-Hoà tan hỗn hợp rắn thu được Fe, Cu, MgO bằng dung dịch HCl dư.Lọc lấy riêng chất rắn không tan là Cu.. Học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa Câu II -Khí B là : CO2 hoặc C[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2012-2013
Hướng dẫn chấm gồm 03 trang
I.
1
Gán các chất như sau:
A: C4H10; B: CH3COOH; C: CH3COONa; D:CH4; E: C2H2; F: C2H4 ; G: C2H5OH; H:
CH3COOC2H5; L: CH 2 = CHCl
PTHH: 2C4H10 + 5O2 ⃗t0 4CH3COOH + 2H2O (1)
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O (2)
CH3COONa(r) + NaOH(r)
0
t CaO
CH4 + Na2CO3 (3) 2CH4
0
1500 C
lam lanh nhanh
C2H2 + 3H2 (4) C2H2 + H2
0
t Pd
C2H4 (5) C2H4 + H2O H SO l2 4
C2H5OH 6) CH3COOH + C2H5OH
0
H SOđăc t
CH3COOC2H5 + H2O (7) nCH2 = CH2 P t xt, ,0 (- CH2 - CH2-)n (PE) (8)
CH ≡ CH + HCl ⃗t0, xt CH2 = CHCl (9)
nCH2 = CHCl P t xt, ,0 (- CH2 - CHCl-)n (PVC) (10)
* Nếu HS không ghi điều kiện, không cân bằng PTHH: trừ ½ tổng số điểm mỗi phương
trình theo biểu điểm.
* HS có thể chọn chất khác mà thỏa mãn PƯHH, cho điểm tối đa theo biểu điểm.
2
2 (2,5đ)
-Cho khí H2 dư đi qua từ từ hỗn hợp nung nóng thì toàn bộ Fe2O3 và CuO chuyển thành
Fe và Cu
-Hoà tan hỗn hợp rắn thu được( Fe, Cu, MgO) bằng dung dịch HCl dư.Lọc lấy riêng
chất rắn không tan là Cu
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
Lấy Cu nung trong không khí ta được CuO
2Cu +O2 ⃗to 2CuO
-Hỗn hợp dung dịch thu được gồm MgCl2, FeCl2, HCl dư đem điện phân dung dịch thì
thu được Fe
FeCl2 ⃗đpdd Fe +Cl2
Lọc lấy Fe nung trong không khí ta được Fe2O3
4Fe + 3O2 ⃗to 2 Fe2O3
-Sau đó cho dd NaOH dư tác dụng với dd còn lại(MgCl2, HCl dư)
MgCl2 + 2 NaOH → Mg(OH)2 +2 NaCl
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Lọc kết tủa , đem nung ta được MgO nguyên chất
PTHH: Mg(OH)2 ⃗to MgO + H2O
Học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa
Câu II
-Khí B là : CO2 hoặc C2H4
Trang 2-Dung dịch A là: Nước brom hoặc dung dịch bazơ tan
Ví dụ;
- A là nước brom:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 SO2+ Br2+ H2O → 2HBr + H2SO4 Vậy B là CO2
- A là dung dịch bazơ tan
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 + H2O CO2 + Ba(OH)2 → CaSO3 + H2O Vậy B là C2H4
2
1) Theo đề bài, ta có A là NaHS, theo dãy biến hoá ta có:
NaHSNaOHNa2S HCl H2SSO2 ⃗+O2 SO3H2SO4 BaSO4
Các phương trình phản ứng:( Mỗi phản ứng 0,25 điểm)
NaHS + NaOH Na2S + H2O
Na2S + HCl 2NaCl + H2S
2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O
2SO2 + O2 t0 2SO3
SO3 + H2O H2SO4
H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O
3
- Hòa tan hỗn hợp vào nước lọc, tách lấy chất rắn FeS2, CuS và dung dịch
NaOH:
Na2O + H2O 2NaOH
- Điện phân nước thu được H2 và O2: 2H2O 2H2 + O2 (1)
- Nung hỗn hợp FeS2, CuS trong O2 (1) dư đến phản ứng hoàn toàn được hỗn
hợp rắn Fe2O3, CuO và khí SO2: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
CuS + O2 CuO + SO2
- Tách lấy khí SO2 cho tác dụng với O2 (1) dư có xúc tác, sau đó đem hợp nước
được H2SO4: 2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O H2SO4 (2)
- Lấy hỗn hợp rắn Fe2O3, CuO đem khử hoàn toàn bằng H2 (1) dư ở nhiệt độ cao
được hỗn hợp Fe, Cu Hòa tan hỗn hợp kim loại vào dd H2SO4 loãng (2), được
dung dịch FeSO4 Phần không tan Cu tách riêng
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
CuO + H2 Cu + H2O
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
- Cho Cu tác dụng với O2 (1) tạo ra CuO sau đó hòa tan vào dung dịch H2SO4 (2)
rồi cho tiếp dung dịch NaOH vào, lọc tách thu được kết tủa Cu(OH)2
2Cu + O2 2CuO
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
Câu III
1
Các phương trình phản ứng điều chế C2H5Br, C2H4Br2 được thực hiện theo dãy
biến hóa sau:
CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2
C2H2 + H2 t xt o, C2H4
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
3C2H2 t xt o, C6H6
C6H6 + Br2 t Fe o, C6H5Br + HBr
0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
Gọi số mol mỗi oxit là a số mol AgNO3 là 8a
V 2 O 5 t 0
(A) (B) (C) (D) (E) (F)
V 2 O 5
Trang 32 + Phản ứng khi cho CO dư qua hỗn hợp các chất nung nóng:
CO + CuO t C0 Cu + CO2 (1)
a (mol) a (mol) a (mol)
4CO + Fe3O4 t C0 3Fe + 4CO2 (2)
a (mol) 3a (mol) 4a (mol)
Thành phần của X: Cu = a (mol); Fe = 3a (mol); BaO = a (mol); Al2O3 = a (mol)
Thành phần khí Y: CO2 = 5a (mol); CO dư
0.125 0.125
0.25
+ Phản ứng khi cho X vào nước dư:
BaO + H2O Ba(OH)2 (3)
a (mol) a (mol)
Al2O3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + H2O (4)
a (mol) a (mol) a (mol)
Thành phần dung dịch E: Ba(AlO2)2 = a(mol)
Thành phần Q: Cu = a(mol); Fe = 3a(mol)
0.25 0.25
0.25
+ Phản ứng khi cho Q vào dung dịch AgNO3:
Trước hết: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (5)
3a (mol) 6a (mol) 3a(mol) 6a(mol)
Sau đó: Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (6)
a(mol) 2a(mol) a(mol) 2a(mol)
Thành phần dung dịch T: Fe(NO3)2 = 3a(mol); Cu(NO3)2 = a(mol)
Thành phần F: Ag = 8a(mol)
* Nếu không viết 2 phản ứng (5), (6) xảy ra theo thứ tự trừ 0,5 điểm
0.125 0.125 0.25
+ Phản ứng khi cho khí Y sục qua dung dịch E:
2CO2 + 4H2O + Ba(AlO2)2 Ba(HCO3)2 + 2Al(OH)3 (7)
2a (mol) a(mol) a(mol) 2a(mol)
Thành phần dung dịch G: Ba(HCO3)2 = a(mol)
Thành phần H: Al(OH)3 = 2a(mol)
0.25 0.25
3
* Đặt a,b là số mol của NO và NO2
Ta có : 30 a+46 b 2(a+b) =17→a b=3
1
* Phản ứng hoà tan M:
10M + 14n HNO3 → 10M(NO3)n + 3nNO↑ + nNO2 ↑+ 7nH2O
10M (gam) → 4n mol khí
32 (gam) → 8,96/22,4 = 0,4 mol khí
→ 10M 0,4 = 32.4n → M = 32n → M = 64 → Vậy M
là Cu
0.25 0.25 0.5
Câu IV
1
-Gọi a là số mol của AgNO3 → số mol của Cu(NO3)2 là 4a mol
-Dung dịch sau phản ứng chứa 3 muối nên Zn chỉ phản ứng với một phần AgNO3.(3
muối đó là: Zn(NO3)2, AgNO3, Cu(NO3)2
-Gọi x là số mol Zn phản ứng
PTHH: Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag
x 2x x 2x
0.5
0.25
-Vì thanh kẽm sau phản ứng tăng nên tao có phương trình :
-Theo phương trình ta có:
n AgNO3 phản ứng = 0,02 mol;
n Zn(NO3)2 = 0,01 mol
0.25
-Vậy,C M Zn(NO3)2= 0 ,01
-Dung dịch chỉ chứa 1 muối duy nhất là Zn(NO3)2 nên AgNO3 và Cu(NO3)2 đã phản
ứng hết
-PTHH: Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag (1)
0,5a a 0,5a a
0.25 0.25
Trang 4Zn + Cu(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Cu (2)
4a 4a 4a 4 a
0.25
0.25 0.25
-Ta có: C M Zn(NO3)2= 0,54 M
→ n Zn(NO3)2 = 0,54 0,25=0,135(mol)
-Từ (1 và 2) → n Zn(NO3)2pư = 0,5a + 4a = 0,135 → a= 0,03(mol)
→ nAgNO3= 0,03 mol; nCu(NO3)2= 4a= 0,12mol
-Vậy: C M AgNO3= 0,03: 0,25 = 0,12 M
C M Cu(NO3)2= 0,12: 0,25 = 0,48M
-Câu V
1
n O
2
=
2,688
22, 4 = 0,12 (mol), n hỗn hợp Y =
3,136
22, 4 = 0,14 (mol)
n hỗn hợp X = 0,14 – 0,12 = 0,02 (mol)
Đặt công thức trung bình của A, B, C là: C H x y
PƯHH: C H x y
+ (x+ 4
y
)O2
⃗
t0
xCO2 + 2
y
H2O (1) Hỗn hợp sản phẩm đốt cháy Y gồm CO2, H2O, O2 (có thể dư), sục sản phẩm cháy vào
dung dịch Ca(OH)2, có PƯHH
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2)
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3)
Ca(HCO3)2 ⃗t0 CaCO3 + H2O + CO2 (4)
Từ (2) n CO2 = n CaCO3(2) = 1002,0 = 0,02 (mol)
từ (3), (4) n CO2= 2
3 (3)
CaCO
n = 2.1000, 2 = 0,004 (mol)
Vậy: Tổng số mol CO2 ở sản phẩm cháy tạo ra: 0,02 + 0,004 = 0,024 (mol)
mdd giảm = m CaCO3 (2)- (
2
CO
m +
2
H O
m ) = 0,188 (g)
m H O2
= 2,0 - 0,024 44 – 0,188 = 0,756 (g)
n H O2
=
0, 756
18 = 0,042 (mol)
Theo định luật BTKL: mX = mC + mH = 0,024.12 + 0,042 2 = 0,372 (gam)
2 Ca(OH)
n
= nCa(OH) 2
(2) + nCa(OH) 2
(3) = 0,02 + 0,002 = 0,022 (mol)
V =
0, 022 0,02 = 1,1 (lít)
2 2
n n
C H
n
= n H O2
- n CO2
= 0,042 – 0,024 = 0,018 (mol)
Từ n CO2
; nX x =
0, 024 0,02 = 1,2 trong X có một chất là CH
4
Vậy 3 hidrocacbon có thể có CTTQ thuộc các loại CnH2n + 2, CmH2m (Vì 3 hidrocacbon
Trang 52
có tối đa một liên kết đôi)
Chia X thành 3 trường hợp:
Trường hợp 1: X có 3 hiđrocacbon đều có CTTQ CnH2n + 2
nX = n H O2
- n CO2
= 0,018 < 0,02 loại Trường hợp 2: X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n + 2 và một hiđrocacbon
có CTTQ CmH2m (n,m 4; m 2)
Đặt n CH4= x (mol), n C H n 2n2
= y mol, n C H m 2m= z mol
Ta có: x + y = 0,018 mol
z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol
a) Nếu: x = y =
0, 018
2 = 0,009
nC = 0,009 1+ 0,009 n + 0,002 m = 0,024
9n + 2m = 15
(loại)
b) Nếu: y = z x = 0,018 – 0,002 = 0,016
nC = 0,016 1 + 0,002n + 0,002m = 0,024 n + m = 4
Chọn cặp nghiệm: C2H6, C2H4
Vậy công thức phân tử của hỗn hợp X: CH4, C2H6, C2H4
CTCT: CH3 – CH3 , CH2 = CH2
c) Nếu x= z = 0,02 y = 0,016
nC = 0,002 1 + 0,016n + 0,002m = 0,024 8n + m = 11
7 8
(loại)
Trường hợp 3: X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n và một hiđrocacbon có CTTQ CmH2m (2 n,m 4)
Đặt n CH4= x (mol), n C H n 2n= y mol, n C H m 2m = z mol
2
H O
n
- n CO2
= 0,018 y + z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol
vì x phải khác y và z y = z = 0,001
nC = 0,018 1 + 0,001n + 0,001m = 0,024
n + m = 6
Chọn: C2H4, C4H8
CTCT của C4H8
CH3 – CH = CH – CH3 CH2 = CH – CH2 – CH3 CH2 = C – CH3
3.a) Trường hợp: CH4, C2H6, C2H4
%CH4 = 0 ,016
0 , 02 100% = 80% , %C2H6= %C2H4 = 10%
b) Trường hợp: CH4, C2H4, C4H8
Trang 6%CH4 = 0 ,018
0 , 02 100% = 90% , %C2H4= %C4H8 = 5%