Đang tải... (xem toàn văn)
a Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu; b Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.. Hòa tan hết[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT HẠ HÒA KÌ THI HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học: 2013 – 2014 Môn: HÓA HỌC Ngày thi: 13 tháng 12 năm 2013 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu (2,0 điểm): Hãy cân các sơ đồ phản ứng sau thành phương trình hóa học: a) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O b) FeS2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O c) FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O d) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O Câu (5,0 điểm): Chỉ dùng dung dịch BaCl2 và dung dịch NaOH, phương pháp hóa học hãy nhận biết dung dịch nhãn để riêng lọ sau: Na2SO4 , NaNO3 , Mg(NO3)2 , MgSO4 , Fe(NO3)2 Câu (3,5 điểm): Từ chất đã cho: KMnO 4, Al, dung dịch HCl, S và các điều kiện cần thiết Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: O 2, Cl2, H2, H2SO4 Câu (5,0 điểm): Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung dịch HCl 3M a) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng oxit hỗn hợp ban đầu; b) Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên Câu (4,5 điểm): a) Tính nồng độ phần trăm dung dịch H 2SO4 biết cho lượng dung dịch này tác dụng với lượng dư hỗn hợp Na – Mg thì lượng H thoát 4,5% khối lượng dung dịch axit đã dùng; b) Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch Y, 10m/17 gam chất rắn không tan và 2,688 lít H đktc Hòa tan hết m gam hỗn hợp X cần tối thiểu a gam dung dịch H 2SO4 98% (đặc nóng) sản phẩm khử là khí SO2 Tính a? (H=1; S = 32; O = 16; Fe = 56; Cl = 35,5; Cu = 64; Zn = 65; Na = 23;Mg = 24) (Thí sinh sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học) (2) HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG LỚP NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn: Hóa học (Hướng dẫn chấm có 04 trang) Câu 1(2 điểm): Hãy cân các sơ đồ phản ứng sau thành phương trình hóa học: a) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O b) FeS2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O c) FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O d) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O a 8Al+30 HNO3 Nội dung cần đạt 8Al(NO3)3+3NH4NO3 + 9H2O Điểm 0,5 b 2FeS2 + 14H2SO4 Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 0,5 c 2FeS + 10 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10 H2O 0,5 d.3FexOy +(12x – 2y) HNO3 y)H2O 3xFe(NO 3)3 +(3x – 2y) NO +(6x – 0,5 Câu 2(5 điểm): Chỉ dùng dung dịch BaCl2 và dung dịch NaOH, phương pháp hóa học hãy nhận biết dung dịch nhãn để riêng lọ sau: Na 2SO4 , NaNO3 , Mg(NO3)2 , MgSO4 , Fe(NO3)2 Nội dung cần đạt Lấy mẫu thử, đánh số thứ tự Cho dd BaCl2 vào các mẫu thử DD nào xuất kết tủa là Na2SO4 và MgSO4 (Nhóm 1) : BaCl2 + MgSO4 MgCl2 + BaSO4 BaCl2 + Na2SO4 2NaCl + BaSO4 Ba dd còn lại là NaNO3 , Mg(NO3)2 , Fe(NO3)2 (Nhóm 2) Cho dd NaOH vào nhóm - Nhóm 1: Xuất kết tủa là MgSO4 vì: 2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2 Còn lại là Na2SO4 - Nhóm 2: Có kết tủa trắng mãi là Mg(NO3)2 , trắng xanh chuyển sang nâu đỏ là Fe(NO3)2 vì: 2NaOH + Mg(NO3)2 2NaNO3 + Mg(OH)2 Điểm 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 (3) 2NaOH + Fe(NO3)2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O Còn lại là NaNO3 Fe(OH)2 + 2NaNO3 4Fe(OH)3 0,5 0,5 Câu 3(3,5 điểm): Từ chất đã cho: KMnO4, Al, dung dịch HCl, S và các điều kiện cần thiết Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: O2, Cl2, H2, H2SO4 2KMnO4 MnO2 + 4HCl 2Al + 6HCl S + O2 2SO2 + O2 SO3 + H2O 2Al + 3H2SO4 Nội dung cần đạt K2MnO4 + MnO2 + O2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2AlCl3 + 3H2 SO2 2SO3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 4(5 điểm): Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung dịch HCl 3M a) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng oxit hỗn hợp ban đầu b) Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên Nội dung cần đạt Điểm Số mol HCl : 0,3 mol Gọi số mol CuO, ZnO là: x, y mol ( x, y > 0) 0,15 0,10 PTHH: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 CuO + 2HCl CuCl2 + H2O x mol 2x mol PTHH : ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O y mol 2y mol Lập hệ PT: 80x + 81y = 12,1 2x + 2y = 0,3 Giải hệ được: x= 0,05 y = 0,1 Vậy: khối lượng CuO = 4g Khối lượng ZnO = 8,1g Thành phần % theo khối lượng: % CuO = 33,06% % ZnO = 66,94% (4) Hòa tan hoàn toàn hh oxit trên theo PTHH: PTHH: CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O 0,05 mol 0,05 mol PTHH : ZnO + H2SO4 ZnCl2 + H2O 0,1 mol 0,1 mol Theo PTHH ta có tổng số mol H2SO4 là: 0,05 + 0,1 = 0,15 mol Khối lượng H2SO4 là: 0,15 98 = 14,7g Khối lượng dung dịch H2SO4 là: (14,7 100) : 20 = 73,5 g 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 5(4,5 điểm): a) Tính nồng độ phần trăm dung dịch H 2SO4 biết cho lượng dung dịch này tác dụng với lượng dư hỗn hợp Na – Mg thì lượng H thoát 4,5% khối lượng dung dịch axit đã dùng b) Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch Y, 10m/17 gam chất rắn không tan và 2,688 lít H đktc Hòa tan hết m gam hỗn hợp X cần tối thiểu a gam dung dịch H 2SO4 98% (đặc nóng) sản phẩm khử là khí SO2 Tính a? Câu Điểm a) (2,5 điểm) Gọi khối lượng dung dịch H2SO4 100g Khối lượng H2 thoát bằng: (100 4,5) : 100 = 4,5 g Gọi khối lượng H2SO4 x(g); < x < 100 Thì khối lượng H2O (100 – x) (g) 0,25 0,25 0,25 0,25 PTHH: 2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2 PTHH : Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 PTHH: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Theo PT (1) và (2) ta có số mol H2 số mol H2SO4 Theo PT (3) ta có số mol H2 ½ số mol H2O Có PT khối lượng H2 thoát PT: (x : 98) + (100 – x) : 18 = 4,5 Giải PT được: x = 30 Vậy C% H2SO4 là: 30% (1) (2) (3) 0,25 0,25 0,25 0,15 0,1 0,25 0,15 0,1 b) (2 điểm) PTHH : Fe + 2HCl 0,12 mol FeCl2 + H2 0,12 mol 0,15 0,1 (5) Theo bài có khối lượng Cu + khối lượng Fe Hay: 10m/17 + ( 0,12 56 ) Tính : m Khối lượng Cu bằng: 16,32 – 6,72 Số mol Cu : 0,15 mol 2Fe + 6H2SO4 0,12 0,36 Cu + Fe2(SO4)3 0,06 0,06 Cu + 2H2SO4 0,09 0,18 = m = m = 16,32 g = 9,6 g Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 0,06 CuSO4 + 2FeSO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O Tổng số mol H2SO4 là: 0,54 mol Vậy a = (0,54 98 100) : 98 = 54g 0,1 0,15 0,25 0,15 0,1 0,15 0,1 0,15 0,1 0,15 0,1 0,1 0,15 (6) (7)