PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HÓA HỌC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP QUẬN - NĂM HỌC: 2015-2016 Bài 1: (5,0 điểm) 1.1 (2,0 điểm) Từ Al kim loại, dung dịch HCl, hỗn hợp CuO Fe2O3 Hãy điều chế Cu kim loại 1.2 (3,0 điểm) Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm MgO, Al(OH) 3, Al, FeCO3 Cu(OH)2 dung dịch H2SO4 loãng dư, thu dung dịch X Cho dung dịch Ba(OH) dư vào X thu kết tủa Y Nung Y ngồi khơng khí đến khối lượng không đổi thu hỗn hợp rắn Z Dẫn luồng khí H2 (dư, nhiệt độ cao) từ từ qua Z đến phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn G Xác định thành phần X, Y, Z, G viết phương trình hóa học phản ứng Bài Hướng dẫn chấm Cho hỗn hợp CuO Fe2O3 tác dụng với Al dư, đun nóng o t 2Al + Fe2O3 → Al 2O3 + 2Fe 0,25 đ o Bài 1.1 Bài 1.2 Điểm 0,25 đ t 2Al + 3CuO → Al 2O3 + 3Cu Hòa tan hỗn hợp sau phản ứng vào lượng dư dung dịch axit, Cu không tan Lọc lấy kết tủa, rủa ta thu Cu 2Al + 6HCl → 2AlCl + 3H2 ↑ 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ Al 2O3 + 6HCl → AlCl3 + 3H2O 0,25 đ Fe + 2HCl → FeCl + H2 ↑ 0,25 đ (1) MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O 0,15 đ (2) 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al 2(SO4 )3 + 6H2O 0,15 đ (3) 2Al + 3H2SO4 → Al 2(SO4 )3 + 3H2 ↑ 0,15 đ (4) FeCO3 + H2SO4 → FeSO4 + CO2 ↑ + H2O 0,15 đ (5) Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O 0,15 đ MgSO4 Al 2(SO4 )3 Thành phần dung dịch X gồm FeSO4 CuSO H2SO4 0,15 đ Khi cho X tác dụng với lượng dư dung Ba(OH)2 (6) Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4 ↓ + Mg(OH)2 ↓ 0,15 đ (7) 3Ba(OH)2 + Al 2(SO4 )3 → 3BaSO4 ↓ + 2Al(OH)3 ↓ 0,15 đ (8) Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2 )2 + 4H2O 0,15 đ (9) Ba(OH)2 + FeSO4 → BaSO4 ↓ + Fe(OH)2 ↓ 0,15 đ (10) Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 ↓ + Cu(OH)2 ↓ 0,15 đ 0,15 đ (11) Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2H2O Trang 1/5 BaSO4 Mg(OH)2 Thành phần kết tủa Y gồm Fe(OH)2 Cu(OH) t (12) Mg(OH)2 → MgO + H2O 0,15 đ o 0,15 đ o t (13) 4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O 0,15 đ o t (14) Cu(OH)2 → CuO + H2O 0,15 đ BaSO4 MgO Thành phần rắn Z Fe2O3 CuO Dẫn H2 dư qua hỗn hợp G, nung nóng t (15) Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O 0,15 đ o 0,15 đ o t (16) CuO + H2 → Cu + H2O 0,15 đ BaSO4 MgO Thành phần rắn G Fe Cu 0,15 đ Bài 2: (5,0 điểm) 2.1 (2,0 điểm) Hịa tan hỗn hợp Na2O, NaHCO3, BaCl2, NH4Cl có số mol vào nước dư, đun nóng nhẹ thu dung dịch A kết tủa B Xác định thành phần dung dịch A kết tủa B Viết phương trình hóa học minh họa 2.2 (3,0 điểm) Hòa tan hết 6,25 gam hỗn hợp gồm M M 2O (M kim loại kiềm) vào 93,75 gam H2O, thu dung dịch X chứa 8,4 gam chất tan 1,12 lít khí H2 (đktc) a Xác định kim loại kiềm b Tính nồng độ phần trăm dung dịch X Bài Bài 2.1 Hướng dẫn chấm Khi hòa tan hỗn hợp vào nước, có Na2O tác dụng với nước Na2O + H2O → 2NaOH (mol) Dung dịch NaOH tác dụng với NaHCO3 NH4Cl NaOH + NaHCO3 → Na2CO3 + H2O T: S: 1 (mol) (mol) Điểm 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ o t NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 ↑ + H2O T: 1 S: 0 Na2CO3 tạo tác dụng với BaCl2 (mol) (mol) 0,25 đ 0,25 đ Trang 2/5 BaCl + Na2CO3 → BaCO3 + H2O T: 1 (mol) S: 0 (mol) Vậy kết tủa B có BaCO3 Dung dịch A chứa muối NaCl a Khi hòa tan vào nước hai chất phản ứng M + H2O → MOH + H2 ↑ 0,1 0,1¬ 0,05 (mol) M 2O + H2O → 2MOH Bài 2.2 a → 2a Phương trình khối lượng hỗn hợp rắn ban đầu: 0,1M + (2M + 16)a = 6,25 (1) Phương trình khối lượng MOH 0,1× (M + 17) + 2a× (M + 17) = 8,4 (2) Phương trình số mol HCl: 2x + 2y = 0,8 (2) Giải (1) (2) ta được: a = 0,025; M = 39 Vậy kim loại M K (Kali) b Nồng độ phần trăm dung dịch KOH mdung dÞch sau phản ứng =mhỗn hợ p rắn +mH2O -mH2 = 6,25+ 93,75− 0,05× = 99,9gam (0,1+ 2a) × 56 (0,1+ 2× 0,025) × 56 C%KOH = × 100 = × 100 = 8,4084% 99,9 99,9 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ Bài 3:(5,5 điểm) 3.1 (2,0 điểm) Ngâm kim loại đồng có khối lượng 10 gam 250 gam dung dịch AgNO3 4% sau thời gian Lấy kim loại ra, khối lượng AgNO3 dung dịch giảm 17% so với ban đầu (giả thiết kim loại tạo thành đề bám hết vào kim loại) a Tính khối lượng kim loại sau phản ứng b Tính nồng độ phần trăm dung dịch sau phản ứng 3.2 (3,5 điểm) Cho từ từ đến hết 250ml dung dịch hỗn hợp gồm NaHCO 1M Na2CO3 1M vào 120 ml dung dịch H2SO4 1,5M, thu V (lít) khí CO2 (đktc) dung dịch X Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch X thu m gam kết tủa Tính giá trị m V Bài Bài 3.1 Hướng dẫn chấm a Số mol AgNO3 phản ứng: 250× 100 × 17 = 0,01mol nAgNO3 = 170 100 Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag ↓ 0,005 ¬ 0,01 → 0,01 (mol) Khối lượng kim loại sau phản ứng mthanh kim lo¹i sau phản ứng =10+mAg(tạo thành) -mCu(tan ra) = 10 + 0,01× 108− 0,005× 64 = 10,76 gam Trang 3/5 Điểm 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ AgNO3 (10 − 1,7) = 8,3 gam b Dung dịch sau phản ứng Cu(NO3 )2 0,005ì 188 = 0,94 gam mdungdịch sauphản ứng = 250+ mCuph¶nøng − mAgph¶nøng 0,25 đ 0,5 đ = 250 + 0,005× 64 − 0,01× 108 = 249,24gam 8,3 C%AgNO3(sauphảnứng) = ì 100 = 3,33% 249,24 0,94 C%Cu(NO3 )2 (sauphảnứng) = ì 100 = 0,377% 249,24 nNaHCO3 = nNa2CO3 = 0,25× 1= 0,25 mol 0,125 đ nH2SO4 = 0,12× 1,5 = 0,18 mol 0,125 đ Khi cho từ từ dung dịch muối vào axit xảy phản ứng sau: Giả sử H2SO4 hết: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 ↑ + H2O x x x x (mol) 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2 ↑ +2H2O x → x x x (mol) x = 0,18 ⇒ x = 0,12 < 0,25 ⇒ phù hợp giả thuyết (không cần đặt giả thuyết ngược lại) mol Na2SO4 1,5x = 0,18 Trong dung dịch X NaHCO3 (0,25− x) = 0,13 mol Na CO (0,25− x) = 0,13 mol Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch X Các phản ứng xảy Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ +2NaOH Ta có: x + Bài 3.2 0,18 → 0,18 (mol) Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ +2NaOH 0,13 → 0,13 (mol) NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + NaOH + H2O 0,13 → 0,13 (mol) Khối lượng kết tủa thu được: m = mBaSO4 + mBaCO3 = 0,18× 233+ (0,13+ 0,13) × 197 = 93,16 gam 0,5 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ Bài 4: (4,5 điểm) Cho 14,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO Fe 2O3 Chia X thành phần Khử hồn tồn phần (1) khí H dư, thu 3,92 gam Fe Phần (2) tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, thu 4,96 gam chất rắn Hịa tan hồn tồn phần (3) dung dịch HCl vừa đủ dung dịch Y Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO dư, thu m gam chất rắn Xác định giá trị m Hướng dẫn chấm Điểm Khối lượng phần 4,72 gam 0,125đ 56x + 72y + 160z = 4,72 (1) Ta có phương trình khối lượng: 0,25đ Gọi x, y, z số mol Fe, FeO, Fe2O3 phần 0,125đ Trang 4/5 Phần 1: Các phương trình phản ứng to FeO + H2 → Fe+ H2O y → y 0,25đ (mol) o t Fe2O3 + 3H2 → 2Fe+ 3H2O → 2z (mol) 3,92 (2) Ta có : x + y + 2z = 56 Phần 2: Chỉ có Fe tác dụng với dung dịch CuSO4 Fe+ CuSO4 → FeSO4 + Cu z 0,25đ 0,25đ 0,125đ 0,25đ x → x (mol) Phương trình khối lượng chất rắn 64x + 72y + 160z = 4,96 (3) Giải (1), (2) (3) ta x = 0,03;y = 0,02,z = 0,01 Phần : Cả chất tác dụng với dung dịch HCl Fe+ 2HCl → FeCl + H2 0,25đ 0,125đ 0,25đ FeO + 2HCl → FeCl + H2O 0,25đ Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl + 3H2O 0,25đ FeCl (x + y) = 0,05 mol Dung dịch Y FeCl3 2z = 0,02 mol Khi tác dụng với dung dịch AgNO3 dư FeCl + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 2AgCl ↓ + Ag ↓ 0,05 → 0,1 0,05 (mol) FeCl + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl ↓ 0,02 → 0,06 (mol) Khối lượng chất rắn thu được: m r¾n=mAgCl +mAg = (0,1+ 0,06) × 143,5+ 0,05× 108 = 28,36gam HẾT Trang 5/5 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ