Ngâm hỗn hợp A trong dung dịch B (chỉ chứa 1 muối), khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, nhận thấy Fe và Cu trong hỗn hợp tan hết... 1) Cho biết dung dịch B chứa chất gì, nếu sau phản[r]
Trang 1SỞ GD&ĐT KỲ THI HỌC SINH GIỎI THCS
ĐỀ THI MÔN : HÓA HỌC Khóa ngày 25 tháng 12 năm 2011
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 150 phút
(Đề gồm 2 trang) ( không kể thời gian phát đề)
-
-Câu I: (2,5 điểm)
Bằng phương pháp hoá học, hãy tách các oxít ra khỏi hỗn hợp Al2O3, MgO, CuO ( Khối lượng các oxít trước và sau quá trình tách là không đổi )
Câu II: (4 điểm)
1) Cho A là oxít, B là muối, C và D là các kim loại Hãy chọn chất thích hợp với A,B,C,D và hoàn thành các phản ứng sau:
a) A + HCl 2 Muối + H2O
b) B + NaOH 2 Muối + H2O
c) C + Muối 1 Muối
d) D + Muối 2 Muối
2) Có 3 kim loại riêng biệt là nhôm, sắt, bạc Hãy nêu phương pháp hoá học để nhận biết từng kim loại Các dụng cụ hoá chất coi như có đủ Viết các phương trình hoá học
3) Trình bày phương pháp hoá học nhận biết 3 dung dịch không màu đựng trong 3 lọ mất nhãn : HCl, Na2CO3, NaCl mà không được dùng bất kỳ thuốc thử nào khác
Câu III: (2,5 điểm)
a) Cho một mẩu natri kim loại vào dung dịch CuCl2 , nêu hiện tượng và viết các phương trình hoá học
b) A, B, C là các hợp chất vô cơ của một kim loại Khi đốt nóng ở t0 cao cho ngọn lửa màu vàng Biết
A + B C
B t0 C + H2O + D (D là hợp chất của cacbon)
D + A B hoặc C
- Hỏi A, B, C là các chất gì? Viết phương trình hoá học giải thích quá trình trên ?
- Cho A, B, C tác dụng với CaCl2 viết các phương trình hoá học
Câu IV: (1,5 điểm)
Một nguyên tố A có tổng số hạt nhân trong nguyên tử bằng 40, tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện bằng 12
1) Xác định tên nguyên tố A
2) Viết phương trình hoá học điều chế A từ oxít của nó
Biết số p của các nguyên tố sau lần lượt là:
Câu V: (2,5 điểm)
Hỗn hợp A chứa 3 kim loại: Fe, Ag, Cu Ngâm hỗn hợp A trong dung dịch B (chỉ chứa
1 muối), khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, nhận thấy Fe và Cu trong hỗn hợp tan hết
Trang 21) Cho biết dung dịch B chứa chất gì, nếu sau phản ứng kim loại thu được chỉ có Ag, với lượng Ag thu được bằng lượng Ag lúc ban đầu trong hỗn hợp A? Giải thích và viết phương trình phản ứng
2) Cho biết dung dịch B chứa chất gì, nếu sau phản ứng kim loại thu được chỉ có Ag, với lượng Ag thu được nhiều hơn lượng Ag lúc ban đầu có trong hỗn hợp A? Giải thích và viết phương trình phản ứng
Câu VI: (3 điểm)
Cho 7,8g hỗn hợp 2 kim loại là R hoá trị II và Nhôm tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng, dư Khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch 2 muối và 8,96 lít khí (đktc)
1) Viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra?
2) Tính khối lượng muối thu được sau thí nghiệm và thể tích dung dịch H2SO4 2M tối thiểu cần dùng?
3) Xác định R Biết rằng trong hỗn hợp ban đầu tỉ lệ số mol R : Al là 1 : 2
Câu VII: (4 điểm)
Cho m1 g hỗn hợp Mg và Fe ở dạng bột tác dụng với 300 ml dung dịch AgNO3 0,8M khi khuấy kĩ để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A1 chứa kết tủa A2 có khối lượng là 29,28 g gồm 2 kim loại Lọc, rửa kết tủa để tách A1 khỏi A2
a) Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra
b) Hoà tan hoàn toàn kết tủa A2 trong dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng Hãy tính thể tích khí SO2 (đktc) được giải phóng ra Thêm vào A1 lượng dư dung dịch NaOH, lọc rửa kết tủa mới tạo thành nung nó trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được 6,4
g chất rắn Tính % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp Mg và Fe ban đầu
( Cho Al=27, Mg=24, Ag=108, Na=23, H=1, S=32, O=16, Fe=56, Zn=65, Cu=64)
HẾT
-HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC
I (2,5đ) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH dư thì MgO, CuO không
phản ứng còn Al2O3 tan
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
Sục CO2 dư vào dung dịch sản phẩm, được Al(OH)3
NaOH + CO2 NaHCO3
NaAlO2 + 2H2O + CO2 Al(OH)3 + NaHCO3
Lọc kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi ta thu được lượng Al2O3
ban đầu
Cho H2 dư đi quaa hỗn hợp CuO và MgO nung nóng, MgO không phản
0,5
0,5
Trang 3ứng còn CuO biến thành Cu thu được hỗn hợp mới : Cu + MgO Cho
hỗn hợp Cu, MgO tác dụng với dung dịch HCl dư, Cu không phản ứng,
thu được Cu, Cho Cu tác dụng với O2 dư thì thu được lượng CuO ban
đầu
CuO + H2
0
t
Cu + H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
2Cu + O2
0
t
2CuO Lấy dung dịch sản phẩm cho tác dụng với NaOH dư, thu được
Mg(OH)2↓, lọc kết tủa và nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu
được lượng MgO ban đầu
HCl + NaOH NaCl + H2O
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2↓ + 2NaCl
Mg(OH)2
0
t
MgO + H2O
0,5
0,5
0,5
II (4đ) 1)
a) Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
b) Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
c) Fe + 2FeCl3 3FeCl2
d) Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2
2) Cho từng kim loại tác dụng với dd NaOH dư, Al bị tan hoàn toàn còn
sắt và bạc không bị tan
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
- Lấy 2 kim loại còn lại cho tác dụng với dd HCl, kim loại không tan là
Ag Phương trình hoá học:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 3) Dùng 1 lượng nhỏ hoá chất
Láy 1 mẫu thử cho tác dụng lần lượt với các mẫu thử còn lại, 2 mẫu thử nào có xuất hiện bọt khí là HCl và Na2CO3
2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O Không có hiện tượng gì là NaCl
Đun đến cạn hai mẫu còn lại, mẫu không để lại gì ở đáy ống nghiệm
là HCl, mẫu còn đọng lại chất rắn màu trắng là Na2CO3
1,5
0,5
0,5
0,75
0,75 III (2,5) a) Hiện tượng: miếng natri tan dần, có sủi bọt khí, màu xanh của dd nhạt
dần, có kết tủa màu xanh lơ xuất hiện
Phương trình hoá học:
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 2NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 (xanh) + 2NaCl b) A, B, C là các hợp chất của Na vì khi đốt nóng cho ngọn lửa màu vàng
Để thoả mãn điều kiện của đầu bài: A là NaOH; B là NaHCO3 và C
là Na2CO3
Phương trình hoá học: NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O
0,5
0,5
Trang 42NaHCO3
t
Na2CO3 + H2O + CO2
CO2 + NaOH NaHCO3 Hoặc: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
- Cho A, B ,C tác dụng với CaCl2
Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl
0,75
0,25
IV (1,5) 1) Goi n, p, e lần lượt là số nơtron, proton và electron của A.
Theo đề bài ta có: n + p + e = 40 (1)
Vì nguyên tử trung hoà điện nên p = e
(1) 2p + n = 40 (*)
Tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 2p – n =
12 (**)
Giải (*) và (**) ta được p = 13, n = 14 A là nguyên tố Al
2) Điều chế từ oxít của nó :
2Al2O3 §iÖn ph©n nãng ch¶y 4Al + 3 O2
1 0,5
V (2,5đ) 1) Do Fe và Cu đều tan hết, kim loại thu được sau phản ứng chỉ có Ag và
lượng Ag không tăng so với lúc đầu trong B phải chứa muối có khả năng
hoà tan được Fe, Cu nhưng không phải là muối Ag vì nếu là muối Ag thì
lượng Ag sau phản ứng sẽ tăng, cũng không thể là muối của kim loại
khác đứng sau Cu, vì sẽ tạo ra kim loại mới khác Ag trong dung dịch B
phải chứa muối Fe (hoá trị III) Ví dụ : FeCl3
Fe + 2FeCl3 3FeCl2
Cu + 2FeCl3 2FeCl2 + CuCl2
Ag không tác FeCl3 nên còn nguyên
2) Do Fe và Cu đều tan hết, kim loại thu được sau phản ứng sẽ có Ag và
lượng Ag tăng so với lúc đầu trong B phải có chứ muối Ag , muối Ag có
khả năng hoà tan được Fe, Cu tạo ra Ag nên lượng Ag sau phản ứng sẽ
tăng trong dung dịch B phải chứa muối Ag hoà tan Ví dụ: AgNO3
Fe +3AgNO3 Fe(NO3)3 + 3Ag↓
Hoặc Fe +2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag↓
Chỉ yêu cầu bài làm chỉ viết 1 trong 2 PTPƯ
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag↓
Ag sinh ra cộng lượng Ag có trong A không phản ứng nên lượng Ag tăng
lên
0,75
0,75
0,5
0,5
Trang 5VI (3đ) nH
2 = 8,96/ 22,4 = 0,4 (mol) a) R + H2SO4 RSO4 + H2 (1)
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2)
b) Từ (1) và (2) ta có nH2SO4 = nH2 = 0,4 mol
Theo ĐLBTKL ta có :
m muối = m hỗn hợp kim loại + m H2SO4 – m H2
= 7,8 + 0,4 x 98 – 0,4 x2 = 46,2 (g)
Thể tích dung dịch H2SO4 : V = 0,4/2 = 0,2 (lít)
c) Gọi a là số mol của kim loại R thì số mol của Al là 2a
Theo đề bài ta có hệ phương trình
axR + 2a x 27 = 7,8
a + 3a = 0,4
Suy ra : a= 0,1 ; R = 24 (Mg)
0,75 0,5
0,5 0,25
0,75
VII (4đ) Đặt số mol Mg và Fe trong mkim loại hoạt động hơn Fe và Fe là kim loại hoạt động hơn Ag nên theo 1 g hỗn hợp lần lượt là x và y Vì Mg là
đề bài sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa gồm 2 kim
loại thì 2 kim loại đó phải là Ag và Fe dư Các PTHH của các phản ứng
xảy ra :
(1)
x 2x x 2x
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (2)
a 2a a 2a
Vì Fe dư nên AgNO3 phản ứng hết, Mg phản ứng hết dung dịch chứa
Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và kết tủa gồm Ag và Fe dư
Mg(NO3)2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaNO3 (3)
x x
Fe(NO3)2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaNO3 (4)
a a
x x
4Fe(OH)2 + O2
0
t
a 0,5a
Hoà tan A2 bằng H2SO4 đặc :
2Fe + 6H2SO4
0
t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7) y-a 1,5(y-a)
2Ag + 2H2SO4 t0 Ag2SO4 + SO2 + 2H2O (8)
(2x+2a) (x+a)
Theo các PTHH trên và đề bài, ta có hệ phương trình :
0,75
1
1
Trang 6x a 0,12
216x 56y 160a 29, 28
40x 80a 6, 4
Giải hệ phương trình ta được : x = 0,08 ; a = 0,04 ; y =0,1
Đáp số : V SO 2
= (0,15-0,02+0,08).22,4 = 4,709 (lít)
%Mg = 25,53 ; %Fe = 74,47
0,75 0,5