Nguyễn Đình Hành http://dhanhcs.violet.vn email: n.dhanh@yahoo.com.vn ĐỀ THI HSG HUYỆN AN NHƠN (Bình Định) Năm học: 2009-2010 Câu 1: (2 điểm) Cho biết hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng khi thực hiện các thí nghiệm sau: a. Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO 2 b. Sục khí CO 2 từ từ đến dư vào dung dịch Na 2 ZnO 2 c. Cho từ từ đến dư dung dịch AlCl 3 vào dung dịch NaOH Câu 2: (4 điểm) 1. a. Hãy xác định công thức của hợp chất khí A biết: - A là hợp chất của lưu huỳnh chứa 50% Oxi - 1 gam khí A chiếm thể tích 0,35 lít khí (đktc) b. Hòa tan 12,8 gam hợp chất A vào 300ml dung dịch NaOH 1,2M. Hãy cho biết muối nào thu được sau phản ứng. Tính nồng độ mol của muối. (Giả thiết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) 2. Cho H 2 SO 4 loãng, dư tác dụng lên 6,659 gam hỗn hợp hai kim loại A và B đều hóa trị II thu được 0,1mol khí, đồng thời khối lượng giảm 6,5gam. Hòa tan bã rắn còn lại bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được 0,16gam SO 2 . Xác định tên kim loại A, B và thành phần khối lượng mỗi kim loại. Câu 3: (4 điểm) 1. Một hỗn hợp bột Fe, Cu vào bình chứa 200ml dung dịch H 2 SO 4 loãng dư thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc), dung dịch A và một chất không tan B. Để oxi hóa hỗn hợp các sản phẩm còn trong bình, người ta phải cho thêm vào đó 10,1 gam KNO 3 . Sau khi phản ứng xảy ra người ta thu được một khí không màu hóa nâu ngoài không khí và một dung dịch C. Để trung hòa lượng axit dư trong dung dịch người ta cần 200ml dung dịch NaOH 1M. a. Tính khối lượng hỗn hợp kim loại. b. Tính nồng độ M dung dịch H 2 SO 4 . 2. Hòa tan hoàn toàn 1,805 gam một hỗn hợp gồm Fe và một kim loại A có hóa trị n duy nhất bằng dung dịch HCl thu được 1,064 lít khí H 2 , còn khi hòa tan 1,805 gam hỗn hợp trên bằng dung dịch HNO 3 loãng dư thu được 0,896 lít khí NO duy nhất. Xác định kim loại A và % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp (biết các thể tích khí đo ở đktc) Câu 4: (4 điểm) 1. Trộn 200ml dung dịch HCl (dung dịch A) với 300ml dung dịch HCl (dung dịch B) thì được 500ml dung dịch mới (dung dịch C). Lấy 1/5 thể tích dung dịch C cho tác dụng với AgNO 3 dư thì thu được 11,48gam kết tủa. a. Tính nồng độ M của dung dịch C. b. Tính nồng độ M của dung dịch A và dung dịch B. Biết nồng độ M của dung dịch A lớn gấp 2,5 lần nồng độ M của dung dịch B. 2. Dùng dung dịch NaOH dư hòa tan hoàn toàn 5,94 gam Al thu được khí A. Khí B thu được bằng cách lấy axit HCl đặc, dư hòa tan hết 1,896gam KMnO 4 . Nhiệt phân hoàn toàn 12,25gam KClO 3 có xúc tác thu được khí C. Cho A, B, C vào một bình kín rồi đốt cháy để các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau đó bình được làm lạnh để ngưng tụ hết hơi nước và giả sử các chất tan hết vào nước thu được dung dịch D. Tính nồng độ % của D. Câu 5: (3 điểm): Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp MgCl 2 , FeCl 3 , CuCl 2 vào nước ta thu được dung dịch A. Cho từ từ từng dòng khí H 2 S sục vào A cho đến dư thì được kết tủa tạo ra và nhỏ hơn 2,51 lần kết tủa tạo ra khi ch dung dịch Na 2 S dư vào dung dịch A. Nếu thay FeCl 3 trong A bằng FeCl 2 với khối lượng như nhau thì tỉ lệ khối lượng kết tủa là 3,36. Xác định phần trăm khối lượng mỗi muối trong A. Câu 6: (3 điểm): Hòa tan hoàn toàn 1,94 gam hỗn hợp gồm bột của ba kim loại X, Y, Z trong axit nitric đặc, nguội, dư thu được 0,448 lít khí màu nâu duy nhất (đktc); 0,54 gam kim loại Y và dung dịch E. Nhúng thanh kim loại X vào dung dịch E, sau khi loại hết axit dư cho đến khi chỉ còn một muối duy nhất trong dung dịch thì thanh kim loại tăng 0,76 gam. Lượng kim loại Y nói trên phản ứng vừa đủ với 0,672 lít khí clo (đktc). Biết kim loại X có hóa trị (II), kim loại Z có hóa trị (I), trong hỗn hợp kim loại Z có số mol = ½ số mol Y. Xác định tên ba kim loại X, Y, Z. 1 Nguyễn Đình Hành http://dhanhcs.violet.vn email: n.dhanh@yahoo.com.vn HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG HUYỆN AN NHƠN – BÌNH ĐỊNH Năm học 2009-2010 ( Người giải: Nguyễn Đình Hành ) Câu 1: a) Xuất hiện kết tủa trắng keo, tan dần khi HCl dư HCl + H 2 O + NaAlO 2 → NaCl + Al(OH) 3 ↓ 3HCl ( dư) + Al(OH) 3 → AlCl 3 + 3H 2 O b) Xuất hiện kết tủa trắng không tan khi sục CO 2 dư 2CO 2 + 2H 2 O + Na 2 ZnO 2 → 2NaHCO 3 + Zn(OH) 2 ↓ c) Ban đầu không có kết tủa; sau đó xuất hiện kết tủa trắng keo không tan trong AlCl 3 dư : AlCl 3 + 4NaOH → 3NaCl + NaAlO 2 + 2H 2 O 3NaAlO 2 + AlCl 3 + 6H 2 O → 3NaCl + 4Al(OH) 3 ↓ Câu 2: 1- a M A = 22 4 64 0 35 , , = Vì M = 64 mà hợp chất có 50% O ( 32g) và lại có S nên không có nguyên tố nào khác. Đặt CTTQ của A dạng: S x O y Ta có: 32 16 64 0 64 50 50 100 x y ,= = = giải ra x = 1 ; y = 2 ( SO 2 ) b) 2 0 2 SO n ,= ; 0 36 NaOH n ,= Đặt T = 2 0 36 1 8 0 2 NaOH SO n , 9 , ( töùc: ) n , 5 = = ⇒ phản ứng tạo hỗn hợp 2 muối 5SO 2 + 9NaOH → NaHSO 3 + 4Na 2 SO 3 + 4H 2 O 0,2 → 0,04 0,16 (mol) 3 0 04 0 13 0 3 M , C (NaHSO ) , (M) , = = ; 2 3 0 16 0 53 0 3 M , C (Na SO ) , (M) , = = 2- Khối lượng kim loại giảm 6,5 gam ⇒ số mol KL pư là 6,5 gam. Sau phản ứng còn bã rắn nên có một kim loại không phản ứng ( vì axit dư nếu có phản ứng thì KL phải hết) Giả sử kim loại phản ứng là A. A + H 2 SO 4 → ASO 4 + H 2 ↑ 0,1 0,1 ( mol) 65 A 6,5 M ( Zn) 0,1 = = B + 2H 2 SO 4 → BSO 4 + 2H 2 O + SO 2 ↑ 0,0025 0 16 64 , (mol) 6 659 6 5 64 0 0025 B , , M ( Cu) , − = = 6 5 100 97 6 6 659 Zn , %m % , % , = × = ; 100 97 6 2 4 Cu %m % , % , %= − = Câu 3: 1) Số mol H 2 = 0,1 mol Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ↑ 0,1 0,1 0,1 (mol) Dung dịch A : 4 2 4 FeSO H SO (dö)    2 Nguyễn Đình Hành http://dhanhcs.violet.vn email: n.dhanh@yahoo.com.vn Phản ứng của hỗn hợp còn lại trong ống nghiệm với KNO 3 4H 2 SO 4 + 8KNO 3 + 3Cu → 4K 2 SO 4 + 3Cu(NO 3 ) 2 + 4H 2 O + 2NO ↑ 0,05 ←0,1 0,0375 (mol) Phản ứng trung hòa axit dư: H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O 0,1 ← 0,2 (mol) 0 1 56 0 0375 64 8 KL m ( , ) ( , ) (gam)= × + × = 2 4 0 1 0 05 0 1 1 25 0 2 M , , , C (H SO ) , (M) , + + = = 2) TN1: số mol H 2 = 0,0475 2A + 2nHCl → 2ACl n + nH 2 ↑ a 2 an (mol) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ b b (mol) Ta có: 2 an + b = 0,0475 ⇔ an + 2b = 0,095 (1) TN2: số mol NO = 0,04 3A + 4nHNO 3 → 3A (NO 3 ) n + 2n H 2 O + nNO ↑ a 3 an (mol) Fe + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 O + NO ↑ b b (mol) Ta có: 3 an + b = 0,04 ⇔ an + 3b = 0,12 (2) Giải hệ (1) và (2) được: b = 0,025 ; an = 0,045 ⇒ a = 0 045, n 1 805 0 025 56 9 0 045 A , ( , ) M n , n − × = = Chỉ có n = 3 , M A = 27 là thỏa mãn ( Al) Tính được 77 56 Fe %m , %= ; 22 44 Cu %m , %= Câu 4: 1) a) Nếu toàn bộ lượng dung dịch C tác dụng với AgNO 3 thì KT m = 11,48 × 5 = 57,4 gam AgNO 3 + HCl → AgCl ↓ + HNO 3 57 4 0 4 143 5 HCl AgCl , n n , (mol) , = = = C M ( dung dịch C) = 0 4 0 8 0 2 0 3 , , (M) , , = + b) Đặt C M ( dd B) = x (M) ⇒ C M ( dung dịch A) = 2,5x (M) Ta có: 0,3x + 0,2× 2,5x = 0,4 giải ra x = 0,5 (M) C M (dd B) = 0,5 (M) ; C M ( dd A) = 2,5 × 0,5 = 1,25 (M) 2) số mol Al = 0,22 ; số mol KMnO 4 = 0,012 ; số mol KClO 3 = 0,1 2Al + 2 NaOH + 2 H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ 0,22 → 0,33 (mol) 3 Nguyễn Đình Hành http://dhanhcs.violet.vn email: n.dhanh@yahoo.com.vn KMnO 4 + 8HCl → KCl + MnCl 2 + 4H 2 O + 5 2 Cl 2 ↑ 0,012→ 0,03 (mol) 2KClO 3 0 t → 2KCl + 3O 2 ↑ 0,1→ 0,15 (mol) Hỗn hợp khí gồm 2 2 2 : : : H 0,33 (mol) Cl 0,03 mol O 0,15 mol      Các phản ứng khi đốt nóng hỗn hợp khí: H 2 + Cl 2 0 t → 2HCl 0,03 0,03 0,06 (mol) 2H 2 + O 2 0 t → 2H 2 O Bđ: 0,3 0,15 0 (mol) Tpư: 0,3 0,15 0,3 Spư: 0 0 0,3 0 3 18 0 06 36 5 7 5 dd m ( , ) , , ) , (g)= × + × = C%(dd HCl) = 0 06 36 5 100 28 85 7 5 , , % , % , × × = Câu 5: * Nếu hỗn hợp A chỉ có các muối: CuCl 2 , FeCl 3 , MgCl 2 TN1: Phản ứng của A với H 2 S CuCl 2 + H 2 S → CuS ↓ + 2HCl (1) 2FeCl 3 + H 2 S → S ↓ + 2FeCl 2 + 2HCl (2) TN2: Phản ứng của A với Na 2 S dư CuCl 2 + Na 2 S → CuS ↓ + 2NaCl (1) 2FeCl 3 + 3Na 2 S → 2FeS ↓ + S ↓ + 6NaCl (2) ( do Na 2 S dư) MgCl 2 + Na 2 S → MgS ↓ + 2NaCl (3) * Nếu hỗn hợp A có các muối: CuCl 2 , FeCl 2 , MgCl 2 ( khối lượng không đổi ) TN3: Phản ứng của A với H 2 S CuCl 2 + H 2 S → CuS ↓ + 2HCl TN4: Phản ứng của A với Na 2 S CuCl 2 + Na 2 S → CuS ↓ + 2NaCl FeCl 2 + Na 2 S → FeS ↓ + 2NaCl MgCl 2 + Na 2 S → MgS ↓ + 2NaCl Gọi a,b,c lần lượt là số mol của CuCl 2 , FeCl 3 , MgCl 2 Số mol FeCl 2 thay vào A là 162 5 127 , b KT1: (96a + 16b) (gam) KT2: (96a + 16b + 88b + 56c = 96a + 104b + 56c ) (gam) KT3: 96a (gam) KT4: 96a + 88× 162 5 127 , b + 56c = (96a + 112,6b + 56c ) (gam) Giả sử a = 1 (mol) thì ta có: 104 56 96 2 51 16 96 b c , b + + = + ⇔ 63,84b + 56c = 144,96 (1) 4 Nguyễn Đình Hành http://dhanhcs.violet.vn email: n.dhanh@yahoo.com.vn 112 6 56 96 3 36 96 , b c , + + = ⇔ 112,6b + 56c = 226,56 (2) Giải hệ (1) và (2) ta được: b = 1,67 (mol) ; c = 0,68 (mol) Từ đây tính được thành phần % khối lượng các chất trong hỗn hợp muối ban đầu 2 CuCl %m = 28,66% ; 3 FeCl %m = 57,64% ; 2 MgCl %m = 13,72% ( Nếu là HS bậc THPT thì có thể giải theo phương pháp electron kết hợp với pp tự chọn lượng chất để giải câu 5. Đối với HS bậc THCS thì không nên dùng phương pháp electron) Câu 6: Theo đề ta thấy Y không tác dụng với HNO 3 đặc nguội. Y m = 0,54 gam ; 2 0 03 Cl n ,= TN1: 2Y + yCl 2 → 2YCl y 0 06, y 0,03 (mol) 0 54 9 0 06 Y , M y , / y = = ; chỉ có y =3 ; M = 27 là thỏa mãn ( Y là nhôm Al ) 1 1 0 06 0 01 2 2 3 Z Al , n n ,= = × = TN2: Z + 2HNO 3 → ZNO 3 + H 2 O + NO 2 ↑ 0,01→ 0,01 0,01 (mol) X + 4HNO 3 → X(NO 3 ) 2 + 2H 2 O + 2NO 2 ↑ x 2x Ta có : 0,01 + 2x = 0,02 giải ra được x = 0,005 (mol) TN3: phản ứng của kim loại X với dung dịch E X + 2ZNO 3 → X(NO 3 ) 2 + 2Z 0,005 0,1 0,1 (mol) Theo đề ta có: 0,01Z + 0,005X = 1,94 – 0,54 = 1,4 (1) 0,1Z – 0,005X = 0,76 (2) Giải hệ (1) và (2) được : X = 64 (Cu) và Z = 108 ( Ag) Vậy các kim loại X,Y,Z lần lượt là Cu, Al, Ag Các thầy cô giáo và các em học sinh hãy giải theo cách của mình và chia sẻ với tôi tại email: n.dhanh@yahoo.com.vn Xin chân thành cảm ơn! 5 . http://dhanhcs.violet.vn email: n.dhanh@yahoo.com.vn HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG HUYỆN AN NHƠN – BÌNH ĐỊNH Năm học 2009-2010 ( Người giải: Nguyễn Đình Hành ) Câu 1: a) Xuất hiện kết tủa trắng keo, tan. Nguyễn Đình Hành http://dhanhcs.violet.vn email: n.dhanh@yahoo.com.vn ĐỀ THI HSG HUYỆN AN NHƠN (Bình Định) Năm học: 2009-2010 Câu 1: (2 điểm) Cho biết. 2 an (mol) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ b b (mol) Ta có: 2 an + b = 0,0475 ⇔ an + 2b = 0,095 (1) TN2: số mol NO = 0,04 3A + 4nHNO 3 → 3A (NO 3 ) n + 2n H 2 O + nNO ↑ a 3 an (mol) Fe