Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%.. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC HUYỆN THANH OAI Trường THCS Cao Viên ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: HÓA HỌC (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu I: (3,0 điểm ) Một nguyên tử X có tổng số các loại hạt là 34, đó số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện là 10 hạt Tìm tên nguyên tử X Chỉ dùng thuốc thử hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt không màu nhãn sau: NaOH, NaHCO3, Na2CO3 Nêu cách làm và viết phương trình hóa học Câu II: (5,0 điểm) Xác định các chất A, B, C, D, và hoàn thành sơ đồ biến hóa sau: A B C D A Biết A là đơn chất kim loại, B,C,D là các loại hợp chất vô đã học và chúng không cùng loại a, Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để cho khí CO tạo phản ứng trên tác dụng với 3,4 lit dung dịch NaOH 0,5M ta muối với nồng độ mol muối hiđrôcacbonat 1,4 lần nồng độ mol muối cacbonat trung hoà b, Nếu thêm lượng vừa đủ dung dịch CaCl 1M thì bao nhiêu gam kết tủa? Tính thể tích dung dịch CaCl2 1M phải dùng c, Tính khối lượng kết tủa thu dùng Ca(OH) dư thay vì dùng CaCl2 Câu III: (5,0 điểm) Cho 316 gam dung dịch muối hiđrocacbonat (A) nồng độ 6,25% vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 16,5 gam muối sunfat trung hoà Mặt khác cho lượng dung dịch muối (A) trên vào dung dịch HNO3 vừa đủ, cô cạn từ từ dung dịch sau phản ứng thì thu 47 gam muối B Xác định A, B Dẫn 2,24 lít khí CO ( đktc) qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxit kim loại gồm Al2O3, CuO và Fe3O4 phản ứng xảy hoàn toàn Chia sản phẩm thu thành hai phần Phần thứ hoà tan vào dung dịch HCl dư thu 0,672 lít khí H (ở đktc) Phần thứ hai ngâm kỹ 400ml dung dịch NaOH 0,2M Để trung hoà hết NaOH dư phải dùng hết 20 ml dung dịch axit HCl 1M a, Viết các phương trình phản ứng xảy b, Tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp ban đầu c, Tính thể tích dung dịch axit H 2SO4 1M để hoà tan hết hỗn hợp bột oxit kim loại trên Câu IV: (3,0 điểm) Nêu tượng có giải thích ngắn gọn và viết phương trình phản ứng (nếu có) cho các thí nghiệm sau: a, Nhúng đinh sắt vào dung dịch CuSO4 b, Cho ít bột nhôm và mẩu natri vào nước (2) Hoà tan hoàn toàn a gam hỗn hợp A gồm Na và kim loại R (Biết R là kim loại có hiđroxit lưỡng tính) có hoá trị II vào nước, sau phản ứng thu dung dịch B và V lít khí H2 Nếu cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 0,25M tạo thành dung dịch chứa hai chất tan Mặt khác, hấp thụ vừa hết 1,008 lít khí CO2 vào dung dịch B, thu 1,485 gam chất kết tủa và dung dịch nước lọc chứa chất tan NaHCO Biết các phản ứng xảy hoàn toàn và thể tích các khí đo điều kiện tiêu chuẩn Hãy xác định tên kim loại R Câu V: (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua kim loại M( công thức là MS) oxi dư Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch thu là 41,72% Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát 8,08 gam muối rắn Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm muối dung dịch này là 34,7% Xác định công thức muối rắn PHÒNG GIÁO DỤC HUYỆN THANH OAI Câu HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: HÓA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) NỘI DUNG Điểm I (3,0đ) Gọi p, n, e là số proton, nơtron và electron X Theo đề bài ta có: 2p + n = 34 2p – n = 10 Giải hệ ta được: p= 11, n= 12 NTK X = 11+12=23 Vậy X là Natri -Lấy lượng vừa đủ mẫu hóa chất cho vào các ống nghiệm riêng biệt đánh số từ 1-3 Nhận biết chất dung dịch HCl -Nhỏ từ từ giọt HCl vào mẫu thử +Ống nghiệm nào có bọt khí thoát luôn là NaHCO3 NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O + Ống nghiệm nào sau lúc có khí thoát là Na2CO3 Na2CO3 + HCl NaHCO3+ NaCl NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O + Ống nghiệm nào không có khí thoát là NaOH NaOH + HCl NaCl + H2O 1,5 0,5 0,5 0,5 1,5 0,5 0,5 0,5 (3) II (5,0đ) 1, Fe FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe Các phương trình hóa học: 2Fe +3Cl2 ⃗t 2FeCl3 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl 2Fe(OH)3 ⃗t Fe2O3+ 3H2O Fe2O3+ 3H2 ⃗t 2Fe +3H2O 0,25 a, C + O2 ⃗t CO2 nNaOH = 0,5.3,4= 1,7 mol Gọi x,y là số mol Na2CO3 và NaHCO3 Ta có phương trình : CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (mol) x 2x x CO2 + NaOH NaHCO3 y (mol) y y Theo phương trình và đầu bài ta có : 1,4x =y 2x+y=1,7 Giải hệ ta : x= 0,5 ; y= 0,7 nC = nCO2 0,25 (1) (2) = x + y=1,2 mol mC = 1,2.12= 14,4 gam b, CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl (mol) 0,5 0,5 0,5 mCaCO3 = 0,5 100 =50 gam vCaCl2 c, = 0,5 mol/lit NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O (mol) 0,7 0,7 Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH (mol) 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 mCaCO3 = 1,2 100= 120 gam Gọi công thức muối A là: M(HCO3)n III (5,0đ) 2,0 mA = 316 6,25%= 19,75 gam 2M(HCO3)n + nH2SO4 M2(SO4)n + (gam) 19,75 16,5 16,5(2M + 2.61n) = 19,75(2M +96n) M = 18n Ta có n M 18 36 54 2nCO2 + 2nH2O 3,0 1,0 (4) Kết luận NH4 Loại Vậy muối A là: NH4HCO3 Loại 19, 75 n A = 79 =0,25 mol NH4HCO3 + HNO3 NH4NO3 + CO2 +H2O (mol) 0,25 0,25 nNH NO3 1,0 = 0,25.80=20 < 47 muối B là muối ngậm nước Đặt CTPT B là:NH4NO3.aH2O n n Ta có NH NO3 aH 2O = NH NO3 =0,25 mol (80 +18a).0,25 = 47 a =6 Vậy CTPT B là:NH4NO3.6H2O a, nCO = 0,1 mol Gọi x,y là số mol CuO và Fe3O4 có hỗn hợp o t CuO + CO (mol) x x Cu + CO2 x to Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (mol) y 4y 3y Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO nên hỗn hợp chất rắn thu gồm Al2O3, Fe, Cu Phần 1: Tác dụng với HCl Fe +2HCl FeCl2 +H2 0,03 (mol) 0,03 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 3y Ta có = 0,03 y=0,02 Mặt khác ta có x + 4y = 0,1 x = 0,02 Phần 2: Tác dụng với NaOH nNaOH = 0,4.0,2= 0,08(mol); nHCl = 0,02 mol Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (mol)0,03 0,06 NaOH + HCl NaCl + H2O (mol) 0,02 0,02 Số mol Al2O3 hỗn hợp là 0,03.2= 0,06 mol b, Thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp ban đầu: mhh = 0,06.102 + 0,02.80 +0,02.232 =12,36 gam (5) 0, 06.102 %Al2O3= 12,36 100%= 49,51% 0, 02.232 %Fe3O4 = 12,36 100%= 37,54% %CuO = 100% - (49,51% + 37,54%)=12,95% c, CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (mol) 0,02 0,02 Fe3O4 + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O (mol) 0,02 0,08 Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (mol) 0,06 0,18 số mol axit đã dùng là: 0,02 + 0,08 + 0,18 = 0,28 (mol) VH SO4 0, 28 = = 0,28 lit a, Đinh sắt phủ lớp kim loại đồng màu đỏ Màu xanh dung dịch nhạt dần IV PTHH: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3,0đ) b, 1,0 0.5 0,5 Ban đầu mẩu Na nóng chảy thành giọt tròn chạy trên bề mặt nước tan dần, khí không màu thoát ra: PTHH: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Sau đó bột nhôm tan dần, khí không màu thoát nhiều hơn, dung dịch không màu PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2O nHCl = 0,3.0,25 = 0,075 (mol) nCO2 1, 008 = 22, = 0,045 (mol) 2,0 0,5 Gọi x,y là số mol Na và R a gam hỗn hợpA 2Na (mol) x + 2H2O → → R + 2NaOH 2NaOH + H2 x Na2RO2 + (1) 0,5 H2 (2) (6) (mol) y → 2y y y Dung dịch B thu gồm : Na2RO2 và có thể có NaOH dư Cho B tác dụng với HCl vừ đủ thu dung dịch có chất tan NaOH + HCl NaCl + H2O (3) (mol) (x -2y) (x-2y) Na2RO2+ 4HCl RCl2 + 2NaCl + 2H2O (mol) y 4y Ta có : nHCl =x+ 2y=0,075 (*) (4) y 0,5 Cho B tác dụng với CO2 Na2RO2+ 2CO2+ 2H2O R(OH)2 + 2NaHCO3 (mol) y 2y NaOH + CO2 (5) y NaHCO3 (6) (mol) (x-2y) (x-2y) Ta có : nCO2 =x -2y +2y = 0,045 x = 0,045 y= 0,015 nR (OH)2 0,5 = 0,015 1, 485 R +34 = 0, 015 R = 65 Vậy R là kẽm (Zn) V Vì O2 dư nên M có hoá trị cao oxit n (4,0đ) 2MS + (2 + )O2 M2On + 2SO2 (mol) a 0,5a 0,5 M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + nH2O (mol)0,5a an a 0,5 an.63.100 500an Khối lượng dd HNO3= 37,8 = (gam) 500an 524an Khối lượng dd sau phản ứng =aM +8an + = aM+ (gam) 524an Ta có (aM + 62an)=(aM+ ).41,72% 0,5 M = 18,65n Chọn n= M = 56 0,5 (7) Vậy M là sắt (Fe) n Ta có FeS = mFe (NO3 ) 4, 88 = 0,05 (mol) = 0,05.242= 12,1 (gam) Khối lượmg dung dịch sau muối kết tinh : mdd 524an = aM+ -8,08= 20,92 (gam) 0,5 0,5 Khối lượng Fe(NO3)3 còn lại dung dịch là : mFe (NO3 ) = 20,92.34,7%= 7,26(gam) Khối lương Fe(NO3)3 kết tinh : m= 12,1-7,26 =4,84 (gam) Đặt công thức Fe(NO3)3.nH2O 4,84 242 (242 + 18n) = 8,08 n =9 Vậy công thức muối rắn là Fe(NO3)3.9H2O 0,5 0,5 (8)