Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 THCS - Môn: Hóa học

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 THCS - Môn: Hóa học

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TỈNH LÀO CAI LỚP 9 THCS NĂM 2014 Môn: Hóa học Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề ĐỀ THI CHÍNH THỨC Ngày thi: 28/03/2014 (Đề thi gồm có: 02 trang, 06 câu) Câu 1 (2 điểm) Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu và Ag. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp trên. Câu 2 (2 điểm) Viết phương trình biểu diễn dãy chuyển hóa sau: B D F + P + T A  C  E  CaCO3 Ca(HCO3)2 CaCO3 X Y Z P  Q  R  CaCO3 Câu 3 (3 điểm) 1. Xác định khối lượng SO3 và khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần lấy để pha thành 450 gam dung dịch H2SO4 83,3%. 2. Hoà tan a gam hỗn hợp 2 muối Cacbonat của kim loại hoá trị II và III bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan? 3. Cho biết độ tan của chất A trong nước ở 10 0C là 15gam còn ở 90 0C là 50 gam. Hỏi khi làm lạnh 600 gam dung dịch bão hoà A ở 90 0C xuống 100C thì có bao nhiêu gam chất A tách ra khỏi dung dịch. Câu 4 (4 điểm) Hòa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO 3 và RCO3 bằng 500ml dung dịch H 2SO4 thu được dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít khí CO 2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 12g muối khan. Mặt khác nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO 2 (đktc) và chất rắn D. 1.Tính nồng độ mol của dung dịch H2SO4 đã dùng ? 2.Tính khối lượng chất rắn B và D ? 3.Xác định R ?. Biết trong X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3. 1
2. Câu 5 (4 điểm) Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe 2O3 nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được B gồm 4 chất rắn nặng 4,784 gam. Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH) 2 dư, thu được 9,062 gam kết tủa. Mặt khác hòa tan chất rắn B bằng dung dịch HCl dư, thấy thoát ra 0,6272 lít khí H2 (đktc). 1. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp A. 2. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng các chất trong B. Biết trong B, 1 có số mol Fe3O4 bằng tổng số mol FeO và Fe2O3. 3 Câu 6 (5 điểm) 1. Hỗn hợp gồm khí:CO 2, SO2, C2H4, CH4. Hãy nhận biết sự có mặt của từng khí trong hỗn hợp. 2. Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí A cần 2,5 thể tích khí oxi, sinh ra 8,8 gam CO2 và 1,8 gam H2O. Tìm công thức phân tử của A biết A có tỉ khối hơi so với khí hiđro là 13 (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). HẾT SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH TỈNH LÀO CAI LỚP 9 THCS NĂM 2014 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: Hóa học Ngày thi: 28/03/2014 (Hướng dẫn chấm gồm có: 07 trang) A. Hướng dẫn chung - Phương trình phản ứng nào không cân bằng hoặc cân bằng sai cho nửa số điểm theo biểu điểm chấm. - Phương trình phản ứng nào thiếu điều kiện hoặc điều kiện phản ứng sai thì không chấm phương trình đó. - Học sinh làm bằng các cách khác nhau nhưng đúng, lập luận chặt chẽ thì vẫn cho điểm tương đương theo biểu điểm chấm. - Bài chấm theo thang 20 điểm. Điểm toàn bài bằng tổng các điểm thành phần, không làm tròn. B. Đáp án, biểu điểm 2
3. Câu Nội dung Điểm Cho hỗn hợp tan trong NaOH dư, Fe, Cu, và Ag không tan: 0,25 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑ Thổi CO2 vào dung dịch nước lọc: NaAlO2 + CO2 + 2H2O NaHCO3 + Al(OH)3↓ 0,25 Lọc tách kết kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao: t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O 0,25 đpnc Điện phân Al2O3 nóng chảy: Al2O3 cryolit 4Al + 3O2↑ Cho hỗn hợp Fe, Cu và Ag không tan ở trên vào dung dịch HCl dư. Cu và Ag không tan. 0,25 Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑ Lấy dung dịch thu được cho tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa Câu 1 (2điểm) nung đến khối lượng khối đổi, dẫn luồng khí CO dư đi qua. 0,25 HCl + NaOH NaCl + H2O FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2↓ 1 t0 2Fe(OH)2 + O2  Fe2O3 + 2H2O 2 0,25 t0 Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 Hỗn hợp Cu, Ag hòa tan vào dung dịch HCl dư có sục khí oxi dư Cu tan ra, Ag không tan , lọc lấy Ag, dung dịch thu được đem điện 0,25 phân thu được Cu t0 2Cu + O2  2CuO CuO + 2HCl CuCl2 + H2O 0,25 dfdd CuCl2  Cu + Cl2  3
4. to CaCO3  CaO + CO2 0,25 (A) (P) CaO + H2O Ca(OH)2 0,25 (A) (B) (C) Câu 2 (2 Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + H2O 0,25 điểm) (C) (D) (E) 0,25 CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl (E) (F) 0,25 CO2 + NaOH NaHCO3 (P) (X) (Q) 0,25 NaHCO3 + KOH NaKCO3 + H2O (Q) (Y) (R) 0,25 NaKCO3 + Ca(NO3)2 CaCO3 + NaNO3 + KNO3 (R) (Z) 0,25 CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (P) (T) Câu 3 1. Gọi khối lượng SO3 cần tìm là x (g) khối lượng dung dịch 0,25 (3 điểm) H2SO4 49% là 450 - x(g). PTHH: SO3 + H2O  H2SO4. 1(1điểm) 80(g) : 98(g ) 0,25 x (g) : 1,225x( g) (450 x)49 450.83,3 0,25 Theo bài ta có: 1,225x + 100 100 Giải phương trình trên ta được khối lượng SO3 cần tìm là: x = 0,25 210(g) Vậy khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần tìm là: 450 – 210 = 240 (g) 2(1,25điểm) 2. Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lượt là X và Y ta có phương trình phản ứng: 4
5. XCO3 + 2HCl  XCl2 + CO2 + H2O (1) 0,25 Y2(CO3)3 + 6HCl  2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) Số mol CO2 thoát ra (đktc) ở phương trình 1 và 2 là: 0,672 0,25 n 0,03mol CO2 22,4 Theo phương trình phản ứng (1) và (2) ta thấy số mol CO2 bằng số mol H2O. n n 0,03mol 0,25 H 2O CO2 và nHCl = 0,03.2 = 0,06 (mol) Như vậy khối lượng HCl đã phản ứng là: 0,25 mHCl = 0,06 . 36,5 = 2,19 gam m m Gọi x là khối lượng muối khan ( XCl2 YCl3 ) Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: a + 2,19 = x + 44 . 0,03 + 18. 0,03 0,25 x = a + 0,33 (gam) 3(0,75điểm) 3. ở 900C cứ 100g + 50g = 150g dung dịch có chứa 50g chất A. 0,25 600.50 Vậy 600g dung dịch có = 200g chất A 150 Và 600- 200 = 400(g) nước. 0,25 Ở 100C cứ 100g nước hòa tan được 15g chất A 15.400 400g nước hòa tan được = 60g chất A 100 0,25 Vậy lượng chất A tách ra ( kết tinh) bằng 200 - 60 = 140g Câu 4 Gọi x, y lần lượt là số mol của MgCO3 , RCO3 tham gia phản ứng( đk: x,y > 0). 4 điểm 0,25 MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2  + H2O (1) 1(1điểm) x : x : x : x (mol) 0,25 RCO3 + H2SO4 RSO4 + CO2  + H2O (2) y : y : y : y (mol) Nung B tạo CO2  trong hỗn hợp B còn X dư. Vậy H2SO4 tác dụng hết. 0,25 Số mol khí CO2 là : n = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol n n 0,2mol Từ (1) và (2) : H2SO4 CO2 5
6. 0,25 0,2 C 0,4 M M 0,5 Nồng độ của H2SO4 là : 2(1điểm) n n n 0,2mol 0,25 Từ (1) và (2) : H2SO4 CO2 H2O m m m m m m Theo Định luật BTKL: X H2SO4 A B H2O CO2 0,25 Khối lượng của chất rắn B là: m = 115,3 + 0,2.98 – 12 – 0,2.18- 0,2. 44 = 110,5 (g) B 0,25 Nung B thu 11,2 lít CO và rắn D 2 0,25 m = m - m = 110,5 - 0,5.44 = 88,5 (g) D B CO2 3(2điểm) Từ (1) và (2): x + y = 0,2 mol Ta có : m = 0,2 . 96 = 19,2g > 12g 0,25 SO4 Vậy có một muối tan MgSO4 và RSO4 không tan. 0,25 Số mol muối MgSO4 là : n = 12 : 120 = 0,1 mol Theo PT (1) : n n 0,1mol MgCO3 MgSO4 n n 0,2 0,1 0,1mol 0,25 RCO3 RSO4 Nung B: RSO4 không phân hủy, chỉ có X dư bị nhiệt phân Gọi a là số mol của MgCO3 số mol của RCO3 là 2,5 a ( trong hỗn hợp X) 0,25 0 MgCO t MgO + CO (3) 3 2 0,25 a - 0,1 : a - 0,1 0 t RCO3 RO + CO2 (4) 0,25 2,5a – 0,1 : 2,5a – 0,1 Từ (3) và (4)n = (a- 0,1) + (2,5 a- 0,1) = 0,5 a = 0,2 CO2 0,25 Ta có : mX = 84.0,2 + 2,5.0,2(R + 60) = 115,3 R = 137 0,25 Vậy Kim loại R là Bari (Ba). Câu 5 Ta có 0,04 mol hỗn hợp A (FeO và Fe2O3) + CO → → 4,784 gam hỗn hợp B + CO 0,25 (4 điểm) 2 CO2 + Ba(OH)2 dư → BaCO3 ↓ + H2O 0,25 6
7. 0,046 mol 0,046 mol Ta có n = n = 0,046 mol CO2 BaCO3 và n phản ứng = n = 0,046 mol. 0,25 CO CO2 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m m m m A CO CO2 B 0,25 mA = 4,784 + 0,046.44 - 0,046.28 = 5,52 (gam) Đặt n = x mol, n = y mol trong hỗn hợp B, ta có: FeO Fe2O3 x + y = 0,04 x = 0,01 mol 0,25 72x + 160y = 5,52 y = 0,03 mol 0,25 0,01.72 % m .100 13,04% FeO 5,52 0,25 %m 100 13,04 86,96% Fe2O3 0,6272 0,25 Ta có: n 0,028mol H2 22,4 Hỗn hợp B gồm 4 chất rắn đó là; Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Ta có PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ 0,25 Theo phương trình trên ta có: n n 0,028mol Fe H2 Theo câu a, có 0,01 mol FeO, 0,03 mol Fe2O3 tổng số mol sắt ban đầu bằng 0,07 mol. 0,25 Mặt khác trong hỗn hợp B có: 0,028 mol Fe, a mol FeO, b mol 0,25 Fe2O3, c mol Fe3O4. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố sắt ta có: a + 2b + 3c = 0,07 - 0,028 = 0,042 mol (1) 0,25 a b Lại có: c 0 (2) 3 3 0,25 72a + 160b + 232c = 4,784 - (0,028.56) = 3,216 (3) 0,25 Từ (1), (2) và (3) ta có hệ phương trình: a + 2b + 3c = 0,042 a b c 0 3 3 72a + 160b + 232c = 3,216 Giải hệ ta được: a = 0,012; b = 0,006 ; c = 0,006 Ta có phần trăm khối lượng các chất trong B như sau: 0,25 7
8. 0,012.72 % m .100 18,06% FeO 4,784 0,00598.160 % m .100 20,06% Fe2O3 4,784 0,006.232 % m .100 29,09% 0,25 Fe3O4 4,784 %mFe = 100 - (18,1 + 20 + 29,1) = 32,79% Câu 6 Cho hỗn hợp khí lội qua dung dịch H2S có kết tủa màu vàng thì 0,25 ( 5 điểm) chứng tỏ trong hỗn hợp có SO2. 2H2S + SO2 3S  + 2H2O 0,25 1(2điểm) Hỗn hợp còn lại còn: CO2, C2H4; CH4 và có thể có H2S. Cho hỗn 0,25 hợp lội qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy xuất hiện kết tủa trắng thì chứng tỏ trong hỗn hợp có CO2. 0,25 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3  + H2O Ca(OH)2 + H2S CaS + 2H2O Hỗn hợp sau phản ứng gồm C2H4 và CH4, dẫn hỗn hợp đi qua 0,25 dung dịch nước Brom nếu thấy dung dịch Brom nhạt màu chứng tỏ trong hỗn hợp có C2H4. C2H4 + Br2 C2H4Br2 Cho phần khí còn lại vào lọ khí Clo( có ánh sáng khuếch tán), nếu 0,25 thấy Clo nhạt màu; cho quỳ tím ẩm vào lọ sản phẩm nếu ban đầu quỳ tím ẩm chuyển sang màu đỏ chứng tỏ trong hỗn hợp có khí CH . 4 0,25 ánh sáng CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl  2(3điểm) 8,8 0,25 n = = 0,2 mol CO2 44 1,8 n = = 0,1 mol 0,25 H2O 18 M = 13.2 = 26(gam) A 0,25 Khi đốt cháy A cho CO2 và H2O, khí A chứa 2 nguyên tố C và H, có thể có O. Gọi công thức phân tử khí A là C H O ( đk: x y z 0,25 x,y,z N*) Gọi số mol A tham gia phản ứng là a( a > 0) PTPƯ : y z t 0 y CxHyOz + x O2  xCO2 + H2O 0,5 4 2 2 0,25 8
9. y z y (Mol) a : (x ).a : ax : a 4 2 2 y z (x ) 2,5 0,5 Theo bài ta có hệ pt (1) 4 2 0,25 12x y 16z 26 ax 0,2 y a 0,1 0,25 2 Mặt khác ta có : x = y (2) 0,25 Thay (2) vào (1) ta có x = 2 ; y = 2 ; z = 0 Vậy công thức phân tử khí A là C2H2 HẾT 9