Câu 1 4,5 điểm: Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu được chia làm 3 phần A, B, C đều nhau a/ - Phần A tác dụng với dung dịch NaOH dư - Phần B tác dụng với dung dịch HCl dư - Phần C tác dụng với d[r]
(1)Trường TH&THCS Lê Văn Hiến ĐỀ ĐỀ XUẤT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2011 - 2012 Môn thi: Hoá học Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao, nhận đề) ĐỀ BÀI Câu (4,5 điểm): Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu chia làm phần A, B, C a/ - Phần A tác dụng với dung dịch NaOH dư - Phần B tác dụng với dung dịch HCl dư - Phần C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc dư Trình bày tượng hoá học xảy b/ Gạn lọc kết tủa các phần trên, thu các dụng dịch A, B, C - Cho dung dịch HCl vào A dư - Cho dung dịch NaOH vào B dư - Cho dung dịch NaOH vào C dư Trình bày tượng hoá học xảy Câu (3 điểm) a/ Giải thích vì đồ dùng nhôm không dùng đựng dung dịch kiềm mạnh b/ Đặt hai cốc trên đĩa cân Rót dung dịch H 2SO4 loãng vào hai cốc, lượng axít hai cốc nhau, cân vị trí thăng Cho mẫu Kẽm vào cốc và mẫu Sắt vào cốc Khối lượng hai mẫu Cân vị trí nào sau kết thúc phản ứng ? Câu (3điểm) Quặng nhôm có Al2O3 lẫn với các tạp chất là Fe2O3 và SiO2 Hãy nêu phản ứng nhằm tách riêng oxit khỏi quặng nhôm Câu (4 điểm) Hỗn hợp Mg, Fe có khối lượng m gam hoà tan hoàn toàn dung dịch HCl Dung dịch thu tác dụng với dung dịch NaOH dư Kết tủa sinh sau phản ứng đem nung không khí đến khối lượng không đổi giảm a gam so với trước nung a/ Xác định % khối lượng kim loại theo m, a b/ áp dụng với m = 8g a = 2,8g Câu (5,5điểm) Hỗn hợp X có MgO và CaO Hỗn hợp Y có MgO và Al 2O3 Lượng X lượng Y 9,6g Số gam MgO X 1,125 lần số gam MgO Y Cho X và Y tác dụng với 100ml HCl 19,87%(D= 1,047g/ml) thì dung dịch X’ và dung dịch Y’ Khi cho X tác dụng hết với Na 2CO3 thì có 1,904dm3 khí CO2 thoát (đo đktc) a, Tìm % lượng X và nồng độ % dung dịch X’ (2) b, Hỏi Y có tan hết không? Nếu cho 340ml KOH 2M vào dung dịch Y’ thì tách bao nhiêu gam kết tủa Đáp án - Biểu điểm Câu (4,5đ) a/ Khi cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thì có bọt H thoát khỏi 0,75 dung dịch liên tục kim loại bị hoà tan hết là Al, còn Fe, Cu không tan 2Al + 2H2O NaAlO2 + H2 - Khi cho B tác dụng với dung dịch HCl dư còn bọt khí H thoát khỏi dung 0,75 dịch liên tục Kim loại bị tan hết là Fe, Al còn Cu không tan 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Khi cho C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc dư thì có khí màu nâu thoát 0,75 khỏi dung dịch Kim loại bị hoà tan hết đó là Cu, còn Al, Fe không hoà tan Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O b/ Gạn lọc kết tủa các phần trên thì dung dịch A thu chứa NaAlO và NaOH dư; dung dịch B chứa: FeCl 2, AlCl3, HCl dư; dung dịch C chứa Cu(NO3)2, HNO3 dư - Cho dung dịch HCl vào dung dịch A xảy phản ứng: 0,75 HCl + NaOH NaCl + H2O Đồng thời xuất kết tủa màu trắng: NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Đến lúc nào đó kết tủa dần tan thu dung dịch suốt HCl dùng dư Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O - Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch B xảy phản ứng 0,75 NaOH + HCl NaCl + H2O Đồng thời kết tủa trắng xuất FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl AlCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl Đến lúc nào đó kết tủa tan dần còn kết tủa trắng xanh NaOH dùng dư (vì Fe(OH)2 có màu trắng xanh) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O - Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch C xảy phản ứng NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O Đồng thời kết tủa xanh xuất Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 Câu 2: (3đ) 0,75 (3) - Không thể dùng đồ nhôm đựng dung dịch kiềm mạnh, chẳng hạn 1đ nước vôi là do: + Trước hết lớp Al2O3 bị phá huỷ vì Al2O3 là hợp chất lưỡng 0,3đ tính Al2O3 + Ca(OH)2 Ca(AlO2)2 + H2O + Sau lớp Al2O3 bị hoà tan, Al phản ứng với nước mạnh 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 + Sự phá huỷ Al xảy liên tục vì Al(OH) 3sinh đến đâu lập 0,3đ 0,4đ tức bị hoà tan Ca(OH)2, Al(OH)3 là hợp chất lưỡng tính 2Al(OH)3 + Ca(OH)2 Ca(AlO2)2 + 4H2O Phản ứng dừng lại nào hết nhôm vôi b/ * Trường hợp axít đủ dư Cân nghiêng cốc cho kẽm vào axit đủ dư Phương trình phản ứng hoá học là: 1đ 0,4đ Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 65g ag 2g 2a g 65 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 56g 2g ag 2a g 56 0,4đ 2a 2a Vì 56 g > 65 g cho nên cân nghiêng cốc cho miếng sắt * Nếu axit thiếu thì lượng H2 tính theo lượng axit Do lượng 0,3đ axit nên lượng H2 thoát hai cốc Cân vị trí cân sau kết thúc phản ứng Câu 3(3điểm) Hòa tan hỗn hợp oxit dung dịch kiềm nóng: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 0,5đ SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O 0,5đ Lọc dung dịch thu Fe2O3 không tan Sục khí CO2 dư vào nước lọc để tách kết tủa Al(OH)3 NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 Sau đó lọc kết tủa đem nung nóng: 0,5đ 1đ (4) Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Cuối cùng dùng axit HCl để tạo kết tủa H2SiO3 0,5đ Na2SiO3 + HCl H2SiO3 + 2NaCl Lọc kết tủa, nung nóng H2SiO3 SiO2 + H2O Câu (4đ) 0,5đ 0,5đ Do lượng HCl dư nên Mg, Fe hoà tan hết 0,3đ Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Dung dịch thu trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì toàn 0,3đ các kation kim loại kết tủa dạng hyđrôxit FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2 (3) MgCl2 + 2NaOH NaCl + Mg(OH)2 (4) Khi đem nung kết tủa không khí đến khối lượng không đổi xảy các phản ứng 0,4đ Mg(OH)2 MgO + H2O (5) 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6) Giả sử hỗn hợp ban đầu có x mol Mg và y mol Fe, theo giả thiết ta có phương trình : 24x + 56y = m (*) Mặt khác theo định luật bảo toàn suy số phân tử gam Mg(OH) là 0,5đ x; số phân tử gam Fe(OH)2 là y Khi nung khối lượng các chất rắn giảm lượng y 18x + 18y - 32=a (**) Giải hệ phương trình gồm (*) và (**) 0,5đ ¿ 24 x 6+56 y 6=6 m 18 x 8+10 y 8=8 a ¿{ ¿ m−8 a 256y = 6m - 8a y = 256 m−8 a Vậy khối lượng Fe = 256 56 0,25đ 0,5đ 0,25đ Kết % khối lượng Fe (6 m− a)56 100 % =α % 256 m 0,25đ % khối lượng Mg 100% - % = % b/ áp dụng số: %Fe : % = (6 −8 2,8) 56 100 % =70 % 256 0,25đ 0,25đ (5) % Mg : % = 100% - 70% = 30% Câu 5(5,5điểm) 0,25đ Theo giả thiết 40x + 56y = 40a + 102b = 9,6 (x,y là số mol MgO và CaO X; a,b là số mol MgO, Al 2O3 0,5đ Y) 40x = 1,125 x 40a -> x = 1,125a MgO + 2HCl MgCl2 + H2O số mol HCl = 0,57 0,5đ CaO + 2HCl CaCl2 + H2O số mol CO2 = 0,085 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O 0,085 0,17 0,17 Từ phương trình ta có hệ: 0,75đ 0,085 + 56y = 9,6 40x 2x + 2y = 0,57- 0,17 = 0,4 Giải hệ cho x = y = 0,1 ->% lượng X là 41,66% và 58,34% Lượng X’ = 9,6 + (100 1,047) + (0,085.44) = 119,57(g) 0,75đ 0,5đ Trong đó có 9,5g MgCl2 7,95%; 11,1gCaCl2 9,28% và 9,945g 0,75đ NaCl 8,32% Do a = 0,00889 nên b = 0,06 (mol) MgO + 2HCl MgCl2 + H2O Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O HCl dùng hòa tan 0,0889 x + 0,06 x = 0,5333(mol) 0,57 0,5đ Y có tan hết và HCl còn dư = 0,0367 (mol) 0,5đ Khi thêm 0,68 mol KOH phản ứng= 0,0367 + 0,0889 + 0,06 x2 x4 0,75đ = 0,6056 mol 0,68 nên KOH dư Al(OH)3 tan hết Kết tủa lọc là Mg(OH)2 5,16g (6) (7)