Đem chất rắn hòa tan vào nước, lọc lấy phần không tan cho tác dụng với HCl dư, cô cạn dung dịch đem điện phân nóng chảy thu được Mg.. Phần nước lọc ở trên cho tác dụng với dung dịch HCl [r]
(1)PHÒNG GD & ĐT THỊ XÃ SẦM SƠN Đề chính thức KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS – VÒNG NĂM HỌC 2009 – 1010 Môn thi: Hoá Học Ngày thi: 24/11/2009 Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề này gồm trang Câu 1 Tính số nguyên tử oxi có 40 gam khí SO3 Viết phương trình phản ứng trực tiếp tạo thành ZnCl2 từ các loại chất vô khác Cho hợp chất cùng kim loại X, Y, Z Khi đốt nóng hợp chất nhiệt độ cao thấy có lửa màu vàng Mối quan hệ X, Y, Z thể sơ đồ phản ứng sau: o X CO2 Y t CO2 ddZ Y Y ddZ Xác định các chất X, Y, Z và hoàn thành sơ đồ phản ứng Câu 2: Từ các nguyên liệu ban đầu là quặng Firit, muối ăn, không khí, nước, các thiết bị và các chất xúc tác cần thiết Hãy viết các phương trình hoá học điều chế các chất sau: FeSO 4, Fe(OH)3, NaHSO4 Câu 3: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết hỗn hợp chất sau đây đựng các lọ riêng biệt bị nhãn: FeO và Fe2O3, Al và Al2O3, Fe và Fe2O3 Tách kim loại nguyên chất khỏi hỗn hợp gồm: MgCO3, K2CO3, BaCO3 Câu 4: Một cốc đựng muối cacbonat kim loại hoá trị II, rót từ từ dung dịch H 2SO4 có nồng độ 20% vào cốc khí thoát vừa hết thì thu dung dịch muối có nồng độ 24,91% Hãy xác định công thức muối cacbonat kim loại trên Hoà tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A gồm: MgO, CuO và Fe 2O3 cần vừa đủ 350 ml dung dịch HCl 2M mặt khác lấy 0,4 mol hỗn hợp A đốt nóng ống sứ không có không khí cho khí hidro dư qua tới phản ứng xảy hoàn toàn thu 7,2 gam nước và m gam chất rắn a) Tính thành phần % theo khối lượng các chất A b) Tính m Câu 5: Hoà tan 115,3 gam hỗn hợp X gồm MgCO và RCO3 500ml dung dịch H2SO4 loãng thì thu dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít khí CO (đktc) Đun cạn dung dịch A thu 12,2 gam muối khan Mặt khác đem nung chất rắn B đến khối lượng không đổi thì thu 11,2 lít CO (đktc) và chất rắn C Tính nồng độ mol/l dung dịch H2SO4 đã dùng Tính khối lượng chất rắn B, C Tìm R Biết hỗn hợp ban đầu số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3 Cho Mg = 24, O = 16, C = 12, Ba = 137, S = 32, H = 1, Cu = 64, Fe = 56, Ca = 40 ĐÁP ÁN (2) Câu 1 Ta có: nO = 16 40 =1,5 mol Số nguyên tử O = 1,5.6.1023 = 9.1023 nguyên tử 80 16 Các PTHH trực tiếp tạo ZnCl2 từ các loại hợp chất vô khác Zn + Cl2 ZnCl2 Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Zn + CuCl2 ZnCl2 + Cu ZnSO4 + BaCl2 ZnCl2 + BaSO4 ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O Zn(OH)2 + 2HCl ZnCl2 + 2H2O ZnS + 2HCl ZnCl2 + H2S Theo đề ra, X là: NaOH; Y là: NaHCO3; Z là: Na2CO3 Ta có sơ đồ sau: NaOH CO2 NaHCO3 NaHCO3 t0 CO2 Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 Câu 2: * Điều chế FeSO4 FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 (đk: t0) 2SO2 + O2 2SO3 (đk: V2O5, t0) SO3 + H2O H2SO4 2H2O 2H2 + O2 (đk: điện phân) Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O (đk: t0) Fe + H2SO4 loãng FeSO4 + H2 * Điều chế Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O 2NaCl 2Na + Cl2 (đk: điện phân nóng chảy) 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 6NaOH + Fe2(SO4)3 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 * Điều chế NaHSO4 NaCl rắn + H2SO4 đặc NaHSO4 + HCl (đk: t0) Câu 3: Lấy hỗn hợp ít làm mẫu thử, cho các mẫu thử vào các ống nghiệm có đánh số, cho dung dịch NaOH vào các ống nghiệm chứa các mẫu thử đó, khuấy - Mẫu thử tan dung dịch NaOH là Al và Al2O3 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O - Mẫu thử không có tượng gì là hỗn hợp FeO, Fe2O3 và Fe, Fe2O3 Cho dung dịch HCl vào hài mẫu thử này - Mẫu thử tan và kèm sủi bọt khí là Fe, Fe2O3 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Mẫu thử tan không có sủi bọt khí là FeO và Fe2O3 FeO + 2HCl FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O * Điều chế K: Cho hỗn hợp vào nước, khuấy thời gian, lọc lấy phần không tan Cho nước lọc phản ứng với HCl dư, cô cạn dung dịch thu đem điện phân nóng chảy thu K K2CO3 + 2HCl 2KCl + H2O + CO2 (3) 2KCl 2K + Cl2 (đk: điện phân nóng chảy) * Điều chế Mg Đem phần không tan trên nung không khí đến khối lượng không đổi tho chất rắn Đem chất rắn hòa tan vào nước, lọc lấy phần không tan cho tác dụng với HCl dư, cô cạn dung dịch đem điện phân nóng chảy thu Mg MgCO3 MgO + CO2 (đk: t0) BaCO3 BaO + CO2 (đk: t0) BaO + H2O Ba(OH)2 MgO + HCl MgCl2 + H2O MgCl2 Mg + Cl2 (đk: điện phân nóng chảy) * Điều chế Ba Phần nước lọc trên cho tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch thu đem điện phân nóng chảy thu Ba Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O BaCl2 Ba + Cl2 (đk: điện phân nóng chảy) Câu 4: PTHH: ACO3 + H2SO4 ASO4 + H2O + CO2 Xét mol các chất phản ứng với mddH2SO4 = 98 100 =490 gam 20 mdd muối sau phản ứng = (A + 60) + 490 – 44 = (A + 506) gam Theo đề ta có: 24,91% = ( A+96) 100 A +506 A = 40 Vậy muối cacbonat là CaCO3 Gọi x, y, z là số mol MgO, CuO, Fe2O3 20 gam hỗn hợp Ta có: 40x + 80y + 160z = 20 x + 2y + 4z = 0,5 (I) Các PTHH: MgO + 2HCl MgCl2 + H2O x mol 2x mol CuO + 2HCl CuCl2 + H2O y mol 2y mol Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O z mol 6z mol nHCl = 2x + 2y + 6z = 0,35.2 x + y + 3z = 0,35 (II) Theo đề ta lại có: a(x + y + z) = 0,4(III) MgO + H2 không phản ứng CuO + H2 Cu + H2O ay ay ay Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O az 2az 3az 7,2 = (ay + 3az).18 a(y + 3z) = 0,4 (IV) Kết hợp (*), (**), (***) và (****) ta có: x = y = 0,1; z = 0,05; a = 1,6 a) Thành phần % theo khối lượng các chất A 0,1 40 100 % =20 % 20 0,1 80 100 % =40 % %mCuO = 20 %mMgO = %mFe2O3 = 100 – (20 + 40) = 40% b) Tính m Ta có: m = a(40x + 64y + 112z) = 1,6( 40.0,1 + 64.0,1 + 112.0,05) = 25,6 gam Câu 5: (4) Hoà tan 115,3 gam hỗn hợp X gồm MgCO và RCO3 500ml dung dịch H2SO4 loãng thì thu dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít khí CO (đktc) Đun cạn dung dịch A thu 12,2 gam muối khan Mặt khác đem nung chất rắn B đến khối lượng không đổi thì thu 11,2 lít CO (đktc) và chất rắn C Tính khối lượng chất rắn B, C Tìm R Biết hỗn hợp ban đầu số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3 Cho Mg = 24, O = 16, C = 12, Ba = 137, S = 32, H = 1, Cu = 64, Fe = 56, Ca = 40 Các PTHH: MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + H2O + CO2 (1) RCO3 + H2SO4 RSO4 + H2O + CO2 (2) , 48 =0,2 mol 22 , 0,2 =0,4 M VH2SO4 = 500 ml = 0,5 lít CM H2SO4 = 0,5 Theo (1) và (2) ta có: nH2SO4 = nCO2 = Theo đề Nếu RSO4 tan nCác muối A = nCO2 = 0,2 mol mCác muối A > 0,2.96 = 19,2 gam Thực tế mCác muối A = 12,2 gam Vậy RSO4 là chất không tan, dd A là MgSO4 Chất rắn B gồm: RSO4, MgCO3 dư và RCO3 dư Khi nung B MgCO3 MgO + CO2 (3) RCO3 RO + CO2 (4) RSO4 không phân hủy Chất rắn C gồm: RSO4, MgO, RO Theo (1): nMgCO3 phản ứng = nMgSO4 = 12 ,2 =0,1 mol 120 (5)