Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện năm học 2008-2009 môn Hóa học lớp 9 (2 vòng)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện năm học 2008-2009 môn Hóa học lớp 9 (2 vòng)

1. PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐAK PƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2008-2009 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn : Hĩa học Lớp : 9 ( VỊNG 1) Thời gian: 150 phút ( Khơng kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI: Câu 1: (4điểm) Hai thanh kim loại giống nhau ( đều cùng nguyên tố R, hĩa trị II) và cùng khối lượng. Cho thanh thứ nhất vào dung dịch Cu(NO3)2 và thanh thứ hai vào dung dịch Pb(NO3)2. Sau một thời gian khi số mol hai muối phản ứng bằng nhau, lấy hai thanh kim loại khỏi dung dịch thấy khối lượng thanh thứ nhất giảm 0,2%, cịn thanh thứ hai tăng 28,4%. Xác định R. Câu 2: (4 điểm) Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO 3 và FexOy tới phản ứng hồn tồn, thu được khí A và 22,4 gam Fe2O3 duy nhât. Cho khí A hấp thụ hồn tồn vào 400ml dung dịch Ba(OH) 2 0,15M thu được 7,88 gam kết tủa. a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b) Tìm cơng thức phân tử của FexOy. Câu 3: (5điểm) Cho 80g bột Cu vào 200 ml dung dịch AgNO 3, sau một thời gian phản ứng, đem lọc thu được dung dịch A và 95,2 g chất rắn B. Cho 80 g bột Pb vào dung dịch A, phản ứng xong đem lọc thì tách được dung dịch D chỉ chứa một muối duy nhất và 67,05 g chất rắn E. Cho 40 g bột kim loại R (cĩ hố trị II ) vào 1/10 dung dịch D, sau phản ứng hồn tồn đem lọc thì tách được 44,575 g chất rắn F. Tính nồng độ mol của dung dịch AgNO3 và xác định kim loại R. Câu 4 ( 7 điểm) Hỗn hợp X cĩ MgO và CaO. Hỗn hợp Y cĩ MgO và Al 2O3. Lượng X bằng lượng Y bằng 9,6 gam. Số gam MgO trong X bằng 1,125 lần số gam MgO trong Y. Cho X và Y đều tác dụng với 100ml HCl 19,87% (d = 1,047 g/ml) thì được dung dịch X’ và dung dịch Y’. Khi cho X’ tác dụng 3 hết với Na2CO3 thì cĩ 1,904 dm khí CO2 thốt ra ( đo ở đktc). a) Tìm % lượng X và nồng độ % của dung dịch X’. b) Hỏi Y cĩ tan hết khơng ? Nếu cho 340 ml KOH 2M vào dung dịch Y’ thì tách ra bao nhiêu gam kết tủa. ( Cho biết: Fe = 56 ; C =12; O = 16 ; Ba = 137 ; H =1 ; Ag = 108 ; N =14 ; Pb = 207 ; Mg = 24 ; Ca = 40 ; Al = 27 ; Na =23 ; K =39 ) HẾT
2. PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐAK PƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2008-2009 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn : Hĩa học Lớp : 9 ( VỊNG 2) Thời gian: 150 phút ( Khơng kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI: Câu I: (3,0 điểm) 1- Từ các nguyên liệu ban đầu là quặng sắt pyrit FeS 2, muối ăn, khơng khí, nước, các thiết bị và chất xúc tác cần thiết, cĩ thể điều chế được FeSO 4, Fe(OH)3, NaHSO4. Viết các phương trình hĩa học để điều chế các chất đĩ. 2- Bằng phương pháp hĩa học, hãy tách riêng Al2O3 ra khỏi hỗn hợp gồm Al2O3, Fe2O3 và SiO2. Câu II:(3,0 điểm) 1- Chỉ dùng thêm một thuốc thử, hãy phân biệt 4 dung dịch sau đây bằng phương pháp hĩa học: KCl, NH4NO3, Ca(H2PO4)2, (NH4)2SO4. 2- Cho sơ đồ biến hĩa sau : Cu Hãy xác định các ẩn chất A,B,C rồi hồn thành các phương trình phản ứng ? CuCl2 A C B Câu III: (4điểm) 1- Cho 44,2 gam hỗn hợp hai muối sunfat của một kim loại hĩa trị I và một kim loại hĩa trị II tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2, thu được 69,9 gam một chất kết tủa. Tính khối lượng các muối thu được trong dung dịch sau phản ứng ? 2- Hai lá kẽm cĩ khối lượng bằng nhau, một lá ngâm trong dung dịch Cu(NO 3)2, một lá ngâm trong dung dịch Pb(NO3)2. Sau một thời gian phản ứng, khối lượng lá thứ nhất giảm 0,05 gam. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Khối lượng lá kẽm thứ hai tăng hay giảm bao nhiêu gam ? Biết rằng cả hai trường hợp lượng kẽm bị hịa tan như nhau. Câu IV: (5 điểm) 1- Cho m gam bột sắt vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,16 mol Cu(NO 3)2 và 0,4 mol HCl. Lắc đều cho phản ứng xảy ra hồn tồn. Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại cĩ khối lượng bằng 0,7m và V lít khí (đktc). Tính V và m ? 2- Nung hồn tồn 30 gam CaCO3 rồi dẫn tồn bộ sản phẩm khí thu được vào 800ml dung dịch Ba(OH)2, thấy thu được 31,08 gam muối axit. Hãy tính nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 ? Câu V :(5 điểm) Hịa tan 14,2 gam hỗn hợp A gồm MgCO 3 và muối cacbonat của kim loại R bằng lượng vừa đủ dung dịch HCl 7,3% thu được dung dịch D và 3,36 lít khí CO 2 ( đktc). Thêm 32,4 gam nước vào dung dịch D được dung dịch E. Nồng độ của MgCl 2 trong dung dịch E là 5%. Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A. ( Cho: S = 32; O = 16; Ba =137; Cl = 35,5 ; Zn = 65 ; Pb = 207 ; N = 14 ; Fe = 56 ; Cu = 64 ; Ca = 40 ; H=1; Mg =24 ; C =12 ). HẾT
3. ĐÁP ÁN VỊNG 1 (gồm 03 trang) Câu 1 (4điểm) Giả sử mỗi phản ứng cĩ 1 mol muối tham gia R + Cu(NO3)2 R(NO3)2 + Cu 1 1 1 1 mol R + Pb(NO3)2 R(NO3)2 + Pb 1 1 1 1 mol Thanh thứ I giảm : (R – 64) gam Thanh thứ II tăng: (207 – R) gam R 64 0,2 Theo đề bài ta cĩ : giải ra R = 65 ( Zn) 207 R 28,4 Câu 2 (4 điểm) tO TN1: 2FeCO3 + ½ O2  Fe2O3 + 2CO2 (1) a 0,5a a (mol) tO 2FexOy + (1,5x –y) O2  xFe2O3 (2) b 0,5bx Khí A là CO2 22,4 Ta cĩ: 0,5a + 0,5bx = 0,14 a + bx = 0,28 (I) 56 TN2: số mol Ba(OH)2 = 0,4 × 0,15 = 0,06 mol ; số nol BaCO3 = 0,04 mol Vì Ba chưa kết tủa hết nên cĩ 2 trường hợp: Trường hợp 1: Nếu CO2 thiếu phản ứng chỉ tạo muối BaCO3 CO2 + Ba(OH)2 BaCO3  + H2O (3) 0,04 0,04 Từ (1) và (3) ta cĩ : a = 0,04 mol 0,24 Thay a = 0,04 vào (I) được b = x Phương trình biểu diễn khối lượng hỗn hợp đầu: 0,24 x 3,84 (0,04. 116) + (56x 16y) 25,28 ( sai ) x y 7,2 Trường hợp 2: CO2 cĩ dư so với Ba(OH)2 phản ứng tạo 2 muối CO2 + Ba(OH)2 BaCO3  + H2O 0,04 0,04 CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (4) 0,04 0,02 0,28 0,08 0,2 Vậy n a 0,08 b CO2 x x Ta cĩ phương trình biểu diễn khối lượng hỗn hợp đầu: 0,2 x 2 (0,08.116) + (56x 16y) 25,28 ( Fe2O3) x y 3 Câu3 ( 5điểm) TN1: Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag x 2x x 2x (mol) Ta cĩ : 216x – 64x = 95,2 – 80 = 15,2 giải ra x = 0,1 mol Cu(NO3)2: 0,1 mol TN2: Dung dịch A AgNO3 : y (mol) Vì dung dịch D chỉ cĩ một muối nên các muối trong A đều phản ứng hết Pb + 2AgNO3 Pb(NO3)2 + 2Ag 0,5y y 0,5y y Pb + Cu(NO3 )2 Pb(NO3)2 + Cu 0,1 0,1 0,1 0,1
4. Theo đề bài ta cĩ: 0,5y + 0,1).207 – [ 108y + (0,1.64)] = 80 – 67,05 = 12,95 giải ra được : y = 0,3 mol 0,2 0,3 Nồng độ mol của dung dịch AgNO3 : C (AgNO ) 2,5M M 3 0,2 * Chú ý : Cĩ thể giải theo cách biện luận: Nếu dung dịch A khơng cĩ AgNO 3 thì độ giảm khối lượng kim loại sẽ trái với giả thiết. Từ đĩ khẳng định phải cĩ AgNO 3 phản ứng. Vì vậy trong nhiều bài tốn tương tự chúng ta nên giả sử lượng chất chưa biết là x (mol) nếu giải ra x = 0 hoặc âm thì giả thiết này khơng được chấp nhận. 0,3 nPb(NO ) 0,1 0,25 mol 3 2 2 1 dung dịch D cĩ 0,025 mol Pb(NO3)2 10 Vì phản ứng hồn tồn nên cĩ thể xảy ra 2 trường hợp: TH1: Nếu R phản ứng hết R + Pb(NO3 )2 R(NO3)2 + Pb 40 40 (mol) R R 40 Theo đề ta cĩ: .207 = 44,575 giải ra được R = 186 ( loại) R TH2: Nếu Pb(NO3)2 phản ứng hết R + Pb(NO3 )2 R(NO3)2 + Pb 0,025 0,025 0,025 (mol) Theo đề ta cĩ: 0,025 ( 207 – R) = 44,575 – 40 = 4,575 giải ra : R = 24 ( Mg) Câu 4 (7 điểm) Đặt x,y lần lượt là số mol của MgO và CaO trong hỗn hợp X x Vậy hỗn hợp Y cĩ n (mol) MgO 1,125 Tính được số mol HCl = 0,57 mol Phản ứng của hỗn hợp X: MgO + 2HCl MgCl2 + H2O x 2x x (mol) CaO + 2HCl CaCl2 + H2O y 2y y (mol) Vì X + Na2CO3 CO2 nên cĩ trong X’ cĩ HCl Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2  1,904 0,17 0,085 (mol) 22,4 2x 2y 0,57 0,17 0,04 (1) Ta cĩ hệ phương trình: giải ra được x = y = 0,1 mol 40x 56y 9,6 (2) Thành phần % của hỗn hợp X : 0,1.40 %m 100% 41,67% ; %m 100% 41,67% 58,33% MgO 9,6 CaO mX' 9,6 (100.1,047) 114,3 gam Nồng độ % của các chất trong dung dịch X’: 0,1.111 0,1.95 C% 100% 9,71% ; C% 100% 8,31% CaCl2 114,3 MgCl2 114,3 0,17.36,5 C% 100% 5,43% HCl 114,3 0,1 9,6 0,089.40 b) nMgO (trong Y)= 0,089 mol ; n 0,059 mol 1,125 Al2O3 102
5. Vì nHCl 0,57 2.0,089 6.0,059 0,532 mol nên hỗn hợp Y bị hịa tan hết. Số mol KOH = 0,34× 2 = 0,68 mol . Trong dung dịch Y’ cĩ 0,038 mol HCl KOH + HCl KCl + H2O 0,038 0,038 2KOH + MgCl2 2KCl + Mg(OH)2  0,178 0,089 0,089 (mol) 3KOH + AlCl3 3KCl + Al(OH)3  0,354 0,118 0,118 Lượng KOH dư : 0,68 – (0,038 + 0,178 + 0,354) = 0,11 mol Al(OH)3 + KOH KAlO2 + 2H2O Bđ: 0,118 0,11 (mol) Tpư 0,11 0,11 . Spư: 0,008 0 Vậy khối lượng kết tủa thu được là : m = 0,089 58 + 0,008 78 = 5,162 + 6,24 = 11,362 gam. * Chú ý: Cĩ thể so sánh số mol clorua ( 0,57 mol) với số mol KOH (0,68 mol) nhận thấy số mol KOH dư 0,11 mol so với clorua. Vì vậy lượng kết tủa thu được khơng cựa đại Al(OH)3 bị hịa tan. Hết
6. ĐÁP ÁN VỊNG 2 (gồm 03 trang) Câu I : (3,0đ) 1- Các PTHH : * Điều chế FeSO4 và Fe(OH)3: điện phân có m.n 2NaCl + H2O  2NaOH + H2 + Cl2 t0 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2  0 t ,V2O5 2SO2 + O2  2SO3 SO3 + H2O H2SO4 H2SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3  + 3Na2SO4 t0 Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 ( hoặc Fe2(SO4)3 + Fe 3FeSO4 ) * Điều chế NaHSO4: t0 NaClr + H2SO4 đ  NaHSO4 + HCl (Hoặc NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O ) 2- Hịa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH đặc nĩng, dư thì Fe 2O3 khơng tan ta loại bỏ. Al2O3 và SiO2 tan thành dung dịch. SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Sục khí CO2 liên tục vào dung dịch thì thu được kết tủa. Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng khơng đổi thì thu được Al2O3. NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3  + NaHCO3 t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O Câu II: (3.0 điểm) 1- Dùng dung dịch Ba(OH)2 : Cĩ khí mùi khai là NH4NO3 2NH4NO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2NH3  + 2H2O Cĩ khí mùi khai và cĩ kết tủa trắng là (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4  + 2NH3  + 2H2O Cĩ kết tủa trắng ( khơng cĩ khí) Ca(H2PO4)2 + Ba(OH)2 BaSO4  + 2NH3 + 2H2O Chất cịn lại là KCl 2- Chọn A là Cu(OH)2, B là CuSO4 C là CuO Cu + 2H2SO4 đặc CuSO4 + 2H2O + SO2  CuSO4 + BaCl2 BaSO4  + CuCl2 CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2  + 2NaCl t0 Cu(OH)2  CuO + H2O t0 CuO + H2  Cu + H2O Câu III (4đ): 1- Phương trình hĩa học: A2SO4 + BaCl2 2ACl + BaSO4  BSO4 + BaCl2 BCl + BaSO4  69,9 nBaCl nBaSO 0,3 mol 2 4 233 Áp dụng định luật BTKL ta cĩ: m 44,2 (0,3 208) 69,9 36,7gam ACl BCl2 2- Lá thứ nhất: Zn + Cu(NO3)2 Zn(NO3)2 + Cu x x (mol) Ta cĩ : 65x – 64x = 0,05 x = 0,05 mol
7. Lá thứ hai: Zn + Pb(NO3)2 Zn(NO3)2 + Pb 0,05 0,05 (mol) Vậy lá thứ II tăng với khối lượng là : m = 0,05( 207 – 65) = 7,1 gam Câu IV ( 5 điểm) 1- Vì sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên Fe cịn dư Fe + 2HCl FeCl2 + H2  0,2 0,4 0,2 mol Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu 0,16 0,16 0,16 mol Phương trình biểu diễn khối lượng hỗn hợp kim loại sau phản ứng: m – (0,36× 56) + (0,16× 64 ) = 0,7m giải ra : m = 33,07 gam V 0,222,4 4,48 lít H2 Cách 2: độ giảm khối lượng kim loại : m = 0,3m mFe ( pư ) -mCu(sinh ra)= m (0,36× 56) - (0,16× 64) = 0,3m giải ra được m = 33,07 gam 2- số mol CaCO3 = 0,3 mol ; số nol Ba(HCO3)2 = 0,12 mol t0 CaCO3  CaO + CO2 0,3 0,3 mol Vì lượng CO3 < lượng CO2 dùng nên cĩ 2 trường hợp: TH1: Phản ứng chỉ tạo muối Ba(HCO3)2 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 0,24 0,12 0,12 mol ( dư 0,06) 0,12 C Ba(OH) 0,15M M 2 0,8 TH2: Phản ứng tạo hỗn hợp hai muối 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 0,24 0,12 0,12 mol CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 0,06 0,06 mol 0,12 0,06 C Ba(OH) 0,225M M 2 0,8 Câu V ( 5điểm): MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2  a 2a a a (mol) R2(CO3)x + 2xHCl 2RClx + xH2O + xCO2  b 2bx 2b bx (mol) 3,36 Ta cĩ : a + bx = 0,15 mol (1) n 0,3 mol 22,4 HCl MgCl2 0,3.36,5.100 D gồm ; mD = mA mddHCl mCO = 14,2 + - (0,15.44) = 157,6 gam RClx 2 7,3 mE 157,6 32,4 190 gam 95a 5 Phương trình biểu diễn nồng độ MgCl2 : giải ra a = 0,1 mol 190 100 0,05 Thay a = 0,1 vào (1) ta được b = x 0,05 Ta cĩ : 0,1.84 + (2R+60x) =14,2 R = 28x chỉ cĩ x = 2 , R = 56 là thỏa mãn ( Fe) x 8,4 % hỗn hợp A: %m 100% 59,15% ; %m 40,85% MgCO3 14,2 FeCO3