Đề thi học sinh giỏi môn hóa lớp 11

Câu 3: (4,0 điểm)

Hoà tan hoàn toàn 1,62 gam nhôm vào 280 ml dung dịch HNO3 1M được dung dịch A và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Mặt khác, cho 7,35 gam hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp vào 500 ml dung dịch HCl, được dung dịch B và 2,8 lít khí H2 (đktc). Khi trộn dung dịch A vào dung dịch B thấy tạo thành 1,56 gam kết tủa.

a) Xác định tên hai kim loại kiềm. b) Tính nồng độ mol/l của dung dịch HCl đã dùng. Giải Phương trình hoá học: Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O (1)  2M + 2HCl 2MCl + H2 (2)  2M + 2H2O 2MOH + H2 (3)..................  Ban đầu: số mol Al: 0,06 mol ; số mol HNO3: 0,28 mol Sau phản ứng HNO3 còn dư: 0,04 mol ........................................................................... Khi cho hỗn hợp hai kim loại kiềm vào dung dịch HCl thì xảy ra phản ứng (2) và có thể có phản ứng (3): Theo pthh: số mol M = số mol H2 = 0,25 mol = 29,4.......................................... M Vì hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp nên Na, K thoả mãn (23 < 29,4 < 39)........................................................................................................... Khi trộn hai dung dịch A và B có kết tủa tạo ra chứng tỏ ban đầu có phản ứng (3), ta có phương trình hoá học: HNO3 + MOH MNO3 + H2O (4)  Al(NO3)3 + 3MOH Al(OH)3 + 3MNO3 (5)...................................  Số mol kết tủa: Al(OH)3 = 0,02 mol nhỏ hơn số mol Al(NO3)3. Nên có 2 khả năng: ..... TH1: Al(NO3)3 còn dư thì số mol MOH = 0,04 + 0,02.3= 0,1 mol

số mol M phản ứng(2) = 0,25 - 0,1 = 0,15 mol 

số mol HCl = 0,15 mol CM(HCl) = 0,3M ...........................................................   TH2: MOH còn dư, Al(OH)3 tan trở lại một phần: Al(OH)3 + MOH MalO2 + 2H2O (6) .......................................  Số mol Al(OH)3 tan = 0,06 - 0,02 = 0,04 mol. Từ các phương trình(4,5,6) ta có: Số mol MOH = 0,04 + 0,06.3 + 0,04 = 0,26 mol (loại - vì lớn hơn số mol M ban đầu).. CâuII. (4,0 điểm) 1. Cho 10,40 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS2, S) tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 45,65 gam kết tủa. a) Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình ion. b) Tính V và số mol HNO3 trong dung dịch cần dùng để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp X. 1 a)Các phương trình phản ứng: (1,0 điểm) Fe + 6H+ + 3NO3- → Fe3+ + 3NO2 + 3H2O (1) FeS + 10 H+ + 9NO3- → Fe3+ + SO42- + 9NO2 + 5H2O (2) FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2 + 7H2O (3) S + 4H+ + NO3- → SO42- + 6NO2 + 2H2O(4) (4) Dung dịch sau phản ứng có: Fe3+, SO42-, H+ H+ + OH- → H2O Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 Ba2+ + SO42- → BaSO4 b) Coi hỗn hợp gồm Fe và S ta có sơ đồ: (2,0 điểm)

ThuVienDeThi.com

3 2

3

3

( )

2 4 4

( )

aSO

d HNO Ba OH

Fe OH Fe xmol S B SO ymol



 



                      

Theo bài ra ta có hệ: 56 32 10,4 0,1

107 233 45,65 0,15

            

x y x mol

x y y mol Áp dụng định luật bảo toàn eletron ta có: Fe → Fe+3 + 3e 0,1mol 3.0,1mol S → S+6 + 6e 0,15mol 6.0,15mol N+5 + 1e → N+4 a.1mol a mol Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: a = 0,3 + 0,9 = 1,2 mol → V = 1,2.22,4 = 26,88 lít Theo (1) và (4):

3 6. 4 1,2      HNO Fe S H n n n n mol

Câu 7 (2,5 điểm). Trong một bình kín chứa N2 (1M), H2 (4M) và xúc tác (thể tích không đáng kể). Thực hiện phản ứng ë t0c và áp suất p. Khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng thì áp suất là 0,8p, còn nhiệt độ vẫn là t0c. Hãy tính: a. Hằng số cân bằng của phản ứng b. Hiệu suất phản ứng và nồng độ mol của các chất tại thời điểm cân bằng giải Tổng nồng độ của hệ trước cân bằng là: 1 + 4 = 5 (mol.l) Gọi nồng độ N2 phản ứng là x (mol.l)

N2 + 3H2 2NH3

2

3

3

2 2

c

NH K

N H

    

      Ban đầu: 1 4 0 (mol.l) Phản ứng x 3x Cân bằng (1-x) (4-3x) 2x (mol.l) Tổng nồng độ của hệ ë cân bằng là (5-2x) mol.l Vì nhiệt độ không đổi, thể tích các khí trước và sau phản ứng đều bằng thể tích bình chứa nên: PT: PS = nT:nS = : T S …