Đề thi chọn học sinh giỏi - Môn Hóa 9 - Đề 11

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi - Môn Hóa 9 - Đề 11

1. UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO MÔN: HÓA HỌC 9 Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1(1đ) : Cho hỗn hợp A gồm Mg, Fe vào dung dịch B gồm Cu(NO3)2, AgNO3, lắc đều. Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn C gồm ba kim loại và dung dịch D gồm hai muối. Trình bày phương pháp hóa học tách riêng chất ra khỏi hỗn hợp C Câu 2(3đ) : a. Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn : AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3.Chỉ dùng quỳ tím, hãy nhận biết mỗi dung dịch trên . b. Nêu hiện tượng xảy ra khi : - Sục khí CO2 vào nước vôi trong - Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 c. Khí CO2 được dùng dập tắt đa số các đám cháy, nhưng tại sao không được dùng để dập tắt đám cháy Mg Câu 3(3đ): Trộn ba oxit kim loại là FeO, CuO, MO( M chỉ có hóa trị II) theo tỉ lệ về số mol là 5: 3: 1 được hỗn hợp A. Dẫn một luồng khí H2 dư qua 11,52g A đun nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn B. Để hòa tan hết B cần 450ml dung dịch HNO3 1,2M thu được V(l) khi NO duy nhất ( đktc) và dung dịch chỉ chứa muối nitrrat của kim loại. Xác định kim loại M và tính V Câu 4(3đ): Cho 9,12g FeSO4 và 13,68g Al2(SO4)3 vào 100g dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch A. Cho 38,8g NaOH nguyên chất vào dung dịch A thu được kết tủa B và dung dịch C a. Tách kết tủa B rồi đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng chất rắn còn lại sau khi nung b. Cần thêm bao nhiêu ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch C để được kết tủa mà sau khi nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được một chất rắn có khối lượng là 2,55g HẾT
2. UBND HUYỆN THUỶ NGUYÊN HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO MÔN: HÓA HỌC 9 NĂM HỌC 2012- 203 Câu Đáp án Điểm 1 - Cho hỗn hợp A gồm Mg, Fe vào dd B gồm Cu(NO3)2, AgNO3 xảy ra phản ứng: Mg + 2AgNO3 -> Mg(NO3)2 + 2Ag (1) Mg + Cu(NO3)2 -> Mg(NO3)2 + Cu (2) Fe + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Fe + Cu(NO3)2 -> Fe(NO3)2 + Cu (4) - Sau phản ứng thu được hỗn hợp rắn C gồm ba kim loại: ( Fe dư, Cu, Ag) và dung dịch D gồm hai muối (Mg(NO3)2 0,25đ Fe(NO3)2) - Phương pháp tách từng kim loại ra khỏi hỗn hợp C: + Cho hỗn hợp chất rắn C vào dd HCl dư, khuấy đều cho Fe phản ứng hết. PTHH: Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2(5) + Sau phản ứng (5) tách riêng nước lọc ( HCl dư, FeCl2) và chất rắn không phản ứng ( Cu, Ag). + Cho dd NaOH dư vào nước lọc, lọc lấy kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được Fe2O3, dùng khí H2 khử Fe2O3 thu được Fe PTHH: NaOH + HCl -> NaCl + H2O (6) 2NaOH + FeCl2 -> Fe(OH)2 + 2NaCl (7) to 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3 (8) to 2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + 3H2O (9) to Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O(10) 0,25đ + Cho hỗn hợp chất rắn : Cu, Ag tác dụng với O2 ở nhiệt độ cao, chỉ có Cu phản ứng PTHH: to 2Cu + O2 -> 2CuO(11) + Cho dd HCl dư vào hỗn hợp sau phản ứng ( CuO, Ag): chỉ có CuO phản ứng PTHH: CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O (12) + Sau phản ứng (11) tách riêng nước lọc ( HCl dư, CuCl2) và chất 0,25đ rắn( Ag) + Cho dd NaOH dư vào nước lọc, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi thu được CuO, dùng khí H2 khử CuO thu được Cu PTHH: NaOH + HCl -> NaCl + H2O(13) 2NaOH + CuCl2 -> Cu(OH)2 + 2NaCl(14) to Cu(OH)2 -> CuO+ H2O(15) to CuO + H2 -> Cu + H2O(16) 0,25đ
3. = 1đ 2 a. Đánh số tự tự các lọ bị mất nhãn - Nhỏ một giọt mỗi dd AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3 vào 6 mẩu giấy quỳ tím: + Nếu quỳ tím chuyển thành màu xanh thì đó là:dd KOH + Nếu quỳ tím chuyển thành màu đỏ thì đó là:dd Zn(NO3)2, AgNO3 ( nhóm I) + Nếu quỳ tím không chuyển màu thì đó là:dd AlCl3, NaCl, 0,25đ Mg(NO3)2 ( nhóm II) - Trích một ít mỗi chất trong nhóm I và II làm mẫu thử. Cho dd KOH dư vào từng mẫu thử. - Nhóm I: mẫu thử nào : + Xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan là dd Zn(NO3)2 PTHH: Zn(NO3)2 + 2KOH -> 2KNO3 + Zn(OH)2 (r, trắng) (1) Zn(OH)2 + 2KOH -> K2ZnO2 (dd) +2H2O (2) + Xuất hiện kết tủa đen là dd AgNO3 PTHH: AgNO3 + KOH -> KNO3 + AgOH (3) 2AgOH ( không bền) -> Ag2O (r, đen) + H2O (4) 0,25đ - Nhóm II: mẫu thử nào + Xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan là dd Al(NO3)3 PTHH: Al(NO3)3 + 3KOH -> 3KNO3 + Al(OH)3 (r, trắng keo) (5) Al(OH)3 + KOH -> KAlO2 (dd) +2H2O (6) + Xuất hiện kết tủa trắng, không tan trong dd KOH dư là dd Mg(NO3)2 PTHH: Mg(NO3)2 + 2KOH -> 2KNO3 + Mg(OH)2 (r, trắng) (6) 0,25đ + Không có hiên tượng gì là dd NaCl 0,25đ = 1đ b. Hiện tượng xảy ra khi : - Sục khí CO2 vào nước vôi trong: + Ban đầu nước vôi trong bị vẩn đục do: 0,25đ CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 ( r, trắng) + H2O(1) + Nếu tiếp tục sục khí CO2 thì kết tủa tan dung dịch dần chuyển 0,25đ thành trong suốt, do: CO2 + H2O + CaCO3 -> Ca(HCO3)2(2) - Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 + Lúc đầu chưa có hiện tượng gì vì: 0,25đ HCl + Na2CO3 -> NaHCO3 + NaCl(3) + Khi hết Na2CO3 mà vẫn tiếp tục cho dd HCl thì có hiện tượng 0,25đ sủi bọt khí, do: HCl + NaHCO3 -> NaCl + CO2 + H2O (4) = 1đ c. Khí CO2 được dùng dập tắt đa số các đám cháy, nhưng không được dùng để dập tắt đám cháy Mg vì: - Khí CO2 không tác dụng với khí oxi, khí CO2 nặng hơn không 0,5đ khí nên có tác dụng ngăn không cho vật cháy tiếp xúc với không khí nên khí CO2 được dùng để dập tắt đa số các đám cháy - Tuy nhiên, không dùng CO2 để dập tắt đám cháy Mg vì: Mg tác 0,5đ
4. dụng với khí CO2 -> làm cho đám cháy càng cháy to = 1đ PTHH: to CO2 + 2Mg -> 2MgO + C -> 3đ 3 - Gọi số mol của các oxit : FeO, CuO, MO trong 11,5g hỗn hợp A lần lượt là: 5a, 3a, a( mol) -> 5a. 72+ 3a. 80 + a( M + 16) = 11,52 (g) Hay: 360a+ 240a+ Ma + 16a = 11,52 -> 616a+ Ma = 11,52(*) 0,25đ - Dẫn luồng khí H2 dư qua hỗn hợp A nung nóng: chắc chắn FeO, CuO tham gia phản ứng, MO có thể có hoặc không phản ứng -> xét hai trường hợp: - Trường hợp 1: H2 khử được FeO, CuO, MO + PTHH: to FeO + H2 -> Fe+ H2O (1) to CuO + H2 -> Cu + H2O (2) to MO + H2 -> M + H2O (3) 0,25đ + Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được chất B: Fe, Cu, M + PTHH hòa tan hết B vào dd HNO3: Fe+ 4HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4) 3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O (5) 3M + 8HNO3 -> 3M(NO3)2 + 2NO + 2H2O (6) 0,25đ + n HNO3 = 0,45. 1,2 = 0,54mol + Theo pt(4)(1): n HNO3 = 4nFe = 4nFeO = 4.5a = 20a (mol) Theo pt(5)(2): n HNO3 = 8/3. nCu = 8/3. nCuO = 8/3.3a = 8a (mol) Theo pt(6)(3): n HNO3 = 8/3. nM = 8/3. nMO = 8/3.a (mol) -> n HNO3 = 20a + 8a+ 8/3a = 0,54 0,5đ -> a = 0,0176 Thay a= 0,0176 vào phương trình (*) ta được: 616. 0,0176 + M. 0,0176 = 11,52 0,5đ -> M = 38,55 +Vậy không có kim loại phù hợp - Trường hợp 2: H2 khử được FeO, CuO, không khử được MO -> xảy ra phản ứng 1,2,4,5 và thêm phản ứng: MO + 2HNO3 -> M(NO3)2 + H2O (7) + Theo pt (7): n HNO3 = 2. nMO = 2a (mol) -> n HNO3 = 20a + 8a+ 2a = 0,54 -> a = 0,018 0,5đ Thay a= 0,018 vào phương trình (*) ta được: 616. 0,018 + M. 0,018 = 11,52 0,5đ -> M = 24 +Vậy M là Mg - Theo pt4,5, 1,2: n NO = n Fe + 2/3. n Cu = n FeO + 2/3.n CuO = 5a + 2/3. 3a = 7a = 7.0,018 = 0,126mol -> V NO ( đktc) = 0,126. 22,4 = 2,8224l 0,25đ = 3đ 4 1. DD A gồm : FeSO4, Al2(SO4)3, H2SO4 - m dd A = 9,12+ 13,68 + 100 = 122,8g - n FeSO4 = 9,12/ 152 = 0,06mol
5. n Al2(SO4)3 = 13,68/ 342 = 0,04mol m H2SO4 = 9,8%. 100 = 9,8g -> n H2SO4 = 9,8/ 98 = 0,1mol n NaOH = 38,8/ 40 = 0,97mol - Cho NaOH nguyên chất vào dd A, xảy ra phản ứng : 2NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O(1) 2NaOH + FeSO4 -> Na2SO4 + Fe(OH)2 (2) 6NaOH + Al2(SO4)3 -> 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 (3) 0,5đ - Theo pt 1,2,3 có : n NaOH = 2nH2SO4 + 2nFeSO4 + 6n Al2(SO4)3 = 2. 0,1 + 2.0,06+ 6. 0,04 = 0,56 mol n NaOH = 0,97 – 0,56 = 0,41mol -> Xảy ra phản ứng : NaOH + Al(OH)3 -> NaAlO2 + 2H2O(4) - Theo pt 3, n Al(OH)3 = 2n Al2(SO4)3 = 2.0,04 = 0,08mol -> Sau phản ứng 4 NaOH, dư, Al(OH)3 phản ứng hết n NaOH dư = 0,41 – 0,08 = 0,33mol - DD C gồm: Na2SO4, NaOH dư. Kết tủa B : Fe(OH)2 0,5đ - Nung Fe(OH)2 trong không khí đến khối lượng không đổi, xảy ra phản ứng: to 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3(5) to 2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + 3H2O (6) - Theo pt 6,5,2: n Fe2O3 = ½. n Fe(OH)3 = ½.n Fe(OH)2 = ½. n FeSO4 = ½. 0,06 = 0,03mol -> m Fe2O3 = 0,03. 160 = 4,8g 0,5đ 2. DD C gồm: Na2SO4, NaOH dư. Khi cho dd HCl vào dd C xảy ra phản ứng: HCl + NaOH -> NaCl + H2O(7) HCl + NaAlO2 + H2O -> NaCl + Al(OH)3(8) 0,5đ - Theo pt 7, n HCl = n NaOH = 0,33mol a. Trường hợp 1: HCl thiếu , chưa đủ tạo kết tủa Al(OH)3 hoàn toàn to PTHH: 2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O (9) - n Al2O3 = 2,55/ 102 = 0,025mol - Theo pt 8,9: n HCl = n Al(OH)3 = 2. n Al2O3 = 2.0,025 = 0,05mol -> n HCl = 0,33+ 0,05 = 0,38mol -> V HCl cần dùng = 0,38/ 2 = 0,19l 0,5đ b. Trường hợp 2: HCl dư, hòa tan một phần Al(OH)3 PTHH: 3HCl + Al(OH)3 -> AlCl3 + 3H2O(10) to 2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O (11) - Theo pt 11: n Al(OH)3 = 2.n Al2O3 = 2. 0,025 = 0,05mol - Theo pt 8, 4: n Al(OH)3 = n NaAlO2 = n Al(OH)3 = 0,08mol -> n Al(OH)3 pt10= 0,08 – 0,05 = 0,03mol - Theo pt 10: n HCl = 3. n Al(OH)3 = 3. 0,03 = 0,09mol -> n HCl = 0,33+ 0,08 + 0,09 = 0,5nol -> V HCl cần dùng = 0,5/ 2 = 0,25l 0,5đ = 3đ HẾT