Đề thi chọn học sinh giỏi huyện - Môn: Hóa Học

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi huyện - Môn: Hóa Học

1. PHÒNG GD&ĐT NGHĨA ĐÀN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2012 – 2013 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: Hóa học (Đề gồm có 01 trang) Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu1(3,5 điểm): 1. Hãy xác định các chất có trong A,B,C,D,E,F,G và viết phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm sau: Nung nóng kim loại Al trong không khí, sau một thời gian được chất rắn A. Hoà tan chất rắn A trong H2SO4 đặc nóng (vừa đủ) được dung dịch B và khí C có mùi sốc. Cho Natri kim loại vào dung dịch B thu được khí D, dung dịch E và kết tủa G; Cho khí D tác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch F, F vừa tác dụng với dd BaCl 2 vừa tác dụng với dd NaOH. Câu 2( 3,5điểm):Thí sinh bảng B không phải làm ý b của câu này a. Từ quặng pirit sắt , muối ăn, nước, chất xúc tác và các điều kiện thí nghiệm cần thiết khác hãy điều chế : dd FeCl3, FeSO4, Fe2(SO4)3 và Fe(OH)3. b. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Cu. Câu 3(4,5điểm):Thí sinh bảng B không phải làm ý 2 của câu này. Cho 3,28 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 400ml dung dịch CuSO 4. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 4,24 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch C , lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 2,4 gam chất rắn D. 1. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch CuSO4 . 2. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A. Câu 4(5,5điểm): Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X. Tỷ khối của X so với H2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa. a. Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó. b. Tính giá trị của V và thể tích của SO2 (đktc) tạo ra khi cho lượng kim loại thu được ở trên tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư. Câu 5(3,0điểm): Nung hoàn toàn 15g một muối cacbonat của một kim loại hóa trị II không đổi. Toàn bộ khí thoát ra cho hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thấy thu được 9,85 gam kết tủa. Xác định công thức hóa học của muối cacbonat ? Cho: Mg = 24; Zn = 65; Fe = 56;Cu = 64; S = 32; O = 16; N = 14; Na = 23; C = 12; H = 1; Ca = 40; S =32; Cl = 35,5 Hết Họ và tên thí sinh: .SBD:
2. PHÒNG GD&ĐT NGHĨA ĐÀN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2012 – 2013 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Môn: Hóa học Nội dung Điểm 1. A: Al, Al2O3; B: Al2(SO4)3 ; C: SO2 ; D: H2; E: Na2SO4, NaAlO2; G: 2Al(OH)3; 0,5 F: KHSO3, K2SO3 Mỗi t0 pư 4Al + 3O2  2Al2O3 (1) đúng Do A tác dụng với H2SO4 đđ thu được khí D: Chứng tỏ chất rắn A có Al dư. cho 2Aldư + 6H2SO4 Đ/N Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (2) 0,25đ. 2Al2O3+ H2SO4 Đ/N Al2(SO4)3 + H2O (3) 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (4) Câu 1 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (5) 3,5đ Al(OH) + NaOH NaAlO + 2H O (6) 3 2 2 0,5 Do dd F vừa tác dụng được với dd BaCl2, tác dụng với dd NaOH: Chứng tỏ dd F có chứa 2 muối SO2 + KOH KHSO3 (7) SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O (8) ( hoặc : KHSO3 + KOH dư K2SO3 + H2O ) 2KHSO3 + 2NaOH K2SO3 + Na2SO3 + 2H2O (9) K2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2KCl (10) a. Điều chế 2. Mỗi Đpmn 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 (1) pư đp 2H2O 2H2 + O2 (2) đúng t0 cho 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 (3) t0 0,2đ. 2SO2 + O2  2SO3 (4) V O , Thí 2 5 sinh SO3 + H2O H2SO4 (5) t0 bảng Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O (6) B cho t0 FeCl3 : 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 cho vào H2O (7) 0,35đ. FeSO4: Fe + H2SO4(loãng) FeSO4 + H2 (8) Fe2(SO4)3: Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 +3H2O (9) Câu 2 Fe(OH)3: FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (10) 3,5đ b. Hoà tan hỗn hợp trong dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng: Tách 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2. được - Lọc tách được Mg, Cu không tan. Thổi CO2 dư vào nước lọc: mỗi NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 chất - Lọc tách kết tủa Al(OH)3, nung đến khối lượng không đổi thu được Al2O3, điện phân nóng cho chảy thu được Al: 0,5 t0 điểm 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O dpnc 2Al2O3  4Al + 3O2 - Hoà tan hỗn hợp kim loại trong dd HCl dư, tách được Cu không tan và dung dịch muối: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 cô cạn dung dịch và đem điện phân nóng chảy. dpnc MgCl2  Mg + Cl2 Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu (1) Đúng Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) cho MgSO4 +2 NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 (3) 0,125 Câu 3 FeSO4 +2 NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (4) đ 4,5đ Mg(OH)2 MgO + H2O (5) 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4 H2O (6) Theo đề bài mFe+Mg = 3,28(g) Theo phương trình (1,2,3,4,5,6) thì m Fe2O3 + MgO = 2,4(g) vô lý 0,25
3. Vậy CuSO4 thiếu ,kim loại dư. 0,25 * Giả sử chỉ có Mg phản ứng , gọi số mol của Mg đã phản ứng là a mol. Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu (1) a= ( 4,24 – 3,28) : (64 - 24) = 0,024 (mol) MgSO4 +2 NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 (3) Mg(OH)2 MgO + H2O (5) Theo phương trình (1),(3),(5) thì nMgO = 0,024 mol 0,5 => mMgO = 0,024. 40 = 0,96 vô lý. Vậy Mg phản ứng hết và sắt có phản ứng 1 phần. Gọi số mol của Mg có trong hỗn hợp là x, số mol của sắt ban đầu là y, số mol của sắt đã phản ứng là z mol. 0,5 Theo phương trình (1,2,3,4,5,6) và số liệu ra trong đề bài ta có : 24x + 56y = 3,28 (7) 64x + 64z + 56(y-z) = 4,24 (8) 1,0 40x + 160z/2 = 2,4 (9) Giải (7,8,9) ta được : x= 0,02 mol y= 0,05 mol z= 0,02 mol 0,25 1. CM(CuSO4) = 0,04/0,4 = 0,1 M 0,5 2.Ta có: mMg = 0,02. 24 = 0,48 (g) 0,5 => %mMg = (0,48/3,28).100% = 14,63% %mFe = 100% - 14,63% = 85,37% Đặt công thức của oxit kim loại là: A2Ox Các PTHH: A2Ox + xCO 2 A(r) + xCO2 (k) (1) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2) Có thể: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (3) 1,0 nCa(OH)2 = 2,5 . 0,025 = 0,0625 (mol); nCaCO3 = 5/100 = 0,05 (mol) Bài toán phải xét 2 trường hợp 1.TH1: Ca(OH)2 dư phản ứng (3) không xảy ra Từ (2): nCO2 = n CaCO3 = 0,05 mol theo (1) n A2Ox = 1/x . 0,05 mol Ta có pt: 2(MA + 16x) . 0,05/x = 4 Giải ra ta được: MA/x = 32 với x = 2; MA = 64 thoả mãn 0,5 Vậy A là Cu Đặt n CO dư trong hh khí X là t ta có phương trình tỉ khối 28t 44.0,05 19 t = 0,03 mol 0,5 (t 0,05).2 giá trị của VCO ban đầu = (0,03 + 0,05) . 22,4 = 1,792 (lít) Câu 4 PTHH khi cho Cu vào dd H2SO4 đặc, nóng 5,5đ Cu + 2H2SO4 đn CuSO4 + SO2 + 2 H2O (4) Từ (1): n Cu = n CO2 = 0,05 mol. Theo (4): n SO2 = 0,05 mol 0,5 V SO 2 = 0,05 . 22,4 = 1,12 (lít) 2. TH2: CO2 dư phản ứng (3) có xảy ra Từ (2): n CO2 = n CaCO3 = n Ca(OH)2 = 0,0625 mol Bài ra cho: n CaCO3 chỉ còn 0,05 mol n CaCO3 bị hoà tan ở (3) là: 0,0625 – 0,05 = 0,01251,0 (mol) Từ (3): n CO2 = n CaCO3 bị hoà tan = 0,0125 mol Tổng n CO2 = 0,0625 + 0,0125 = 0,075 (mol) Từ (1): n A2Ox = 1/x . 0,075 (mol) Ta có pt toán: (2MA + 16x) . 0,075/x = 4 MA/x = 56/3 0,5 Với x = 3; MA = 56 thoả mãn. Vậy A là Fe Tương tự TH 1 ta có phương trình tỷ khối: 28t 44.0, 075 19 Giải ra ta được t = 0,045 1,0 (t 0, 075).2 V = (0,075 + 0,045) . 22,4 = 2,688 (lít) PTHH khi cho Fe vào dd H2SO4 đn:
4. cóđpdd màngđp 2Fe(r) + 6 H2SO4 đn (dd) Fe2(SO4)3 (dd) + 3 SO2 (k) + 6 H2O(l)(5) nFe = 0,025 . 2 = 0,05 (mol) n SO2 = 0,05 . 3/2 =0,075 mol VSO 2 = 0,075 . 22,4 = 1,68 (lít) 0,5 0,25 Gọi CT của muối cacbonat cần tìm là MCO3 0,25 MCO3 MO + CO2 (1) Vì M + 60 = 300 => M = 240 (loại) Trường hợp 2: Tạo 2 muối BaCO3 và Ba(HCO3)2 0,25 Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O 0,25 0,05 0,05 0,05 0,25 Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 0,05 0,1 0,25 => 0,25 0,25 Từ (1) => M + 60 = 100 => M = 40 => M là Ca Vậy CTHH của muối cần tìm là CaCO3 0,25 Chú ý: Nếu thí sinh có cách giải khác mà đúng thì vẫn cho điểm tối đa.