Đề thi chon học sinh giỏi - Môn Hóa học khối 9

Nội dung text: Đề thi chon học sinh giỏi - Môn Hóa học khối 9

1. UBND HUYỆN SƠN THANH KỲ THI CHON HỌC SINH GIỎI LỐP 9 NĂM HỌC 2012- 2013 PHÒNG GD&ĐT SƠN THANH ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC —————— KÌ THI 30/10/2012 ĐỀ CHÍNH Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề ————————— THỨC (Đề thi có 01 trang) Câu 1 (3,0 điểm ) a. Hãy viết 16 phương trình phản ứng (có bản chất khác nhau) để điều chế muối. b. Một hỗn hợp gồm Al 2O3, Al, Fe, Fe2O3, Cu và Cu. Bằng phương pháp hoá học hãy tách hoàn toàn các chất ra khỏi hỗn hợp trên mà không thay đổi khối lượng. Câu 2. ( 3,0 điểm) Dẫn H2 đến dư đi qua 25,6 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4, MgO, CuO nung nóng cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thu được 20,8 gam chất rắn. Mặt khác 0,15 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225ml dung dịch HCl 2M. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính % số mol của mỗi chất trong hỗn hợp X. 3. ( 3,0 điểm ) Hoà tan 16,8 (gam) một kim loại M dung dịch HCl dư thu được 6,72 lit khí H2 (đktc). a. Tìm kim loại M. b. Hoà tan 25,2 (gam) kim loại M vào dung dịch H 2SO4 10% ( loãng), vừa đủ. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch A. Làm lạnh dung dịch A thu được 55,6 (gam) muối sunfat kết tinh ngậm nước của kim loại M tách ra và còn lại dung dịch muối sunfat bão hoà có nồng độ 9,275%. Tìm công thức của muối sunfat ngậm nước của kim loại M. Câu 4. ( 3,0 điểm ) Cho 23,8 gam hỗn hợp X (Cu, Fe, Al) tác dụng vừa đủ 14,56 lít khí Cl 2 ( đktc). Mặt khác cứ 0,25 Mol hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,2 Mol khí ( đktc). Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. Câu 5. ( 4,0 điểm ) Hoà tan 43,71g hỗn hợp gồm 3 muối: cacbonat; hiđrôcacbonat; clorua của một kim loại kiềm vào một thể tích dung dịch HCl 10,52% (D = 1,05g/ml) lấy dư được dung dịch A và 17,6g khí B. Chia dung dịch A thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: Cho tác dụng với AgNO3 dư được 68,88g kết tủa. Phần 2: Cho phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0,8M. Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 29,68g muối khan. a) Tìm tên kim loại kiềm.vào b) Tình thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối đã lấy. c) Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng. Câu 6.( 4,0 điểm ) Hỗn hợp A1 gồm Al2O3 và Fe2O3 . Dẫn khí CO qua 21,1 gam A1 và nung nóng thu được hỗn hợp Agồm2 5 chất rắn và hỗn hợp khí .A Dẫn3 Aqua3 dung dịch Ca(OH dư) 2 thấy có 5 gam kết tủa. A2 tác dụng vừa đủ với 1 lít dung dịch H 2 SO4 0,5M thu được dung dịch A4 và có 2,24 lít khí thoát ra (đo ở đktc). Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A1 . Biết: C = 12; O= 16; Fe= 56; H= 1; Na= 23; Al= 27; S= 32; Cl= 35,5; Cu= 64; N=14; Ca=40 Hết Giám thị coi thi không cân giải thích thêm
2. UBND HUYỆN SƠN THANH KỲ THI CHON HỌC SINH GIỎI LỐP 9 NĂM HỌC 2012- 2013 PHÒNG GD&ĐT SƠN THANH HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC (Đáp án có 05 trang) ————————— I. Hướng dẫn chung * Đối với phương trình phản ứng hóa học nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu cân bằng ( không ảnh hưởng đến giải toán) hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nữa số điểm giành cho nó. Trong một phương trình phản ứng hóa học, nếu có từ một công thức trở lên viết sai thì phương trình đó không được tính điểm. * Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà vẫn đúng thì cho đủ điểm như hướng dẫn quy định ( đối với từng phần). * Giải các bài toán bằng các phương pháp khác nhau nhưng nếu tính đúng, lập luận chặt chẽ và dẫn đến kết quả đúng vẫn được tính theo biểu điểm. Trong khi tính toán nếu nhầm lẫn một câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai nhưng phương pháp giải đúng thì trừ đi nữa số điểm dành cho phần hoặc câu đó. Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải các vấn đề tiếp theo thì không tính điểm cho các phần sau. * Việc chi tiết hóa thang điểm (nếu có) so với thang điểm trong hướng dẫn chấm phải đảm bảo không sai lệch với hướng dẫn chấm và được thống nhất thực hiện trong tổ chấm thi. II. Đáp án và thang điểm Câu 1. Viết ít nhất 16 loại phản ứng khác nhau; 0,125 đ x 16 = 2 đ 1. kim loại + phi kim: Cu + Cl2 → CuCl 2 2. kim koại + axit: Na + HCl → NaCl + 1/2 H2 3. kim loại + muối: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 4. kim loại có oxit, hiđroxit LT + bazơ : Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2 5. oxit bazơ + axit: MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O 6. oxit bazơ + oxit axit: CaO + CO2 → CaCO3 7. oxit LT + bazơ : ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O 8. bazơ + axit: NaOH + HCl → NaCl + H2O 9. hiđroxit LT + bazơ : Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 10. bazơ + muối: 2NaOH + CuCl2 → 2 NaCl + Cu(OH)2 11.bazơ + oxit axit: NaOH + SO2 → NaHSO3 12. bazơ + phi kim: 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O 13.oxit axit + muối: SiO2 + Na2CO3nc → Na2SiO3 + CO2 14. phi kim + muối: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 15. muối + muối : BaCl2 + 2AgNO3→ 2AgCl + Ba(NO3)2
3. 16. muối + axit: Na2S + 2HCl →→ 2NaCl + H2S t0 17. muối nhiệt phân : 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O b) Sơ đồ tách (1) H2 Cu CuO Fe2O3 CuO (1) đpdd (2)HCl Fe2O3 FeCl2 Al2O3 Al2O3 (2)O2 dư Fe2O3 Fe O 2 3 CuO NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 (1)Cl CuO 2 Al (2)H2O Al Fe Fe Cu Cu Các phương trình phản ứng tự viết. Câu. 2.Tính % số mol các oxit trong hỗn hợp X (1,0 đ) *Gọi a,b,c lần lượt là các số mol các oxit Fe3O4, MgO, CuO; ptpư: t Fe3O4 + 4H2  3Fe + 4H2O (1) a 3a t CuO + H2  Cu + H2O (2) c c Fe3O4 + 8 HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (3) (0,25đ) a 8a MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (4) b 2b CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (5) c 2c * Theo 3,4,5 ta có 0,15 mol hh X phản ứng vừa đủ với 0,45 mol HCl Vậy (a+b+c) .(8a+2b+2c) . (0,25đ) Ta có : 0,15(8a+2b+2c) = 0,45(a+b+c) => 5a – b – c = 0 ( ) * Vậy ta có hệ pt: 232a +40 b + 80 c = 25,6 168a + 40b + 64c = 20,8 (0,25đ) 5a – b – c = 0 Giải hệ pt ta có a= 0,05 ; b = 0,15; c=0,1 * % số mol trong hỗn hợp: %nFe3O4=0,05 .100/0,3 = 16,67% % nMgO = 0,15 .100/0,3 = 50 % % n CuO = 0,1. 100/0,3 = 33,33%
4. 3. a/ Gọi khối lượng mol nguyên tử và hoá trị của kim loại M lần lượt là M và n n = 0,3 mol. H 2 2M + 2nHCl 2MCln + n H2  0,6/n mol 0,3 mol 0,6/n. M = 16,8 M= 28n M là Fe b/ nFe = 25,2/56 = 0,45 mol ptpư: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2  0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol m = (0,45. 98.100%)/10% = 441 (gam) dd H2 SO4 10% m = m + m - m = 25,2+ 441 - 0,45.2 = ddA Fe dd H2 SO4 10% H 2 = 465,3 (gam) - Khi làm lạnh dung dịch A, tách ra 55,6 gam muối FeSO4.xH2O Vậy dung dịch muối bão hoà còn lại có khối lượng là: mdd còn lại = 465,3 - 55,6 = 409,7 (gam) m FeSO4 theo bài ra: % CFeSO = .100% = 9,275% 4 409,7 m = 38 (gam) n = 0,25 mol FeSO 4 FeSO 4 n = 0,45 - 0,25 = 0,2 mol (152 + 18x). 0,2 = 55,6 FeSO4 . xH2 O x= 7 Công thức phân tử của muối FeSO4 ngậm nước là FeSO4.7H2O 4. Các phương trình phản ứng. Cu + Cl2 →CuCl2 (1) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (2) 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 (3) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (4) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (5) Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Cu, Fe, Al Khối lượng hỗn hợp: 64a+56b+27c = 23,8 (I) Theo (1), (2), (3) số mol clo: a+ 3b/ 2 +3c/2 = 0,65 (II) Vì số số mol X tỉ lệ với số mol khí hidro thu được : 0,2 (a+b+c) = 0,25 (b+ 3/2c) (III) Kết hợp (I), (II), (III) giải ta được: Giải hệ: a =0,2 (%Cu=53,78) b = 0,1(%Fe = 23,53) c = 0,2(22,69) 5. Gọi CTHH của 3 muối trên là : M2CO3, MHCO3, MCl Gọi a; b; c lần lượt là số mol của 3 muối trên đã dùng:
5. M 2CO3 2HCl  2MCl CO2 H2O a mol 2a mol 2a mol a mol MHCO3 HCl  MCl CO2 H2O b mol b mol b mol b mol Giả sử dung dịch A còn dư 2d mol HCl. Vậy mỗi phần dung dịch A có 1 d mol HCl dư và 2a b c mol MCl 2 Phản ứng ở phần 1: HCl AgNO3  AgCl HNO3 d mol d mol MCl AgNO3  AgCl MNO3 1 1 2a b c 2a b c 2 2 Phản ứng ở phần 2: HCl KOH  KCl H2O d mol d mol d mol 1 Vậy 29,68g hỗn hợp muối khan gồm có 2a b c mol MCl và d mol KCl 2 Do đó ta có hệ phương trình a(2M 60) b(M 61) c(M 35,5) 43,71 17,6 a b 0,4 44 a 0,3mol 1 66,88 b 0,1mol d (a b c) 0,48 2 143,5 c 0,6mol d 0,125*0,8 0,1 M 23 1 2a b c M 35,5 74,5d 29,68 2 Vậy kim loại kiềm cần tìm là Na b) 0,3*106 % Na CO *100 72,7% 2 3 43,71 84*0,1 % NaHCO *100 19,2% 3 43,71 % NaCl 100% (72,7% 19,2%) 8,1% 7. Gọi số mol của Al2O3 và Fe2O3 trong A1 lần lượt là a và b . (a 0;b 0). Số mol oxi nguyên tử trong A1 là: nO 3a 3b Theo giả thiết ta tính được: n 1.0,5 0,5(mol). H 2SO4 Các phản ứng có thể xảy ra: t o 3Fe2O3 CO  2Fe3O4 CO2 (1) t o Fe3O4 CO  3FeO CO2 (2) t o FeO CO  Fe CO2 (3)
6. CO2 Ca(OH ) 2(du) CaCO3  H 2O (4) 5 n n 0,05(mol) CO2 CaCO3 100 A2 gồm: Al2O3 ;Fe2O3 ;Fe3O4 ;FeO ;Fe . Khí A3 là CO và CO2 ; A2 tác dụng với dung dịch H 2 SO4 loãng thu được khí đó là khí H 2 Oxit H 2 SO4 H 2O Muối (5) 0,4 (mol) Fe H 2 SO4 FeSO4 H 2  (6) 0,1 0,1 (mol) 2,24 n 0,1(mol) . Số mol nguyên tử oxi trong A bằng tổng số mol nguyên tử oxi H 2 22,4 1 trong A2 và số mol nguyên tử oxi chuyển từ CO thành CO2 (hay số mol CO2 ). Mà số mol nguyên tử oxi trong A2 bằng số mol H 2 SO4 đã phản ứng trong (5). Mà n n n n n H 2SO4 (5) H 2SO4 (bandau) H 2SO4 (6) H 2SO4 (bandau) H 2 (6) Do vậy ta có phương trình: 3a + 3b = 0,5 - n + 0,05 3a + 3b = 0,5 – 0,1 + 0,05 = 0,45 (I) H 2 (6) Mặt khác: m hỗn hợp = 102a + 160b = 21,1 (II) Giải (I) và (II) ta thu được nghiệm: a = 0,05; b = 0,1 CHÚ Ý: PHẦN ĐIỂM TÔI KHÔNG ĐÁNH MÁY, MỆT WUA!