HDC HSG BT 2015 2016

PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HĨA HỌC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC CƠ SỞ
CẤP QUẬN - NĂM HỌC: 2015-2016

Câu 1: (5,0 điểm) Cho hỗn hợp gồm Zn, Fe tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm AgNO 3 và
Cu(NO3)2 ta được dung dịch B (chứa hai muối) và chất rắn D (gồm 3 kim loại). Cho D tác dụng
với dung dịch HCl dư thấy có khí thốt ra.
a. Xác định thành phần của B và D. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng.
b. Người ta lấy một kim loại trong D đem nung nóng trong khơng khí một thời gian rồi lấy
sản phẩm thu được cho tác dụng với dung dịch H 2SO4 đậm đặc, đun nóng thì thu được dung dịch
X, khí Y. Cho Y tác dụng với dung dịch KOH ta được dung dịch Z, Z vừa tác dụng với dung dịch
NaOH, vừa tác dụng với dung dịch BaCl 2. Cho X tác dụng với dung dịch KOH ta được kết tủa T
màu xanh. Hãy xác định X, Y, Z, T và viết các phương trình hóa học của các phản ứng.
Bài
Bài
1.1

Hướng dẫn chấm
a. Các phản ứng xảy ra theo thứ tự như sau:

Điểm

(1)Zn + 2AgNO3 
→ Zn(NO3)2 + 2Ag ↓

0,25 đ

(2) Zn + Cu(NO3)2 
→ Cu(NO3)2 + 2Ag ↓

0,25 đ
Nếu trong phản ứng (1) hoặc (2) Zn hết thì Fe tiếp tục phản ứng với AgNO 3
0,25 đ
hoặc với Cu(NO3)2.
(3)Fe+ 2AgNO3 
→ F e(NO3)2 + 2Ag ↓
0,25 đ
(4) Fe+ Cu(NO3)2 
→ Fe(NO3)2 + 2Ag ↓
Do tính khử của Zn>Fe, sau khi kết thúc phản ứng thu được 3 kim loại ⇒ Rắn
D chứa 3 kim loại là Fe (dư), Cu, Ag.
Cho D tác dụng với dung dịch HCl, chỉ có Fe phản ứng.
(5) Fe + 2HCl 
→ FeCl 2 + H2 ↑
Do sau phản ứng Fe dư, nên AgNO3 và Cu(NO3)2 phải hết. Vậy 2 muối trong
dung dịch B gồm: Zn(NO3)2, Fe(NO3)2.
b. Rắn D gồm 3 kim loại: Fe (dư), Cu, Ag. X tác dụng với dung dịch KOH tạo
được kết tủa màu xanh ⇒ Kim loại trong D đem nung là Cu.
to
(6) 2Cu + O 2 
→ 2CuO
Do nung trong khơng khí thu được chất rắn cho tác dụng với dung dịch H 2SO4
đặc có tạo khí ⇒ Sau khi nung còn Cu dư.
(7) Cu + 2H2SO4 
→ CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O

0,25 đ

(8) CuO + H2SO4 
→ CuSO4 + H2O

Vậy khí Y là SO2. Dung dịch X gồm: CuSO4, H2SO4 dư.
Cho Y (SO2) tác dụng với dung dịch KOH ta được dung dịch Z, Z vừa tác
dụng với dung dịch NaOH, vừa tác dụng với dung dịch BaCl 2 ⇒ Dung dịch Z
phải chứa hỗn hợp muối là K2SO3 và KHSO3.
(9) SO 2 + 2KOH 
→ K 2SO3 + H 2O

0,25 đ
0,25 đ

(10) SO 2 + KOH 
→ KHSO3

0,25 đ

(11) 2KHSO3 + 2NaOH 
→ Na 2SO3 + K 2SO 3 + 2H 2O

0,25 đ
0,25 đ

(12) K 2SO3 + BaCl 2 
→ BaSO3 ↓ +2KCl
Trang 1/5

0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ

0,25 đ
0,25 đ

0,25 đ
0,25 đ


Cho X tác dụng với dung dịch KOH ta được kết tủa T màu xanh.
(13) CuSO 4 + 2KOH 
→ Cu(OH) 2 ↓ + K 2SO 4

0,25 đ

Bài 2: (5,0 điểm)
2.1. (2,0 điểm) Hòa tan Fe3O4 trong lượng dư dung dịch H2SO4 loãng, thu được dung dịch X.
Chia dung dịch X thành 04 mẫu thử riêng biệt. Cho lần lượt với Cu, Br 2, MgSO4, Al vào các mẫu
thử của dung dịch X. Hãy viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (nếu có).
2.2. (3,0 điểm) Cho 0,1 mol O2 tác dụng hết với 14,4 gam kim loại R (hóa trị khơng đổi), thu
được chất rắn X. Hịa tan tồn bộ X bằng dung dịch HCl dư, thu được 13,44 lít H 2 (đktc). Hãy xác
định kim loại R.
Bài

Bài
2.1

Bài
2.2

Hướng dẫn chấm
Hòa tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng, dư.

Fe3O4 + 4H2SO4 
→ FeSO4 + Fe2(SO4 )3 + 4H2O
Dung dịch X gồm: FeSO4, Fe2(SO4)3, H2SO4 dư.
Khi cho Cu vào X xảy ra phản ứng.
Cu + Fe2(SO4 )3 
→ 2FeSO4 + CuSO4
Khi cho Br2 vào X xảy ra phản ứng.
3Br2 + 6FeSO4 
→ 2Fe2(SO4 )3 + 2FeBr3
Khi cho MgSO4 vào X không xảy ra phản ứng.
Khi cho Al vào X xảy ra các phản ứng.
2Al + 3Fe2(SO4)3 
→ 2FeSO4 + Al 2(SO4 )3

Điểm
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ

2Al + 3H2SO4 
→ Al 2(SO4 )3 + 3H2 ↑
Nếu Al dư thì tiếp tục xảy ra phản ứng sau.
2Al + 3FeSO4 
→ FeSO4 + Al 2(SO4)3
Nung R trong O2.
4R + nO2 
→ 2R 2On

0,25 đ

0,4
0,2
¬
 0,1 
→
(mol)
n
n
R
Rắn X gồm 
R2On

0,5 đ

0,25 đ

0,25 đ

Hòa tan rắn X vào dung dịch HCl dư.
13,44
nHCl =
= 0,6mol.
22,4
2R + 2nHCl 
→ 2RC l n + nH2 ↑

0,25 đ

1,2
¬
 0,6 (mol)
n
R 2On + 2nHCl 
→ 2RC l n + nH2O

0,5 đ

1,2
¬
 0,6 (mol)
n
Ta có phương trình khối lượng kim loại.
 1,2 0,4 
 n + n ữì M R = 14,4


M R = 9n

0,5 đ

Trang 2/5

0,5 đ
0,25 đ


Với n = 3⇒ M R = 27. Vậy kim loại là Al.

0,25 đ

Bài 3: (3,5 điểm) Chia 17,8 gam hỗn hợp hai kim loại Mg và Zn thành hai phần bằng nhau.
Phần 1: Cho tác dụng với 200 ml dung dịch H2SO4 aM thì thu được 3,36 lít H2 (đktc).
Phần 2: Cho tác dụng với 300 ml dung dịch H2SO4 aM thì thu được 4,48 lít H2 (đktc).
Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn.
Hãy tính thành phần phần trăm của mỗi kim loại và xác định giá trị ca a.
Bi

Bi 3

Hng dn chm
im
17,8
3,36
4,48
m hỗn hợ p ở mỗi phÇn =
= 8,9gam; nH2 ë phÇn1=
= 0,15 mol;nH2 ë phÇn 2=
= 0,2 mol.
0,25 đ
2
22,4
22,4
Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Zn ở mỗi phần.
Ta có phương trình khối lượng: 24x + 65y = 8,9 (1)
0,25 đ
Qua 2 thí nghiệm ta thấy: Số mol H 2SO4 ở phần 2 gấp 1,5 lần số mol H 2SO4 ở
phần 1 trong khi số mol H2 thu được ở phần 2 chỉ gấp 1,33 lần số mol H 2 ở 0,5 đ

phần 1 ⇒ Ở phần 1 kim loại chưa tan hết, ở phần 2 H2SO4 dư.
Để xác định số mol mỗi kim loại ta phải dựa vào thí nghiệm ở phần 2.
0,25 đ
Mg + H2SO4 
→ MgSO4 + H2 ↑
0,25 đ
x 
→ x
x
x (mol)
Zn + H2SO4 
→ ZnSO4 + H2 ↑
y 
→ y
y
y (mol)
Phương trình số mol H2: x + y = 0,2 (2)
Giải (1) và (2) ta được: x = 0,1;y = 0,1.
0,1× 24
%mMg =
× 100 = 26.966%
8,9
%mZn = 100− %mMg = 100 − 26.966 = 73,034%

0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ

Để xác định giá trị của a, ta tính số mol H 2SO4 dựa vào thí nghiệm ở phần 1
0,25 đ
(tính theo H2)
nH2SO4 = nH2 (ë phÇn 1) =0,15 mol.
0,25 đ
0,15
a = CM (H2SO4 ) =
= 0,75mol.
0,25 đ
0,2
Bài 4: (3,0 điểm) Trộn 11,2 gam Fe và 4 gam bột S, đem nung nóng trong điều kiện khơng có
khơng khí thu được hỗn hợp rắn A (hiệu suất phản ứng đạt 80%). Cho rắn A vào 500 ml dung dịch
HCl 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn tồn thu được dung dịch B, V lít (đktc) khí và m gam chất
rắn khơng tan.
a. Tính các giá trị V và m. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
b. Tính nồng độ mol/lít các chất trong dung dịch B. Giả sử thể tích dung dịch thay đổi không
đáng kể.
Hướng dẫn chấm
11,2
4
= 0,2 mol; nS =
= 0,125 mol.; nHCl = 0,5× 1= 0,5 mol.
a. nFe =
56
32
Phương trình phản ứng.
to
Fe
+
S 

→ FeS
Trang 3/5

Điểm
0,25đ
0,25đ


Phản ứng theo tỉ lệ mol 1:1 nên sản phẩm tính theo S.
80
= 0,1mol.
Số mol S tham gia phản ứng: nS = 0,125×
0,25đ
100
to
Fe
+
S 
→ FeS
0,25đ
T : 0,2
0,125
(mol)
S: 0,1
0,025
0,1 (mol)
Cho hỗn hợp sau phản ứng vào dung dịch HCl xảy ra các phản ứng (S không tác dụng
0,25đ
HCl).
Fe + 2HCl 

→ FeCl 2 + H2 ↑
0,25đ
0,1
→ 0,2
0,1
0,1
FeS

+ 2HCl 
→ FeCl 2 + H2S ↑

0,1
→ 0,2

0,1
0,1
Thể tích khí thu được : V = VH2 + VH2S = (0,1+ 0,1) × 22,4 = 4,48 lít.
Chất rắn khơng tan là S: mS = 0,025× 32 = 0,8gam.
0,2mol.
FeCl 2
b. Trong 500 ml dung dịch sau phản ứng gồm: 
HCl (0,5− 0,4) = 0,1mol.
0,1
CM(HCl) =
= 0,2M
0,5
0,2
CM(FeCl2 ) =
= 0,4M
0,5

0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ

Bài 5: (3,5 điểm) Nung m gam sắt trong khơng khí một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp X gồm
Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 (số mol của FeO bằng với số mol Fe2O3). Cho hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn
với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng thì thu được 3,36 lít (đktc) khí SO 2 (sản phẩm khử
duy nhất). Hãy xác định giá trị m và tính khối lượng muối có trong dung dịch sau phản ứng.
Bài
Hướng dẫn chấm
Bài 5 Nung Fe trong oxi xảy ra các phản ứng.
to
2Fe + O 2 
→ 2FeO

Điểm
0,25 đ

o

t
4Fe + 3O 2 
→ 2Fe 2O3

0,25 đ

o

t
0,25 đ
3Fe + 2O 2 
→ Fe3O 4
Do trong hỗn hợp số mol của FeO bằng với số mol Fe 2O3 ⇒ Ta có thể qui đổi
hỗn hợp về thành hai chất là Fe và Fe3O4.
a (mol)
Fe
12 gam hỗn hợp X 
0,25 đ
Fe3O 4 b (mol)

Ta có phương trình khối lượng hỗn hợp: 56a + 232b = 12 (1)
0,25 đ
Khi cho hỗn hợp tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng thì
xảy ra 2 phản ứng.
to
0,5 đ
2Fe+ 6H SO

→ Fe (SO ) + 3SO +6H O
2

a

4(đ
ặ
c)

2




0,5a

4 3

2

1,5a

Trang 4/5

2

(mol)


o

t
2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc)
3Fe2(SO4 )3 + SO2 +10H2O

b

1,5b

0,5b
3,36
(2)
Phng trình số mol SO2: 1,5a + 0,5b =
22, 4
Giải (1) và (2) ta được: a = 0,09; b = 0,03.
Theo nh lut bo ton nguyờn t ta cú:
nFe(ban đầu) =nFe (trong hỗn hợ p) +3nFe3O4 (trong hỗn hợ p)

(mol)

= 0,09+ 3× 0,03 = 0,18 mol.
Giá trị m: m = 0,18× 56 = 10,08 gam.
Khối lượng muối có trong dung dịch.
mFe2 (SO4 )3 = 400× (0,5a + 1,5b) = 400× (0,5× 0,09 + 1,5× 0,03) = 36gam.
------HẾT------

Trang 5/5

0,5 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ