- Đốt T trong không khí tới khối lượng không đổi rồi hòa tan sản phẩm vào dung dịch HCl dư thì phần không tan là Ag, dung dịch thu được cho phản ứng với dung dịch NaOH dư, vớt lấy kết tủ[r]
(1)Equation Chapter Section 1ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP – MÔN: HÓA HỌC Năm học 2012 – 2013 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 02 trang) Câu I: (4 điểm) Viết phương trình phản ứng xảy (nếu có) cho axit sunfuric đặc, nóng tác dụng với các mẫu chất sau: Na2O, BaO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeSO4, CuO, CuSO4 Chỉ dùng dung dịch chứa chất tan để nhận biết các dung dịch muối đựng các lọ riêng biệt sau (không trình bày cách viết sơ đồ, viết rõ các phương trình phản ứng xảy ra): nhôm nitrat, amoni sunfat, natri nitrat, amoni nitrat, magie clorua, sắt (II) clorua Câu II: (4 điểm) Có hỗn hỗn hợp X gồm các muối nitrat Đồng (II), Sắt (II), Bạc, Magie đó nguyên tố nitơ chiếm 12,77% khối lượng Có thể điều chế tối đa bao nhiêu gam hỗn hợp kim loại từ 120,6 gam hỗn hợp X nói trên? Viết sơ đồ thể quá trình tiến hành điều chế lấy kim loại đồng, bạc riêng biệt (hàm lượng không đổi) từ hỗn hợp X nói trên? Câu III: (6 điểm) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 14,4 gam FeS và a mol Cu2S lượng vừa đủ dung dịch axit nitric thu dung dịch chứa muối sunfat và giải phóng khí NO là sản phẩm khử Xác định giá trị a? Tổng số hạt proton, nơtron, electron hai nguyên tử hai nguyên tố X và Y là 142, đó tổng số hạt mang điện nhiều tổng số hạt không mang điện là 42; số hạt mang điện nguyên tố Y nhiều nguyên tố X là 12 còn số hạt không mang điện nguyên tố Y nhiều gấp rưỡi nguyên tố X Hãy xác định tên hai nguyên tố X, Y và cho biết tính chất đặc trưng chung hai nguyên tố đó? Có hai gốc axit thường gặp là XO 3= và YO3- đó nguyên tố X và Y chiếm 40% và 22,6% theo khối lượng Hãy xác định công thức các gốc axit đó và hoàn thành các phương trình phản ứng sau: a) H2XO3 + Cl2 + … → … + … e) Cu(YO3)2 → … + YO2 + … (2) b) XO2 + H2X →… + … f) YO2 + … + … → HYO3 c) Na2XO3 + … → NaCl + XO2 + … g) HYO3 + X → H2XO4 + YO2 + … d) HYO3 + Cu → … + YO + … h) Ba(YO3)2 + … → HYO3 + … Câu IV: (2 điểm) Nung 13,4 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại hóa trị II sau thời gian thu 9,88 gam chất rắn và khí X Cho toàn khí X hấp thụ hết vào 300ml dung dịch NaOH 0,5M Tính khối lượng muối tạo thành dung dịch sau phản ứng? Câu V: (2 điểm) Hỗn hợp A gồm bột nhôm và sắt chia thành phần nhau: Hòa tan hoàn toàn phần dung dịch H 2SO4 loãng dư thu dung dịch B Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B, lấy toàn kết tủa nung không khí nhiệt độ cao tới khối lượng không đổi thì thu gam chất rắn Cho phần tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thể tích khí thoát là 3,36 lít (đktc) Tính % khối lượng hỗn hợp A Câu VI: (2 điểm) Lắc kĩ 0,81 gam bột nhôm 200ml dung dịch X chứa hỗn hợp muối bạc nitrat và đồng (II) nitrat sau thời gian thu chất rắn A và dung dịch B Cho A tác dụng với dung dịch xút ăn da dư thu 100,8ml khí hiđro (đktc) và còn lại 6,012 gam hỗn hợp hai kim loại Cho B tác dụng với dung dịch xút ăn da dư kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu 1,6 gam oxit Tính nồng độ mol/lít dung dịch X ban đầu? - Hết - (3) Chú ý: Cán coi thi không giải thích gì thêm Equation Chapter Section BIỂU ĐIỂM CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học 2012 – 2013 Câu I: (4 điểm) Ý 1: Viết đúng trường hợp x 0,2 điểm = điểm (Viết sai phương trình trừ 0,2 điểm) Ý 2: Trình bày đầy đủ cách nhận biết: thuốc thử là dung dịch Ba(OH)2: điểm Gợi ý: - Al(NO3)3: tạo kết tủa keo trắng sau đó kết tủa keo trắng tan dần - (NH4)2SO4: tạo kết tủa trắng và có khí mùi khai thoát - NaNO3: không có tượng gì - NH4NO3: có khí mùi khai thoát - MgCl2: tạo kết tủa trắng - FeCl2: tạo kết tủa trắng xanh sau đó kết tủa trắng xanh chuyển dần thành kết tủa màu nâu đỏ không khí (viết đủ phương trình phản ứng) Câu II: (4 điểm) Ý 1: điểm Học sinh có thể làm theo các cách khác nhau, kết khối lượng hỗn hợp kim loại thu là 52,4 gam 120, 12, 77 15, 4( g ) 100 Gợi ý: mN = => mO = => m3 kim loại = 120,6 – (15,4 + 52,8) = 52,4 (g) 15, 16.3 52,8( g ) 14 Ý 2: điểm Gợi ý: - Nhiệt phân X đến khối lượng không đổi thu hỗn hợp rắn Y gồm CuO, FeO, Ag, MgO - Nung nóng hỗn hợp rắn Y dẫn khí CO dư qua thu hỗn hợp rắn Z gồm Cu, Fe, Ag, MgO - Cho Z vào dung dịch HCl dư đến phản ứng hoàn toàn, vớt chất rắn không tan rửa sạch, sấy khô thu hỗn hợp chất rắn T gồm Cu, Ag - Đốt T không khí tới khối lượng không đổi hòa tan sản phẩm vào dung dịch HCl dư thì phần không tan là Ag, dung dịch thu cho phản ứng với dung dịch NaOH dư, vớt lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi dẫn khí CO dư qua thu chất rắn là Cu Câu III: (6 điểm) Ý 1: điểm n FeS2 14, 0,12(mol ) = 120 Ta có sơ đồ: FeS2 + Cu2S + HNO3 – → Fe2(SO4)3 + CuSO4 + NO + H2O (4) (mol) 0,12 a → 0,06 2a (theo số mol nguyên tử Fe, Cu) Còn theo số mol nguyên tử lưu huỳnh vế ta có: 0,12.2 + a = 0,06.3 + 2a => a = 0,06 Ý 2: điểm Gọi số proton, nơtron nguyên tử X và Y là a,b và x,y Ta có: 2a+ b + 2x + y = 142 a = 20 2a + 2x – (b + y) = 42 => b = 20 => X = a+b = 40 (Canxi) 2x – 2a = 12 x = 26 Y = x+y = 56 (Sắt) y = 1,5b y = 30 (0,5 điểm) (0,5 điểm) (0,5 điểm) Tính chất đặc trưng nguyên tố đó là tính khử (hoặc tính kim loại) (0,5 điểm) Ý 3: điểm - Viết biểu thức % khối lượng để xác định X là lưu huỳnh, Y là nitơ, gốc axit đó = là SO3 và NO3- (tìm gốc 0,2 điểm) - Thay X và Y vào các phương trình phản ứng, hoàn chỉnh phương trình 0,2 điểm, thiếu cân trừ nửa số điểm Câu IV: (2 điểm) - Viết PTPƯ PTPƯ tổng quát; - mCO2 = 13,4 – 9,88 = 3,52 (gam) => nCO2 = 3,52: 44 = 0,08 (mol) - nNaOH = 0,3.0,5 = 0,15 (mol) CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (1) (mol): 0,075 0,15 0,075 - sau phản ứng (1): nCO2 = 0,08 – 0,075 = 0,005 (mol) Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 (2) (mol): 0,005 0,005 0,01 (dư) (hết) - muối tạo thành là NaHCO3 (0,1 mol) và Na2CO3 (0,075 – 0,005 = 0,07 mol) có khối lượng là: 0,01.84 + 0,07.106 = 8,26 gam Câu V: (2 điểm) Gọi số mol Al, Fe phần là x và y Ở phần 1, các phản ứng xảy là: 2Al + 2H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4 2Fe(OH)2 + Ở phần 2, các phản ứng xảy là: O2 t Fe2O3 + 2H2O Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + H2 0,3 0,2 0,5 0,5 0,5 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (5) Từ các phản ứng (2,6,7) ta có số mol Fe2O3 là 0,5y => 160.0,5y = => y = 0,1 3,36 0,15(mol ) Theo phản ứng (8) có nH2 = 1,5x = 22, => x = 0,1 0,1.27 100 32,53(%) % khối lượng Al hỗn hợp ban đầu là: 0,1.27 0,1.56 % khối lượng Fe hỗn hợp ban đầu là 100 – 32,53 = 67,47 (%) - Viết đúng các PTPƯ xảy ra: điểm - Tính toán đúng: điểm Câu VI: (2 điểm) Gọi số mol AgNO3 và CuNO3 đã tham gia phản ứng (1),(2)lần lượt là x và y Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag (mol) x x 2Al + 3Cu(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Cu (mol) y y Chất rắn A là Ag, Cu và Al dư; dung dịch B gồm Al(NO3)3 và Cu(NO3)2 dư (1) (2) 0,5 (3) 0,5 - Khi cho A vào dung dịch xút ăn da dư thì Al tan hết còn 6,012 gam là hỗn hợp Ag và Cu H2 Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + Theo (3) nH2 = 0,0045 (mol) => nAl(ở A) = 0,003 (mol) - Khi cho B vào dung dịch xút ăn da dư: Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaNO3 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3 t Cu(OH)2 CuO + H2O 0,5 0, 045 0, 225( M ) 1, 0, 02(mol ) 80 nCuO = 0, => nCu(NO3)3 dư = 0,02 (mol) Tổng số mol Al phản ứng (1,2,3) là 0,03 mol => x + 2y = 0,081 (*) Mặt khác, khối lượng Ag và Cu là: 108x + 64y = 6,012 (**) => x = 0,045; y = 0,018 => Số mol Cu(NO3)2 ban đầu là 0,018 + 0,02 = 0,038 (mol) Vậy nồng độ M các chất dung dịch X là: 0, 045 0, 225( M ) CM AgNO3 = 0, 0, 038 0,19( M ) CM Cu(NO3)2 = 0, - Hết - 0,5 (6)