Đề và đáp án HSG 10 -11

PHÒNG GD & ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
Đề chính thức NĂM HỌC 2010 -2011
MÔN: HÓA HỌC
THỜI GIAN : 150 PHÚT ( không kể thời gian phát đề)
Câu 1: (4 điểm)
Cho kim loại đồng tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
đặc , nóng được khí A, sắt tác
dụng với dung dịch HCl được khí B, nung CaCO
3
được khí C,nhiệt phân Cu(NO
3
)
2
thì
được khí D có màu nâu. Cho khí A tác dụng với dung dịch nước brom, khí B đi qua ống
đựng bột CuO nung nóng, khí C được sục vào dung dịch nước vôi trong dư và khí D cho
tác dụng với dung dịch NaOH.
Hãy xác định khí A, B, C, D và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 2: (3 điểm)
Nêu phương pháp tinh chế Cu trong quặng Cu có lẫn Fe, S và Ag.
Câu 3: (2 điểm)
Nung 3,1g muối natri cacbonat ngậm nước đến khi khối lượng không đổi được chất
rắn có khối lượng là 2,65g. Hãy xác định công thức của muối natri cacbonat ngậm nước.
Câu 4: (5 điểm)
Hòa tan 16,16 gamho64n hợp gồm sắt và một oxit sắt bằng dung dịch HCl dư, thu
được 0,896 lít khí (đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH,
sau đó nung nóng trong không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được kết tủa B.
Nung B ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi thu được 17,6 gam chất rắn.

a. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các chất trong hỗn hợp đầu.
b. Xác định công thức của oxit sắt.
Câu 5: (6 điểm)
Hỗn hợp A gồm ba chất M
2
CO
3
, MHCO
3
, MCl (M là kim loại kiềm). Hòa tan hoàn
toàn 30,15 gam A trong V ml dung dịch HCl 10,52% (có khối lượng riêng D = 1,05 g/ml)
dư, thu được dung dịch B và 5,6 lít khí CO
2
(ở đktc). Chia B thành 2 phần bằng nhau:
Cho phần một phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KOH 1M, thu được m gam
muối khan.
Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO
3
dư, thu được 50,225 gam kết
tủa.
a. Xác định tên kim loại M.
b. Tính thành phần phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A.
c. Tính giá trị của V và m.
(Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn)
ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC
NĂM HỌC 2010 – 2011
MÔN: HÓA HỌC
Câu 1: Cu + 2H
2
SO

4 đ,nóng
 CuSO
4
+ SO
2
+ H
2
O (0,5 đ)
(Khí A)
Fe + 2HCl  FeCl
2
+ H
2
 (0,5 đ)
(Khí B)
CaCO
3

to
CaO + CO
2
 (0,5 đ)
(Khí C)
2Cu(NO
3
)
2

to
2CuO

+ 4 NO
2
 + O
2
 (0,5 đ)
(Khí D: màu nâu)
SO
2
+ Br
2
+ H
2
O 2HBr + H
2
SO
4
(0,5 đ)
CuO + H
2

to
Cu + H
2
O (0,5 đ)
CO
2
+ Ca(OH)
2
dư  CaCO

3
+ H
2
O (0,5 đ)
2NO
2
+ 2NaOH  NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O (0,5 đ)
Câu 2: Hòa tan quặng trong dung dịch HCl, Fe tác dụng: (0,25 đ)
Fe+ 2HCl FeCl
2
+ H
2
 (0,25 đ)
Đốt quặng trong oxi để loại bỏ Cu tác dụng và loại bỏ S (0,25 đ)
2Cu + O
2
2CuO (0,25 đ)
S+ O
2
 SO
2
(0,25 đ)
Đem hòa tan hỗn hợp chất rắn gồm CuO và Ag bằng dung dịch HCl (0,25 đ)
Ag + HCl  không tác dụng

CuO + 2HCl CuCl
2
+ H
2
O (0,25 đ)
Lọc được Ag và dung dịch nước lọc, cho dung dịch NaOH vào dung dịch nước lọc,
thu được Cu(OH)
2
kết tủa. Lọc kết tủa,nhiệt phân kết tủa được CuO, khử CuO bằng H
2
thu
được Cu nguyên chất. (0, 5 đ)
CuCl
2
+ 2 NaOH  Cu(OH)
2
+2 NaCl (0,25 đ)
Cu(OH)
2

to
CuO + H
2
O (0,25 đ)
CuO+ H
2

to
Cu + H
2

O (0,25 đ)
Câu 3: Na
2
CO
3
.xH
2
O  Na
2
CO
3
m
H2O
= 3,1 -2,65 = 0,45 (g)
n
Na2CO3
= 2,65/106 =0,025 (mol); n
H2O
= 0,45/18 = 0,025 (mol) (1 đ)
Tỉ lệ mol: Na
2
CO
3
: H
2
O trong tinh thể là: 1:1 (0,5 đ)
Công thức muối ngậm nước là : Na
2
CO
3

.H
2
O (0,5 đ)
Câu 4: a.Fe + HCl  FeCl
2
+ H
2
(1) (0,25 đ)
0,04 mol 0,04 mol
Fe
x
O
y
+ 2yHCl x FeCl
2y/x
+ y H
2
O (2) (0,5 đ)
%m
Fe
= 13,86% (0,75 đ)
%m
FexOy
= 100 – 13,86 = 86,14 (%) (0,75 đ)
b. n
Fe2O3
= 17,6/160 =0,11 (0,25 đ)
2 FeFeCl
2
Fe(OH)

2
Fe(OH)
3
Fe
2
O
3
(1 đ)
0,04 mol 0,02 mol
2Fe
x
O
y
…Fe(OH)
3
 x Fe
2
O
3
(0,5 đ)
(0,18/x) mol 0,09 mol
Từ (1) và (2) ta có:
0,04.56 + (0,18/x) (56x +16y) = 16,16
=> x/y = 3/4 => CTPT oxit Fe
x
O
y
là Fe
3
O

4
(1 đ)
Câu 5: a. xác định tên kim loại:
M
2
CO
3
+ 2HCl 2MCl + CO
2
+ H
2
O (1) (0,25 đ)
MHCO
3
+ HCl  MCl + CO
2
+ H
2
O (2) (0,25 đ)
Dung dịch B: MCl, HCl dư
½ dung dịch B + KOH (3)
HCl + KOH  KCl + H
2
O (3) (0,25 đ)
½ dung dịch B + AgNO
3
HCl + AgNO
3
 AgCl + HNO
3

(4) (0,25 đ)
MCl + AgNO
3
 AgCl + MNO
3
(5) (0,25 đ)
n
CO2
=5,6/22,4 = 0,25 mol
n
AgCl
= 50,225/143,5 = 0,35 mol
n
KOH
= 0,1.1 = 0,1 mol (0,25 đ)
Gọi x,y,z lần lượt là số mol của M
2
CO
3
, MHCO
3
, MCl trong hỗn hợp A (với x,y,z >0)
Phương trình theo khối lượng của hỗn hợp A.
(2M +60)x + (M+61)y +(M+ 35,5)z = 30,15 (a) (0,25 đ)
Theo (3) : n
HCl dư
= n
KOH
= 0,1 mol (0,25 đ)
Theo (4) và (5): n

AgCl
= n
HCl dư
+ n
MCl
= 0,35 mol (0,25 đ)
n
MCl phản ứng
= 0,35 – 0,1 =0,25 mol (0,25 đ)
Từ (1) và (2):
n
MCl
= 2n
M2CO3
+ n
MHCO3
= 2x + y (b) (0,25 đ)
Phương trình theo tổng số mol MCl trong dung dịch B:
2x+ y + z = 0,25 .2 = 0,5 mol (c) (0,25 đ)
Từ (1) và (2) :n
CO2
= n
M2CO3
+ n
MHCO3
= x+ y (0,25 đ)
=> x+ y = 0,25 (d) (0,25 đ)
Từ (c) và (d): y = 0,25 –x; z = 0,25 – x
Thay y,z vào (a): (2M+ 60)x + (M+61) (0,25 – x) + (M + 35,5) (0,25 – x) =30,15 (0,25 đ)
0,5M – 36,5x = 6,025

=> x = (0,5m – 6,025)/36,5
Vì : 0<x<0,25 => 0 < ((0,5m – 6,025)/36,5 <0,25 (0,5 đ)
=>12,05 <M< 30,3
Vì M là kim loại kiềm  M= 23. Vậy kim loại m là nattri. (0,5 đ)
b. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất
Thay M = 23  x = 0,15 mol
y =z = 0,1 mol
%m
Na2CO3
= ((0,15.106)/30,15).100% = 52,74%
%m
NaHCO3
= ((0,1.84)/30,15).100% = 27,86%
%m
NaCl
= 100% - (52,74 + 27,86)% = 19,4% (0,75 đ)
3. Xác định m và V
Tính m: m = m
KCl
+ m
NaCl

n
NaCl
= (2x+ y + z)/ 2 = 0,25 mol => m
NaCl
= 0,25.58,5 = 14,625 g
n
KCl
= n

KOH
=0,1 mol => m
KCl
= 0,1 .74,5 =7,45 g
=> m = 14,625 + 7,45 = 22,075 g (0,5 đ)
Tính V:
Theo (1),(2),(3): n
HCl
=2n
Na2CO3
+ n
NaHCO3
+ 2n
KOH
= 2x + y+ 0,2 = 2.0,15 + 0,1 + 0,2 = 0,6 mol
V= (n.M.100)/(C5.D) = (0,6.36,5.100)/(10,52.1,05)= 198,26ml (0,5 đ)