De thi va dap an HSG Hoa 9 tinh Thanh Hoa 20132014

Lấy một nửa lượng muối khan này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO 3 dư thì thu được 4,305 gam kết tủa.. Viết PTHH biểu diễn phản ứng xảy ra.[r]

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHÔ THÀNH PHÔ THANH HÓA Môn: Hóa Học – lớp: – Năm học: 2013- 2014 Ngày thi : 09 tháng năm 2014 Thơi gian làm bài 150 phút ( Đề thi gồm 02 trang ) Bài 1( 5,0 điểm ) : Cho các dung dịch muối A, B, C, D chứa các gốc axit khác nhau.Các muối B, C đốt trªn ngän löa v« s¾c ph¸t ¸nh s¸ng mµu vµng - A tác dụng với B thu đợc dung dịch muối tan, kết tủa trắng E không tan nớc và axit m¹nh, gi¶i phãng khÝ F kh«ng mµu, kh«ng mïi, nÆng h¬n kh«ng khÝ TØ khèi h¬i cña F so víi CH4 b»ng 2,75 - C t¸c dông víi B cho dung dÞch muèi tan kh«ng mµu vµ khÝ G kh«ng mµu, mïi h¾c, g©y ng¹t, nÆng h¬n kh«ng khÝ, lµm nh¹t mµu dung dÞch níc brom - D tác dụng với B thu đợc kết tủa trắng E Mặt khác D tác dụng với dung dịch AgNO t¹o kÕt tña tr¾ng H·y t×m A, B, C, D, E, F, G vµ viÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y 2.Một hỗn hợp gồm ba muối NaF , NaCl , NaBr nặng 4,82 gam , hòa tan hoàn toàn hỗn hợp nước dung dịch A Sục khí clo dư vào dung dịch A cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng 3,93 gam muối khan Lấy nửa lượng muối khan này hòa tan vào nước cho phản ứng với dung dịch AgNO dư thì thu 4,305 gam kết tủa a Viết PTHH biểu diễn phản ứng xảy b Tính thành phần phần trăm khối lượng muối hỗn hợp ban đầu Bài ( 4,0 điểm) : Dùng than cốc ( 100 % khối lượng cacbon ) và quặng hematit ( Fe 2O3 ) có chứa 5% tạp chất để luyện gang Tính khối lượng than cốc và khối lượng quặng hematit cần dùng để điều chế gang , biết gang sắt chiếm 96 %, cacbon chiếm 4% ( phần trăm khối lượng ) và lượng các nguyên tố khác không đáng kể 2.Cho oxit kim loại chứa 85,22 % khối lượng kim loại , cần dùng bao nhiêu gam dung dịch axit clo hiđric 3,65 % để vừa đủ hòa tan 20 gam oxit đó Bài ( 3,5 điểm ) : Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng xảy trường hợp a Cho NO2 vào dung dịch NaOH b Cho sắt dư vào dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng Người ta cho a mol nguyên tử kim loại M vừa tan hết dung dịch có chứa a mol phân tử H2SO4 1,56g muối A và khí A Lượng khí A1 hấp thụ hoàn toàn 45ml dung dịch NaOH 0,2 mol/lít tạo thành 0,608g muối Tính khối lượng kim loại M ban đầu Bài ( 4,0 điểm ) : Hòa tan hết 6,4 gam M2Om lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10 % , thu dung dịch muối nồng độ 12,9 % Sau phản ứng đem cô bớt dung dịch và làm lạnh nó thu 15,736 gam tinh thể muối với hiệu suất 70% Xác định công thức tinh thể muối đó Có hỗn hợp gồm khí oxi , khí hiđroclorua, khí cacbonic, khí lưu huỳnh oxit , khí hiđro sunfua Làm nào để thu khí oxi tinh khiết ? Bài ( 3,5 điểm ) : Nêu tượng xảy và viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng xảy cho kẽm vào dung dịch H2SO4 96% Có chất bột màu trắng tương tự là NaCl AlCl , MgCO3 , BaCO3 ; dùng nước cùng các thiết bị cần thiết trình bày cách nhận biết các chất trên Bằng phương pháp hóa học hãy tách chất sau khỏi hỗn hợp chất rắn gồm: AlCl3, Al2O3, CuCl2, KCl, CuO (Cho Cu:64; O:16; Ca:40; ; Na:23 , Fe:56; Cl:35,5; S:32; H:1;, K :39, C : 12 ,Mg : 24 ,Br : 80 , I : 127 , Ag : 108 , F : 19 ) - - - Hết - - Họ và tên thí sinh: .Số báo danh: Chữ kí giám thị số 1…………………………………………………………………………… Chữ kí giám thị số2 …………………………………………………………………………… PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHÔ THÀNH PHÔ THANH HÓA Môn: Hóa Học – lớp: – Năm học: 2013- 2014 Hướng dẫn chấm Bài (5,0 điểm ) 1.( 2,0 điểm ) Tìm các chất 1,0 điểm ; PTHH đúng 0,25 điểm A:Ba(HCO3)2;B:NaHSO4;C: Na2SO3; D: BaCl2;E:BaSO4;F:CO2;G: SO2 Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4  BaSO4 +Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O Na2SO3+ 2NaHSO4  Na2SO4 + SO2 + H2O BaCl2 + 2NaHSO4  BaSO4 + Na2SO4 + 2HCl BaCl2 + 2AgNO3  Ba(NO3)2 + 2AgCl 2.( 3,0 điểm ) : Gọi x,y, z là số mol NaF , NaCl ,NaBr Sục khí clo vào dung dịch : Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2 Độ giảm khối lượng hỗn hợp rắn sau sục clo ( clo chuyển thành brom ) ( 80-35,5 ).z = 4,82 -3,93 =0.89 => z= 0,02 mol Tác dụng với AgNO3 AgNO3 + NaCl  AgCl + NaNO3  ( y+ z ) : = 4,305 :143,5  y+z = 0,06 => y = 0,04 mol  Vậy thành phần phần trăm khối lượng các chất hỗn hợp đầu %m = (103.0,02) 100 : 4,82  42,74 (%) NaBr %m = ( 58,5 0,04 ) 100 : 4,82 4 8,55 ( % ) NaCl %m  100- 42,74 – 48,55  ,71 ( % ) NaF Bài (4,0 điểm ) : 2,0 điểm ⃗ 2C + O2 2CO (1) * 1,0 điểm to ⃗ Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (2) to Khối lượng sắt gang : 96 : 100 = 1,92 ( ) Khối lượng cacbon gang : – 1,92 = 0,08 ( ) Theo ( ) 160 Fe2O3 tạo 112 sắt Giả sử x Fe2O3 tạo 1,92 sắt =>x = 160 1,92 : 112  2,74286 ( ) Khối lượng quặng hematit cần dùng : 2,74286 100 : (100 -5 )  2,88722 (tấn ) Theo ( ) 84 CO tạo 112 Fe Giả sử y CO tạo 112 Fe * 1,0 điểm = > y = 1,92 84 : 112 = 1,44 ( ) Theo ( ) 24 C tạo 56 CO Z C tạo 1,44 CO = >24 1,44 : 56  0,617143 ( ) Khối lượng than cốc cần dùng là :  0,617143 + 0,08  0,697143 ( ) 2.( 2,0 điểm ) Giả sử CTTQ oxit AxOy PTHH : AxOy + 2y HCl  x A Cl2y/x % m = 100 – 85 ,22 = 14 ,78 ( % ) O Khối lượng oxi 20 gam oxit : 20 14,78 : 100 = 2,956 ( g ) = > n = 2,956 : 16 = 0, 18475 ( mol ) O + y H2O Theo (*) n =>m = 2n =2.0,18475 = 0, 3695 ( mol ) HCl O = 0,3695 36,5 = 13,48675 ( g) * 1,0 điểm (*) * 1,0 điểm HCl Khối lượng dung dịch axit clo hiđric cần dùng : 13,48675 100 : 3,65 = 369 ,5 (g ) Bài ( 3,5 điểm ) : (1,5 điểm ) :Mỗi ý đúng 0,5 điểm a.2 NO2 + NaOH  NaNO3 + NaNO2 + H2O c 2Fe + 6H2SO4 dd đặcnóng  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O Fe2(SO4)3 + Fe  FeSO4 ( 2,0 điểm ): * 0,5 điểm Khi cho M tan dung dịch H2SO4 tạo khí có thể có các trường hợp sau (Hóa trị M : n, m ) Ta có PTHH: 2M + n H2SO4 dd loãng  M2(SO4)n + nH2 (1) 2M + 2m H2SO4  M2(SO4)m + mSO2 + 2mH2O (2) 8M + 5m H2SO4  4M2(SO4)m + mH2S + 4mH2O (3) Vì khí A1 hấp thụ dung dịch NaOH -> A1 không thể là H2 Theo đề n : n = a : a = : M H SO có phản ứng biểu diễn PTHH (2) xảy ra, đó m = => A1 là SO2 Ta có PTHH: 2M + 2H2SO4  M2SO4 + SO2 + 2H2O (*) • Xét SO2 hấp thụ hoàn toàn dung dịch NaOH giả sử -> Na2CO3 Ta có PTHH: SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O (4) Đổi 45ml = 0,045 lít Ta có: n = 0,045 0,2 = 0,009 (mol) NaOH Theo (4) n = n = ,009 = 0,0045 (mol) Na SO NaOH => n = 126 0,0045 = 0,567(g) ≠ 0,608g ( loại ) Na SO • Xét SO2 hấp thụ hoàn toàn dung dịch NaOH -> NaHSO3 Ta có PTHH: NaOH + SO2  NaHSO3 (5) Theo (5) n = 0,009 mol = n NaHSO NaOH 0,5 điểm  m NaHSO3 = 0,009 104 = 0,936(g) ≠ 0,608 • SO2 hấp thụ dung dịch NaOH -> muối 0,5 điểm Ta có PTHH: 2NaOH + SO2  Na2SO3 + H2O (6) NaOH + SO2  NaHSO3 (7) Gọi số mol SO2 tham gia phản ứng (6), (7) lần là x, y Theo (6) n = 2n = 2x mol NaOH SO n = n = x mol Na SO SO Theo (7) n = n = y mol NaOH SO n = n = y mol NaHSO SO 2x + y = 0,009 x = 0,004 mol => => 126x + 104y = 0,608 y = 0,001 mol => ∑ ❑ n = 0,001 + 0,004 = 0,005 (mol) SO Theo (*) nM2SO4 = nSO2 = 0,005 mol 0,5 điểm => 0,005( 2MM + 96 ) = 1,56 => 0,01MM = 1,56 – 0,48 = 1,08 => MM = , 08 = 108 (g) ,01 MM = 108g , M : I => M là Ag Theo (*) nM = nAg = 2nSO2 = 0,005 = 0,01 (mol) mM = 0,01 108 = 1,08 (g) Bài ( 4,0 điểm ): 1.( 2,0 điểm ) M2Om + n H2SO4  M2(SO4 ) n + n H2O (1,0 điểm ) Nếu có mol M2Om thì số gam dung dịch H2SO4 10 % là 980 n ( g ) Số gam dung dịch muối là MM + 16n + 980 n = 2MM + 996 n C% = (2 MM + 96 n ).100 : (2 MM + 996 n ) = 12,9 = > MM = 18,65 n (g ) Lập bảng xét n= 3, MM = 56 g phù hợp => oxit Fe2O3 Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 +3H2O Nếu hiệu suất 100 % thì số mol muối = số mol oxit = 0,04 mol (1,0 điểm ) Vì hiệu suất 70 % nên số mol muối = 0,04 70 : 100 = 0,028 ( mol ) = > Khối lượng Fe2(SO4)3 = 0,028 400 = 11,2 (g ) < 15,736 g Vậy muối là Fe2(SO4)3 x H2O Ta có ( 400 + 18 x ) 0,028 = 15,736 = > x= Công thức tinh thể muối Fe2(SO4)3 H2O 2.( 2,0 điểm ) Trình bày cách làm 0,75 điểm, PTHH đúng 0,25 điểm Dẫn hỗn hợp khí đã cho vào dd NaOH dư, sau đó cho khí thu qua CaO dư ta thu oxi tinh khiết PTHH minh họa: NaOH + HCl  NaCl + H2O 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O 2NaOH 2NaOH + + CaO + SO2 H2S H2O    Na2SO3 + H2O Na2S + 2H2O Ca(OH)2 Bài ( 3,5 điểm ) : 1.(1,0 điểm ) - Ban đầu có khí mùi sốc (SO2) thoát Zn + 2H2SO4  ZnSO4 + SO2 + 2H2O - Sau đó dung dịch H2SO4 pha loãng sản phẩm phản ứng có H 2O tạo nên xuất kết tủa màu vàng (S) 3Zn + 4H2SO4  3ZnSO4 + S + 4H2O - Tiếp đến có khí mùi trứng thối (H2S ) thoát ra: 4Zn + 5H2SO4  4ZnSO4 + H2S + 4H2O - Sau cùng dd H2SO4 trở nên loãng có khí không màu ,không mùi thóat Zn + H2SO4  ZnSO4 + H2 2.( 1,0 điểm ) Hòa tan mẫu vào nước phân biệt hai nhóm : 0,5 điểm - Tan nước là NaCl , AlCl3 ( nhóm ) - Không tan nước là BaCO3 , MgCO3 ( nhóm ) Lấy các mẫu nhóm nung nóng sau đó hòa tan vào nước , mẫu nào tan hết tương ứng là BaCO3 , mẫu nào không tan tương ứng là MgCO3 ⃗ BaCO3 BaO + CO2 0,5 điểm to o ⃗ MgCO3 MgO + CO2 t BaO + H2O  Ba(OH)2 Lấy dung dịch Ba(OH)2 vừa thu cho vào các mẫu nhóm (1 ) mẫu nào tạo kết tủa trắng keo , kết tủa tan Ba(OH)2 dư tương ứng là AlCl3 , còn lại là NaCl 3Ba(OH)2 + 2AlCl3 → 2Al(OH)3 + 3BaCl2 ( 1,5 điểm ) - Hòa tan hỗn hợp vào nước thu phần Phần tan gồm: AlCl3, CuCl2, KCl Phần không tan gồm: Al2O3, CuO - Cho phần không tan tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc tách thu CuO, còn Al2O3 tan thành dung dịch: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Sục khí CO2 dư vào dung dịch, lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi, thu Al2O3 NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 2Al(OH)3 ⃗t o Al2O3 + 3H2O - Phần tan: cho tác dụng với dung dịch KOH dư, lọc lấy kết tủa cho tác dụng với HCl dư sau đó cô cạn dung dịch thu CuCl2 CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KCl Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O Sục khí CO2 dư vào dung dịch lọc lấy kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư sau đó cô cạn dung dịch AlCl3 KAlO2 + CO2 +2H2O → Al(OH)3 + KHCO3 Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O Phần dung dịch còn lại cho tác dụng với dung dịch HCl dư, sau đó cô cạn dung dịch thu KCl KHCO3 + HCl → KCl + H2O + CO2 Lưu ý : - Phương trình hóa học : sai cân hay thiếu điều kiện thì trừ ½ số điểm dành cho phương trình hóa học đó - Bài toán giải theo cách khác đúng kết quả, lập luận hợp lý đạt điểm tối đa tính toán nhầm lẫn dẫn đến kết sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung đó Nếu dùng kết sai để giải tiếp thì không chấm điểm các phần