Sau một thời gian phản ứng, lấy thanh kim loại ra, thấy trong dung dịch thu đợc nồng độ phần trăm của MCl2 bằng nồng độ phần trăm của FeCl 3 còn lại.. Biết rằng ở đây chỉ xảy ra phản ứng[r]
Trang 1UBND HUYỆN MAI SƠN
PHềNG GD&ĐT
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phỳc
Đề chớnh thức
ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 - CẤP THCS NĂM HỌC 2009 – 2010
Mụn: Hoỏ học – Vũng 2
Ngày thi: 01/02/2010
(Thời gian: 150 phỳt, khụng kể thời gian giao đề)
Câu 1: (4 điểm)
1 Cho các nguyên liệu Fe3O4, KMnO4, HCl Hãy viết các phơng trình phản ứng điều chế FeCl3
2 Có hai dung dịch mất nhãn Dung dịch A (BaCl2, NaOH), dung dịch B (NaAlO2, NaOH) Một học sinh tiến hành nhận biết hai dung dịch trên bằng cách sục khí CO2 từ từ đến d vào 2 dung dịch Theo em, bạn đó làm nh vậy có nhận biết
đợc hai dung dịch đó không ? Em hãy giải thích và viết các phơng trình phản ứng xảy ra?
Câu 2: ( 5 điểm)
1 Trình bày phơng pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp bột gồm BaCO3, NaCl, BaSO4 Viết các phơng trình phản ứng xảy ra
2 Xác định các chất A, B, C, D, E, F, H và hoàn thành sơ đồ biến hóa sau:
Biết rằng H là thành phần chính của đá vôi; B là khí dùng nạp cho các bình chữa cháy (dập tắt lửa)
3 Một hỗn hợp gồm hai ôxit : CuO và Fe2O3 Chỉ dung thêm HCl và bột Al hãy trình bày 3 cách điều chế Cu tinh khiết (không cần viết phơng trình phản ứng)
Câu 3: ( 3 điểm)
1 Thêm rất từ từ 300ml dung dịch HCl 1M vào 200ml dung dịch Na2CO3
1M thu đợc dung dịch G và giải phóng V lít khí CO2 (ở đktc) Cho thêm nớc vôi
trong vào dung dịch G tới d thu đợc m gam kết tủa trắng Tính giá trị của m và
V ?
2 Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu đợc khí
SO2 và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu đợc 26,4 gam muối khan Tính khối lợng H2SO4 đãphản ứng
Câu 4: (4 điểm)
A là hỗn hợp gồm M2CO3, MHCO3, MCl (M là kim loại hóa trị I trong hợp chất) Cho 43,71 gam hỗn hợp A tác dụng hết với V ml dung dịch HCl 10,52% (D = 1,05 g/ml) lấy d thu đợc dung dịch B và 17,6 gam khí C Chia dung dịch B thành 2 phần bằng nhau:
+ NaOH
A
C D
H
+ E
+ F
+ HCl
+ NaOH + NaOH
to
Trang 2- Phần 1: Phản ứng vừa đủ với 125 ml dung dịch KOH 0,8M Cô cạn dung dịch thu đợc m gam muối khan
- Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 d thu đợc 68,88 gam kết tủa trắng
a Xác định tên kim loại M và phần trăm khối lợng mỗi chất trong A
b Tìm m và V
Câu 5: (3 điểm)
Có 2 thanh kim loại M (có hoá trị II trong hợp chất) Mỗi thanh nặng 20 gam
1 Thanh thứ nhất đợc nhúng vào 100 ml dung dịch AgNO3 0,3M Sau một thời gian phản ứng, lấy thanh kim loại ra, đem cân thấy thanh kim loại nặng 21,
52 gam Nồng độ AgNO3 trong dung dịch còn lại là 0,1M Coi thể tích dung dịch không thay đổi và lợng Ag sinh ra bám hoàn toàn vào thanh kim loại Xác định kim loại M
2 Thanh thứ hai đợc nhúng vào 460 gam dung dịch FeCl3 20% Sau một thời gian phản ứng, lấy thanh kim loại ra, thấy trong dung dịch thu đợc nồng độ phần trăm của MCl2 bằng nồng độ phần trăm của FeCl3 còn lại Biết rằng ở đây chỉ xảy ra phản ứng theo sơ đồ:
M + FeCl3 MCl2 + FeCl2
Xác định khối lợng thanh kim loại sau khi đợc lấy ra khỏi dung dịch
Hết
-(Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm)
UBND HUYỆN MAI SƠN
PHềNG GD&ĐT
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phỳc
ĐÁP ÁN THI CHỌN HSG LỚP 9 - CẤP THCS NĂM HỌC 2009 – 2010
Mụn: Hoỏ học – Vũng 2
Ngày thi: 01/01/2010
Trang 31
a/ Trớc hết điều chế Cl 2
16HCl + 2KMnO 4 → t
0
2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O
- Dùng HCl hoà tan Fe 3 O 4
Fe 3 O 4 + 8HCl FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O
- Cho khí Cl 2 thu đợc trên sục vào dung dịch chứa FeCl 2 , FeCl 3
2FeCl 2 + Cl 2 2FeCl 3
0,5
0,5 0,5
2
- Có thể dùng CO 2 để nhận biết 2 dung dịch A,B Giải thích nh
* Sục từ từ CO 2 đến d vào dd (BaCl 2 , NaOH)
- Hiện tợng: Xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan tạo thành
dung dịch trong suốt.
- Giải thích: Do ban đầu NaOH d phản ứng với CO 2 trớc tạo muối
trung hòa.
CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O
0,25
0,25
Na 2 CO 3 + BaCl 2 BaCO 3 + 2NaCl
Khi hết NaOH, CO 2 tác dụng với BaCO 3 , Na 2 CO 3 (d, nếu có) làm
kết tủa bị hòa tan.
CO 2 + H 2 O + BaCO 3 Ba(HCO 3 ) 2
CO 2 + H 2 O + Na 2 CO 3 2NaHCO 3
0,25 0,25
* Sục từ từ CO 2 đến d vào dd (NaAlO 2 , NaOH)
- Hiện tợng: Lúc đầu cha có hiện tợng gì, sau một thời gian mới
có kết tủa xuất hiện.
- Giải thích: Do ban đầu NaOH d phản ứng với CO 2 trớc tạo
muối trung hòa.
CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O
Khi hết NaOH, CO 2 tác dụng với NaAlO 2 , Na 2 CO 3 mới tạo thành
kết tủa.
CO 2 + H 2 O + NaAlO 2 Al(OH) 3 +NaHCO 3
CO 2 + H 2 O + Na 2 CO 3 2NaHCO 3
0, 25 0,25
0,25 0,25
1
Cho hỗn hợp vào nớc khuấy kĩ, lọc lấy chất rắn không tan và thu lại
nớc lọc
- Phần không tan cho tác dụng với dd HCl d, lọc lấy chất rắn
không tan, rửa, sấy khô đợc BaSO 4 Dung dịch còn lại cho tác
dụng với Na 2 CO 3 d, lọc lấy kết tủa, rửa, sấy khô đợc BaCO 3
BaCO 3 + 2HCl BaCl 2 + CO 2 + H 2 O
BaCl 2 + Na 2 CO 3 BaCO 3 + 2NaCl
1
0,25/ 1pt
2 Các phơng trình hóa học:
MgCO3 ⃗t0 MgO + CO2
CO2 + NaOH NaHCO3 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl
=> B là CO2 , A là muối cacbonnat dễ bị nhiệt phân nh MgCO3,
BaCO3 , C là NaHCO3 , D là Na2CO3 , E là Ca(OH)2 , F là muối
tan của canxi nh CaCl2, Ca(NO3)2 , H là CaCO3
HCl
Trang 40,25 C1: (CuO + Fe 2 O 3 ) (CuCl 2 + FeCl 3 ) Cu + dd FeCl 2
C2: Hòa tan Al vào dung dịch HCl thu đợc khí H 2
(CuO + Fe 2 O 3 ) (Cu + Fe) Cu + dd FeCl 2
C3:
(CuO + Fe 2 O 3 ) CuCl 2 + FeCl 3 ) Cu
Cho Al vào dd (CuCl 2 + FeCl 3 )
GĐ1: Al + 3FeCl 3 AlCl 3 + FeCl 2
GĐ2: Al + CuCl 2 AlCl 3 + Cu
Điện phân dd (CuCl 2 + FeCl 3 ) Sảy ra phản ứng
FeCl 3 FeCl 2 + Cl 2
CuCl 2 Cu + Cl 2
0,5 0,5
0,5
1
Ta cú: n HCl 0,3.1 0,3 mol n, Na CO2 3 0, 2.1 0, 2 mol
Thờm rất từ từ dd HCl vào dd Na 2 CO 3 , thứ tự phản ứng xảy ra
là:
HCl + Na 2 CO 3 NaHCO 3 + NaCl (1) ban đầu: 0,3 0,2 mol
phản ứng: 0,2 0,2 0,2 mol
sau pư : 0,1 0 0,2 mol
HCl + NaHCO 3 NaCl + CO 2 + H 2 O (2)
ban đầu: 0,1 0,2 mol
phản ứng: 0,1 0,1 0,1 mol
sau pư : 0 0,1 0,1 mol
dd G gồm: 0,1 mol NaHCO 3 và NaCl
Cho thờm nước vụi trong đến dư vào dd G:
NaHCO 3 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + NaOH + H 2 O (3)
Theo (3): n CaCO3 n NaHCO3 0,1mol
m100.0,1 10 gam
Theo (2): n CO2 0,1mol
V = 0,1.22,4 = 2,24 lit
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Ta cú:
8, 4 0,15 56
Fe
Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dd H 2 SO 4 đặc, núng:
0,25đ
HCl
HCl
đpdd + H2, t o
Trang 52Fe + 6H 2 SO 4 đặc
t
Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (1)
Giả sử muối khan chỉ có Fe 2 (SO 4 ) 3 khi đó:
Theo (1): 2 ( 4 3 )
0, 075
m Fe SO2 ( 4 3 ) 0,075.400 30 gam 26, 4gammuối khan (vô lí)
Điều đó chứng tỏ sau phản ứng (1) H 2 SO 4 hết, Fe dư và xảy ra
tiếp phản ứng:
Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 3FeSO 4 (2) Gọi số mol Fe phản ứng ở (1) và (2) lần lượt là x và y.
x + y = 0,15 (*) Theo (1): 2 ( 4 3 ) (1) (1)
1
0,5
x
Theo (2):
2 4 3
4
(2)
muối khan gồm: 3y mol FeSO 4 và ( 0,5x-y) mol Fe 2 (SO 4 ) 3
m muối khan = 400(0,5x-y) + 152.3y = 26,4 gam
200x + 56y = 26,4 (**)
Từ (*) và (**) ta có:
Theo (1): n H SO2 4 3n Fe(1) 3.0,125 0,375 mol
Khối lượng H 2 SO 4 đã phản ứng là: m H SO2 4 98.0,375 36,75 gam
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
a Gäi x,y,z lÇn lît lµ sè mol cña M 2 CO 3 , MHCO 3 , MCl trong hçn hîp.
(x,y,z > 0)
0,75
C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
M 2 CO 3 + 2HCl 2MCl + CO 2 + H 2 O (1)
MHCO 3 + HCl MCl + CO 2 + H 2 O (2)
Dung dÞch B chøa MCl, HCl d
- Cho 1/2 dd B t¸c dông víi dd KOH chØ cã HCl ph¶n øng:
- Cho 1/2 dd B t¸c dông víi dd AgNO 3
MCl + AgNO 3 AgCl + MCl (5)
Tõ (3) suy ra: n HCl(B) = 2n KOH = 2.0,125.0,8 = 0,2 mol
Tõ (4),(5) suy ra:
n (HCl + MCl trong B) = 2n AgCl = 2 68 , 88
n MCl (B) = 0,92 - 0,2 =0,76 mol
Tõ (1) vµ (2) ta cã:
n (M2CO3, MHCO3) = n CO2 = 17,6 : 44 = 0,4 mol
0,5
Trang 6Vậy n CO2 = x + y = 0,4 (I)
n MCl(B) = 2x + y + z = 0,76 (II)
m A = (2M + 60).x + (M + 61).y + (M + 35,5).z = 43,71
0,76M + 60x + 61y + 35,5z = 43,71 (*) 0,5 Lấy (II) - (I) ta đợc: x +z = 0,36 suy ra z = 0,36 - x; y = 0,4 - x.
Thế vào (*) đợc: 0,76M - 36,5x = 6,53
Suy ra: 0 < x = 0 ,76 M −6 , 53
Nên 8,6 < M < 25,88 Vì M là kim loại hóa trị I nên M chỉ có thể
* Tính % khối lợng các chất: Giải hệ pt ta đợc:
x = 0,3; y = 0,1; z = 0,06.
%NaHCO 3 = 0,1 84 100
%NaCl = 100 - (72,75 + 19,22) = 8,03%
0,5
0,5
b
* n HCl(B ) = 2x + y +0,2 = 0,9 mol
0,5
0,25
* m NaCl = 0,76.58,5 = 22,23 gam
1
1/ M + 2AgNO 3 M(NO 3 ) 2 + 2Ag (1)
số mol AgNO 3 p/ứ: (0,3 100/1000) – (0,1.100/1000) = 0,02
Theo (1), số mol M p/ = 0,02/2 = 0,01
Cứ 1 mol M p/ thì khối lợng thanh kim loại tăng (216 – M) g
0,01 mol M - (21,52 – 20) g
Giải ra M = 64 đó là Cu
2/ Cu + 2FeCl 3 CuCl 2 + 2FeCl 2
Giả sử có x mol Cu p/ứ tạo ra x mol CuCl 2 có khối lợng 135x (g)
Số mol FeCl 3 p/ứ = 2x
Khối lợng FeCl 3 còn lại trong dung dịch là (460 20/100) –
2x.162,5 = 92 - 325x (g)
Nồng độ % CuCl 2 = 135x.100/ m dd
Nồng độ FeCl 3 còn lại = (92 -325x) 100/ m dd
135x.100/ m dd = (92 -325x) 100/ m dd
Giải ra x = 0,2
Khối lợng Cu đã phản ứng = 64.0,2 = 12,8 (g)
Khối lợng thanh Cu còn lại: 20 – 12,8 = 7,2 (g)
1,5
1,5
Ghi chú:
- Học sinh làm cách khác đúng chấm điểm tơng đơng
- Phơng trình hóa học có chất viết sai không cho điểm, thiếu điều kiện hoặc không cân bằng trừ 1/2 số điểm của pt đó Nếu bài toán có pt không cân bằng thì không đợc tính điểm.