Cho X gam dung dịch H2SO4 loãng có nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp 2 kim loại K và Fe dùng dư.. Na2CO3 và K2SO4 Chọn cặp chất nào sau đây có thể nhận biết được các dung dịch hỗ
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH THUỶ
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS DỰ THI CẤP TỈNH
NĂM HỌC: 2015-2016 MÔN: Hóa học
Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề.
Đề thi có:03 trang
I Phần 1 Trắc nghiệm khách quan (10điểm): Hãy chọn phương án mà em cho là đúng?
Câu 1 Có 5 kim loại sau: Ba, Mg, Al, Fe, Ag Chỉ có nước và dung dịch HCl có thể nhận biết được
mấy kim loại:
A 1 B 2 C 3 D 4 E 5
Câu 2 CaCO3 có lẫn ít tạp chât Al2O3, Fe2O3, SiO2 Dùng cặp chất nào để thu được CaCO3 tinh
khiết:
A NaOH, HCl, Na2CO3 B CO2, H2O, đun nóng
C NaOH, HCl, (NH4)2CO3 D NaOH, HCl, Ca(OH)2
Câu 3 Các khí có thể tồn tại trong một hỗn hợp là:
A H2S và Cl2 B N2 và O2 C NH3 và HCl D Cl2 và O2
Câu 4 Cho phương trình phản ứng sau:
FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
Hệ số của HNO3 sau khi cân bằng là:
A 16x - 6y B 30x - 6y C 30x - 4y D 15x - 8y
Câu 5 Cho 23,6 gam hỗn hợp gồm Mg,Fe,Cu tác dụng hết với 91,25 gam dung dịch HCl 20% thu
được dung dịch A và 12,8 gam chất không tan Khối lượng các kim loại trong hỗn hợp lần lượt là:
A 4g; 6,8g; 12,8g B 2,4g; 8,4g; 12,8 C 3g; 7,8g; 12,8g D 2g, 8,8g; 12,8g
Câu 6 Cho X gam dung dịch H2SO4 loãng có nồng độ C% tác dụng hoàn toàn với hỗn hợp 2 kim
loại K và Fe (dùng dư) Sau phản ứng khối lượng chung đã giảm 0,04694X gam Giá trị của C% là:
A 24% B 24,5% C 25% D 30%
Dùng công thức n(H2) = n(axít) + 1/2 n(H2O)
Vì axit H2SO4 tác dụng với kim loại giải phóng khí H2 thì nH2 luôn bằng nH2SO4
Còn kim loại kiềm như Na,K,Li tác dụng với H2O giải phóng khí H2 thì nH2 giải phóng ra chỉ bằng 1/2 nH2O, phương trình minh hoạ K + H2O ===> KOH + 1/2 H2
* Giải :
Giả sử X = 100 g => maxit = C(g); mH2O = 100-C(g)
Ta có: 0,04694.100/2 = C/98 + (100-C)/2.36 => C = 24,5126
Vậy nồng độ dung dịch H2SO4 đã dùng là C% = 24,5%
(Vì hỗn hợp kim loại Fe, Na lấy dư nên xảy ra các phản ứng sau :
2K + H2SO4 K2SO4 + H2 ( (1)
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 ( (2) 2K (dư) + 2H2O 2KOH + H2 ( (3)
Câu 7 Hòa tan hoàn toàn 8gam của kim loại (hóa trị III) trong 300ml H2SO4 loãng 1M Sau phản
ứng phải dùng 50 gam dung dịch NaOH 24% để trung hòa axit dư Công thức phân tử của oxit kim loại là:
A Al2O3 B Fe3O4 C.Fe2O3 D Cr2O3
_g i oxit đó là X ọ 2 O 3
n H2SO4 = 0,3mol; n NaOH = 50.24/100.40 = 0,3mol
ptpu :X 2 O 3 + 3H 2 SO 4 > X 2 [SO 4 ] 3 +3H 2 O (1)
0,05 0,15
sau đó: H 2 SO 4 + 2NaOH= Na 2 SO 4 +2H 2 O (2)
0,15 0,3
=> 2X + 48 = 8/0,05=160 => X=56
Câu 8 Sục khí H2S cho tới dư vào 100ml hỗn hợp gồm CuCl2 0,2M và FeCl3 0,2M Sau phản ứng
thu được a gam kết tủa Giá trị của a là:
A 2,24 gam B 1,92 gam C 4,0 gam D 3,68 gam
Chỉ CuS kết tủa.
a=0,2.0,1.36=1,92 gam
Câu 9 Trong các thí nghiệm sau thí nghiệm nào sinh ra chất khí:
A Cho kim loại Na vào dung dụng NaCl
Đề chính thức
Trang 2B Cho Cu vào dung dịch H2SO4 loãng
C Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3
D Cho NaHCO3 tác dụng với dung dịch KHSO4
Câu 10 Có 3 dung dịch hỗn hợp
1 K2CO3 và NaHCO3 2 KHCO3 và Na2SO4 3 Na2CO3 và K2SO4
Chọn cặp chất nào sau đây có thể nhận biết được các dung dịch hỗn hợp trên:
A BaCl2 và HCl B HNO3 và Ba(NO3)2 C HCl và NaCl D Ba(NO3)2 và HCl
Câu 11 Cho một hỗn hợp gồm: Cu, Fe, Ag, Mg Dùng dung dịch nào sau đây có thể tách Ag ra
khỏi hỗn hợp:
A HNO3 đặc nóng B H2SO4 đặc, nóng C HCl D Fe(NO3)3
Câu 12 Một hỗn hợp gồm O2 và O3 (ở đktc) có tỉ khối so với H2 là 18 % về thể tích O3 trong hỗn
hợp là:
A 15% B 25% C 35% D 45%
Câu 13 Hòa tan hoàn toàn 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg,Al vào dung dịch Y gồm HNO3
và H2SO4 đặc nóng thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O Khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu là:
A 8,6g Mg; 6,4g Al B 5,4g Mg; 9,6gAl
C 9,6g Mg;5,4g Al D 4,8g Mg; 10,2g Al
(PP bảo toàn mol e)
gọi số mol của Mg và Al lần lượt là x; y ta có:
24x+ 27y= 15
2x+3y=0,1.2 + 0,1.3+0,1+0,1 8
x=0,4; y= 0,2
Câu 14 Thêm 250 ml dung dịch NaOH 2M vào 200 ml dung dịch H3PO4 1,5M Muối tạo thành và
khối lượng tương ứng là:
A 14,2 g Na2HPO4 và 32,8 g Na3PO4 B 28,4 g Na2HPO4 và 16,4 g Na3PO4
C 12 g NaH2PO4 và 28,4 g Na2HPO4 D 24 g NaH2PO4 và 14,2 g Na2HPO4
Câu 15 Có các dung dịch BaCl2, MgSO4, AlCl3, Zn(NO3)2, CuSO4, và Fe(NO3)2 Có thể nhận biết
đồng thời cả sáu dung dịch trên bằng một thuốc thử là dung dịch:
Câu 16: Cho phản ứng: BaCO3 + 2X � H2O + Y + CO2 X và Y lần lượt là:
A H2SO4 và BaSO4 B HCl và BaCl2
C H3PO4 và Ba3(PO4)2 D H2SO4 và BaCl2
Câu 17 Hòa tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch HCl 1M và H2SO4
0,28M thu được dung dịch X và 8,7361 lit khí H2(đktc) Cô cạn dung dịch X thu được khối lượng muối khan là:
A 37,6 g B 38,35 g C 38,93 g D 40,0 gam
Câu 18 Hòa tan hoàn toàn 6,66 gam tinh thể Al2(SO4)3.nH2O vào nước thành dung dịch A Lấy
1/10 dung dịch A cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thì thu được 0,699 gam kết tủa Công thức của muối sunfat nhôm ngậm nước là:
A Al2(SO4)3.5H2O B Al2(SO4)3.10H2O
C Al2(SO4)3.15H2O D Al2(SO4)3.18H2O
Câu 19 Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu (Có tỉ lệ mol 1:1) bằng dung dịch HNO3 dư
thu được V lít khí (đktc) hỗn hợp khí X(gồm NO và NO2) và dung dịch Y Tỉ khối của X đối với H2
là 19 Giá trị của V là:
A 2,24 lit B 4,48 lit C 5,6 lit D 3,36 lit
axit d t o mu i s t 3 ư ạ ố ắ
0.1 Fe > 0.3e
0.1Cu > 0.2e
t ng e nh ổ ườ ng: 0.5e
D/H2=19 => t l NO:NO2=1/1 =>1mol NO 3mole, 1molNO2 mole >c 2mol h n h p khí s nh n: 4mol e ỉ ệ ứ ỗ ợ ẽ ậ
mà có 0.5mol e do KL nh ườ ng => 0.25mol khí 5,6 lít
V i bài này mình có cách gi i nh sau,b n chú ý nhé!: ớ ả ư ạ
+>N u g i s mol Fe là x thì s mol c a Cu cũng là x ế ọ ố ố ủ (vì t l mol 1:1) ỉ ệ
<=> 56x+64x=12 <=> x=0.1
+>G i nNO=a ọ ; nNO2=b
(S d ng quy t c đ ử ụ ắ ườ ng chéo => nNO=nNO2 HAY a=b
<=> ab=0 (1)
+>B o toàn đi n tích ,ta có: 3x+2x=3a+b ả ệ (v i x=0.1) ớ (2)
Trang 3V y V=(0.125+0.125)*22.4=5.6l ậ
Câu 20 Để hòa tan hoàn toàn 4,8 gam Mg phải dùng đến V ml dung dịch hỗn hợp HCl 1,5M và
H2SO4 loãng 0,5M Giá trị của V là:
A 120 ml B 150 ml C 160 ml D 200 ml
II Phần 2 Tự luận (10 điểm)
Câu 1(2,0 điểm) Cho hỗn hợp gồm Al2O3, Cu, Fe2O3 vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch X và chất rắn Y Cho từ từ dung dịch NaOH tới dư vào dung dịch X thu được dung dịch Z và kết tủa M Nung kết tủa M ngoài không khí tới khối lượng không đổi thu được chất rắn N Cho khí H2 dư đi qua N nung nóng thu được chất rắn P Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch Z thu được kết tủa
Q
Xác định thành phần các chất có trong X, Y, Z, M, N, P, Q Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra
Hướng dẫn
Dung dịch X : Al2(SO4)3, CuSO4, FeSO4, H2SO4 Chất rắn Y : Cu
Dung dịch Z : NaAlO2, Na2SO4, NaOH
Kết tủa M : Cu(OH)2, Fe(OH)2
Chất rắn N : CuO, Fe2O3 Chất rắn P : Cu, Fe Kết tủa Q : Al(OH)3
Al2O3 + 3H2SO4 ��� Al2(SO4)3 +3H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 ��� Fe2(SO4)3 +3H2O
Cu + Fe2(SO4)3 ��� CuSO4 + 2FeSO4
6NaOH + Al2(SO4)3 ��� 2Al(OH)3+ 3Na2SO4
NaOH + Al(OH)3 ��� NaAlO2 + 2H2O
2NaOH + FeSO4 ��� Fe(OH)2+ Na2SO4
2NaOH + CuSO4 ��� Cu(OH)2+ Na2SO4
Cu(OH)2 ��t o�CuO + H2O
4Fe(OH)2 + O2 ��t o�2Fe2O3 + 4H2O
CuO + H2 ��t o� Cu + H2O
Fe2O3 + 3H2 ��t o� 2Fe + 3H2O
CO2 + NaOH ��� NaHCO3
CO2 + H2O + NaAlO2 ��� Al(OH)3 + NaHCO3
Câu 2 (1,5 điểm) Được dùng thêm một thuốc thử hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch( mất
nhãn) sau đây: NH4HSO4, Ba(OH)2, BaCl2, HCl, NaCl, H2SO4 Viết phương trình phản ứng minh họa
Hướng dẫn
Lấy mỗi chất một ít ra các ống nghiệm, đánh số tương ứng rồi tiến hành thí nghiệm nhận biết sau:
- Nhúng lần lượt quỳ tím vào 6 ống nghiệm chứa 6 chất trên, nhận được: + dung dịch Ba(OH)2
do quỳ tím chuyển xanh.
+ 3 ống nghiệm làm quỳ tím chuyển đỏ là NH4HSO4, HCl, H2SO4
+ 2 ống nghiệm không làm đổi màu quỳ tím là NaCl, BaCl2.
- Dùng dung dịch Ba(OH)2 nhận biết ở trên cho vào 3 ống nghiệm chứa các chất làm quỳ tím chuyển đỏ Nhận được dung dịch H2SO4 vì có kết tủa trắng tạo thành; ống nghiệm chứa NH4HSO4
có kết tủa trắng và có khí mùi khai thoát ra; ống chứa HCl không có hiện tượng gì
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O
Ba(OH)2 + NH4HSO4 BaSO4 + NH3 + 2 H2O
Ba(OH)2 + HCl BaCl2 + H2O
- Dùng H2SO4 cho vào 2 ống nghiệm chứa BaCl2 và NaCl Nhận biết ống chứa BaCl2 vì có kết tủa trắng tạo thành Còn ống chứa NaCl không có hiện tượng gì.
BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl
Câu 3(2,5 điểm).
Trộn 100 g dung dịch chứa một muối sunfat của kim loại kiềm nồng độ 13,2% với 100 g dung dịch NaHCO3 4,2% Sau khi phản ứng xong thu được dung dịch A có khối lượng mg (m < 200g) Cho 100g dung dịch BaCl2 20,8% vào dung dịch A, khi phản ứng xong người ta thấy vẫn còn dư muối
Trang 4sunfat Nếu thêm tiếp vào đó 20g dung dịch BaCl2 20,8% nữa thì dung dịch lại dư BaCl2 và lúc này thu được dung dịch D
a Xác định công thức của muối sunfat kiềm ban đầu
b Tính nồng độ % các chất tan có trong dung dịch A và D
Hướng dẫn
C% HCl = 0,75%
Cõu 4.(2,0 đ) Cho m gam Cu tác dụng với 0,2 lit dung dịch AgNO3 Sau phản ứng thu được dung dịch A và 49,6 gam chất rắn B Đun cạn dung dịch A rồi nung ở nhiệt độ vừa phải cho phân hủy hết thu được 16 gam chất rắn C và hỗn hợp khí D
a Viết phương trình phản ứng xảy ra Tìm m, Nồng độ mol của dung dịch AgNO3
b Cho dung dịch A tác dụng với NaOH dư dược kết tủa Lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi Chất rắn thu được cho tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% đun nóng Hỏi khi đưa nhiệt độ về 250 C thì có bao nhiêu gam CuSO4 5H2O kết tinh tách ra khỏi dung dịch Biết
độ tan của CuSO4 ở 250 C là 25 g
Hướng dẫn
a, Do trộn 100g với 100g mà lượng dung dịch thu được < 200g thì muối sunfat kim loại kiềm đem phản ứng là muối hidrosufat Gọi công thức của muối là MHSO4
2MHSO4 + 2NaHCO3 M2SO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O (1)
Sự thoát khí CO2 làm giảm khối lượng.
Theo bài ra ta có: nNaHCO3 = 0,05 mol, mMHSO4 = 13,2 gam
Theo phương trình sự tạo kết tủa với BaCl2 là muối sunfat
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl (2)
M2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2MCl (3)
Ta gọi số mol MHSO4 là x mol thì ta có:
(M+ 97).x = 13,2 => x= 13,2:(M+97)
Theo bài ra nBaCl2 ban đầu = 0,1 mol
- nBaCl2 cho thêm vào =0,02 mol.
Theo bài ra ta có điều kiện 0,1<x<0,12 thay vào trên ta có:
0,1<13,2:(M+97)<0,12 => 13<M<35 Thỏa mãn M= 23 (Na)
Công thức Muối Sunfat là NaHSO4 và x = 13,2:120 = 0,11(mol)
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (4)
b.Theo PTPU (1) nNaHSO4 pu = nNa2SO4 = nNaHCO3 = 0,05 mol
nNaHSO4 dư = 0.11 - 0,05 = 0,06 mol
mA = 100 +100 - 0,05.44 = 197,8(g)
mNa2SO4 = 0,05 142 = 7,1 g => C% = 3,59%
mNaHSO4 dư = 0,06.120= 7,2 g => C% = 3,64%
* tính C% các chất trong D:
NaHSO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl + HCl (5)
Theo phương trình phản ứng (1),(3),(4),(5) thì nBaSO4 = 0,11 mol
mD= 197,8 + 120 - 0,11.233 = 292,17 (g)
- Theo ptpu (3), (4) nNaCl = 2,0,05 + 0,06 = 0,16 g
mNaCl = 0,16.58,5 = 9,36 g
- Theo ptpu (4) nHCl = nNaHSO4 dư = 0,06 mol => mHCl = 2,19 g
- theo ptpu (3),(4) : nBaCl2 pu = nNa2SO4 + nNaHSO4 dư = 0,11 mol = > nBaCl2 dư = 0,01 mol mBaCl2 dư = 0,01.208 = 2,08 gam
Vậy C% các chất trong D:
C% BaCl2 dư = 0,71%
C% NaCl = 3,2%
Trang 5Khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh tách
0,0836.250 = 20,9 (gam
Câu 5(2,0đ) E là oxit của kim loại M, trong đó oxi chiếm 20% về khối lượng Cho dòng khí CO
(thiếu) đi qua ống sứ chứa x gam chất rắn E đốt nóng Sau phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là y gam Hòa tan hết y gam này vào lượng dung dịch HNO3 loãng, thu được dung dịch F và khí NO duy nhất bay ra Cô cạn dung dịch F thu đươc 3,7x gam muối G Giả thiết hiệu suất các phản ứng xảy ra 100% Xác định công thức của E,G Tính thể tích NO (đktc) theo x,y
Công thức muối G: Cu(NO3)2.6H2O
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (1)
Giả sử AgNO3 phản ứng hết, Cu hết hoặc còn dư
Dung dịc A: Cu(NO3)2, chất rắn B gồm Ag và có thể Cu dư
Cu(NO3)2 ��t o� CuO + NO2 + O2 (2)
Chất rắn C là CuO, Hỗn hợp khí D là NO2, O2
- Theo PTPU (2) nCu(NO3)2 = nCuO = 16/80 = 0,2 (mol)
- Theo PTPU (1) nAg = 2nCu(NO3)2 = 2.0,2 = 0,4 (mol)
=> mB = mAg = 0,4.108 = 43,2 gam < 49,6 gam (đề ra)
Vậy trong B ngoài Ag còn có Cu dư => mCu dư = 49,6- 43,2 = 6,4 (gam)
- Theo ptpu (1) nAgNO3 = 2nCu(NO3)2 = 0,4 (mol)
=> CM AgNO3 = 0,4: 0,2 = 2(M)
* Tính m
- Theo ptpu (1) ta có nCu pư = 1/2nCu(NO3)2 = 0,1 mol
=> mCu pư = 64.0,2 = 12,8 gam
m = mCu ban đầu = 6,4 + 12,8 =19,2 (gam)
2 Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư
Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (6)
Cu(OH)2 ��t o�CuO + H2O (7)
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (8)
Theo ptpu (6), (7), (8) nCuSO4 = nCuO = nCu(OH)2 =nCu(NO3)2 = 0,2 mol.
- ta có mCuSO4 = 0,2 160 = 32 (gam)
mddH2SO4 = 98(gam)
- mdd CuSO4 = mCuO + mddH2SO4 = 80.0,2 + 98 = 114 (g)
- m H2O trong dung dịch CuSO4 = 114 - 32 = 82 (g)
Gọi a là số mol CuSO4.5H2O tách ra khi hạ nhiệt độ xuống 25 độ C.
Ta có : mCuSO4 = 160a gam , mH2O = 5.18.a = 90a gam
Chất còn lại trong dung dịch bão hòa ở 25 độ C là:
mCuSO4 = 32 - 160a (gam), mH2O = 82 - 90a (gam)
Biết độ tan của CuSO4 ở 25 độ C là 25 gam nên ta có
[(32-160a):(82-90a)].100 = 25
Giải vra ta được a = 0,0836 (mol)
Đặt oxit là M2On ta có: O2 = 16n:(2M+16n) = 0,2 => M= 32n
Thấy n=2, M= 64 thảo mãn Vậy oxit là CuO
CuO + CO Cu + CO2 (1)
Hòa tan chất rắn vào HNO
CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O (2)
3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3)
Theo PTPU (1) ta có: nCu = (x-y): 16 (mol)
Theo PTPU (3) ta có nNO = 2/3 nCu = 2/3(x-y):16 (mol)
Vậy Thể tích NO = 22,4.2/3(x-y):16 = 2,8/(x-y) hay 0,93(x-y) (lit)
Theo PTPU (1),)(2),(3) khi cô cạn dung dịch thu được Cu(NO3)2 Số mol Cu(NO3)2 bằng số mol CuO ban đầu = x:80
mCu(NO3)2 = 188.(x:80) = 2,35x gam < 3,7x gam bài cho
Vậy Muối là muối ngậm nước Cu(NO3)2.nH2O
Số gam muối = (188+ 18n).x/80=3,7x gải ra ta được n=6
Trang 6!