Hòa tan a gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại hóa trị II và III bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí đktc.. Cô cạn dung dịch A thu được 12 gam muối khan.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH LÀO CAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM 2014 Môn: Hoá học Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 28/03/2014 (Đề thi gồm 02 trang, 06 câu) ĐỀ CHÍNH THỨC Câu (2,0 điểm) Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu và Ag Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng kim loại khỏi hỗn hợp trên Câu (2,0 điểm) Viết các phương trình biểu diễn biến hóa sau: A B C D E F CaCO P + T Ca(HCO ) CaCO P X Q Y R Z CaCO3 Câu (3,0 điểm) Xác định khối lượng SO3 và khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần lấy để pha thành 450 gam dung dịch H2SO4 83,3% Hòa tan a gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại hóa trị II và III dung dịch HCl dư, thu dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu bao nhiêu gam muối khan? o o Cho biết độ tan chất A nước 10 C là 15 gam, còn 90 C là 50 gam Hỏi làm o o lạnh 600 gam dung dịch bão hòa A 90 C xuống 10 C thì có bao nhiêu gam chất A tách khỏi dung dịch? Câu (4,0 điểm) Hòa tan 115,3 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và RCO3 500 ml dung dịch H2SO4 thu dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít khí CO (đktc) Cô cạn dung dịch A thu 12 gam muối khan Mặt khác, nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) và chất rắn D Tính nồng độ mol dung dịch H2SO đã dùng? Tính khối lượng chất rắn B và D? Xác định R? Biết X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3 Câu (4,0 điểm) Cho luồn khí CO qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe 2O3 nung nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu B gồm chất rắn nặng 4,784 gam Khí khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 9,062 gam kết tủa Mặt khác, hòa tan chất rắn B vào dung dịch HCl dư thấy thoát 0,6272 lít khí H2 (đktc) Tính thành phần % theo khối lượng oxit A? Tính thành phần % theo khối lượng chất B Biết B, số mol Fe 3O4 tổng số mol FeO và Fe2O3 Câu (5,0 điểm) Hỗn hợp khí gồm: CO2; SO2; C2H4 và CH4 Hãy nhận biết có mặt khí hỗn hợp? Đốt cháy hoàn toàn thể tích khí A cần 2,5 thể tích khí oxi, sinh 8,8 gam CO và 1,8 gam H2O Tìm công thức phân tử A Biết A có tỉ khối so với khí hiđro là 13 (các thể tích khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) HẾT (2) HƯỚNG DẪN GIẢI - Tham khảo Câu - Hòa hỗn hợp vào NaOH dư lọc kết tủa, sục CO2vào nước lọc thu Al(OH)3 Đem nhiệt phâm điện phân thu Al - Phần rắn không tan NaOH đem hòa vào HCl dư Lọc phần không tan, cho NaOH dư vào nước lọc, lọc kết tủa nung không khí và dẫn H2 (hoặc CO) dư qua chất rắn nung thu Fe - Đốt phần chất rắn còn lại (không tan HCl) oxi dư, lấy chất rắn thu hòa vào HCl dư Lọc chất rắn còn lại sấy khô Ag - Cho NaOH dư vào phần nước lọc, lọc kết tủa nung tới khối lượng không đổi, dẫn H dư qua thu Cu Câu A: CaO C: CaSO3 E: CaCl2 P: CO2 Q: NaHCO3 R: Na2CO3 B: SO2 D: HCl F: K2CO3 P: CO2 T: H2O X: Na2O Y: NaOH Z: Ca(OH)2 Câu m SO3 Gọi x là số mol SO3 cần lấy = 80x gam m H2SO4 Gọi m là khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần lấy = 0,49m gam Ta có phản ứng: SO3 + H2O H2SO4 (1) n n n Theo (1) SO3 = H2O = H2SO4 = x mol Vậy khối lượng H2SO4 sau phản ứng là: (0,49m + 98x) gam Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: (m + 80x) gam Theo đề bài ta có: m + 80x = 450 (I) m Mặt khác: H2SO4 = 450 0,833 = 374,85 = 0,49m + 98x (II) Từ (I) và (II) ta x = 2,625; m = 240 Vậy cần thêm 210 gam SO3 vào 240 gam dung dịch H2SO4 49% để 450 gam dung dịch H2SO4 83,3% Phương trình phản ứng: M2(CO3)x + 2xHCl 2MClx + xCO2 + xH2O (1) Theo (1) từ mol muối cacbonat chuyển thành mol muối clorua làm khối lượng tăng thêm: 71 − 60 = 11 gam 0,672 n n M CO3 x Theo đề bài CO2 = = 22, = 0,03 mol Vậy khối lượng muối tăng thêm: 0,03 11 = 0,33 gam mA = (a + 0,33) gam 600 50 Khối lượng A có 600 gam dung dịch là: 150 = 200 gam Khối lượng nước là: 600 − 200 = 400 gam 400 15 o Ở 10 C 400 gam nước hòa tan 100 = 60 gam Lượng muối kết tinh là: 200 − 60 = 140 gam Câu MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (1) RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) 4, 48 n n Ta dễ dàng thấy X còn dư sau phản ứng H2 = H2SO4 = 22, = 0,2 mol (3) 0,2 C M H2SO4 = 0,5 = 0,4M Theo định luật bảo toàn khối lượng: m X + m H2SO = m A + m B + m H2O + m CO2 m B = 115,3 + 0,2 98 – 12 – 0,2(18 + 44) = 110,5 (gam) Nung B thu 11,2 lít CO2 và rắn C m C = m B − m CO2 = 110,5 − 0,5 44 = 88,5 (gam) b Từ (1) và (2) ta có: n CO2 m SO4 = 0,2 mol = 0,2 96 = 19,2g > 12g có muối tan MgSO4 và RSO4 không tan Mặt khác, số mol muối cacbonat là: 11,2 4, 48 n CO3 n CO2 22, = = = 0,7 mol n n n n Vì RSO4 = 2,5 MgSO4 RSO4 = 0,5 mol; MgSO = 0,2 mol Theo đề bài ta có: 0,2 84 + 0,5 (R + 96) = 115,3 R = 137 Vậy R là bari: Ba Câu Gọi a và b là số mol FeO và Fe2O3 có A - Theo đề bài ta có: a + b = 0,04 (I) 9,062 n m m - Mặt khác: A = 72a + 160b = B + 16 CO2 = 4,784 + 16 197 = 5,52 gam m Từ (I) và (II) ta a = 0,01; b = 0,03 % m FeO = 13,04%; % Fe2O3 = 86,96% (II) Ta dễ dàng thấy B có: 0,6272 n Fe = n H2 = 22, = 0,028 mol Gọi x, y và z là số mol FeO; Fe3O4 và Fe2O3 có B Theo đề bài ta có: 72x + 232y + 160z + 0,028 56 = 4,784 (*) Mặt khác, theo bảo toàn Fe ta có: x + 3y + 2z + 0,028 = 0,01 + 0,03 2 = 0,07 (**) Theo đề bài: y = (x + z) (***) Theo (*); (**) và (***) ta được: x = 0,012; y = z = 0,006 Vậy thành phần % khối lượng các chất B là: %Fe = 32,78%; %FeO = 18,06%; %Fe3O4 = 29,1%; %Fe2O3 = 20,06% Câu Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch NaOH dư thu dung dịch A và hỗn hợp khí B CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O - Nhỏ dung dịch H2SO4 dư vào dung dịch A Khí sinh cho hấp thụ vào dung dịch Br2 dư, làm nhạt màu da cam dung dịch Br2 thì chứng tỏ hỗn hợp có khí SO2 Khí còn lại hấp thụ vào nước vôi bị đục chứng tỏ có khí CO2 SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (4) - Dẫn khí B vào dung dịch Br2 dư, dung dịch nhạt màu thì hỗn hợp có C2H4 Thu khí bay ra, trộn với Cl2 đưa ngoài ánh sáng, màu vàng lục Cl2 nhạt dần thì chứng tỏ hỗn hợp có CH4 C2H4 + Br2 C2H4Br2 askt CH3Cl + HCl CH4 + Cl2 Vì đốt cháy A thấy sinh CO2 và H2O A có C, H và có thể có O Gọi CTPT A là CxHyOz Ta thấy M A = 13 = 26 = 12x + y + 16z z = Vậy A là hiđro cacbon Theo đề bài ta có: 8,8 1,8 n CO2 n H O = 44 = 0,2 mol > = 18 = 0,1 mol A có công thức CnH2n – M A = 14n − = 26 n = Vậy CTPT A là C H 2 (Với đề bài câu – ý mình lập luận mong người góp ý giùm) (5)