Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 2016 – 2017 môn thi Hóa học - Giáo viên: Lê Thị Vân

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 2016 – 2017 môn thi Hóa học - Giáo viên: Lê Thị Vân

1. PHÒNG GD VÀ ĐT VĂN GIANG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS VĨNH KHÚC NĂM HỌC 2016 – 2017 MÔN THI : HÓA HỌC Giáo viên : Lê Thị Vân Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu 1 : (2,0 điểm) 1. Chất rắn A là hợp chất của natri có màu trắng, tan trong nước tạo dung dịch làm hồng phenolphtalein. Cho A tác dụng với các dung dich axít HCl hay HNO3 thì đều tạo khí B không màu, không mùi, không cháy. Nếu cho A tác dụng với dung dịch nước vôi trong (dư), ta thu kết tủa trắng D và dung dịch có chứa chất E làm xanh màu quỳ tím. A không tạo kết tủa với dung dịch CaCl2.Xác định A, B, D, E và viết các phương trình phản ứng. 2. Có 5 lọ hóa chất bị mất nhãn chứa các chất rắn : NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4. Chỉ được dùng CO2 và H2O hãy nhận biết các hóa chất trên. Câu 2: (3,0 điểm) 1. Cho các chất sau: CaCO3, NaCl, HCl và các thiết bị thí nghiệm hóa học đầy đủ. Không dùng thêm hóa chất nào khác hãy viết các phương trình phản ứng điều chế 4 đơn chất và 8 hợp chất khác nhau? 2.Cho 20.4g hỗn hợp X gồm 3 kim loại Sắt, Kẽm, Nhôm tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 10,08 lít khí Hiđrô. Mặt khác 0,2 mol X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít khí Clo. Biết thể tích các khí đo ở đ.k.t.c. Xác định phần trăm khối lượng mỗi kim loại có trong X. Câu 3:(3,0 điểm) 1.Cho hơi nước đi qua than nóng thu được 11,2 lít hỗn hợp khí A gồm CO, CO2, H2 có tỉ khối so với H2 là 7,8 .Dẫn A qua ống sứ đựng 23,2 gam một ôxit kim loại nung nóng để phản ứng xảy ra vừa đủ. Hoà tan kim loại thu được vào dung dịch HCl dư thì có 6,72 lít khí bay ra. Biết thể tích khí ở đ.k.t.c, các phản ứng xảy ra hoàn toàn .Tìm công thức phân tử của oxit kim loại. 2. Trộn 0,2 lít dung dịch H2SO4 x M với 0,3 lít dung dịch NaOH 1,0 M thu được dung dịch A. Để phản ứng với dung dịch A cần tối đa 0,5 lít dung dịch Ba(HCO3)2 0,4 M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của x và m. Câu 4: (2,0 điểm)Hoà tan hoàn toàn m (g) SO3 trong 200g dung dịch H2SO4 4,9% thu được dung dịch A 9,8%. a) Xác định m. b) Hoà tan vừa đủ 5,4g kim loại X trong 300g dung dịch A tạo ra dung dịch B. Xác định kim loại X. c) Cho dung dịch NaOH 10% vào dung dịch B, có 7,8g chất rắn tạo thành và dung dịch E. Tính khối lượng NaOH cần dùng và C% của dung dịch E? HẾT Ghi chú : Thí sinh được sử dụng máy tính cá nhân , bảng tính tan và bảng HTTH các nguyên tố hóa học. Giáo viên coi thi không giải thích gì thêm.
2. PHÒNG GD VÀ ĐT VĂN GIANG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS VĨNH KHÚC NĂM HỌC 2016 – 2017 MÔN THI : HÓA HỌC ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Điểm Câu 1. A là NaHCO3 B là CO2 0,25 1 D là CaCO3 E là Na2CO3 (2 đ) PTPƯ: NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 +H2O 0,25 2NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O 0,25 2NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O 0,25 2. Lấy một ít mỗi chất trên ra các ống nghiệm khác nhau có đánh dấu. - Cho nước lần lượt vào các ống nghiệm và lắc đều, ta nhận ra 2 chất không 0,25 tan là BaCO3 và BaSO4. - Sục khí CO2 vào 2 ống nghiệm chứa 2 chất rắn không tan trên, ống nghiệm 0,25 nào chất rắn tan, ống đó đựng BaCO3.Ống còn lại là BaSO4. CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 - Lấy dung dịch Ba(HCO3)2 vừa thu được ở trên cho tác dụng lần lượt với 3 0,25 dung dịch chứa 3 chất NaCl, Na2CO3, Na2SO4. + Ống nghiệm không có hiện tượng gì là ống nghiệm chứa NaCl. + 2 ống nghiệm thấy xuất hiện kết tủa chứa Na2CO3 và Na2SO4. Ba(HCO3)2 + Na2CO3 BaCO3  + 2NaHCO3 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4  + 2NaHCO3 - Sục khí CO2 vào 2 ống nghiệm chứa 2 kết tủa trên, nếu ống nghiệm nào kết 0,25 tủa tan ra ống nghiệm đó chứa kết tủa BaCO3, hóa chất ban đầu là Na2CO3. Ống nghiệm còn lại chứa hóa chất ban đầu là Na2SO4. CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 Câu 1.Điều chế: 2 - 4 đơn chất: Cl2, Na, Ca, H2. (3đ) - 8 hợp chất: CaO, Ca(OH)2, Ca(HCO3)2, CaCl2, HClO, NaOH, CO2, H2O. Các phương trình điều chế: CaCO  CaO + CO 0,125 3 to 2 CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2 0,125 CaO + H2O  Ca(OH)2 0,125 Ca(OH) + 2CO Ca(HCO ) 0,125 2 2 đpmn 3 2 2NaCl + 2H2O  2NaOH + Cl2 + 2H2 0,125 Cl2 + H2Ođpnc  HCl + HClO 0,125 2NaCl đpnc  2Na + Cl2 0,125 CaCl2  Ca + Cl2 0,125
3. 2. n 0,45(mol) n 0,275(mol) H 2 Cl2 Gọi số mol của sắt, kẽm, nhôm trong hỗn hợp lần lượt là x,y,z ( đk:x,y,z>0) 0,125 Ptpư: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1) 0,125 Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 (2) 0,125 2Al + 6HCl  2AlCl3 + H2 (3) Từ phương trình (1),(2),(3) và đề bài ta có : mhh 56x 65y 27z 20,4(g) (*) n x y 1,5z 0,454(mol) H 2 ( ) Mặt khác: t 0 Ptpư: 2 Fe + 3Cl2  2 FeCl3 (4) t 0 0,125 Zn + Cl2  ZnCl2 (5) t 0 0,125 2Al + 3Cl2  2AlCl3 (6) 0,125 Trong 0,2 mol X có : 0,2x 0,2y 0,2z n (mol) n (mol) n (mol) 0,25 Fe x y z Zn x y z Al x y z Từ (4),(5),(6) và đề bài ta có: 1,5 0,2x 0,2y 1,5 0,2z n 0,275(mol) Cl2 x y z x y z x y z 0,3x 0,2y 0,3z 0,275(mol) x y z 0,025x 0,075y 0,025z 0 ( ) Từ (*),( ),( ) ta có hệ phương trình: 56x 65y 27z 20,4 0,25 x y z 0,45 0,025x 0,075y 0,025z 0,45 Giải hệ phương trình ta tìm được x=0,2 (mol) ; y=0,1(mol) ; z=0,1(mol) 11,2 Vậy: mFe =0,2 56=11,2 (g) %mFe = 100 54,9% 20,4 6,5 0,25 mZn=0,1 65=6,5(g) %mZn= 100 31,86% 20,4 0,25 0,25 %mAl=100-(54,9+ 31,86)=13,24% t0 Câu 1. C + H2O  CO + H2 (1) 0,125 3 (3đ) t0 0,125 C + 2H2O  CO2+ 2H2 (2) Gọi số mol CO và CO2 là a và b mol Tõ (1) , (2) : n = a +2b H2
4. 28a 44b 2(a 2b) = 7,8 × 2 = 15,6 0,5 Ta thu được : a = b = 0,1 nH a 2b 0,3 0,25 2 0,125 RxOy + yH2 xR + y H2O (3) 0,125 RxOy + y CO xR + y CO2 (4) Gọi hóa trị của kim loại R trong muối Clorua là n ( 1 n 3 ) 2R + 2n HCl 2 RCl + nH (5) n 2 0,125 0,6 6,72 0,3 n 22,4 Ta có : n (oxit) n n 0,3 0,1 0,4 (mol) O H2 CO mR 23,2 (0,4.16) 16,8 0,6 MA= 16,8 : = 28n 0,125 n 0,25 Biện luận ta tìm được: n= 2 ; M = 56 (Fe) nFe 0,3 (mol) 2.Ta có: n bđ = 0,2x mol , n bđ = 0,3 mol. H2 SO4 NaOH PTHH: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O (1) 0,25 Trong dung dịch A có chứa Na2SO4 và có thể có H2SO4 hoặc NaOH còn dư -TH1: Phản ứng (1) xảy ra vừa đủ: 1 nNa SO = nNaOH = 0,15 mol 2 4 2 0,25 Na2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2NaHCO3 (2) Theo gt n = 0,2 mol Ba(HCO3 ) 2 n = n = 0,15 0,2 nên trường hợp này loại Ba(HCO3 ) 2 Na2 SO4 -TH : H SO dư, NaOH hết trong dung dịch A gồm: 2 2 4 0,25 Na2SO4 ( 0,15 mol), H2SO4 dư (0,2x - 0,15 ) mol. H SO + Ba(HCO ) → BaSO + CO + 2H O (3) 2 4 3 2 4 2 2 0,25 Na2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2NaHCO3 (4) Theo PTHH (3) (4) ta có nBa(HCO ) = 0,2x - 0,15 + 0,15 = 0,2 3 2 0,25 → x = 1 → n = 0,2 mol → m= m = 0,2 . 233 = 46,6 gam BaSO 4 BaSO 4 -TH3: NaOH dư, H2SO4 hết 0,25 Trong dung dịch A gồm: NaOHdư ( 0,3- 0,4x) mol, Na2SO4 0,2x mol Na2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2NaHCO3 (5) 0,25 NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3 + NaHCO3 (6) Theo PTHH (5)(6) n = 0,3 - 0,4x + 0,2x = 0,2 → x = 0,5 Ba(HCO3 ) 2 → n = n = n = 0,2 . 0,5 = 0,1 mol BaSO 4 Na2 SO 4 H2 SO 4 0,25
5. n = n = 0,3 - 0,4 . 0,5 = 0,1 mol BaCO 3 NaOH dư → m = m + m = 0,1. 233 + 0,1 . 197 = 43 gam BaSO 4 BaCO 3 Câu a. PTHH : SO3 + H2O H2SO4 (1) 0,125 m 4 n mol (2đ) SO3 80 Khối lượng H2SO4 có trong 200g dung dịch H2SO4 4,9% là: m1 = 200.4,9 9,8(g) 100 m Khối lượng H2SO4 mới sinh ra ở PT(1) là: m2 = .98(g) 80 98m 9,8 Theo đề ra ta có: 80 .100 9,8 200 m Giải ra ta được : m 8,7(g). 0,125 b. Gọi hóa trị kim loại X là y ta có PTHH : 2X + yH SO X (SO ) + yH  (2) 2 4 2 4 y 2 0,125 9,8.300 nH SO = 0,3(mol) 2 4 100.98 2 0,6 0.6 Theo PT (2) nX = .nH2SO4 = (mol) .X 5,4 X = 9y y y y Lập bảng biện luận các giá trị của X theo m y 1 2 3 X 9 18 27 loại loại nhận Vậy X là kim loại Al 0,125 PTHH : 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2  (2) c. Từ PT(2) => Dung dịch B là dung dịch có chứa 0,1mol Al2(SO4)3. mddB = 5,4 + 300 – 0,3.2 = 304,8(g) Cho NaOH vào dung dịch B thì kết tủa thu được là Al(OH)3 7,8 nAl(OH) = 0,1(mol) 3 78 PTHH: 6NaOH + Al2(SO4)3  2Al(OH)3  + 3Na2SO4 (3) 0,3 0,05 0,1 0,15 *Trường hợp 1: Sau phản ứng (3) Al2(SO4)3 còn dư n = 3n 3.0,1 0,3 mol m = 0,3.40 = 12(g) NaOH Al(OH )3 NaOH
6. mAl2(SO4)3 dư = (0.01 - 0,05).342 = 17,1(g), mNa2SO4 = 0,15.142 = 21,3(g) 12.100 Khối lượng dung dịch NaOH 10% cần dùng : mdd NaOH = 120(g) 10 m = m + m - m = 120 + 304,8 – 7,8 = 417(g) dd E ddNaOH ddB Al(OH )3 17,1 21,3 C%Al2(SO4)3 dư =.100% 4,1% . C%Na2SO4 = .100% 5,1% 0,125 417 417 *Trường hợp 2: Sau phản ứng: 6NaOH + Al2(SO4)3  2Al(OH)3  + 3Na2SO4 (3) 0,125 0,6 0,1 0,2 0,3 còn xảy ra phản ứng: NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O (4) 0,1 0,1 0,1 0,125 nNaOH = 0,6 + 0,1 = 0,7 mol mNaOH = 0,7.40 = 28(g) mNaAlO2= 0,1.82 = 8,2(g), mNa2SO4 = 0,3.142 = 42,6(g) 28.100 Khối lượng dung dịch NaOH 10% cần dùng : mdd NaOH = 280(g) 10 m = m + m - m = 280 + 304,8 – 7,8 = 577(g) ddC ddNaOH ddB Al(OH )3 8,2 42,6 C%NaAlO2 =.100% 1,42% . C%Na2SO4 = .100% 7,38% 577 577 0,125