Đáp án hóa HSG 2010-2011 NH

to, V2O5

to

to

to

to

PHÒNG GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO ĐÁP ÁN-BIỂU ĐIỂM VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM

NINH HÒA ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN MÔN HÓA HỌC 9

- NĂM HỌC: 2010-2011

Ngày thi: 27/11/2010

Câu I: 5,0 điểm

1- Cho Na vào dung di ̣ch KCl: có sủi bo ̣t khí

2Na + 2H2O 2NaOH + H2 0,25 đ -Cho Na vào dung di ̣ch MgCl2: có sủi bo ̣t khí, sau đó xuất hiê ̣n kết tủa trắng

2Na + 2H2O 2NaOH + H2 0,25 đ 2NaOH + MgCl2 2NaCl + Mg(OH)2 0,25 đ -Cho Na vào dung di ̣ch AlCl3: có sủi bo ̣t khí, sau đó xuất hiê ̣n kết tủa keo trắng, kết tủa từ từ tan ra nếu cho

Na dư

2Na + 2H2O 2NaOH + H2 0,25 đ 3NaOH + AlCl3 3NaCl + Al(OH)3 0,25 đ Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 0,25 đ 2- Ho ̣c sinh viết đươ ̣c các phương trình phản ứng:

4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 0,25 đ 2SO2 + O2 2SO3 0,25 đ

SO3 + H2O H2SO4 0,25 đ

FeS2 + H2SO4 FeSO4 + H2S + S 0,25 đ

Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O 0,25 đ

Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 0,25 đ

Fe + S FeS 0,25 đ

x

x

y ≥ → 0,50 đ

Nếu 1 < < 2 →

x

y

hỗn hợp 2 muối : NaHCO3 và Na2CO3 0,25 đ

26 , 0

325 , 0

=

=

x

y

CO2 + NaOH NaHCO3 0,25 đ 0,26 0,26 0,26

Số mol NaOH dư = 0,325 – 0,26 = 0,065 (mol)

NaHCO3 + NaOHdư Na2CO3 + H2O 0,25 đ 0,065 0,065 0,065

Số mol NaHCO3 ta ̣o thành = 0,26 – 0,065 = 0,195 (mol) 0,25 đ Số mol Na2CO3 ta ̣o thành = 0,065 (mol)

Câu II: 4,0 điểm

1-Cho CO qua A nung nóng: Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 0,25 đ

CuO + CO Cu + CO2 0,25 đ Chất rắn B: Fe, Cu, Al2O3, MgO

-Chất rắn B + dung di ̣ch NaOH dư: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 0,25 đ Dung di ̣ch C: NaAlO2, NaOH dư

Chất rắn D: MgO, Fe,Cu

-Dung di ̣ch C + HCl dư: NaOH + HCl NaCl + H2O 0,25 đ

NaAlO2 + HCl + H2O NaCl + Al(OH)3 0,25 đ

Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O 0,25 đ (Hoă ̣c NaAlO2 + 4HCl NaCl + AlCl3 + 2H2O ) -Chất rắn D + HNO3 loãng: MgO + 2HNO3 Mg(NO3)2 + H2O 0,25 đ

Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,25 đ 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,25 đ

H2SO4 HCl

FeO Fe2O3

FeO

Fe2O3

to

to

to

2-Khối lươ ̣ng dung di ̣ch NaOH đã dùng: mdd = 200 1,2 = 240 (g)

) ( 2 , 1 40

48 )

( 48 100

240 20

mol n

g

m NaOH = = → NaOH = = 0,25 đ

Go ̣i thể tích dung di ̣ch A là V(lít)  n = V(mol) và n = 2V(mol) 0,25 đ

H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O

V(mol) 2V(mol) 0,50 đ HCl + NaOH NaCl + H2O 2V(mol) 2V(mol) 0,50 đ

Ta có: 2V + 2V = 1,2  4V = 1,2

 V = 1,2: 4 = 0,3 (lít) = 300 (ml) 0,25 đ

Câu III: 4,0 điểm

1- a Thêm (x + y)mol BaCl2: KHCO3 + BaCl2 Không phản ứng

K2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2KCl 0,50 đ

y mol y mol y mol

Khối lượng kết tủa: m1 = 197y (g) 0,25 đ

b Thêm (x + y)mol Ba(OH)2: KHCO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + KOH + H2O 0,50 đ

x mol x mol x mol

K2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2KOH 0,50 đ

y mol y mol y mol

Khối lượng kết tủa: m2 = 197(x + y) (g) 0,25 đ Vậy: m1 < m2

2-Gọi khối lượng hỗn hợp là 100 g thì khối lượng H2 thoát ra là 1 g  Số mol H2 = 0,5 (mol)

và khối lượng H2O thu được là 21,15 g  Số mol H2O = 1,175 (mol) 0,25 đ -Các phản ứng xảy ra khi cho hỗn hợp tác dụng với HCl:

Fe + 2HCl FeCl2 + H2 0,25 đ

0,5 0,5

Khối lượng Fe trong hỗn hợp = 0,5 56 = 28 (g)

FeO + 2HCl FeCl2 + H2O 0,25 đ

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O 0,25 đ  m + m = 100 – 28 = 72 (g)

-Các phản ứng xảy ra khi cho hỗn hợp tác dụng với H2:

FeO + H2 Fe + H2O 0 ,25 đ

x x

Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 0,25 đ

y 3y

Ta có hệ phương trình: x + 3y = 1,175 x = 0,5 (mol) 0,25 đ 72x + 160y = 72 y = 0,225 (mol)

Khối lượng FeO trong hỗn hợp: m = 0,5 72 = 36 (g)

Khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp: m = 0,225 160 = 36 (g)

Vậy: %Fe = 28% ; %FeO = 36% ; %Fe2O3 = 36% 0,25 đ

Câu IV: 3,5 điểm

a- Đặt công thức oxit kim loại là AxOy; khối lượng mol của A là M

Số mol của AxOy là: a

AxOy + yCO xA + yCO2 ( * ) 0,25 đ

a ay ax ay

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,25 đ

ay ay

CO2 CaCO3 CO

to

100

CaCO

Theo 2 phương trình phản ứng trên ta có: n = n = n = 0,07 (mol) 0,25 đ

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng ( * ) ta có:

4,06 + 28 0,07 = mA + 44 0,07

 mA = 2,94 (g) hay M.ax = 2,94 (2) 0,25 đ

- Phản ứng của A với dung dịch HCl:

2A + 2nHCl 2ACln + nH2 0,50 đ

2 n

ax

2

.n ax

) 3 ( 105 , 0 2

) ( 0525 , 0 4 , 22

176 , 1

n ax mol

Từ (2) và(3) ta có: M = 28n

n 1 2 3

M 28 56 84 loại lấy loại Vậy kim loại là Fe 0,50 đ Thay n = 2 vào (3)  ax = 0,0525 (4)

Từ (1) và (4) ta có: 0,0525 3

ay = → =y  Vậy công thức oxit kim loại là Fe3O4 0,25 đ b) Số mol Fe3O4: 3 4 4,06 0, 0175 ( )

232

Fe O

n = = mol 0,25 đ Phương trình phản ứng: 2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 0,50 đ

2 3

0,0175 0,02625

Vậy nồng độ mol của dung dịch Fe2(SO4)3 là: CM = 0,02625 0,0525 ( )

0,5 = M 0,25 đ

Câu V: 3,5 điểm

Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Al, Mg, Fe trong ½ hỗn hợp  27x + 24y + 56z = 1,82 (1)

Phần I: 2 Al + 6 HCl 2AlCl3 + 3H2 0,25 đ

x x 1,5x

Mg + 2HCl MgCl2 + H2 0,25 đ

y y y

Fe + 2HCl FeCl2 + H2 0,25 đ

z z z

Ta có: 1,5x + y + z = 0,07 (2) Phần II: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 0,25 đ

x x x ⇒ Dung dịch B: NaAlO2, NaOH dư

Chất rắn C: Mg, Fe

Mg + 4HNO3 Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 0,25 đ

y 2y

Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 0,25 đ

z 3z

Ta có: 2y + 3z = 0,09 (3)

Al Mg Fe

HCl

HCl

27x + 24y + 56z = 1,82 x = 0,02 (mol)

Từ (1), (2) và (3) ta có: 1,5x + y + z = 0,07 y = 0,03 (mol) 0,25 đ 2y + 3z = 0,09 z = 0,01 (mol)

Vậy trong hỗn hợp A: m = 0,02 27 2 = 1,08 (g)

m = 0,03 24 2 = 1,44 (g)

m = 0,01 56 2 = 1,12 (g) 0,25 đ

b- Dung dịch B chứa 0,02 mol NaAlO2 và 0,005 mol NaOH dư

- Để thu được kết tủa lớn nhất thì NaAlO2 chuyển thành Al(OH)3

NaAlO2 + HCl + H2O NaCl + Al(OH)3 0,25 đ 0,02 0,02 0,02

NaOH + HCl NaCl + H2O 0,25 đ 0,005 0,005

Tổng số mol HCl: n = 0,02 + 0,005 = 0,025 (mol)  dd

0,025

0,125 ( ) 125 ( )

0, 2

HCl

- Để thu được kết tủa nhỏ nhất thì Al(OH)3 tan hết, lúc đó không còn kết tủa

Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O 0,25 đ 0,02 0,06

Tổng số mol HCl đã tác dụng: n = 0,02 + 0,005 + 0,06 = 0,085 (mol)

 dd

0,085

0, 425( ) 425 ( )

0, 2

HCl

V = = l = ml 0,25 đ