Đề học sinh giỏi Hóa 9

Nội dung text: Đề học sinh giỏi Hóa 9

1. MA TRẬN ĐỀ HỌC SINH GIỎI HĨA 9 MỨC ĐỘ KIẾN THỨC VÀ THANG ĐIỂM Tên Chủ đề Vận dụng ở Tổng điểm Nhận biết Thơng hiểu Vận dụng mức cao hơn Chủ đề 1: Nhận biết các chất 1,5 điểm 1,5 điểm Chủ đề 2: Tinh chế, tách các chất ra khỏi 1,5 điểm 1,5 điểm hỗn hợp Chủ đề 3: Hồn thành các phản ứng, điều 1 điểm 1 điểm chế các chất Chủ đề 4: Yếu tố thực hành, viết 1,0 điểm 4,0 điểm 4,0 điểm PTHH Chủ đề 5: Tìm tên kim loại loại 1 điểm 2điểm 3điểm Chủ đề 6: Kim loại mạnh 2điểm 4 điểm 6 điểm đẩy kim loại yếu Chủ đề 6: Tốn hữu cơ 2 điểm 3điểm Tổng 4 điểm 16 điểm 20,0 điểm
2. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2015 – 2016 MƠN HĨA HỌC THỜI GIAN : 150 PHÚT Câu 1 (4 điểm): 1. Mơ tả hiện tượng và viết phương trình hố học giải thích cho thí nghiệm sau: a. Cho một mẩu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa dung dịch đồng (II )sunfat. b. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dd Na2CO3 2. Phân biệt 5 hố chất đựng trong 5 lọ riêng biệt bị mất nhãn (khơng dùng thêm hố chất nào khác): HCl, NaOH, Ba(OH)2, K2CO3, MgSO4. 3. Nung hỗn hợp Fe và S. Sau phản ứng thu được chất rắn A. Hịa tan chất rắn A trong dung dịch HCl dư thu được khí B cĩ tỉ khối so với H 2 là 9 và dung dịch X. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X thu được kết tủa Y. Nung kết tủa Y trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu được chất rắn Z. Xác định thành phần các chất A, B, X, Y, Y và viết các phương trình hĩa học xảy ra. Câu 2 (4 điểm): 1. (2 điểm): Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí Cl2 từ MnO2 và dung dịch HCl. Dung dịch HCl a) Hãy viết phương trình phản Bông tẩm dung dịch NaOH ứng điều chế khí Cl 2 (ghi rõ điều kiện). b) Giải thích tác dụng của bình (1) (đựng dung dịch NaCl bão MnO2 hịa); bình (2) (đựng dung dịch H SO đặc) và nút bơng tẩm dung 2 4 Bình (1) Bình (2) Bình (3) dịch NaOH ở bình (3). 2. (2 điểm): Bằng phương pháp hĩa học hãy nhận ra sự cĩ mặt của mỗi khí trong hỗn hợp khí gồm: CO, CO2, SO2, SO3. Câu 3: (4 điểm): Hịa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO3 và RCO3 bằng 500ml dung dịch H2SO4 thu được dung dịch A , rắn B và 4,48 lít khí CO2 (đktc). Cơ cạn dung dịch A thu được 12g muối khan. Mặt khác, nung B đến khối lượng khơng đổi thu 11,2 lít CO2 (đktc) và rắn C. Tính nồng độ mol của dung dịch H2SO4, khối lượng rắn B và C. Xác định R biết trong X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3. Câu 4. (3,0 điểm) Cho b gam hỗn hợp Mg, Fe ở dạng bột tác dụng với 300ml dung dịch AgNO 3 0,8 M, khuấy kĩ để phản ứng xảy ra hồn tồn thu được dung dịch A 1 và chất rắn A 2 cĩ khối lượng là 29,28 gam gồm hai kim loại. Lọc hết chất rắn A2 ra khỏi dung dịch A1. 1. Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra? 2. Hồ tan hồn tồn chất rắn A 2 trong dung dịch H2SO4 đặc, đun nĩng. Hãy tính thể tích khí SO2 ở (đktc) được giải phĩng ra. Thêm vào A1 lượng dư dung dịch NaOH, lọc rửa tồn bộ kết tủa mới tạo thành, rồi nung trong khơng khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng khơng đổi, thu được 6,4 gam chất rắn. Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp Mg, Fe ban đầu. Câu 5: (3 điểm): Người ta điều chế 3 chất khí bằng những thí nghiệm sau: - Khí thứ nhất do tác dụng của HCl với 21,45g kẽm. - Khí thứ hai do nhiệt phân 47,4g KMnO4
3. - Khí Thứ ba do tác dụng của a xít HCl dư với 2,61g MnO2. Trộn cả 3 khí vừa thu được ở trên trong một bình kín và cho nổ. Hỏi a xít gì được tạo nên và nồng độ % của nĩ trong dung dịch là bao nhiêu? Câu 6: (2 điểm): Đốt cháy một hỗn hợp gồm C2H2 và C2H4 cĩ thể tích 6,72 lít (đktc) rồi cho tồn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) 2 dư. Sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng thêm 33,6 gam đồng thời cĩ m gam kết tủa. Xác định thành phần % thể tích của C2H2; C2H4 cĩ trong hỗn hợp và tính m. (Cho: C=12; H=1; O=16; Cu=64; Zn=65; Fe=56; Na=23; Ba=137; Ca=40; K=39; Mg=24; Cl=35,5; S=32; Al= 27; Ag = 108; )
4. 1. Mơ tả thí nghiệm và viết PTHH 0,25 a. - Mẩu natri tan dần, dung dịch sủi bọt khí khơng màu. Xuất hiện kết tủa màu xanh lơ 0,25 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 0,125 CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 0,25 b. Ban đầu chưa cĩ hiện tượng gì sau một lúc tiếp tục nhỏ HCL vào thì mới thấy 0,25 bọt khí thốt ra. 0,125 HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2↑ 2. Phân biệt 5 hố chẩt - Trích mỗi lọ dung dịch ra nhiều mẫu thử, đánh số và tiến hành TN - Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau, quan sát hiện tượng. 0,25 Ta cĩ bảng thí nghiệm: HCl NaOH Ba(OH)2 K2CO3 MgSO4 0,25 0,125 HCl  CO2 0,25 0,25 NaOH  Mg(OH)2 0,125 1 Ba(OH)2  (BaCO3)  BaSO4 0,25 K2CO3  (CO2)  ( BaCO3)  MgCO3 0,25 0,125 MgSO   BaSO  MgCO 4 (Mg(OH)- 4 3 Mg(OH)2 0,25 2 0,125 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => HCl Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => NaOH Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2  => Ba(OH)2 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2  và 1  => K2CO3 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3  => MgSO4 Các PTHH: 2 HCl (dd) + K2CO3 (dd) 2KCl (dd) + H2O (l) 2NaOH (dd) + MgSO4 (dd) Na2SO4 (dd) + Mg(OH)2 (r) Ba(OH)2 (dd) + K2CO3 (dd) BaCO3 (r) + KOH (dd) Ba(OH)2 (dd) + MgSO4 (dd) Mg(OH)2 (r) + BaSO4 (r) K2CO3 (dd) + MgSO4 (dd) MgCO3 (r) + K2SO4 (dd)
5. O 3) - Nung hỗn hợp Fe và S: Fe + S t FeS 0,25 - Hịa tan chất rắn A trong dung dịch HCl dư tạo ra khí B cĩ tỉ khối so với H2 là 9 nên khí B gồm: H và H S Chất rắn A gồm: FeS và Fe dư 0,25 2 2 0,125 FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ Fe + 2HCl → FeCl + H ↑ 0,25 2 2 0,25 Dung dịch X gồm: FeCl2 và HCl dư. - Cho dịch NaOH dư vào X: 0,125 2NaOH + FeCl2 → Fe(OH)2↓ + 2NaCl NaOH + HCl → NaCl + H O 0,25 2 0,25 Kết tủa Y: Fe(OH) 2 0,125 - Nung Y ngồi khơng khí: t O 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O 0,25 Chất rắn Z: Fe2O3. 0,125 1. Thí nghiệm điều chế clo. 0,25 t0 - PT điều chế: MnO2 + 4HCl (đặc)  MnCl2 + Cl2  + 2H2O - Bình NaCl hấp thụ khí HCl do axit HCl đậm đặc dễ bay hơi, 0,25 - Bình H2SO4 đặc hấp thụ nước làm khí Cl2 khơ. 0,25 - Khí Cl2 độc nên bơng tẩm dung dịch NaOH để giữ cho khí Cl2 khơng thốt ra khỏi bình: Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 2. - Cho hỗn hợp khí lội qua dung dịch nước brom (màu vàng) thấy màu của 0,25 dung dịch nhạt dần. Chứng tỏ hỗn hợp khí cĩ mặt SO2: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 2 - Cho hỗn hợp khí cịn lại lội qua dung dịch BaCl2 thấy xuất hiện kết tủa trắng. 0,25 Chứng tỏ hỗn hợp khí cĩ SO3: BaCl2 + SO3 + H2O → BaSO4↓ + 2HCl - Cho hỗn hợp khí cịn lại lội qua dung dịch Ca(OH)2 thấy xuất hiện kết tủa trắng. 0,25 Chứng tỏ hỗn hợp khí cĩ CO2: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O - Cho khí cịn lại qua CuO nung nĩng thấy CuO màu đen chuyển dần sang màu 0,25 đỏ. Chứng tỏ hỗn hợp khí cĩ CO: t O CuO + CO  Cu + CO2 a) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (1) x x x x RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2 + H2O (2) y y y y Nung B tạo CO2 : B cịn , X dư. Vậy H2SO4 hết. Từ (1) và (2) : nH2SO4 =nCO2 = 0,2 mol. => CM H2SO4 = 0,4(M) . Theo Định luật BTKL: mx + mH2SO4 = mA + mB + mH2O + mCO2 => mB = 115,3 + 0,2.98 – 12 – 0,2(18+44) = 110,5 (g) 3 Nung B thu 11,2 lít CO2 và rắn C => mC=mB-mCO2 = 110,5-0,5.44=88,5 (g) b. Từ (1) và (2): x+y= 0,2 mol nCO2 = 0,2 mol
   mSO4 = 0,2 . 96 = 19,2g > 12g => cĩ một muối tan MgSO4 và RSO4 khơng tan nMgCO3 = nMgSO4 = 0,1 mol
   nRCO3 = nRSO4 = 0,2-0,1 =0,1 mol Nung B, RSO4 khơng phân hủy, chỉ cĩ X dư bị nhiệt phân Đặt a = nMgCO3 , RCO3 = 2,5a (trong X) MgCO3 MgO + CO2 (3)
6. a- 0,1 a-0,1 RCO3 RO + CO2 (4) 2,5a – 0,1 2,5a – 0,1 Từ (3) và (4) : nCO2 = 3,5a – 0,2 = 0,5 => a = 0,2 mX = 84.0,2 + 2,5.0,2(R + 60) = 115,3 => R = 137 (Ba) Đặt số mol Mg và Fe trong m1 g hỗn hợp lần lượt là x và y. Vì Mg là kim loại 0,25 hoạt động hơn Fe và Fe là kim loại hoạt động hơn Ag nên theo đề bài sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn thu được kết tủa gồm 2 kim loại thì 2 kim loại đĩ phải là Ag và Fe dư. Các PTHH của các phản ứng xảy ra :  Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2 + 2Ag (1) 0,25 x 2x x 2x  Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (2) a 2a a 2a 0,25 Vì Fe dư nên AgNO3 phản ứng hết, Mg phản ứng hết dung dịch chứa Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và kết tủa gồm Ag và Fe dư  Mg(NO3)2+2NaOH Mg(OH)2 + 2NaNO3 (3) 0,25 x x  Fe(NO3)2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaNO3 (4) a a  t0 0,25 Mg(OH)2  MgO + H2O (5)  4 x x t0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O (6) a 0,5a Hồ tan A2 bằng H2SO4 đặc : t0 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7)  y-a 1,5(y-a) 0,25  t0 2Ag + 2H2SO4  Ag2SO4 + SO2 + 2H2O (8) (2x+2a) (x+a) Theo các PTHH trên và đề bài, ta cĩ hệ phương trình :  x a 0,12 0,75 216x 56y 160a 29,28  40x 80a 6,4 0,25 Giải hệ phương trình ta được : x = 0,08 ; a = 0,04 ; y =0,1 Đáp số : V = (0,15-0,02+0,08).22,4 = 4,709 (lit) 0,25 SO2 0,25 %Mg 25,53 % ; %Fe 74,47%. Theo đề ta cĩ: nZn = 0,33 mol; nKMnO4 = 0,3 mol; n MnO2 = 0,03 mol Các PTPƯ: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 (1) 0,33 0,33 o t 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2  (2) 5 0,3 0,15 MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2  + 2H2O (3) 0,03 0,03 to Khi cho nổ: 2H2 + O2  2H2O (4) 2 1 2 Theo (2) 0,3 0,15 0,3
7. H2 + Cl2 2HCl (5) 1 1 2 Theo (3) 0,03 0,03 0,06 Theo (4) và (5): n phản ứng = 0,03 + 0,3 = 0,33 = n ban đầu H2 H2 Do tất cả các khí ban đầu phản ứng hồn tồn để tạo ra dung dịch HCl mHCl = 0,06 x 36,5 = 2,19 g mddHCl = mHCl + mH = 2,19 + (0,3 x 18) = 7,59 g 2O 2,19.100 C%ddHCl = = 28,8% 7,59 Gọi số mol của C2H2 và C2H4 trong hỗn hợp là x; y thì x + y = 0,3 (mol) (1) Phương trình hĩa học: t 0 2C2H2 + 5O2  4CO2 + 2H2O; t 0 C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O n = 2x + 2y m = 44(2x + 2y) CO2 CO2 n = x + 2y m = 18(x + 2y) 6 H 2O H 2O Khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng lên 33,6 (g) 44(2x + 2y) + 18(x + 2y) = 33,6 (g) 106x + 124y = 33,6 (2) Từ (1) và (2) lập hệ phương trình, giải ra được x = 0,2; y = 0,1 %V = 66,67 (%); %V = 33,33 (%) C2 H 2 C2 H 4 n = 2(x + y) = 0,6 (mol) = n m = 0,6.100 = 60 (gam) CO2 CaCO3 CaCO3