: (4 điểm) 1) Cho 3,8 gam bột hỗn hợp P gồm các kim loại Mg, Al, Zn, Cu tác dụng hoàn toàn với oxi dư thu hỗn hợp rắn Q có khối lượng 5,24 gam Tính thể tích (tối thiểu) dung dịch HCl 1M cần dùng để hoà tan hoàn toàn Q 2) Cho lượng bột CaCO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 32,85%, sau phản ứng thu dung dịch A đó nồng độ HCl còn lại là 24,2% Thêm vào A lượng bột MgCO 3, khuấy cho phản ứng xảy hoàn toàn, sau phản ứng thu dung dịch B đó nồng độ HCl còn lại là 21,1% Tính nồng độ phần trăm các muối CaCl và MgCl2 dung dịch B Cõu 4: (3 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 12 gam chất hữu A thu hỗn hợp khí và gồm CO2, H2O Dẫn toàn sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH) dư thấy có 40 gam kết tủa trắng và khối lượng dung dịch giảm 15,2 gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH) ban đầu Biết gam A thể có thể tích thể tích 1,6 gam oxi cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo A, biết A phản ứng với CaCO Cho 12 gam A tác dụng với 20 ml rượu etylic 92 có axit H2SO4 đặc làm xúc tác, đun nóng thu chất hữu E Tính khối lượng E, biết hiệu suất phản ứng là 80% và khối lượng riêng rượu etylic nguyên chất là 0,8 g/ml Câu 5: (2 điểm) Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg, Al vào m gam dung dịch HNO3 24% Sau các kim loại tan hết có 8,96 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X gồm NO, N 2O, N2 bay (ở đktc) và dung dịch A Thêm lượng vừa đủ O2 vào X, sau phản ứng thu hỗn hợp khí Y Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) Tỷ khối Z H 20 Nếu cho dung dịch NaOH vào A để lượng kết tủa lớn thu 62,2 gam kết tủa Tính m1, m2 Biết lượng HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết (Cho: Al:27, Mg:24, Cu:64, Zn:65, Fe:56, Ag:108, N:14, O:16, H:1, Na:23, Ca: 40, S:32, K: 39) (2) HƯỚNG DẪN CHẤM Câu, ý Câu 1 Câu 2: Nội dung Lấy gói ít chất bột cho vào ống nghiệm riêng rẽ, đánh dấu ống nghiệm Hoà nước dư vào ống nghiệm ống nghiệm nào thấy xuất kết tủa trắng thì ống nghiệm đó đựng hỗn hợp (MgSO4, BaCl2) có phản ứng MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2 Lọc lấy dung dịch, dung dịch có MgCl2 ngoài còn có thể có BaCl2 dư MgSO4 dư Cho dung dịch chứa MgCl2 vào ống nghiệm chứa dung dịch còn lại, ống nào xuất kết tủa trắng thì ống nghiệm đó đựng hỗn hợp (Na2CO3, K2CO3) vì có phản ứng: Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2NaCl K2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2KCl (các phản ứng BaCl2 với muối cacbonat MgSO4 với muối cacbonat có thể xảy các muối này còn dư, GV có thể viết không tính điểm) ống nghiệm còn lại đựng hỗn hợp (NaCl, KCl) vì không có phản ứng xảy Nguyên liệu thường dùng để sản xuất oxi công nghiệp: Không khí và nước Hai phương trình điều chế oxi phòng thí nghiệm : 2KClO3 2KCl + 3O2 (điều kiện: xúc tác MnO2, nhiệt độ) KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 ( điều kiện: nhiệt độ) B : CaO, Cu, Fe3O4, CaCO3 dư ; C: CO2 ; D : dung dịch NaHCO3 và Na2CO3 ; E : dung dịch Ca(OH)2 ; F: CaCO3 dư, Cu, Fe3O4 ; H : Cu ; G : dung dịch CaCl2, FeCl2, FeCl3, HCl dư ; K : dung dịch CaSO4, Fe2(SO4)3, CuSO4, H2SO4 dư ; I : CO2, SO2 Viết 11 phương trình phản ứng Điểm 0.5 0.5 0.5 0.5 1 Gọi công thức sắt oxit là FexOy : 2yAl + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe (1) Vì H =100% và hỗn hợp sau phản ứng tác dụng với NaOH giải phóng H chứng tỏ Al dư, FexOy hết 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (3) n Theo (2) n(Al dư) = 2/3 H =2/3 x 8,4/22,4 = 0,25 -Chất rắn không tan NaOH là Fe, tan H2SO4 đặc nóng: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4) -Tính số mol sắt chất rắn: nFe = 2/6 x n(H2SO4) x =1/3 x 60.98/100.98 x = 0,8 mol -Theo (1), tổng khối lượng hỗn hợp khối lượng Al2O3 + kl sắt + kl Al dư: 102.0,8 y/3x + 0,8.56 + 0,25.27 = 92,35 Rút khối lượng Al2O3 = 40,8 gam và tỷ lệ y/x = 3/2 Vậy công thức sắt oxit là Fe2O3 - - 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 t Đối với mẫu B: 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 (5) các phản ứng có thể hòa tan hỗn hợp sau phản ứng HCl: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (6) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (7) Al2O3 +6HCl → 2AlCl3 + 3H2O (8) Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl2 + 3H2O (9) -Gọi x, y là số mol Al và Fe 2O3 lúc đầu, a là số mol Fe 2O3 đã tham gia phản ứng; theo (5) số mol Al còn lại là x-2a, số mol sắt tạo là 2a Ta có: 27x + 160y = 26,8 (10) Theo (6,7): 3/2(x-2a) + 2a = n(H2) = 11,2/22,4 = 0,5 (11) hệ phương trình (10,11) đúng cho trường hợp; vì phản ứng hoàn toàn nên có khả xảy Al hết Fe2o3 hết * Khi Fe2O3 hết: a=y (11) thành: 3/2(x-2y) + 2y = 0,5 hay 1,5x – y = 0,5 (12) Giải hệ (10,12) ta có y = 0,1 ; x=0,4 khối lượng Al ban đầu= 0,4.27 = 10,8 gam 0.75 0.5 0.5 (3) Khối lượng Fe2O3 ban đầu = 0,1.160 = 16 gam -* Khi Al hết: x-2a = => a = x/2 và (11) trở thành 2a = 2.x/2 = x = 0,5 (13) Theo (5) thì a= 0,5/2 = 0,25 theo (10) thì (y = 26,8 – 27.0,5)/160 = 0,083<a => không thoả mãn nên không xảy trường hợp Al hết Câu 3: 0.25 Gọi a, b, c, d là số mol Mg, Al, Zn, Cu t0 2Mg + O2 2MgO (1) a 0,5a a t 4Al + 3O2 2Al2O3 (2) b 0,75b0 0,5b t 2Zn + O2 2ZnO (3) c 0,5c t c 2Cu + O2 2CuO (4) d 0,5d d Q gồm: (MgO, Al2O3, ZnO, CuO) MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (5) a 2a Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (6) O,5b 3b ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O (7) c 2c CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (8) d 2d Theo ( 5, 6, 7, 8) nHCl = 2a + 3b + 2c + 2d áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1, 2, 3, 4) m P+ m O2 = mQ => mO2 = mQ - mP = 5,24 - 3,18 = 1,44g => nO2 = 1,44 : 32 = 0,045 mol Theo (1,2,3,4) : nO2 = 0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d = 0,045 mol Ta thấy: nHCl= 4.(0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d) = 4nO2 = 0,045 = 0,18 mol => Vdd HCl cần tìm = n/CM = 0,18/1 = 0,18 (lít) = 180 (ml) -Phương trình phản ứng CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 (1) x 2x x x Gọi x là số mol CaCO3 Dung dịch A gồm CaCl2, HCl 24,2% Khối lượng HCl tham gia phản ứng (1) là :73x (g) Khối lượng CO2 thoát là: 44x (g) Giả sử ban đầu lấy 100g dung dịch HCl 32,85% tham gia phản ứng Nồng độ dung dịch HCl sau phản ứng (1) là: C% = (32,85 - 73x)/(100 + 100x - 44x) = 0,242 => Giải phương trình trên x = 0,1 mol => mCaCl2 = 111 0,1 = 11,1 g Thêm MgCO3 vào dung dịch A MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (2) y 2y Dung dịch B gồm : CaCl2, MgCl2, HCl 21,1% Gọi y là số mol MgCO3 Khối lượng MgCO3 là: 84y (g) Khối lượng HCl tham gia phản ứng (2) là: 73y (g) Khối lượng CO2 thoát theo phản ứng (2) là: 44y (g) Nồng độ dung dịch HCl sau phản ứng (2) là: C% = (32,85 - 7,3 - 7,3y)/(100 + 5,6 + 84y - 44y) = 0,211 Giải phương trình trên y = 0,04mol mMgCl2 = 95 0,04 = 3,8g -Khối lượng dung dịch sau phản ứng (2) là: Viết đúng PTHH 0.25 điểm 0.25 0.25 0.25 (4) 100 + 5,6 + 40 0,04 = 107,2g Nồng độ C% CaCl2 là: C% = (11,1/107,2) 100% = 10,35% Nồng độ C% dung dịch MgCl2 là: C% = (3,8/107,2) 100% = 3,54% -Câu Theo bài các khí cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất nên tỷ lệ thể tích tỷ lệ số mol chúng Vậy số mol A gam A số mol oxi 1, 60 g nA nO2 0, 05mol , 05 32 => MA = -12 0,2mol Số mol 12 gam A đem đốt cháy là 60 40 nCaCO3 0,4mol 100 -Theo bài, khí CO2 và nước hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH) dư, khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 15,2 gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 đem dùng m (mCO2 mH 2O ) 15,2 Vậy: CaCO3 gam 7,2 nH 2O 0,4mol m H 2O 18 = 40- (0,4x44 + 15,2) = 7,2 gam => 6,4 nO 0,4mol 16 mO (trong 12 gam A)= 12 - 0,4(12 + 2) = 6,4 gam => Vậy A là hợp chất hữu chứa C, H, O nC : nH : nO = 0,4 : (0,4.2) : 0,4 = 1:2:1 => Công thức ĐGN là CH2O -Công thức phân tử A là (CH2O)n Ta có 30n = 60 => n= Vậy công thức phân tử A là C2H4O2 Theo bài A phản ứng với CaCO3 Vậy A là axit, CTCT: CH3COOH CaCO3 + 2CH3COOH (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O 20.0,92.0,8 nC2H5OH 0,32mol 46 H2SO4 đặc, t0 PTHH: CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O (1) TheoPTHH 1 Theo bài 0,2 0,32 -=> Hiệu suất phải tính theo axit, theo bài H = 80 % n Theo (1) ta có CH3COOC2H5 = 0,2x0,8 = 0,16 mol m Vậy: CH3COOC2H5 ( E ) = 0,16 x 88 = 14,08 gam - Câu 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 Số mol hỗn hợp X: nX = 8,96/22,4 = 0,4 mol Khi cho O2 vào hỗn hợp X có : 2NO + O2 = 2NO2 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O → nz=nN ❑2 O +nN ❑2 = 44,8/22,4 = 0,2 mol → nNO = 0,2 nN O 44 +n N 28 MZ= 2.20 = 40 = 0,2 → nN ❑2 O = 0,15 mol ; -Khi kim loại phản ứng ta có quá trình nhường e: Mg –2e = Mg2 x mol ne (mất) = (2x + 3y) mol 3+ Al – 3e = Al y mol Khi HNO3 phản ứng ta có quá trình nhận e : Þ nX = ny 0.5 nN ❑2 = 0,05 mol (5) N+5 + 3e =N+2(NO) 0,2 mol 0,2 mol 2N+5+ 8e = N+ (N2O) ne(nhận) = 0,2.3+0,15.8+0,05.10 = 2,3 mol 0,3 0,15mol 2N+5 +10e = N2 0,1 0,05 mol 2+ Mg + 2OH =Mg(OH)2↓ x mol 3+ Al + 3OH = Al(OH)3 ↓ y mol Ta có hệ PT : 2x +3y = 2,3 58x + 78y = 62,2 → x = 0,4mol ; y = 0,5mol -→ m1 = 23,1 g Và số mol HNO3 tham gia phản ứng là: n HNO ❑3 = nN ❑+ tạo khí+ nN ❑+ tạo muối = 0,6 + 2,3 = 2,9 mol (nN ❑+ tạo muối = ne trao đổi ) 2,9 63 100 120 =913 , g Vậy: m2 = 24 100 Lưu ý: - Nếu giáo viên làm theo cách khác mà đúng thì cho điểm tối đa - Ttrong bài giáo viên làm đúng đến đâu thì tính điểm đến đó 0.5 (6)