de thi HSG

Thêm NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 14,5 gam chất rắn.. Viết các phương trình phản ứng xảy raa[r]

Phòng GD&ĐT Tam Đảo Trường: THCS Đạo Trù

ĐỀ THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2010-2011

MƠN :HĨA HỌC 9

Thời gian làm bài: 150 phút(không kể thời gian giao đề)

Họ tên người đề: Lê Đức Nhiệm

SĐT:0211.6535.475

Họ tên người thẩm định: Phan Thế Lượng

ĐỀ BÀI Câu 1: (1 điểm)

Hồn thành phương trình phản ứng sau:

a KMnO4 + HCl (đ)  c Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 

b FeS2 + O2  d FexOy + H2SO4 (loãng) 

Câu 2: (1điểm)

Trình bày phương pháp điều chế riêng biệt: CaSO4, FeCl3, H2SiO3 từ hỗn hợp CaCO3.Fe2O3.SiO2 Viết phương trình phản ứng

Câu 3: (2 điểm)

Khi nhiệt phân hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A gồm MgCO3, CaCO3 BaCO3 thu khí B Cho khí B hấp thụ hết vào dung dịch nước vơi thu 10 gam kết tủa dung dịch C Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hồn tồn thấy tạo thêm gam kết tủa

Tìm khoảng giá trị % khối lượng MgCO3 hỗn hợp A Câu 4: (2 điểm)

Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 Fe3O4 tan dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thu 500 ml dung dịch Y suốt Chia dung dịch Y thành phần nhau:

- Phần I: cạn thu 31,6 gam hỗn hợp muối khan

- Phần II: cho luồng khí Cl2 dư qua đến phản ứng hồn tồn cạn dung dịch thu 33,375 gam hỗn hợp muối khan

Tính khối lượng hỗn hợp X Câu 5: ( điểm)

Dẫn từ từ V1 lít CO2 (đkc) vào dung dịch chứa b mol NaOH, sau phản ứng thu dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch HCl dư thấy V1 lít CO2 (đkc)

Biện luận thành phần chất tan dung dịch A theo V1 b Câu 6: (2 điểm)

Nhúng sắt kẽm vào cốc chứa 500 ml dung dịch CuSO4 Sau thời gian lấy hai kim loại khỏi cốc có thêm đồng bám vào, khối lượng dung dịch cốc bị giảm 0,22 gam Trong dung dịch sau phản ứng nồng độ mol ZnSO4 gấp 2,5 lần nồng độ mol FeSO4 Thêm NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 14,5 gam chất rắn

a Viết phương trình phản ứng xảy

b Tính khối lượng đồng bám kim loại nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu

(Cho NTK: C = 12; O =16; Mg = 24; Ca = 40; Ba = 137; Cu = 64; Zn = 65; Fe = 56)

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu Nội dung Điểm

Câu1

a 2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O

b 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2

c Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2  CaCO3 + BaCO3 + 2H2O

d 2FexOy + 2yH2SO4  x

x y SO

Fe2( 4)2 + 2yH2O

1điểm (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ)

Câu 2:

Hòa tan hỗn hợp vào nước sục CO2 từ từ đến dư vào CaCO3 tan dần, Fe2O3 SiO2 không tan tách Lọc kết tủa cho phần dd tác dụng H2SO4 tạo CaSO4

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 + H2SO4  CaSO4 + 2CO2 + 2H2O

Cho hỗn hợp Fe2O3 SiO2 vào dung dịch HCl dư SiO2 khơng tan tách Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O

Cơ cạn dung dịch thu FeCl3 Cho phần rắn SiO2 vào dung dịch NaOH đặc, dư, đun nóng, sau cho từ từ dung dịch HCl vào đến dư tách H2SiO3

SiO2 + 2NaOH  Na2SiO3 + H2O

Na2SiO3 + 2HCl  H2SiO3  + 2NaCl

(1điểm)

(0,5 đ) (0,25 đ)

(0,25 đ)

Câu 3:

Gọi x, y, z số mol MgCO3, CaCO3 BaCO3 hỗn hợp

MgCO3 MgO + CO2 (1)

CaCO3 CaO + CO2(2)

BaCO3 BaO + CO2 (3)

Cho CO2 hấp thụ vào dd Ca(OH)2 tạo kết tủa phần dd đem đun nóng lại tạo kết tủa

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O (4)

CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (5)

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2(6)

Số mol CaCO3 kết tủa = 0,1 mol 0,06 mol

Theo (4) (5) (6) ta có số mol CO2 = 0,16 + 0,06 = 0,22 mol Ta xét 100 gam hỗn hợp %MgCO3 = 84x

Theo (1) (2) (3) ta có: x + y + z =

20 100 22 ,

0 

= 1,1 (*) Khối lượng hỗn hợp: 84x + 100y + 197z = 100 (**) Từ (**)  100y + 197z = 100 – 84x

Từ (*)  y + z = 1,1 – x Ta có: 100 < 100(yy 197z) z

 

< 197  100 < 100(1,1 84x)x

 

< 197 (***) Từ (***)  52,5 < 84x < 86,75

Vậy khoảng giá trị % khối lượng MgCO3 là: 52,5% < %MgCO3 < 86,73%

(2điểm)

(0,25 đ)

(0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ)

(0,5 đ) (0,25 đ) t0

t0 t0

Câu 4:

Gọi x, y, z số mol FeO, Fe2O3 Fe3O4 hỗn hợp X Pt: FeO + H2SO4  FeSO4 + H2O (1)

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O (2)

Fe3O4 + 4H2SO4  FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O (3)

Trong

2

dung dịch Y: Số mol FeSO4 =

2

(x + z); số mol Fe2(SO4)3 =

2

(y + z) Cho Y tác dụng Cl2 xảy phản ứng:

6FeSO4 + 3Cl2  2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 (4)

Đặt (x + z) = A; (y + z) = B

Ta có: 76A + 200B = 31,6 (*)

562,5A + 1200B = 200,25 (**) Từ (*) (**)  A = 0,1 ; B = 0,12

Ta có: m = 72x + 160y + 232z = 72(x + z) + 160(y + z) = 720,1 + 1600,12 = 26,4 gam

m = 26,4 gam

(2điểm) (0,25 đ) (0,5 đ) (0,5 đ) (0,25 đ) (0,5 đ) Câu 5:

Biện luận thành phần chất tan dung dịch A theo V1 b

Theo đề tồn V1 lít CO2 hấp thụ hết dung dịch NaOH Gọi a số mol CO2, ta có: a = 22V1,4

Khi cho CO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH xảy phản ứng: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O (1)

Nếu b  2a

- Khi b = 2a  b = 11V,2  Dung dịch A có Na2CO3 - Khi b > 2a  b >

2 , 11

V

 Dung dịch A gồm Na2CO3 NaOH dư - Nếu

2

b

< a < b 

2 b < , 22 V

< b  Dung dịch A có Na2CO3 NaHCO3 CO2 + Na2CO3 + H2O  2NaHCO3 (2)

- Nếu a = b 

4 , 22

1

V

= b  Dung dịch A chứa NaHCO3

(2điểm) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,5 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) Câu 6:

a Viết phương trình phản ứng xảy ra: (0,75 đ) Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1)

Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2)

Dung dịch sau phản ứng gồm: ZnSO4, FeSO4 có CuSO4 cịn lại Cho tác dụng NaOH dư:

ZnSO4 + 4NaOH  Na2ZnO2 + Na2SO4 + 2H2O (3)

FeSO4 + 2NaOH  Na2SO4 + Fe(OH)2 (4)

CuSO4 + 2NaOH  Na2SO4 + Cu(OH)2 (5)

(2điểm) (0,25 đ)

Gọi x số mol Fe phản ứng với CuSO4  số mol ZnSO4 = 2,5x mol Theo (1), (2)

số mol Cu bám vào Zn = 2,5x mol, số mol Cu báo vào sắt x mol Theo đề ta có: 8x - 2,5x = 0,22  x = 0,04 mol

Số mol Fe2O3 = 0,02 2

x

mol  Khối lượng Fe2O3 = 0,02160 = 3,2 gam

Số mol CuO =  

80 ) , , 14 (

0,14125 mol

Khối lượng Cu bám kẽm = 2,5x64 = 2,50,0464 = 6,4 gam Khối lượng Cu bám sắt = 64x = 640,04 = 2,56 gam

Số mol CuSO4 ban đầu = 2,5x + x + 0,14125) = 0,28125 mol Nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu

CM =0,281250,5 = 0,5625M

Câu 1: (1 điểm)

a 2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O (0,25 đ)

b 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 (0,25 đ)

c Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2  CaCO3 + BaCO3 + 2H2O (0,25 đ)

d 2FexOy + 2yH2SO4  x

x y SO

Fe2( 4)2 + 2yH2O (0,25 đ)

Câu 2: (1 điểm)

Hòa tan hỗn hợp vào nước sục CO2 từ từ đến dư vào CaCO3 tan dần, Fe2O3 SiO2 không tan tách Lọc kết tủa cho phần dd tác dụng H2SO4 tạo CaSO4

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 + H2SO4  CaSO4 + 2CO2 + 2H2O (0,5 đ)

Cho hỗn hợp Fe2O3 SiO2 vào dung dịch HCl dư SiO2 khơng tan tách

Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O (0,25 đ)

Cơ cạn dung dịch thu FeCl3 Cho phần rắn SiO2 vào dung dịch NaOH đặc, dư, đun nóng, sau cho từ từ dung dịch HCl vào đến dư tách H2SiO3

SiO2 + 2NaOH  Na2SiO3 + H2O

Na2SiO3 + 2HCl  H2SiO3  + 2NaCl (0,25 đ)

Câu 3: (2 điểm)

Gọi x, y, z số mol MgCO3, CaCO3 BaCO3 hỗn hợp

MgCO3 MgO + CO2 (1)

CaCO3 CaO + CO2(2) (0,25 đ)

BaCO3 BaO + CO2 (3)

Cho CO2 hấp thụ vào dd Ca(OH)2 tạo kết tủa phần dd đem đun nóng lại tạo kết tủa

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O (4)

CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (5) (0,25 đ)

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2(6)

Số mol CaCO3 kết tủa = 0,1 mol 0,06 mol

Theo (4) (5) (6) ta có số mol CO2 = 0,16 + 0,06 = 0,22 mol (0,25 đ)

Ta xét 100 gam hỗn hợp %MgCO3 = 84x Theo (1) (2) (3) ta có: x + y + z =

20 100 22 ,

0 

= 1,1 (*) (0,25 đ)

Khối lượng hỗn hợp: 84x + 100y + 197z = 100 (**) (0,25 đ)

Từ (**)  100y + 197z = 100 – 84x Từ (*)  y + z = 1,1 – x

197

100y z 100 84x t0

t0 t0

Gọi x, y, z số mol FeO, Fe2O3 Fe3O4 hỗn hợp X

Pt: FeO + H2SO4  FeSO4 + H2O (1)

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O (2) (0,25 đ)

Fe3O4 + 4H2SO4  FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O (3)

Trong

2

dung dịch Y: Số mol FeSO4 =

2

(x + z); số mol Fe2(SO4)3 =

2

(y + z) Cho Y tác dụng Cl2 xảy phản ứng:

6FeSO4 + 3Cl2  2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 (4) (0,5 đ)

Đặt (x + z) = A; (y + z) = B

Ta có: 76A + 200B = 31,6 (*)

562,5A + 1200B = 200,25 (**) (0,5 đ)

Từ (*) (**)  A = 0,1 ; B = 0,12 (0,25

đ)

Ta có: m = 72x + 160y + 232z = 72(x + z) + 160(y + z) = 720,1 + 1600,12 = 26,4 gam

m = 26,4 gam (0,5 đ)

Câu 5: (2 đ)

Biện luận thành phần chất tan dung dịch A theo V1 b

Theo đề tồn V1 lít CO2 hấp thụ hết dung dịch NaOH (0,25 đ) Gọi a số mol CO2, ta có: a =

4 , 22 V

Khi cho CO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH xảy phản ứng:

CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O (1) (0,25 đ)

- Nếu b  2a

- Khi b = 2a  b = 11V,2  Dung dịch A có Na2CO3 (0,25

đ)

- Khi b > 2a  b >

2 , 11

V

 Dung dịch A gồm Na2CO3 NaOH dư (0,25 đ) - Nếu

2

b

< a < b 

2 b < , 22 V

< b  Dung dịch A có Na2CO3 NaHCO3 (0,5 đ)

CO2 + Na2CO3 + H2O  2NaHCO3 (2) (0,25 đ)

- Nếu a = b 

4 , 22

1

V

= b  Dung dịch A chứa NaHCO3 (0,25 đ)

Câu 6: (2 đ)

a Viết phương trình phản ứng xảy ra: (0,75 đ) Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu (1)

Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (2) (0,25 đ)

Dung dịch sau phản ứng gồm: ZnSO4, FeSO4 có CuSO4 lại Cho tác dụng NaOH dư:

ZnSO4 + 4NaOH  Na2ZnO2 + Na2SO4 + 2H2O (3)

FeSO4 + 2NaOH  Na2SO4 + Fe(OH)2 (4) (0,25 đ)

CuSO4 + 2NaOH  Na2SO4 + Cu(OH)2 (5)

Lọc kết tủa nung ngồi khơng khí đến khối lượng không đổi

4Fe(OH)2 + O2  Fe2O3 + 2H2O (6)

Cu(OH)2  CuO + H2O (7) (0,25 đ)

b Tính khối lượng Cu bám vào kim loại nồng độ mol dung dịch CuSO4 Gọi x số mol Fe phản ứng với CuSO4  số mol ZnSO4 = 2,5x mol

Theo (1), (2)

số mol Cu bám vào Zn = 2,5x mol, số mol Cu báo vào sắt x mol

Theo đề ta có: 8x - 2,5x = 0,22  x = 0,04 mol (0,25 đ)

Số mol Fe2O3 = 0,02 2

x

Số mol CuO =  

80 ) , , 14 (

0,14125 mol (0,25

đ)

Khối lượng Cu bám kẽm = 2,5x64 = 2,50,0464 = 6,4 gam (0,25 đ)

Khối lượng Cu bám sắt = 64x = 640,04 = 2,56 gam (0,25 đ)

Số mol CuSO4 ban đầu = 2,5x + x + 0,14125) = 0,28125 mol Nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu