Hãy viết các phương trình hóa học điều chế phân lân Supephotphat kép

(1)

SỞ GD& ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ THI KSCL ĐỘI TUYỂN HSG LẦN 1, NĂM HỌC 2017-2018

( Đề thi gồm 2 trang ) Môn : HÓA HỌC, Lớp: 11

Thời gian làm bài : 180 phút, không kể thời gian phát đề

Câu 1: (1 điểm )

a. Từ nguyên liệu chính gồm: quặng photphorit Ca3(PO4)2, pirit sắt FeS2, không khí và nước. Hãy viết các phương trình hóa học điều chế phân lân Supephotphat kép.

b. Hình vẽ bên cạnh có thể dùng để điều chế chất khí nào (trong PTN) trong số các khí sau: Cl2, NH3, SO2, C2H4. A, B có thể là chất nào, viết PTHH xảy ra.

Câu 2: (1 điểm )

Cho sơ đồ các phương trình phản ứng:

(1) (A) + HCl  (A1) + (A2) + H2O (2) (A1) + NaOH  (A3) + (X4) (3) (A1) + Cl2  (A5)

(4) (A3) + H2O + O2  (A6) (5) (A2) + Ba(OH)2  (A7)

(6) (A7) +NaOH  (A8) + (A9) + … (7) (A8) + HCl  (A2) +…

(8) (A5) + (A9) + H2O  (A4)+ …

Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết các chất A, A1,…, A9. Câu 3: (1 điểm )

Hãy viết phương trình phản ứng có thể xẩy ra : a. Cho ure vào dung dịch Na2CO3.

b. Cho từ từ đến dư dung dịch Na2CO3 vào dung dịch Al2(SO4)3. c. Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với H2S

d. Cho dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với dung dịch K2S e. Cho Al4C3 vào dung dịch Ca(OH)2

Câu 4: (1 điểm )

Chỉ dùng thêm phương pháp đun nóng, hãy nêu cách phân biệt các dung dịch mất nhãn chứa từng chất sau: NaHSO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2.

Câu 5: (1 điểm )

Tiến hành thí nghiệm:

Hai bình (a) và (b) với thể tích bằng nhau chứa không khí dư, úp ngược trong chậu đựng dung dịch NaOH dư, trong mỗi bình có 1 bát sứ nhỏ. Bình (a) đựng 1 gam pentan (hình a) và bình (b) đựng 1gam hexan (hình b). Đốt cháy hoàn toàn 2 chất trong các bình (a) và (b). Giải thích hiện tượng quan sát được.

(2)

Câu 6: ( 1 điểm )

Cho dung dịch X : K⁺, NH4+, CO32-, SO42-. Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau.

Cho phần 1 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, đun nóng thấy tách ra 6,45 gam kết tủa và thoát ra 672 ml (đktc) khí. Cho phần 2 tác dụng với axit HNO3 dư thì thấy có 336 ml (đktc) khí bay ra.

a. Tính tổng lượng muối tan trong dung dịch X.

b. Sục 224ml (đktc) khí SO2 vào một nửa dung dịch X ở trên thì thu được dung dịch Y.

Trộn Y với dung dịch BaCl2 dư sẽ tách ra bao nhiêu gam kết tủa ? Câu 7 : ( 1điểm )

Một dung dịch X gồm FeSO4, H2SO4 và MSO4. Trung hòa 200 ml dung dịch X cần 20 ml dung dịch Y gồm BaCl2 0,4M và NaOH 0,5M, thêm tiếp 130 ml dung dịch Y vào hỗn hợp sản phẩm, thu được kết tủa A và dung dịch B. Nung kết tủa A trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 10,155 gam chất rắn. Để trung hòa dung dịch B phải dùng 20 ml dung dịch HCl 0,25M.

a. Xác định kim loại M. Biết hidroxit của M không tan, không có tính lưỡng tính.

b. Xác định nồng độ mol/l của các chất tan trong dung dịch X.

Câu 8 : (1 điểm)

Trộn CuO với một oxit của kim loại M (M có hóa trị II không đổi) theo tỉ lệ mol tương ứng là 1:2 được hỗn hợp A. Dẫn một luồng khí CO dư đi qua 3,6 gam A nung nóng đến phản ứng hoàn toàn, thu được hỗn hợp B. Để hòa tan hết B cần 60 ml dung dịch HNO3 2,5M, thu được dung dịch (chỉ chứa chất tan là muối nitrat của kim loại) và V lít khí NO duy nhất (đktc). Xác định kim loại M và tính V.

Câu 9: ( 1 điểm)

Hòa tan hết 13,52 gam hỗn hợp X gồm Mg(NO3)2, Al, Mg, Al2O3 vào dung dịch gồm NaNO3 và 1,08 mol HCl (đun nóng). Sau khi kết thúc phản ứng, thu được dung dịch Y chỉ chứa các muối và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2O và H2. Tỉ khối của Z so với H2 bằng 10.

Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 1,14 mol NaOH. Lấy kết tủa nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi, thu được 9,6 gam chất rắn. Tính phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp X.

Câu 10: (1 điểm)

Hỗn hợp A gồm C2H2, C3H6 và C3H8. Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp A bằng lượng oxi vừa đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, dư và bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy bình 2 có 15,0 gam kết tủa và khối lượng tăng của bình 2 nhiều hơn so với khối lượng tăng của bình 1 là 4,26 gam. Nếu cho 2,016 lít hỗn hợp A phản ứng với 100,0 gam dung dịch brom 24% mới nhạt màu brom, sau đó phải sục thêm 0,896 lít khí SO2

nữa thì mới mất màu hoàn toàn, lượng SO2 dư phản ứng vừa đủ với 40,0 ml dung dịch KMnO4

0,1M. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A (các thể tích khí đều đo ở đktc).

--- HẾT ---

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

Thí sinh được phép sử dụng bảng tuần hoàn, cán bộ coi thi không giải thích gì thêm ) SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC HD CHẤM ĐỀ KSCL ĐỘI TUYỂN HSG LẦN 1

(3)

(Đáp án gồm 6 trang )

NĂM HỌC 2017-2018 MÔN: HÓA HỌC, LỚP 11

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM

Câu 1:

1 điểm

1.- Điều chế H2SO4: 2FeS2 +11/2 O2

0

t Fe2O3 + 4SO2

2SO2 + O2 ,0

xt t 

 2SO3

2SO3 + H2O  H2SO4

- Điều chế supephotphat kép:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 đặc  3CaSO4 +2H3PO4

4H3PO4 + Ca3(PO4)2 3Ca(H2PO4)2

Mỗi phản ứng 0,1 điểm

0,1 . 5= 0,5 điểm

2. Điều chế được khí Cl2:

A: MnO2; KMnO4; K2Cr2O7...

B: HCl

PTHH: MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O Điều chế được khí SO2

A: Cu; Na2SO3...

B: H2SO4 đặc; H2SO4 loãng, ...

PTHH: Na2SO3 + H2SO4  Na2SO4 + SO2 + H2O

0,25 điểm

0,25 điểm Câu 2:

1 điểm . Các phương trình phản ứng:

(1) FeCO3 + 2HCl  FeCl2 + CO2 + H2O (A) (A1) (A2)

(2) FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl (A1) (A3) (A4)

(1) 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3

(A1) (A5) (2) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2  4Fe(OH)3 ↓ (A3) (A6)

(1) 2CO2 + Ba(OH)2  Ba(HCO3)2 (A2) (A7)

(2) Ba(HCO3)2 + 2NaOH  BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O (A7) (A8) (A9)

(1) BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + CO2 + H2O (A8) (A2)

(2) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O  2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 + 6NaCl (A5) (A9)

Các chất: A: FeCO3 A1: FeCl2 A2 :CO2 A3: Fe(OH)2 A4: NaCl A5: FeCl3 A6: Fe(OH)3 A7: Ba(HCO3)2 A8: BaCO3 A9: Na2CO3

Mỗi ý 0,125 điểm 0,125.8=1,0

điểm

Câu 3:

1 điểm

a. (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3

Na2CO3 + (NH4)2CO3 → 2NH3↑+ 2NaHCO3

b. Na2CO3 + Al2(SO4)3 + H2O → 2Al(OH)3+ 3Na2SO4 + 2CO2

c. FeCl3 + H2S→ FeCl2 + S+ HCl

d. Fe2(SO4)3 + 3K2S → 2FeS + 3K2SO4 + S

Mỗi ý 0,2 điểm 0,2.5= 1,0

điểm

(4)

e. Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

2Al(OH)3+ Ca(OH)2 →Ca(AlO2)2 + 4H2O Câu 4:

1 điểm - Lấy mẫu thí nghiệm.

- Đun nóng các mẫu thí nghiệm thì thấy:

+ Một mẫu chỉ có khí không màu thoát ra là KHCO3. 2KHCO3 ⃗^t ⁰ _K₂_CO₃_{+ CO}₂_{↑ + H}₂_O

+ Hai mẫu vừa có khí thoát ra vừa có kết tủa trắng là dung dịch Mg(HCO3)2, dung dịch Ba(HCO3)2.(Nhóm I)

Mg(HCO3)2 ⃗^t ⁰ _MgCO_{3 ↓}_{+ CO}₂_{↑ + H}₂_O Ba(HCO3)2 ⃗^t ⁰ _BaCO₃_↓_{+ CO}₂_{↑ + H}₂_O

+ Hai mẫu không có hiện tượng gì là dung dịch NaHSO4, dung dịch Na - Lần lượt cho dung dịch KHCO3 đã biết vào 2 dung dịch ở nhóm II.

+ Dung dịch có sủi bọt khí là NaHSO4:

2NaHSO4 + 2KHCO3 → Na2SO4 + K2SO4 + CO2 ↑ + 2H2O + Dung dịch không có hiện tượng là Na2SO3.

- Lần lượt cho dung dịch NaHSO4 vào 2 dung dịch ở nhóm I.

+ Dung dịch vừa có sủi bọt khí, vừa có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2: 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 ↓ + Na2SO4 +2 CO2↑ + 2H2O + Dung dịch chỉ có sủi bọt khí là Mg(HCO3)2.

2NaHSO4 + Mg(HCO3)2 → MgSO4 + Na2SO4 +2 CO2↑ + 2H2O

0,25 điểm

Câu 5:

1 điểm

Số mol mỗi chất:

n(C5H12) = 1: 72 (mol), n ( C6H14) = 1: 86 (mol) Phản ứng cháy:

C5H12 + 8 O2 ^^ 5CO2 + 6 H2O C6H14 + 9,5 O2  6CO2 + 7H2O Biến thiên số mol các chất khí trong bình:

Bình (a) ^n 1 = -8/72 + 5/72 = -3/72 = - 0,04167 (mol) Bình (b) ^n 2 = - 9,5/ 86 + 6/ 86 = - 3,5/ 86 = 0,0407 (mol) Vậy H2O trong bình chứa pentan dâng cao hơn bình chứa hecxan.

0,25 điểm

0,25 điểm 0,25 điểm

0,25 điểm Câu 6:

1 điểm

a. Khi trộn phần 1 với dung dịch Ba(OH)2dư các ptpư:

NH4+ + OH^-  NH3 + H2O (1) Ba²⁺ + CO32-  BaCO3 (2) Ba²⁺ + SO42-  BaSO4 (3) Khi trộn phần 2 với dd HNO3 dư :

2H⁺ + CO32-  H2O+ CO2 (4)

* Trong mối phần ta có

Theo (1) => ⁴ ³

0, 672 22, 4 0,03

NH NH

n  n   mol

Theo (4) => n_CO³² n_CO² 0, 015mol

Theo (2,3).Tổng khối lượng BaCO3 và BaSO4 là 6,45gam

0,25 điểm

(5)

=> ²⁴

6, 45 0,15.197

0,015 233

nSO mol

  

Áp dụng đlbt điện tích  nK⁺ = 0,015.2+0,015.2- 0,03= 0,03mol

Khối lượng muối tan = mCO32-+ mSO42-+ mNH4+ + mK⁺ =

=2.(60.0,015+96.0,015+ 18.0,03+39.0,03) = 8,1 gam

b. Số mol SO2 hấp thụ là 0,01 (mol) .Khi hấp thụ SO2 vào ½(X) lần lượt xẩy ra phản ứng :

SO2 + CO32- + H2O  HSO3- + HCO3-

0,01 0,01 0,01 0,01 (mol) HSO3- + CO32-  SO32- + HCO3-

0,005  0,005  0,005 (mol) SO32- + Ba²⁺  BaSO3

0,005  0,005 (mol) Vậy kết tủa gồm 0,005 mol BaSO3: 0,015 mol; BaSO4: 0,015 mol

Khối lượng kết tủa = 0,005.217 + 0,015.233 =4,58 (gam).

0,25 điểm

Câu 7:

1 điểm a. 20 ml dung dịch Y có ⁿ^BaCl²= 0,4.0,02 = 0,008mol; n^NaOH= 0,5.0,02 = 0,01mol

OH-

n = 0,01mol



130 ml dung dịch Y có ⁿ^BaCl²= 0,4.0,13 = 0,052mol; n^NaOH= 0,5.0,13 = 0,065mol

- 2+

OH Ba

n = 0,065mol; n = 0,06mol





+ -

H + OH H O2

0,01 0,01 (mol)



2 4

H SO

n = 0,01 = 0,005mol

 2

+ -

HCl H OH

n = 0,02.0,25 = 0,005mol = n n

dư nOH^-_= 0,065 - 0,005 = 0,06mol Đặt số mol FeSO4 và MSO4 lần lượt là x, y (mol)

2+ -

2

2+ -

2

Fe + 2OH Fe(OH) x 2x x (mol) M + 2OH M(OH) y 2y y (mol)

 

 2x + 2y = 0,06 x + y = 0,03

2-

SO4

n = x + y + 0,005 = 0,035mol

2+ 2-

4 4

Ba + SO BaSO

0,035 0,06 0,035 (mol)

 

4Fe(OH)2 + O2 ^^t^o 2Fe2O3 + 4H2O x

x 2

0,25 điểm

(6)

4M(OH)2 + (n-2)O2 ^^t^o 2M2On + 4H2O (n = 2,3) y

y 2 160.

x

2 + (2M + 16n).

y

2 + 0,035.233 = 10,155

 80x + My + 8ny = 2

*) n = 2 ^ 64x + My = 1,52 ^ M <

1,52

0,03 = 50,67 < 64

Do M(OH)2 không tan và không có tính lưỡng tính ^ M =24 (Mg)

 64x + 24y = 1,52 ^x = 0,02; y = 0,01 ^ thỏa mãn

*) n =3 ^ 56x + My = 1,28 ^ M <

1,52

0,03 = 42,67 < 56 ^ Loại vì không có kim loại nào có hóa trị thay đổi thỏa mãn.

b. ^M/FeSO⁴ ^M/MgSO⁴ ^{M/H SO}² ⁴

0,02 0,01 0,005

C = = 0,1M; C = = 0,05M; C = = 0,025M

0,2 0,2 0,2

0,25 điểm

Câu 8:

1 điểm Gọi oxit kim loại phải tìm là MO và số mol CuO và MO trong A lần lượt là a và 2a.

Vì CO chỉ khử được những oxit kim loại đứng sau nhôm trong dãy điện hóa nên có 2 khả năng xảy ra:

* Trường hợp 1: M đứng sau nhôm trong dãy điện hóa CuO + CO ^^t^o Cu + H2O

a ^ a (mol) MO + CO ^^t^o M + H2O

2a ^ 2a (mol) 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O a ^

8

3 a (mol) ^ 2

3 a (mol)

3M + 8HNO3  3 M(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2a ^

8

3 .2a (mol) ^ 2

3 .2a (mol)

HNO3

8 16

n a a 0,15

3 3

    

a = 0,01875 3, 6 0, 01875.80

M 16 56 M 40

2.0, 01875

      

M là canxi  lo i vì Ca đ ng trạ ứ ước Al

0,25 điểm

(7)

* Trường h p 2: M đ ng trợ ứ ước nhôm trong dãy đi n hóa ệ CuO + CO

to

 Cu + H2O

a  a (mol) 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O a 

8

3 a (mol)  2

3 a (mol) MO + 2HNO3  M(NO3)2 + H2O

2a  4a (mol)

 ^HNO³

n 8a 4a 0,15 a 0, 0225

3     3, 6 0, 0225.64 M 16 2.0, 0225

   

 M = 24  M là Mg th a mãn.ỏ

0,25 điểm

Câu 9:

1 điểm

0,25 điểm

0,25 điểm Gọi trong Y số mol Al³⁺ : a mol, NH4+: b mol

Khi Y tác dụng với 1,14 mol NaOH  4a + b = 0,66 (1) BT(Cl)  Cl^- = 1,08 mol

BT (điện tích)  Na⁺: 0,6-3a-b  NaNO3 = 0,6-3a-b (mol) BT(H)  H2O = (0,46 – 2b) mol

Bảo toàn khối lượng cho hệ có

13,52 + 1,08 + 62(0,6-3a-b) = 0,24*24 + 27a+ 18b + 2,8 + 18*(0,46-2b)

 213a + 44b = 34,96 (2)

Tử (1) và (2) có a = 0,16, b = 0,02 Tóm tắt lại

Bảo toàn N có Mg(NO3)2 = (0,06 .2 + 0,02 – 0,1)/2 = 0,02 BT(Mg)  số mol Mg = 0,24-0,02 = 0,22

BT(e)  2. Mg + 3.Al = 8.NH4+ + 8.N2O + 2.H2

Số mol Al = 0,12 %Al = 23,96%

(8)

Câu 10:

1 điểm

am A

2 2 3 6 3 8

: : : C H x mol C H y mol C H z mol





 + O2

⃗

2 2

CO H O



 ^{dd H SO}² ⁴ CO2 ⃗dd Ca(OH)₂du CaCO3 ↓ mtăng bình (1) = ^m^{H O}² ; mtăng bình (2) =^m^CO²= 44.0,15= 6,6 (gam); ⁿ^CO²= 0,15 (mol)

^m^CO²- ^m^{H O}² = 4,26 (gam)  mH O2 = 2,34 (gam) nH O2 = 0,13 (mol) Áp dụng bảo toàn nguyên tố ta có:

2x + 3y + 3z = ⁿ^CO²= 0,15 (1) 2x + 6y + 8z = 2ⁿ^{H O}² =0,26 (2)

* CH^CH + 2Br2 ⃗ _CHBr₂_-CHBr₂

x 2x (mol) CH3-CH=CH2 + Br2 ⃗ _CH₃_-CHBr-CH₂_Br

y y (mol) CH3-CH2-CH3 + Br2 ⃗ không phản ứng

z (mol) SO2 + Br2 + 2H2O ⃗ 2HBr + H2SO4

(0,04-0,01) 0,03 (mol) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ⃗ _K₂_SO₄_{+ 2MnSO}₄_{+ 2H}₂_SO₄

0,01 0,004 (mol) (x+y+z) mol hỗn hợp A cần (2x + y) mol Br2

0,09 mol hỗn hợp A cần (0,15 – 0,03) mol Br2

 0,12. (x+y+z)=0,09.(2x+y) 0,06 x – 0,03y – 0,12 z = 0 (3) Từ (1), (2) và (3)  x = 0,03 (mol); y = 0,02 (mol); z = 0,01 (mol)

%VC2H2 = 50,0%; %VC3H6 = 33,33%;

%VC3H8 = 16,67%

0,25 điểm

Học sinh trình bày theo cách khác nếu đúng, chặt chẽ vẫn cho tối đa số điểm ---Hết---