Cô cạn dung dịch muối rồi làm lạnh dung dịch thấy thoát ra 7,868 gam tinh thể muối sunfat với hiệu suất muối kết tinh là 70%.. Hãy xác định công thức của tinh thể.[r]
Trang 1PHÒNG GD- ĐT PHÙ CÁT KỲ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
Năm học: 2011 - 2012
Môn thi: Hóa học ( Lớp 9 )
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề )
Ngày thi: 12/11/2011
Câu 1: ( 1.5 điểm )
Cho NaOH vào dung dịch chứa NH4Cl thu được khí A, ZnS vào dung dich HCl thu được khí B, H2SO4 đặc vào hỗn hợp NaCl và MnO2 đun nóng thu được khí C Viết phản ứng tạo ra A,B,C và khi cho dung dịch các khí này lần lượt tác dụng với nhau
Câu 2: ( 1.5 điểm )
Cho 28,56 gam hỗn hợp A gồm Na2SO3, NaHSO3, Na2SO4 vào dung dịch H2SO4 loãng, dư Khí SO2 sinh ra làm mất màu hoàn toàn 675cm3 dung dịch brom 0,2M Mặt khác 7,14 gam A tác dụng vừa đủ với 21,6cm3 dung dịch KOH 0,125M Tính thành phần phần trăm về khối lượng các chất trong hỗn hợp A
Câu 3 : (1.5điểm )
Hỗn hợp A gồm Fe và một Oxit sắt Để hòa tan vừa hết 4,6 gam hỗn hợp A cần 160 ml dung dịch HCl 1M.Nếu khử hoàn toàn lượng hỗn hợp A nói trên bằng H2 cho đến kim loại, thì thu được 3,64 gam Fe kim loại Xác định công thức oxit sắt
Câu 4: ( 1,5 điểm)
Đốt m gam bột sắt trong khí oxi thu được 7,36 gam chất rắn X gồm Fe, Fe3O4, Fe2O3 Để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X cần vừa hết 120ml dung dịch H2SO4 1M, tạo thành 0,224 lít khí ở đktc Tính m gam bột sắt ban đầu
Câu 5 : ( 2.0 điểm )
Hòa tan 3,2 gam M2On trong một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch muối sunfat 12,9% Cô cạn dung dịch muối rồi làm lạnh dung dịch thấy thoát ra 7,868 gam tinh thể muối sunfat với hiệu suất muối kết tinh là 70% Hãy xác định công thức của tinh thể
Câu 6: ( 2.0 điểm )
Cho 20,4 gam hỗn hợp X (Fe,Zn,Al) tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 10,08 lít H2 (đktc) Mặt khác 0,2 mol X tác dụng vừa đủ 6,16 lít Cl2 (đktc) Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 20,4 gam X
Biết: Na = 23 ; K = 39 ; O = 16 ; H = 1 ; Cl = 35,5 ; S = 32 ; Fe = 56 ; Zn = 65 ; Al = 27 ; Br = 80
Trang 2PHÒNG GD- ĐT PHÙ CÁT HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
Năm học: 2011 - 2012
Môn thi: Hóa học lớp 9
Ngày thi: 12/11/2011
Câu 1: ( 1.5 điểm ) Mỗi phản ứng viết đúng (0,25điểm)
- NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O
- ZnS + 2HCl ZnCl2 + H2S
- M nO2 + 4NaCl + 4H2SO4 MnCl2 + 4NaHSO4 + Cl2 + 2H2O
- 2NH3+ H2S ( NH4)2S
- 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl
- H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl
Câu 2: (1,5 điểm )
X Na2SO3 = x mol
28,56gam NaHSO3= y mol
Na2SO4 = z mol
Phương trình phản ứng:
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O (1)
x x
2NaHSO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2SO2 + H2O (2) ( 0,5 đ )
y y
SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 (3)
(x+y) (x+y)
Theo (3) n Br2 = x + y = 0,675 0,2 = 0,135 mol ( 0,25 đ)
m1/ m2 = 28,56/ 7,14 = 4
X Na2SO3
7,14 gam NaHSO3 = 0,25y mol ( 0,25 đ)
Na2SO4
2NaHSO3 + 2KOH Na2SO3 + K2SO3 +2H2O (4)
0,25y 0,25y
Theo (4) nKOH = 0,25y = 0,0216 0,125 = 0,0027 mol ( 0,25 đ)
Ta có: 0,25 y = 0,0027 suy ra : x = 0,1242; y = 0,0108 ( 0,25 đ)
x + y = 0,135
% Na2SO3 = 0,1242 126 100/28,56 = 54,79 %
%NaHSO3 = 0,0108 104.100/28,56 = 3,93 %
%Na2SO4 = 100 – 54,79 – 3,93 = 41,28 % ( 0,5 đ)
Câu 3: (1.5điểm )
Đặt công thức của oxit sắt là : FexOy
Gọi a,b lần lượt là số mol của Fe, FexOy
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
a 2a
FexOy + 2yHCl xFeCl2y/ x + yH2O (2) ( 0,5 điểm )
b 2by
FexOy + yH2 t0 xFe + yH2O
b bx
Theo (1,2) nHCl = 2a + 2by = 0,16.1 = 0.16 ; Khối lượng của hỗn hợp: 56a + b ( 56x + 16y ) = 4,6
Số mol Fe = a + bx = 3,64/ 56 = 0,065
Ta có hệ phương trình: 56a + b ( 56x + 16y ) = 4,6
a + by = 0,08
a + bx = 0,065
Suy ra: bx = 0,045, a = 0,02 , by = 0,06 Suy ra: bx/ by = x/y = 0,045/ 0,06 = 3/4 Vậy Fe3O4 ( 1,0 điểm )
Trang 3Câu 4: (1.5điểm )
3Fe + 2O2 t0 Fe3O4 (1)
3y y
4Fe + 3O2 2Fe2O3 (2)
2z z
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O (3) ( 0,5 điểm )
x 3x 3x/2
2Fe3O4+ 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2+ 10H2O (4)
y 5y y/2
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3+ 3H2O (5)
z 3z
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Fe dư, Fe3O4 và Fe2O3
Theo (3,4) nSO2 = 3x/2 + y/2 = 0,224/ 22,4 = 0,01 ( I )
Khối lượng của hỗn hợp X: 56x + 232y + 160z = 7,36
Suy ra 7x + 29y + 20z = 0,92 ( II )
Cộng ( I ) và ( II ) ta có: 10x + 30y + 20z = 0,94 Suy ra x + 3y + 2z = 0,094 ( 0,5 điểm )
mFe ban đầu = 56 ( x + 3y + 2z ) = 56 0,094 = 5,264 gam ( 0,5 điểm )
Câu 5: ( 2.0 điểm )
M2On + nH2SO4 M2 (SO4) n + nH2O
Cứ 1mol M2On cần 98n gam H2SO4 nguyên chất tức cần ( 98n.10 )/ 100 gam dung dịch H2SO4 10% và tạo ra 1mol muối sunfat, theo công thức tính nồng độ % ta có: ( 2M + 96n )/ ( 2M + 16n + 980n)= 12,9/ 100
Suy ra M= 18,66n ; chỉ có n = 3 ; M = 56 ( Fe ) là phù hợp Vậy công thức của oxit sắt Fe2O3 ((1.0 điểm )
Ta có: nFe2 ( SO4)3 = nFe2O3 = 3,2/160 = 0,02mol
Nhưng hiệu suất kết tinh chỉ 70% nên số mol muối bằng 0,02.0,7 = 0,014mol
Câu 6: ( 2.0điểm )
Gọi a,b,c lần lượt là số mol của Fe, Zn, Al trong hỗn hợp X:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
a a
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 (2) ( 0,25 điểm )
b b
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3)
c 1,5c
Khối lượng của hỗn hợp X: 56a + 65b + 27c = 20,4 (I) ( 0,25 điểm )
Theo (1,2,3) nH2 = a + b + 1,5c = 10,08/ 22,4 = 0,45 (II)
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (4)
a 1,5a
Zn + Cl2 ZnCl2 ( 5) ( 0,25 điểm )
b b
2Al + 3Cl2 2AlCl3 (6)
c 1,5c
nCl2 = 6,16/22,4 = 0,275mol
Cứ ( a + b + c ) mol X có ( 1,5a + b + 1,5c ) mol Cl2
Vậy 0,2mol X có 0,275mol Cl2 ( 0,25 điểm )
Suy ra: ( a + b + c )/ 0,2 = ( 1,5a + b + 1,5c )/ 0,275 Suy ra: 0,125a – 0,375b + 0,125c = 0 (III)
Giải hệ phương trình: (I, II, III ) ta được; a = 0,2; b = 0,1; c = 0,1 ( 0,5 điểm )
mFe = 0,2.56 = 11,2gam; mZn = 0,1.65 = 6,5gam; mAl = 0,1.27 = 2,7gam ( 0,5 điểm )