Đề thi chon học sinh giỏi cấp huyện Như Xuân năm học 2011 - 2012 môn Hóa học – lớp 9

Nội dung text: Đề thi chon học sinh giỏi cấp huyện Như Xuân năm học 2011 - 2012 môn Hóa học – lớp 9

1. PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHON HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NHƯ XUÂN NĂM HỌC 2011 - 2012 Môn: Hóa Học – Lớp 9 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Thời gian thi: Ngày 04 tháng 02 năm 2012 Câu 1.(5,0 điểm). 1. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra khi: a) Cho mẫu kim loại Na vào cốc đựng dung dịch Al2(SO4)3 . b) Dẫn khí SO2 đi qua cốc đựng dung dịch nước Br2 . 2. Chọn các chất A, B, C, D thích hợp để hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau (mỗi mũi tên tương ứng với 1 phương trình hóa học). A +D +D B CuSO4 CuCl2 Cu(NO3)2 A B C +D C 3. X, Y, Z là các hợp chất của Na; X tác dụng với dung dịch Y tạo thành Z. Khi cho Z tác dụng với dung dịch HCl thấy bay ra khí cacbonic. Đun nóng Y cũng thu được khí cacbonic và Z. Hỏi X, Y, Z là những chất gì? Cho X, Y, Z lần lượt tác dụng với dung dịch CaCl2 . Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Câu 2.(6,0 điểm). 1. Chỉ từ các chất: KMnO4, BaCl2, H2SO4 và Fe có thể điều chế được các khí gì? Viết phương trình hóa học của các phản ứng tạo thành các khí đó. 2. Có 5 lọ không nhãn đựng 5 dung dịch riêng biệt không màu sau: HCl, NaOH, Na 2CO3, BaCl2 và NaCl. Chỉ được dùng thêm quỳ tím hãy nhận biết các lọ đựng các dung dịch không màu trên. 3. Cho 16,8 lít CO2 (ở đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 600ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Tính khối lượng các muối có trong dung dịch A. Câu 3.(5,0 điểm). Cho 0,51 gam hỗn hợp A ở dạng bột gồm Fe và Mg vào 100 ml dung dịch CuSO 4. Sau khi các phản ứng hoàn toàn, lọc, thu được 0,69 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm dung dịch NaOH dư vào C, lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, được 0,45 gam chất rắn D. a) Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4 đã dùng. b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A. c) Hòa tan hoàn toàn chất rắn B trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được V lít khí SO2 duy nhất ở đktc. Tính V? Câu 4.(4,0 điểm). 1. Cho 5,2 gam kim loại M tác dụng với axit H 2SO4 loãng dư thu được 1,792 lít khí H2 (ở đktc). Xác định kim loại M. 2. Oxi hóa hoàn toàn 5,1 gam hỗn hợp 2 kim loại A và B thu được 13,1 gam hỗn hợp X gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng một lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 24,5% (D = 1,25g/ml). Tính thể tích dung dịch H2SO4 đã dùng. Cho biết: Fe = 56; Mg = 24; Cu = 64; Zn = 65; O = 16; Na = 23; H = 1; C = 12; S = 32. Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
2. HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2011 - 2012 Môn: Hóa học – Lớp 9 Thời gian làm bài: 150 phút Câu Nội dung Điểm Các phương trình hóa học có thể xảy ra: a) 2Na + 2H O 2NaOH + H  0,25 1 2 2 6NaOH + Al (SO ) 2Al(OH)  + 3Na SO 0,25 1,0đ 2 4 3 3 2 4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 0,25 0,25 b) SO2 + 2H2O + Br2 H2SO4 + 2HBr A, B, C, D lần lượt là: Cu(OH)2, CuO, Cu, H2SO4. Các phương trình hóa học: H2SO4 + Cu(OH)2 CuSO4 + 2H2O 0,25 H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O 0,25 2 2H2SO4 đặc, nóng + Cu CuSO4 + 2H2O + SO2 0,25 0,25 2,0đ CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + CuCl2 0,25 CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2 0,25 Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 1 t0 0,25 5,0đ Cu(OH)2 CuO + H2O t0 0,25 CuO + CO Cu + CO2 Vì khi cho Z tác dụng với dung dịch HCl có khí cacbonic thoát ra, X tác dụng với Y thành Z, đun nóng Y lại thu được khí cacbonic và Z chứng tỏ: - Z là muối cacbonat Na2CO3, Y là muối natrihidrocacbonat NaHCO3, X là natrihidroxit NaOH 0,5 Các phương trình hóa học: 3 Na2CO3 + 2HCl NaCl + H2O + CO2 0,25 2,0đ NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O 0,25 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 0,25 Các phản ứng hóa học khi cho A, B, C phản ứng với dung dịch CaCl2: 0,25 2NaOH + CaCl2 Ca(OH)2 + 2NaCl 0,25 NaHCO3 + CaCl2 không phản ứng 0,25 Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl Có thể điều chế được các khí: O2, H2, SO2, HCl 0,5 2KMnO t0 K MnO + MnO + O  0,25 1 4 2 4 2 2 H SO + Fe FeSO + H  0,25 1,5đ 2 4 loãng 4 2 6H2SO4 (đặc, nóng) + 2Fe Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 0,25 0,25 H2SO4 (đặc, nóng) + BaCl2 BaSO4 + 2HCl - Trích các mẩu thử cho vào các ống nghiệm có đánh số. 0,25 2 Cho quỳ tím vào các ống nghiệm chứa các mẫu thử đó. 6,0đ + Mẫu thử làm quỳ tím chuyển màu đỏ là dung dịch HCl 0,25 + Mẫu thử làm quỳ tím chuyển màu xanh là dung dịch NaOH và Na CO 2 2 3 (nhóm I) 0,25 2,5đ + Mẫu thử không làm quỳ tím đổi màu là dung dịch NaCl và BaCl2 (nhóm II) 0,25 - Lấy dung dịch HCl cho vào các chất ở nhóm I. + Chất phản ứng với dung dịch HCl có sủi bọt khí là Na2CO3 0,25
3. 2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2 0,25 + Chất phản ứng không có sủi bọt khí là NaOH 0,25 HCl + NaOH NaCl + H2O - Lấy dung dịch Na2CO3 cho vào các chất ở nhóm II. + Chất phản ứng với Na2CO3 tạo kết tủa trắng là BaCl2 0,25 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl 0,25 + Chất không có hiện tượng gì là NaCl 0,25 16,8 Ta có: nCO = 0,75 mol 0,25 2 22,4 nNaOH = 0,6.2 = 1,2 mol 0,25 Vì n n 2n do đó thu được hỗn hợp hai muối. 0,25 CO 2 NaOH CO 2 0,25 CO2 + NaOH NaHCO3 3 CO + 2NaOH Na CO + H O 0,25 2,0đ 2 2 3 2 Đặt x, y lần lượt là số mol của Na2CO3 và NaHCO3 . Ta có hệ phương x y 0,75 trình sau: x = 0,45 ; y = 0,3 0,25 2x y 1,2 m = 0,3.84 = 25,2 gam; NaHCO 3 0,25 m = 0,45.106 = 47,7 gam Na2 CO 3 0,25 Theo đề: Lúc đầu dùng 0,51 gam hỗn hợp Mg và Fe, qua những biến đổi chỉ thu được 0,45 gam MgO và Fe2O3 CuSO4 thiếu, Fe dư. 0,25 Các phương trình hóa học: Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu (1) 0,25 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) 0,25 Vì Mg mạnh hơn Fe nên Mg phản ứng hết, Fe phản ứng với phần CuSO4 còn lại và Fe dư. Do đó chất rắn B gồm Cu và Fe dư. 0,25 0,25 MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 (3) 0,25 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (4) Nung kết tủa trong không khí: t0 0,25 Mg(OH)2 MgO + H2O (5) t0 0,25 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6) Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Fe có trong 0,51 gam hỗn hợp, a là 3 số mol Fe tham gia phản ứng (2). 5,0đ Ta có: 24x + 56y = 0,51 (I) 0,25 56(y – a) + 64(x + a) = 0,69 (II) 0,25 40x + 160.a/2 = 0,45 (III) 0,25 Kết hợp (I), (II) và (III) ta có: x = 0,00375 ; y = 0,0075 ; a = 0,00375 0,25 a) Nồng độ mol của dung dịch CuSO4: 0,00375.2.1000 CM(CuSO ) = 0,075 M 0,25 4 100 b) Thành phần % khối lượng của hỗn hợp A. 0,00375.24 %mMg = .100% 17,65% 0,25 0,51 %mFe = 100% - 17,65% = 82,35% 0,25 c) Thể tích khí SO2 sinh ra (đktc). Chất rắn B gồm Fe dư và Cu. Khi cho B tác dụng với H2SO4 đặc, nóng:
4. 2Fe + 6H2SO4(đặc,nóng) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7) 0,25 Cu + 2H2SO4(đặc,nóng) CuSO4 + SO2 + 2H2O (8) 0,25 3 3 3 (7) nSO = nFe dư = (y – a) = (0,0075 – 0,00375) = 0,005625 mol 0,25 2 2 2 2 (8) n = n = x + a = 0,0075 + 0,00375 = 0,01125 mol 0,25 SO 2 Cu V = 22,4.(0,005625 + 0,01125) = 0,378 lít. 0,25 SO 2 1,792 0,25 Gọi hoá trị của kim loại M là n . Ta có nH = = 0,08mol 2 22,4 0,25 2M + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2 2.0,08 mol 0,08mol 0,25 1 n 2,0đ 2.0,08 Theo bài ra ta có: . M = 5,2 M = 32,5n . Ta có bảng sau: 0,5 n n 1 2 3 0,5 M 32,loại) 65(Zn) 57,5 (loại) Vậy nguyên tố cần tìm là Zn 0,25 4 Các phương trình hóa học: 4,0đ 4A + aO2 2A2Oa (1) 0,25 4B + bO2 2B2Ob (2) 0,25 A2Oa + aH2SO4 A2(SO4)a + aH2O (3) 0,25 0,25 B2Ob + bH2SO4 B2(SO4)b + bH2O (4) 2 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: 2,0đ 8 mO = mX – mkim loại = 13,1 – 5,1 = 8 gam nO = 0,25 mol 2 2 32 0,5 Từ (1), (2), (3), (4) ta có: n = 2n = 0,5 mol 0,25 H2 SO 4 O 2 0,5.98.100 Vậy VH SO = 160 ml 0,25 2 4 24,5.12,5 Ghi chú: - Thí sinh viết các phương trình hóa học hoặc có cách làm khác với hướng dẫn chấm mà đúng giám khảo chấm điểm theo phương trình hoặc cách làm đó. - Phương trình hóa học viết đúng nhưng không cân bằng hoặc thiếu điều kiện cần thiết trừ 1/3 số điểm của phương trình đó.