Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam hỗn hợp X có thành phần như trên trong bình kín chứa 28,8 gam oxi, phản ứng xong, làm lạnh để hơi nước ngưng tụ hết thu được hỗn hợp khí Y thể tích các khí đo
Trang 1ĐỀ THI HS GIỎI HÓA 8 (Đề 2)
Năm học 2018 – 2019 - Thời gian - 120 phút
Câu 1: (4 điểm)
1/ Xác định công thức hóa học của A, B, C, D và viết các PTHH hoàn thành chuỗi biến hóa sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có):
KMnO4 (1) A ( 2 ) Fe3O4 (3) B ( 4 ) H2SO4 (5) C ( 6 ) HCl
2/ Hợp chất A có công thức dạng MXy trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng (biết M
là kim loại, X là phi kim có 3 lớp electron trong nguyên tử) Hạt nhân M có n – p = 4, hạt nhân X có n/ = p/ (trong đó n, p, n/, p/ lần lượt là số nơtron, số proton của nguyên tử M và X) Tổng số proton trong MXy là 58 Xác định nguyên tố M, X?
Câu 2: (4 điểm)
Một hỗn hợp X có thể tích 5,6 lít gồm hidro và axetilen (C2H2), có tỉ khối so với nitơ là 0,5 Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam hỗn hợp X có thành phần như trên trong bình kín chứa 28,8 gam oxi, phản ứng xong, làm lạnh để hơi nước ngưng tụ hết thu được hỗn hợp khí Y (thể tích các khí đo ở đktc)
a/ Viết phương trình hóa học xảy ra?
b/ Tính thành phần phần trăm theo thể tích và theo khối lượng hỗn hợp Y?
Câu 3: (5,5 điểm)
1/ Một loại phèn chua có công thức xK2SO4.yAl2(SO4)3.zH2O Khi đun nóng chỉ có nước bay hơi thành phèn khan Biết rằng khi đun 94,8 gam loại phèn trên thu được 51,6 gam phèn khan Trong phèn khan, oxi chiếm 49,61% về khối lượng Tính khối lượng K và Al
có trong 15,8 kg phèn chua ban đầu?
2/ Khử 3,48 gam một oxit của kim loại M cần dung 1,344 lít hidro Toàn bộ lượng kim loại M thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư sinh ra 1,008 lít H2 Các thể tích khí
đo ở đktc Xác định kim loại M và oxit của kim loại M?
Câu 4: (3,5 điểm)
Hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3 Nếu hòa tan a gam hỗn hợp bằng HCl dư thì lượng
H2 thoát ra bằng 1% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm Nếu khử a gam hỗn hợp bằng khí H2
nóng, dư thì thu được một lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm Xác định thành phần % mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu?
Câu 5: (3 điểm)
Hỗn hợp X gồm C2H2, C2H4, C2H6 có tỉ khối so với hidro là 14,25 Đốt cháy hoàn toàn 11,4 gam hỗn hợp X, sau đó cho sản phẩm vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng m gam Tính m?
Trang 2GIẢI ĐỀ THI HS GIỎI HÓA 8 (Đề 2)
Huyện Thái Thụy - Năm học 2018 – 2019 - Thời gian - 120 phút
Câu 1: (4 điểm)
1/ Xác định công thức hóa học của A, B, C, D và viết các PTHH hoàn thành chuỗi biến hóa sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có):
KMnO4 (1) A ( 2 ) Fe3O4 (3) B ( 4 ) H2SO4 (5) C ( 6 ) HCl
2/ Hợp chất A có công thức dạng MXy trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng (biết M
là kim loại, X là phi kim có 3 lớp electron trong nguyên tử) Hạt nhân M có n – p = 4, hạt nhân X có n/ = p/ (trong đó n, p, n/, p/ lần lượt là số nơtron, số proton của nguyên tử M và X) Tổng số proton trong MXy là 58 Xác định nguyên tố M, X?
Giải:
1/ KMnO4 (1) O2 (2) Fe3O4 (3) H2O ( 4 ) H2SO4 (5) H2 (6) HCl
(1) 2KMnO 4 t o K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
(2) 2O 2 + 3Fe t o Fe 3 O 4
(3) Fe 3 O 4 + 4H 2 t o 3Fe + 4H 2 O
(4) H 2 O + SO 3 H 2 SO 4
(5) H 2 SO 4 + Zn ZnSO 4 + H 2
(6) H 2 + Cl 2 t o 2HCl
2/ Trong MX y , M chiếm 46,67% về khối lượng nên X chiếm 53,33% Ta có:
n p
7
n p
Thay: n – p = 4 n = p + 4 và n / = p /
Ta có: /
p
yp 4.(2p + 4) = 7yp / (I) Tổng số proton trong MX y là 58 Nên ta có: p + yp / = 58 (II)
Giải hệ phương trình đại số (I) và (II), ta được: p = 26 ; yp / = 32
M có p = 26 M là Sắt (Fe).
X là phi kim có 3 lớp electron trong nguyên tử Nên X thuộc chu kỳ 3.
Nên 15 p/ 17 Vậy p / = 16 x = 2
X có p / = 16 X là Lưu huỳnh (S)
Câu 2: (4 điểm)
Một hỗn hợp X có thể tích 5,6 lít gồm hidro và axetilen (C2H2), có tỉ khối so với nitơ là 0,5 Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam hỗn hợp X có thành phần như trên trong bình kín chứa 28,8 gam oxi, phản ứng xong, làm lạnh để hơi nước ngưng tụ hết thu được hỗn hợp khí Y (thể tích các khí đo ở đktc)
a/ Viết phương trình hóa học xảy ra?
b/ Tính thành phần phần trăm theo thể tích và theo khối lượng hỗn hợp Y?
Trang 3Giải:
5,6
0, 25
22, 4
hh
n (mol) ;
2 2
hh hh
N N
M d
M
2
0,5
hh N
M
m hh = n.M = 0,25.14 = 3,5 (gam)
Đặt số mol hidro và axetilen trong hỗn hợp lần lượt là x, y mol (0,25 > x,y > 0).
Ta có hệ phương trình đại số: x + y = 0,25 (I) x = 0,125
2x + 26y = 3,5 (II) y = 0,125
Trong 3,5 gam hỗn hợp X có: m H2 0,125.2 0, 25 gam
2 2 0,125.26 3, 25
C H
m (gam)
Vậy trong 5,6 gam hỗn hợp X có: 2
0, 25.5,6
0, 4 3,5
H
m (gam 2 0, 4 0, 2
2
H
n (mol)
2 2
3, 25.5,6
5, 2 3,5
C H
m (gam)
2 2
5, 2
0, 2 26
C H
n (mol)
2
28,8
0,9 32
O
n (mol)
2H 2 + O 2
o
t
Tỉ lệ mol: 2 mol 1 mol 2 mol
Trước PƯ: 0,2 mol 0,9 mol
Phản ứng: 0,2 mol 0,1 mol 0,2 mol
Sau PƯ: Hết Dư 0,8 mol 0,2 mol
2C 2 H 2 + 5O 2
o
t
Tỉ lệ mol: 2 mol 5 mol 4 mol 2 mol
Trước PƯ: 0,2 mol 0,8 mol
Phản ứng: 0,2 mol 0,5 mol 0,4 mol 0,2 mol
Sau PƯ: Hết Dư 0,3 mol 0,4 mol 0,2 mol
Phản ứng xong, làm lạnh để hơi nước ngưng tụ hết thu được hỗn hợp khí Y.
Hỗn hợp khí Y gồm: 0,3 mol O 2 và 0,4 mol CO 2
Ở cùng đk về nhiệt độ và áp suất, thành phần % về số mol chính là thành phần % về thể tích nên ta có:
Thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp Y là:
2
0,3
0,3 0, 4
Thành phần phần trăm theo khối lượng của hỗn hợp Y là:
Câu 3: (5,5 điểm)
1/ Một loại phèn chua có công thức xK2SO4.yAl2(SO4)3.zH2O Khi đun nóng chỉ có nước bay hơi thành phèn khan Biết rằng khi đun 94,8 gam loại phèn trên thu được 51,6 gam phèn khan Trong phèn khan, oxi chiếm 49,61% về khối lượng Tính khối lượng K và Al
có trong 15,8 kg phèn chua ban đầu?
2/ Khử 3,48 gam một oxit của kim loại M cần dung 1,344 lít hidro Toàn bộ lượng kim loại M thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư sinh ra 1,008 lít H2 Các thể tích khí
đo ở đktc Xác định kim loại M và oxit của kim loại M?
Trang 41/ Theo bài ra, khối lượng phèn khan là: 51,6g ta có: 25 , 6
100
61 , 49 6 , 51
O
Trong phèn khan có nhóm SO 4 chứa S và O.
Trong nhóm SO 4 : m S = 32 gam ; m O = 64 gam
2
6 , 25 2
1
Tổng khối lượng của K và Al trong phèn khan cũng là tổng khối lượng của K và Al trong phèn ban đầu là: 51,6 − 25,6 − 12,8 = 13,2 (gam)
Trong 94,8g phèn ban đầu thì có 13,2 gam K và Al.
Vậy 15,8g phèn ban đầu thì có x gam K và Al
2 , 2 8 , 94
8 , 15 2 , 13
Trong 15,8 kg phèn chua có chứa 2,2 kg K và Al.
2/ Khử 3,48 gam một oxit của kim loại M cần dung 1,344 lít hidro Toàn bộ lượng kim loại M thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư sinh ra 1,008 lít H2 Các thể tích khí đo ở đktc Xác định kim loại M và oxit của kim loại M?
2
1,344
0,06
22, 4
H
n (mol)
Đặt CTHH oxit của kim loại M là M x O y (x, y N * ) Ta có:
M x O y + yH 2
o
t
1 mol y mol x mol y mol
H
m (gam) ; m H O2 0,06.18 1,08 (gam)
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m A O x y m H2 m Am H O2
3,48 + 0,12 = m A + 1,08
m M = 3,48 + 0,12 – 1,08 = 2,52 (gam)
Gọi hóa trị của kim loại M khi phản ứng với axit là n (n N * )
Ta có: 2
1,008
0,045
22, 4
H
n (mol)
2M + 2nHCl 2MCl n + nH 2
0,9
Ta có: 0,9.M 2 , 52
Vì n N * Ta có bảng biện luận:
Loại Nhận Loại
M là kim loại hóa trị II, nguyên tử khối = 56 Vậy M là Sắt (Fe).
Trang 50,045 56
Fe
n (mol)
Fe x O y + yH 2
o
t
xFe + yH 2 O
1 mol y mol x mol y mol
0,045
0,045
x
2,52x + 0,72y = 3,48x 0,72y = 0,96x
x
y Chọn x = 3 ; y = 4 CTHH oxit sắt là Fe 3 O 4
Câu 4: (3,5 điểm)
Hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3 Nếu hòa tan a gam hỗn hợp bằng HCl dư thì lượng
H2 thoát ra bằng 1% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm Nếu khử a gam hỗn hợp bằng khí H2
nóng, dư thì thu được một lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm Xác định thành phần % mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu?
Gọi x, y, z lần lượt là số mol Fe, FeO, Fe 2 O 3 trong a gam hỗn hợp.
Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2
x mol 2x mol x mol x mol FeO + 2HCl FeCl 2 + H 2 O
y mol 2y mol y mol y mol
Fe 2 O 3 + 6HCl 2FeCl 3 + 3H 2 O
z mol 6z mol 2z mol 3z mol Hòa tan a gam hỗn hợp bằng HCl dư thì lượng H 2 thoát ra bằng 1% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm nên ta có: 2x = 1 (II)
Khử a gam hỗn hợp bằng khí H 2 nóng, dư, ta có:
Fe + H 2
o
t
Không phản ứng.
FeO + H 2
o
t
Fe 2 O 3 + 3H 2
o
t
2Fe + 3H 2 O
z mol 3z mol 2z mol 3z mol Thu được một lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm, ta có:
18y + 54z = 21,15 (III)
Từ (I), (II), (III) ta có hệ phương trình đại số:
56x + 72y + 160z = 100 (I) x = 0,5
18y + 54z = 21,15 (III) z = 0,225
m Fe = 0,5.56 = 28 (g) ; m FeO 0,5.72 36 (g) ; m Fe O2 3 0, 225.160 36 (g)
%Fe = 28% ; %FeO = 36% ; %Fe O2 3 36%
Trang 6Hỗn hợp X gồm C2H2, C2H4, C2H6 có tỉ khối so với hidro là 14,25 Đốt cháy hoàn toàn 11,4 gam hỗn hợp X, sau đó cho sản phẩm vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng m gam Tính m?
Giải:
2
14, 25
hh H
2
14, 25
hh H
M
M M hh = 14,25.2 = 28,5 (gam)
Các chất đều có 2 nguyên tử C nên: C 2 H y = 28,5 24 + y = 28,5 y = 4,5
Đặt công thức chung là C 2 H 4,5 :
C 2 H 4,5 + 6,25O 2
o
t
2CO 2 + 2,25H 2 O
11, 4
0, 4 28,5
hh
n (mol) n CO2 2n hh 2.0, 4 0,8 (mol)
n n (mol)
Cho sản phẩm vào bình đựng dung dịch Ca(OH) 2 dư thấy khối lượng bình tăng m gam Khối lượng bình tăng chính là khối lượng của sản phẩm PƯ cháy (CO 2 và H 2 O):
CO H O
m m m (gam)