0

Đề thi HSG tỉnh Hà Tĩnh năm 2016 môn hoá học

Đề thi HSG tỉnh Hà Tĩnh năm 2016 môn hoá học

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀOTẠO

HÀ TĨNH

ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT

NĂM HỌC 2015-2016

Môn : Hóa học

Thời gian làm bài: 180 phút

(Đề thi có 02 trang, gồm 10 câu)

Dung dịch chất A

Câu 1:

a. Em hãy trình bày cách tráng một lớp bạc mỏng lên mặt trong một ống nghiệm. Nêu rõ hóa chất cần dùng và viết phương trình hóa học xẩy ra.

b

Nước đá

Hợp chất B

Bông tẩm chất C

. Cho biết bộ dụng cụ trong hình vẽ bên được sử dụng để điều chế chất nào trong số các chất: HNO3, N2O, N2? Hãy cho biết các hợp chất A, B tương ứng? Viết phương trình hóa học xẩy ra trong quá trình điều chế, nêu vai trò của chất C?

Câu 2:

a. So sánh lực bazơ của các chất có vòng benzen sau: m-CH3C6H4NH2, p-CH3C6H4NH2,

o-CH3C6H4NH2, p-O2NC6H4NH2, p-ClC6H4NH2. Giải thích?

b. So sánh lực axit của các chất sau:

(CH3)3CCOOH; CH3CH=CHCH2COOH; CH3CH2CH=CHCOOH; (CH3)2CHCOOH;

CH2=CHCH2CH2COOH. Giải thích?

Câu 3:

Hỗn hợp A gồm một peptit X và một peptit Y (mỗi chất được cấu tạo từ 1 loại aminoaxit, tổng số nhóm –CO–NH– trong 2 loại phân tử là 5) với tỉ lệ số mol nX:nY=2:1. Khi thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp A thu được 5,625 gam glyxin và 10,86 gam tyrosin. Tính giá trị m.

Câu 4:

Hỗn hợp X gồm ba hidrocacbon mạch hở, có tỉ khối hơi so với H2 là 21,2. Đốt cháy hoàn toàn 4,24 gam X, thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc). Khi cho 2,12 gam hơi X vào bình kín dung tích 500 ml (có xúc tác Ni với thể tích không đáng kể), áp suất bình là p, ở 00C. Cho khí H­2 vào bình, áp suất bình là 2p, ở 00C. Nung nóng bình, áp suất giảm dần đến giá trị thấp nhất là p1, 00C. Lúc này trong bình chỉ chứa hai khí không làm mất màu dung dịch nước brom. Biết rằng trong X, hidrocacbon có phân tử khối nhỏ nhất chiếm 20% thể tích của hỗn hợp.

a. Xác định công thức phân tử và thành phần % thể tích các chất trong X.

b. Tính giá trị của p, p1.

Câu 5:

Đun nóng m gam hỗn hợp X gồm các chất có cùng một loại nhóm chức với 600 ml dung dịch NaOH 1,15M, thu được dung dịch Y chứa muối của một axit cacboxylic đơn chức và 15,4 gam hơi Z gồm các ancol. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 5,04 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y, nung nóng chất rắn thu được với CaO cho đến khi phản ứng xảy hoàn toàn, thu được 7,2 gam một chất khí. Tính m.

Câu 6:

Hợp chất A có công thức phân tử C7H6O2, tan ít trong nước nhưng tan tốt trong dung dịch NaOH tạo thành muối B (công thức C7H5O2Na). B tác dụng với nước brom tạo ra hợp chất D, trong phân tử D chứa 64% Br về khối lượng. Khử 6,1 gam hợp chất A bằng hidro (xúc tác Pt) ở 200C thu được 5,4 gam hợp chất thơm G.

a. Tính hiệu suất của phản ứng tạo ra G.

b. Xác định công thức cấu tạo của các hợp chất A, B, D, G.

Câu 7:

Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 4:5 vào dung dịch HNO3 20%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A và có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 thoát ra. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư thì có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra. Tỉ khối hơi của Z so với H2 là 20. Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa thu được lớn nhất là (m + 39,1) gam. Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn và lượng HNO3 ban đầu dùng dư 20% so với lượng cần thiết. Tính nồng độ % của muối Al(NO3)3 trong dung dịch A.

Câu 8:

Hòa tan hết 10,24 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 bằng 200 ml dung dịch chứa H2SO4 0,5M và HNO3 2,5M thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol NO và a mol NO2 (không có sản phẩm khử khác). Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau.

– Phần một tác dụng với 500 ml dung dịch KOH 0,4M, thu được 5,35 gam một chất kết tủa.

– Phần hai tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa.

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m.

Câu 9:

Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M, thu được 2,688 lít khí H2. Sau khi kết thúc phản ứng, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M vào hỗn hợp rồi đun nóng, thu được hỗn hợp khí B và còn một phần chất rắn chưa tan (C). Sục khí B vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì xuất hiện 10 gam kết tủa. Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu được dung dịch D và 1,12 lít một chất khí duy nhất. Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính khối lượng các chất trong A và tính m. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng đều xẩy ra hoàn toàn.

Câu 10:

Hoà tan hoàn toàn 0,812 gam một mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 và 35% tạp chất trơ trong dung dịch H2SO4 (dư), thu được dung dịch X. Sục khí SO2 vào dung dịch X, thu được dung dịch Y. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 22,21 ml dung dịch KMnO4 0,1M. Mặt khác, hoà tan hết 1,218 gam mẫu quặng trên trong dung dịch H2SO4 (dư) rồi thêm dung dịch KMnO4 0,1M vào dung dịch thu được cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thì hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,1M.

a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

b. Tính thể tích SO­2 (đktc) đã dùng và thành phần phần trăm theo khối lượng của FeO, Fe2O3 có trong mẫu quặng.

—————— HẾT—————–

– Học sinh không được sử dụng tài liệu (trừ bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học).

– Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm.

– Họ và tên thí sinh: ………………………………………………………………….Số báo danh:……….

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT

HÀ TĨNH NĂM HỌC 2015-2016

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC LỚP 12

Dung dịch chất A

Câu 1:

a. Em hãy trình bày cách tráng một lớp bạc mỏng lên mặt trong một ống nghiệm. Nêu rõ hóa chất cần dùng và viết phương trình hóa học xẩy ra.

b

Nước đá

Hợp chất B

Bông tẩm chất C

. Cho biết bộ dụng cụ trong hình vẽ bên được sử dụng để điều chế chất nào trong số các chất: HNO3, N2O, N2? Hãy cho biết các hợp chất A, B tương ứng? Viết phương trình hóa học xẩy ra trong quá trình điều chế, nêu vai trò của chất C?

Hướng dẫn chấm

Câu 1

Nội dung

Điểm

a.

* Lấy một ít dung dịch AgNO3 vào một ống nghiệm sạch, thêm từ từ dung dịch NH3 đến khi kết tủa xuất hiện rồi tan hết. Thêm vào dung dịch một ít dung dịch RCHO (học sinh có thể dùng một chất bất kỳ khác có nhóm -CHO). Đun nóng từ từ ống nghiệm một thời gian ta thu được ống nghiệm có tráng một lớp Ag mỏng phía trong.

* Các phương trình phản ứng:

AgNO3 + NH3 + H2O Ag(OH) + NH4NO3

Ag(OH) + 2NH3 [Ag(NH3)2]OH

2[Ag(NH3)2]OH + R-CHO 2Ag + RCOONH4 + 3NH3 + H2O

0,5 điểm

0,5 điểm

b.

Bộ dụng cụ đã cho dùng điều chế HNO3. A là dung dịch H2SO4 đặc, B là KNO3 rắn (hoặc NaNO3 rắn …), C là bazơ kiềm dùng để tránh HNO3 thoát ra ngoài.

Phương trình hóa học xảy ra:

KNO3(r) + H2SO4(đ) KHSO4 + HNO3

2KNO3(r) + H2SO4(đ) K2SO4 +2 HNO3

0,5 điểm

0,5 điểm

Câu 2:

a. So sánh lực bazơ của các chất có vòng benzen sau: m-CH3C6H4NH2, p-CH3C6H4NH2,

o-CH3C6H4NH2, p-O2NC6H4NH2, p-ClC6H4NH2. Giải thích?

b. So sánh lực axit của các chất sau:

(CH3)3CCOOH; CH3CH=CHCH2COOH; CH3CH2CH=CHCOOH; (CH3)2CHCOOH;

CH2=CHCH2CH2COOH. Giải thích?

Hướng dẫn chấm

Câu 2

Nội dung

Điểm

a.

Lực bazơ giảm dần theo dãy:

o-CH3C6H4NH2 > p-CH3C6H4NH2 > m-CH3C6H4NH2 > p-ClC6H4NH2 >

p-O2NC6H4NH2.

Giải thích: CH3 là nhóm đẩy electron làm tăng lực bazơ, ở vị trí octo có ảnh hưởng mạnh nhất, vị trí para có ảnh hưởng mạnh hơn vị trí meta (do hiệu ứng octo và para); riêng nhóm NO2 có hiệu ứng –C, hút electron mạnh nhất làm giảm mạnh lực bazơ, nhóm Cl có hiệu ứng –I và +C làm giảm ít lực bazơ của NH2, từ đó ta có thứ tự như trên.

0,5 điểm

0,5 điểm

b.

Lực axit giảm dần theo dãy:

CH3CH=CHCH2COOH > CH3CH2CH=CHCOOH > CH2=CHCH2CH2COOH > (CH3)2CHCOOH > (CH3)3CCOOH

Giải thích: Các axit có chứa liên kết C=C làm tăng lực axit (do độ âm điện của các nguyên tử Csp2 khá cao), ở axit thứ 2 có chứa liên kết

có hiệu ứng +C nên lực axit kém hơn so với axit thứ nhất, hai axit cuối có các nhóm CH3 đẩy electron nên làm giảm lực axit và số nhóm CH3 càng nhiều thì lực axit càng giảm

0,5 điểm

0,5 điểm

Câu 3:

Hỗn hợp A gồm một peptit X và một peptit Y (mỗi chất được cấu tạo từ 1 loại aminoaxit, tổng số nhóm –CO–NH– trong 2 loại phân tử là 5) với tỉ lệ số mol nX:nY=2:1. Khi thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp A thu được 5,625 gam glyxin và 10,86 gam tyrosin. Tính giá trị m.

Hướng dẫn chấm

Câu 3

Nội dung

Điểm

ngly=0,075 nTyr=0,06 nX=2a nY=a

TH1: Hỗn hợp gồm: 2a mol X (phân tử có t nhóm -CONH- được tạo ra từ Gly) và a mol Y (phân tử có 5-t nhóm -CONH- được tạo ra từ Tyr)

2a*(t+1)=0,075 a*(5-t+1)=0,06 at=0,0236 a=0,0139 t=1,697 không nguyên loại.

TH2: Hỗn hợp gồm: 2a mol X (phân tử có t nhóm -CONH- được tạo ra từ Tyr) và a mol Y (phân tử có 5-t nhóm -CONH- được tạo ra từ Gly)

2a*(t+1)=0,06 a*(5-t+1)=0,075 at=0,015 a=0,015 t=1 thõa mãn

Hỗn hợp gồm 0,03 mol X (gồm 2 gốc Tyr) và 0,015 mol Y (gồm 5 gốc Gly)

m=14,865 gam

1,0 điểm

1,0 điểm

Câu 4:

Hỗn hợp X gồm ba hidrocacbon mạch hở, có tỉ khối hơi so với H2 là 21,2. Đốt cháy hoàn toàn 4,24 gam X, thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc). Khi cho 2,12 gam hơi X vào bình kín dung tích 500 ml (có xúc tác Ni với thể tích không đáng kể), áp suất bình là p, ở 00C. Cho khí H­2 vào bình, áp suất bình là 2p, ở 00C. Nung nóng bình, áp suất giảm dần đến giá trị thấp nhất là p1, 00C. Lúc này trong bình chỉ chứa hai khí không làm mất màu dung dịch nước brom. Biết rằng trong X, hidrocacbon có phân tử khối nhỏ nhất chiếm 20% thể tích của hỗn hợp.

a. Xác định công thức phân tử và thành phần % thể tích các chất trong X.

b. Tính giá trị của p, p1.

Hướng dẫn chấm

Câu 4

Nội dung

Điểm

a.

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp là M = 21,2×2=42,4

số mol X = 0,1 mol.

Số mol CO2 tạo ra = 0,3 mol. Gọi công thức chung của 3 hidrocacbon là CxHy, phản ứng cháy:

CxHy + (x+y/4)O2 xCO2 + y/2 H2O

Từ phản ứng cháy x = 3.

Vì bình kín, nhiệt độ không đổi mà áp suất gấp đôi nên số mol khí tăng gấp đôi

số mol X = số mol H2= 0,05 mol.

Vì khi nung áp suất giảm nên có phản ứng cộng xảy ra và sản phẩm khí là 2 ankan hoặc 1 ankan và H2.

TH1: Nếu trong bình sau cùng là ankan và H2 thì 3 hidrocacbon ban đầu phải có cùng số nguyên tử C và bằng 3. Vậy ba hidrocacbon là C3H8, C3H6 và C3H4

%C3H8 = 20%; %C3H6 = %C3H4 = 40%

TH2: Nếu trong bình sau cùng là 2 ankan khối lượng 2 ankan = 2,12 + 0,05*2 = 22,2 gam

Gọi 2 ankan là CnH2n+2 và CmH2m+2 có số mol tương ứng là x, y, ta có hệ

(14n +2)x + (14m+2)y = 22,2

Vì số mol CO2 tạo ra khi đốt cháy X cũng bằng số mol CO2 tạo ra khi đốt cháy 2 ankan = 0,15 mol => từ phản ứng cháy của 2 ankan thì ta có:

nx + my = 0,15 => x+y = 0,06

Vì phản ứng hidro hóa không làm thay đổi số mol hidrocacbon nên số mol X = 0,05 <0,06 là không thõa mãn. Vậy ba hidrocacbon là C3H8, C3H6 và C3H4.

0,5 điểm

0,5 điểm

b.

Áp dụng công thức PV =nRT, ta có P = 0,05*0,082*273/0,5 = 2,2386 (atm)

Các phản ứng với H2: C3H4 + 2H2 C3H8

C3H6 + H2 C3H8

Theo giả thiết ta có số mol của C3H4 = 0,01 mol. Gọi x, y lần lượt là số mol của C3H8 và C3H6 trước phản ứng, ta có hệ:

x + y = 0,04

44x + 42y = 2,12 – 0,01×40 = 1,72.

Giải hệ ta được x =0,02 và y = 0,02

Từ các phản ứng với H2 trên ta tính được số mol hỗn hợp sau phản ứng = 0,06 mol => p1 = 2,686 atm

1,0 điểm

Câu 5:

Đun nóng m gam hỗn hợp X gồm các chất có cùng một loại nhóm chức với 600 ml dung dịch NaOH 1,15M, thu được dung dịch Y chứa muối của một axit cacboxylic đơn chức và 15,4 gam hơi Z gồm các ancol. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 5,04 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y, nung nóng chất rắn thu được với CaO cho đến khi phản ứng xảy hoàn toàn, thu được 7,2 gam một chất khí. Tính m.

Hướng dẫn chấm

Câu 5

Nội dung

Điểm

Số mol NaOH = 0,69 mol; số mol H2 = 0,225 mol

Vì X thủy phân ra muối của axit hữu cơ và chất tác dụng với Na cho H2 X là hỗn hợp este. Gọi este là (RCOO)nR’, ta có

(RCOO)nR’ + nNaOH nRCOONa + R’(OH)n (1)

R’(OH)n + nNa R’(ONa)n + n/2H2 (2)

Từ (1) và (2) ta có số mol NaOH = 0,45 mol và số mol RCOONa = 0,45 mol

Mặt khác ta có:

RCOONa + NaOH RH + Na2CO3 (3)

Theo giả thiết số mol NaOH còn ở (3) = 0,69 – 0,45 = 0,24, vậy số mol RH = 0,24 mol => RH = 30 và R là C2H5

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta tính được

m = 15,4 + 0,45×96 – 0,45×40 = 40,6 (gam)

0,5 điểm

0,5 điểm

1,0 điểm

Câu 6:

Hợp chất A có công thức phân tử C7H6O2, tan ít trong nước nhưng tan tốt trong dung dịch NaOH tạo thành muối B (công thức C7H5O2Na). B tác dụng với nước brom tạo ra hợp chất D, trong phân tử D chứa 64% Br về khối lượng. Khử 6,1 gam hợp chất A bằng hidro (xúc tác Pt) ở 200C thu được 5,4 gam hợp chất thơm G.

a. Tính hiệu suất của phản ứng tạo ra G.

b. Xác định công thức cấu tạo của các hợp chất A, B, D, G.

Hướng dẫn chấm

Câu 6

Nội dung

Điểm

Do số nguyên tử C gần bằng số nguyên tử H và khả năng hòa tan kém của A trong nước, tác dụng với H2 tạo ra hợp chất thơm G A là hợp chất thơm. A tác dụng được với NaOH => có chứa nhóm -OH thuộc phenol hoặc nhóm COOH và đều chỉ chứa một nhóm (do tạo sản phẩm chứa 1 nguyên tử Na). Ở điều kiện thường B tác dụng với dung dịch nước brom nên B là muối của phenol nhóm thế còn lại là CHO. Vậy công thức của A là HO-C6H4-CHO.

Phản ứng của A với H2 tạo HO-C6H4-CH2OH (G)

Theo lý thuyết, số gam G thu được là 6,1.124/122 = 6,2 gam

Hiệu suất tạo ra G = 5,4/6,2 = 0,871 hay 87,1%

Gọi sản phẩm của B với nước brom là HO-C6H4-nBrn-COOH ta có

80n/(138+79n) = 0,64 n =3.

Vậy công thức của D là HO-C6HBr3-COOH

Trong A các nhóm thế phải ở vị trí meta với nhau vì chỉ trường hợp này vòng benzen mới có 3 nguyên tử H bị thay thế bởi brom. Từ đó công thức cấu tạo của A, B, D, G lần lượt là

A B D G

0,5 điểm

0,5 điểm

1,0 điểm

Câu 7:

Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 4:5 vào dung dịch HNO3 20%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A và có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 thoát ra. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư thì có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra. Tỉ khối hơi của Z so với H2 là 20. Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa thu được lớn nhất là (m + 39,1) gam. Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn và lượng HNO3 ban đầu dùng dư 20% so với lượng cần thiết. Tính nồng độ % của muối Al(NO3)3 trong dung dịch A.

Hướng dẫn chấm

Câu 7

Nội dung

Điểm

Hỗn hợp Z gồm N2 và N2O có M = 40, đặt số mol tương ứng là a, b, ta có hệ:

a + b = 0,2 ; 28a + 44b = 8. Giải hệ ta a = 0,05, b= 0,15, từ đó ta có số mol NO = 0,1 mol.

Khi cho KOH vào dung dịch A tạo kết tủa lớn nhất gồm Mg(OH)2 và Al(OH)3, theo giả thiết nếu gọi 4x và 5x lần lượt là số mol của Mg và Al thì ta có tổng số mol OH trong kết tủa là 23x = 39,1:17 = 2,3. Vậy x = 0,1

tổng số mol electron do Mg và Al nhường ra = 2,3 mol

Mặt khác từ số mol khí trên thì số mol electron do HNO3 nhận = 2 mol

sản phẩm có NH4NO3 = 0,0375 mol

tổng số mol HNO3 đã dùng là: 2,3 + 0,05×2 + 0,15×2 + 0,1 + 0,0375×2 = 2,875 mol. Vì axit lấy dư 20% nên số mol HNO3 đã lấy là:

3,45 mol => khối lượng dung dịch HNO3 = 1086,75 gam

khối lượng dung dịch sau phản ứng = 1086,75 + 0,4×24 + 0,5×27 – 0,05×28 – 0,15×44 – 0,1×30 = 1098,85 gam; khối lượng Al(NO3)3 = 106,5 gam

C% = 106,5×100 :1098,85 = 9,69%.

0,5 điểm

0,5 điểm

1,0 điểm

Câu 8:

Hòa tan hết 10,24 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 bằng 200 ml dung dịch chứa H2SO4 0,5M và HNO3 2,5M thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol NO và a mol NO2 (không có sản phẩm khử khác). Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau.

– Phần một tác dụng với 500 ml dung dịch KOH 0,4M, thu được 5,35 gam một chất kết tủa.

– Phần hai tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa.

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m.

Hướng dẫn chấm

Câu 8

Nội dung

Điểm

Tổng số mol ion H+ = 0,7 mol; SO42- = 0,1 mol, NO3 = 0,5 mol

Sơ đồ phản ứng: Fe, Fe3O4 + H+ + NO3 Fe3+ + NO + NO2 + H2O

Giả sử hỗn hợp Fe và Fe3O4 chỉ gồm Fe và O có số mol tương ứng là x, y

Sơ đồ cho nhận electron:

Fe – 3e Fe3+

O +2e + 2H+ H2O

NO3 + 3e + 4H+ NO + 2H2O

NO3 + 1e + 2H+ NO2 + H2O

Bảo toàn e: 3x = 2y + 0,3 + a (1)

Khối lượng: 56x + 16y = 10,24 (2)

Từ trên ta có số mol H+ còn dư = 0,7 – 2y – 0,4 – 2a = 0,3 – 2y – 2a

Khi cho phần 1 tác dụng với 0,2 mol KOH, ta có

KOH + H+ H2O + K+

Fe3+ + 3OH Fe(OH)3

Tổng số mol OH = 0,15 –y – a + 0,05×3 = 0,2 y + a = 0,1 (3)

Giải hệ (1), (2), (3) ta được x = 0,16; y = 0,08; a = 0,02

Vậy khi cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào phần hai thì có các kết tủa là

Fe(OH)3 = 0,08 mol và BaSO4 = 0,05 mol m = 20,21 gam.

1,0 điểm

1,0 điểm

Câu 9:

Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M, thu được 2,688 lít khí H2. Sau khi kết thúc phản ứng, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M vào hỗn hợp rồi đun nóng, thu được hỗn hợp khí B và còn một phần chất rắn chưa tan (C). Sục khí B vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì xuất hiện 10 gam kết tủa. Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu được dung dịch D và 1,12 lít một chất khí duy nhất. Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính khối lượng các chất trong A và tính m. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng đều xẩy ra hoàn toàn.

Hướng dẫn chấm

Câu 9

Nội dung

Điểm

Gọi x, y, z, t lần lượt là số mol FeCO3, Fe, Cu, Al trong 20 gam X

Ta có: 116x + 56y + 64t + 27z = 20

PTPU với NaOH

Al + H2O + NaOH Na AlO2 + 1,5H2

Số mol H2 = 0,12 mol => Số mol NaOH dư = 0,04 mol

Vậy Al hết và t=0,08 mol

Hỗn hợp thu được gồm: dung dịch Na AlO2, NaOH và chất rắn FeCO3, Cu, Fe

Khi tác dụng với HCl

HCl + NaOH NaCl + H2O

4HCl + Na AlO2 AlCl3 + NaCl + 2H2O

2HCl + FeCO3 FeCl2 + CO2 + H2O

2HCl + Fe FeCl2 + H2

Khí B gồm H2 và CO2: tác dụng với Ca(OH)2

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

Từ các phản ứng trên ta có x = 0,1

Chất rắn C có Cu và có thể có Fe dư, không có FeCO3 vì tác dụng với HNO3 chỉ tạo một khí NO2 = 0,05 mol

+ TH1: Nếu Fe hết, C chỉ có Cu

Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

z = 0,025 mol

Kết hợp các Ptpu trên ta có y = 0,08286

t = 0,08

Tổng số mol HCl pư = 0,7257 < 0,74 . Vậy HCl còn dư và Fe hết là thõa mãn.

+TH2: Fe dư và chuyển hết thành Fe3+

Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Giải hệ ta có: x = 0,1; y = 0,1; z = 0,01, t = 0,08

mFeCO3=11,6 (gam), mFe=5,6 (gam), mCu=0,64 (gam), mAl= 2,16 (gam)

m=0,025*160+0,01*80= 4,8 (gam)??? m = 0,005.160 + 0,01.80 = 1,6 gam

0,5 điểm

0,5 điểm

0,5 điểm

0,5 điểm

Câu 10:

Hoà tan hoàn toàn 0,812 gam một mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 và 35% tạp chất trơ trong dung dịch H2SO4 (dư), thu được dung dịch X. Sục khí SO2 vào dung dịch X, thu được dung dịch Y. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 22,21 ml dung dịch KMnO4 0,1M. Mặt khác, hoà tan hết 1,218 gam mẫu quặng trên trong dung dịch H2SO4 (dư) rồi thêm dung dịch KMnO4 0,1M vào dung dịch thu được cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thì hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,1M.

a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

b. Tính thể tích SO­2 (đktc) đã dùng và thành phần phần trăm theo khối lượng của FeO, Fe2O3 có trong mẫu quặng.

Hướng dẫn chấm

Câu 10

Nội dung

Điểm

a.

Các phương trình phản ứng:

FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (1)

Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (2)

Fe2(SO4)3 + 2H2O + SO2 2FeSO4 + 2H2SO4 (3)

10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4K2SO4+ 8 H2O (4)

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 (5)

1,0 điểm

b.

Từ (1) và (4) ta có:

nFeO (trong 1,2180 gam) = = 5.= 5 . 0,10 . 15,26.10-3 = 7,63.10-3 (mol)

nFeO (trong 0,8120 gam) = 5,087.10-3 (mol)

mFeO (trong 0,8120 gam) = 72 . 5,087.10-3 = 0,3663 (g)

(trong 0,8120 gam) = 0,8120 . 0,65 – 0,3663 = 0,1615 (g)

(trong 0,8120 gam) = 1,01.10-3 (mol)

Tương tự, từ (3) và (5) ta có:

Trong đó: theo (3) thì số mol SO2(trong 0,8120 gam) = 1,01.10-3 (mol)

=

với: = nFeO (trong 0,8120 gam)(trong 0,8120 gam)

= (trong 0,8120 gam) (trong 0,8120 gam))

2.10-3 (mol).

Vậy: 3,01.10-3 (mol) = 22,4 . 3,01.10-3 = 0,0674 (lit)

% FeO = = 45,11 %

% Fe2O3 = 65 % – 45,11 % = 19,89 %

1,0 điểm

—————— HẾT—————–

 

O2 Education gửi các thầy cô link download file word đề và đáp án đề thi

De thi va dap an HSG Ha Tinh Hoa 12 nam hoc 20152016

 

Xem thêm

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

Polime

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *