Cho khí CO 2 sục qua dung dịch A, sau thí nghiệm thấy có 2,5 gam kết tủa.Tính thể tích CO 2 đã phản ứng ở đktc... Điểm bài thi là tổng các điểm thành phần kh«ng lµm trßn..[r]
(1)Phòng giáo dục và đào tạo huyện đoan hùng §Ò thi chän häc sinh n¨ng khiÕu ho¸ N¨m häc 2008-2009 Ngµy thi: 29 th¸ng 04 n¨m 2008 (Thời gian làm bài:90 phút – Không kể thời gian giao đề) C©u 1: ( ®iÓm ) a) Lấy cùng lợng KClO3 và KMnO4 để điều chế O2 Chất nào cho nhiều khí O2 h¬n ? b) NÕu ®iÒu chÕ cïng mét thÓ tÝch oxi th× dïng chÊt nµo kinh tÕ h¬n? BiÕt r»ng KMnO4 là 30.000 đồng/kg và KClO3 là 96.000 đồng/kg ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng vµ gi¶i thÝch ? C©u 2: (2 ®iÓm): Chän chÊt thÝch hîp hoµn thµnh ph¬ng tr×nh ph¶n øng: H2O +……… -> H2SO4 Na +……… -> NaOH2 + H2 CaO + H3PO4 -> ? + ? ? -> ? + MnO2 + O2 C©u 3: ( 2,5 ®iÓm ) §èt ch¸y hoµn toµn mét hçn hîp khÝ gåm cã CO vµ H cÇn dïng 6,72 lÝt khÝ O2 Khi sinh cã 4,48 lÝt khÝ CO2 H·y tÝnh phÇn tr¨m cña hçn hîp khÝ ban ®Çu theo thÓ tÝch hçn hîp ? C©u 4: ( 3,5 ®iÓm ) Chỉ từ 1,225 gam KClO3 và 3,16 gam KMnO4, hãy nêu cách tiến hành để có thể điều chế nhiều O2 Tính thể tích khí O2 đó đktc (Không dùng thêm các hóa chất khác) Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam CaO vào H 2O ta dung dịch A Cho khí CO sục qua dung dịch A, sau thí nghiệm thấy có 2,5 gam kết tủa.Tính thể tích CO đã phản ứng đktc ( K = 39; Ca = 40; O = 16; H = 1; Cl = 35.5; C = 12; Mn = 55 ) Hä vµ tªn thÝ sinh: ………………………………………… SBD:…………………… C¸n bé coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm Phòng giáo dục và đào tạo huyện đoan hùng Híng dÉn chÊm chän häc sinh n¨ng khiÕu ho¸ N¨m häc 2008-2009 A Mét sè chó ý chÊm bµi: Gi¸m kh¶o cÇn b¸m s¸t yªu cÇu gi÷a phÇn tÝnh vµ phÇn lÝ luËn cña bµi gi¶i cña thÝ sinh điểm (2) Tổ chấm nên chia điểm nhỏ đến 0, 25 Điểm bài thi là tổng các điểm thành phần kh«ng lµm trßn B §¸p ¸n vµ biÓu ®iÓm C©u 1: ( 2,0 ®iÓm ) a) Lấy cùng lợng KClO3 và KMnO4 để điều chế O2 Chất nào cho nhiều khí O2 h¬n ? b) NÕu ®iÒu chÕ cïng mét thÓ tÝch oxi th× dïng chÊt nµo kinh tÕ h¬n ? BiÕt r»ng KMnO4 là 30.000 đồng/kg và KClO3 là 96.000 đồng/kg ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng vµ gi¶i thÝch ? Thang §¸p ¸n ®iÓm a) M KClO = 122,5g; M KMnO = 158g Gi¶ sö lÊy cïng lîng lµ a(g) 2KClO3 t0 2KCl + 3O2 mol mol a 122,5 mol 2.KMnO4 mol 0.25 3a 2.122,5 mol t0 K2MnO4 + O2 + MnO2 mol a a 158 mol 2.158 mol 3a a Ta cã: 2.122,5 mol > 2.158 mol Khi nhiÖt ph©n cïng mét lîng, chÊt cho nhiÒu O2 h¬n lµ KClO3 b) 2KClO3 t0 2KCl + 3O2 mol 1,5 mol 0.25 0.25 0.25 mKClO3 0.5 mKMnO4 0.5 = 1.122,5 = 122,5g Số tiền mua 122,5g KClO3 là: 0,1225 x 96.000 = 11760 đồng t0 K2MnO4 + O2 + MnO2 2.KMnO4 mol 1,5 mol = 158 = 474g Số tiền mua 474g KMnO4 là: 0,474 x 30.000 = 14220 đồng VËy ®iÒu chÕ cïng mét lîng O2 th× dïng KClO3 ®iÒu chÕ O2 kinh tÕ h¬n C©u 2: (2,0 ®iÓm): Chän chÊt thÝch hîp hoµn thµnh ph¬ng tr×nh ph¶n øng: H2O +……… -> H2SO4 Na +……… -> Na(OH)2 + H2 CaO + H3PO4 -> ? + ? ? -> ? + MnO2 + O2 (3) §¸p ¸n ⃗ H2SO4 H2O + SO3 ❑ ⃗ 2NaOH + H2 2Na + 2H2O ❑ ⃗ Ca3(PO4)2 + 3H2O 3CaO + 2H3PO4 ❑ 2KMnO4 ⃗ t K2MnO4 + MnO2 + O2 Thang ®iÓm 0.5 0.5 0.5 0.5 C©u 3: ( 2,5 ®iÓm ) §èt ch¸y hoµn toµn mét hçn hîp khÝ gåm cã CO vµ H cÇn dïng 6,72 lÝt khÝ O2 Khi sinh cã 4,48 lÝt khÝ CO2 H·y tÝnh phÇn tr¨m cña hçn hîp khÝ ban ®Çu theo thÓ tÝch hçn hîp ? Thang §¸p ¸n ®iÓm nO2 4, 48 6, 72 nCO2 0, 2mol 0,3 22, 22, = mol; Ph¬ng tr×nh ph¶n øng: 2CO + O2 2CO2 mol mol mol 0,2 mol 0,1 mol 0,2 mol 2H2 + O2 2H2O mol 1mol mol 0,4 mol 0,2 mol 0,4 mol VCO = 0,2 x 22,4 = 4,48 lit; VH = 0,4 x 22,4 = 8,96 lÝt 4, 48 % CO = 4, 48 8,96 x 100% = 33,3333% 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 % H2 = 100% - 33,33% = 6,6667% C©u 4: ( 3,5 ®iÓm ) Chỉ từ 1,225 gam KClO3 và 3,16 gam KMnO4, hãy nêu cách tiến hành để có thể điều chế nhiều O2 Tính thể tích khí O2 đó đktc (Không dùng thêm các hóa chất khác) Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam CaO vào H 2O ta dung dịch A Cho khí CO sục qua dung dịch A, sau thí nghiệm thấy có 2,5 gam kết tủa.Tính thể tích CO đã phản ứng đktc Thang §¸p ¸n ®iÓm 0.25 Trộn lẫn KClO3 với KMnO4 đem nhiệt phân, MnO2 tạo thành KMnO4 nhiệt phân làm xúc tác cho phản ứng nhiệt phân KClO3 KMnO4 ⃗t K2MnO4 + MnO2 + O2 316 g 22,4 l 3,16 g V1 l 0.5 ⇒ V1 = 0,224 (lít) (4) KClO3 ⃗ KCl + O2 MnO2 ,t 122,5 g 33,6 l 1,225 g V2 l ⇒ V2 = 0,336 (lit) Tổng thể tích khí O2 là : V = V1 + V2 = 0,224 + 0,336 = 0,56 (lít) Chú ý: Nếu thí sinh tính đúng đáp số không trộn lẫn chất với thì không cho điểm, vì bài này không cho xúc tác MnO2 Mặt khác, đề bài yêu cầu tính lượng O2 lớn không phải tính lượng O2 chất tạo Phương trình phản ứng: CaO + H2O Ca(OH)2 (1) Dung dịch A là dung dịch Ca(OH)2 , số mol Ca(OH)2= số mol CaO = 11,2/56 = 0,2 (mol) Khi cho khí CO2 vào A, có thể xảy các phản ứng sau: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 (2) Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 (3) Số mol CaCO3 = 2,5/100 = 0,025 (mol) Số mol Ca(OH)2 = 0,2 (mol) Vì số mol CaCO3< số mol Ca(OH)2 nên có thể có trường hợp Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư, xảy (2), số mol CO2 tính theo số mol CaCO3 = 0,025 mol ⇒ Thể tích CO2 = 0,025 22,4 = 0,56 (lít) Trường hợp 2: Tạo muối CaCO3 và Ca(HCO3)2 Đặt x, y là số mol CO2 tham gia (1) và (2) - Số mol CaCO3 là 0,025 Ta có: x = 0,025 (*) - Số mol Ca(OH)2 là 0,2 Ta có: x + 0,5y = 0,2 (**) Từ (*) và (**) ⇒ y = 0,35 Tổng số mol CO2= x + y = 0,025 + 0,35 = 0,375 Thể tích CO2 = 0,375 22,4 = 8,4 (lít) 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 (5)