Đề thi chọn học sinh giỏi môn thi Hóa học - Lớp 9 THCS - Đề số 1

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn thi Hóa học - Lớp 9 THCS - Đề số 1

1. PHềNG GD-ĐT THĂNG BèNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN MễN THI: HểA HỌC- LỚP 9 THCS ĐỀ SỐ 1 Cõu 1: Cho hỗn hợp X gồm Mg, Fe2O3 và Al2O3 tỏc dụng với dung dịch CuSO4 (dư), sau phản ứng thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Cho toàn bộ Z tỏc dụng với dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thu được dung dịch A và phần khụng tan B. Hoà tan B trong dung dịch H2SO4 đặc, núng (dư) thu được khớ C. Hấp thụ khớ C vào dung dịch Ba(OH) 2 thu được kết tủa D và dung dịch F. Cho dung dịch KOH (dư) vào dung dịch F lại thấy xuất hiện kết tủa D. Cho từ từ dung dịch KOH đến dư vào dung dịch A, được kết tủa G. Hóy viết cỏc phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy ra. Cõu 2: Hũa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt vào 200 gam dung dịch HCl 14,6% thu được dung dịch A và 2,24 lớt khớ H 2 (đktc). Thờm 33,0 gam nước vào dung dịch A được dung dịch B. Nồng độ phần trăm của HCl trong dung dịch B là 2,92%. Mặt khỏc, cũng hũa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, núng thỡ thu được V lớt khớ SO2 duy nhất (đktc). a) Xỏc định cụng thức húa học của oxit sắt trong hỗn hợp X. b) Tớnh khoảng giỏ trị của V? Cõu 3: Hũa tan 2,16 gam hỗn hợp Y gồm Na, Fe và Al vào nước (dư), thu được 0,448 lớt khớ H2 thoỏt ra (đktc) và một lượng chất rắn khụng tan. Tỏch lượng chất rắn này cho phản ứng hết với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thu được 3,2 gam đồng kim loại và dung dịch A. Tỏch lấy dung dịch A cho phản ứng với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH để thu được kết tủa lớn nhất. Lọc kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được chất rắn B. a) Xỏc định % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp Y. b) Tớnh khối lượng chất rắn B. Cõu 4: Hấp thụ hoàn toàn V lớt khớ CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K 2CO3 0,2M và KOH 1,4M, sau khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tỏc dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Tớnh giỏ trị của V? Cõu 5: 1. Trong phũng thớ nghiệm cú cỏc dung dịch đựng trong cỏc lọ riờng biệt bị mất nhón: KCl, Al(NO3)3, NaOH, MgSO4, ZnCl2, AgNO3. Dựng thờm một thuốc thử, hóy nhận biết cỏc dung dịch trờn. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng (nếu cú). 2. Hũa tan 2,56 gam kim loại đồng vào 25,20 gam dung dịch HNO3 nồng độ 60% thu được dung dịch A. Thờm 210 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch A. Sau khi cỏc phản ứng kết thỳc, đem cụ cạn hỗn hợp thu được chất rắn X. Nung X đến khối lượng khụng đổi được 17,40 gam chất rắn Y. Tớnh nồng độ % của cỏc chất trong dung dịch A.
2. Cõu 1 X + dd CuSO4 dư  dd Y + chất rắn Z: Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu Dung dịch Y gồm MgSO4 và CuSO4 dư. Chất rắn Z gồm Cu, Fe2O3 và Al2O3. Cho Z tỏc dụng với dung dịch HCl dư: Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O; Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3 H2O Cu + 2FeCl3  2FeCl2 + CuCl2 Do HCl dư nờn Al2O3, Fe2O3 tan hết, chất rắn B là Cu dư. B + H2SO4 đặc, núng, dư  khớ B là SO2 to Cu + 2H2SO4  CuSO4 + SO2  + 2 H2O Sục SO2 vào dd Ba(OH)2: Ba(OH)2 + SO2  BaSO3  + H2O; BaSO3 + SO2 + H2O  Ba(HSO3)2 Kết tủa D là BaSO3, dd F chứa Ba(HSO3)2 dd F + dd KOH dư: Ba(HSO3)2 + 2KOH  BaSO3  + K2SO3 + 2H2O dd A + dd KOH dư: HCl + KOH  KCl + H2O; CuCl2 + 2KOH  Cu(OH)2  + 2KCl FeCl2 + 2KOH  Fe(OH)2  + 2KCl; AlCl3 + 3KOH  Al(OH)3  + 3KCl Al(OH)3 +KOH  KAlO2 + 2H2O Kết tủa G gồm: Cu(OH)2, Fe(OH)2 Cõu 2 a) Gọi cụng thức của oxit sắt là FexOy. Cỏc PTHH khi X vào dung dịch HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1) FexOy + 2yHCl → FeCl2y/x + yH2O (2) 200.14,6 nHCl ban đầu = = 0,8 (mol) 100.36,5 2,24 nH = =0,1(mol) → m =0,1.2=0,2(g) 2 22,4 H 2 n Từ (1): nFe = H 2 = 0,1(mol) => mFe = 0,1 . 56 = 5,6(g) 11,6 → m 17, 2 5, 6 11, 6(g) → nFe O (mol ) (*) FexOy x y 56 x 16 y n Từ (1): nHCl = 2H2 = 2.0,1= 0,2 (mol) mddA = 200 + 17,2 0,2 217(g) mddB = 217 + 33 = 250 (g) 250.2,92 nHCl dư = 0,2(mol) nHCl ở (2) = 0,8 - 0,2 - 0,2 = 0,4(mol) 100.36,5 1 1 0,2 n .n .0,4 (mol ) Fe x O y HCl Từ (2): 2 y 2 y y ( ) Từ (*) và ( ) ta cú phương trỡnh 11,6 0,2 x 3 = → 56x 16y y y 4
3. Vậy cụng thức Oxit sắt là: Fe3O4 b)Cỏc PTHH khi cho X vào dung dịch H2SO4 đặc núng: to 2Fe + 6H2SO4 đặc  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3) to 2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (4) Cú thể: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (5) Nếu H2SO4 dư (5) khụng xẩy ra: 3 1 3 1 → nSO max =nFe + nFe O .0,1 .0,05 = 0,175(mol) → VSO max = 3,92 (lớt) 2 2 2 3 4 2 2 2 Nếu H2SO4 khụng dư: (5) xảy ra: nSO nFe (SO ) 2 min nFe ở (5) = ở (3)2 và4 3 (4) Đặt nFe (5) = x(mol) => nFe (3) = 0,1 - x n 1 3 → ở (3)Fe2 (vàSO4 )(4)3 = + (0,1 x) .0,05 2 2 1 3 0,25 → cú pt: (0,1 x) +.0,05 = x => x = 2 2 3 0,25 0,05 nFe (3) = 0,1 - = 3 3 3 0,05 1 Khi đú n min = . .0,05 = 0,05 (mol) SO2 2 3 2 => V = 0,05 . 22,4 = 1,12 (lớt) SO2 min Vậy khoảng giỏ trị cú thể nhận giỏ trị của V là: 1,12 V 3,92 Cõu 3 - Gọi trong 2,16 gam hỗn hợp cú x mol Na, y mol Al. n 0,448: 22,4 0,02 mol H2 n 0,06.1= 0,06mol; n n =3,2:64 = 0,05 mol CuSO4 CuSO4 pu Cu n 0,06 - 0,05 = 0,01mol CuSO4du PTHH: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) x x 0,5x 2Al + 2H2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2 (2) x x x 1,5x 2Al + 3CuSO4 2Al2(SO4)3 + 3Cu (3) (y-x) 1,5(y-x) (y-x) 1,5(y-x) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (4) a) Giả sử khụng xảy ra phản ứng (3) chất rắn chỉ là Fe Theo (4) nFe= nCu = 0,05 mol mFe= 0,05.56 = 2,8 gam > 2,16 (khụng phự hợp đề bài) Vậy cú xảy ra phản ứng (3) và vỡ CuSO4 cũn dư nờn Al và Fe đó phản ứng hết theo (3) và (4) Theo (1) và (2): n 0,5x 1,5x 0,02 mol x = 0,01 H2 Theo (3): nAl(3) = y - 0,01 mol
4. n 1 ,5 y 0,01 mol CuSO4 Theo (4): n n 0,05 1,5 y 0,01 mol Fe CuSO4 (4) Ta cú : mNa + mAl + mFe = 23.0,01 + 27y + 56[0,05-1,5(y - 0,01)] = 2,16 y = 0,03 trong hỗn hợp ban đầu: mNa = 23.0,01 = 0,23 gam mAl = 27.0,03 = 0,81 gam mFe = 2,16 - 0,23 -0,81 = 1,12 gam Vậy: 0,23 0,81 %m = .100%=10,65%; %m = .100%=37,5% Na 2,16 Al 2,16 1,12 %m = .100%=51,85% Na 2,16 b) Trong dung dịch A cú: n = 0,03-0,01= 0,02mol Al2 (SO4 )3 n = 0,01mol CuSO4 du n = n =1,12:56= 0,02mol FeSO4 Fe Ta cú sơ đồ CuSO4 Cu(OH)2 CuO mCuO = 0,01.80 = 0,8 gam 0,02 2FeSO4 2Fe(OH)2 2Fe(OH)3 Fe2O3 m .160 1,6 gam Fe2O3 2 0,02 Al2(SO4)3 2Al(OH)3 Al2O3 m .102 1,02 gam Al 2 O3 2 Vậy mB = 0,8 + 1,6 + 1,02 = 3,24 gam Cõu 4 Ta cú: n =0,1.0,2=0,02(mol); n = 0,1.1,4= 0,14(mol) K2CO3 KOH PTHH CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (1) Cú thể cú: CO2 + K2CO3 + H2O 2KHCO3 (2) BaCl2 + K2CO3 BaCO3 + 2KCl (3) 11,82 Theo (3): n = n = = 0,06mol> n = 0,02mol K2CO3 (3) BaCO3 197 K2CO3 ban đầu Cú hai trường hợp xảy ra. - TH1: khụng xảy ra phản ứng (2) Theo (1): n = n -n = 0,06-0,02= 0,04mol CO2 K2CO3 (3) K2CO3 bđ V=0,04.22,4=0,896 lit - TH2: cú xảy ra phản ứng (2) 1 0,14 Theo (1): n n n 0,07mol CO2 (1) K2CO3 (1) 2 KOH 2 n n n n 0,07 0,02 0,06 0,03mol K2CO3 pư ở (2) K2CO3 (1) K2CO3 bđ K2CO3 (3) Theo (2): n n 0,03mol CO2 (2) K2CO3 (2)
5. V = (0,07 + 0,03).22,4 = 2,24 lit Cõu 5 1. Dựng phenolphtalein nhận biết cỏc dung dịch: KCl, Al(NO 3)3, NaOH, MgSO4, ZnCl2, AgNO3. Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào từng dung dịch mẫu thử. - Nhận ra dung dịch NaOH do xuất hiện màu hồng. Lần lượt cho dung dịch NaOH vào mỗi dung dịch mẫu thử cũn lại: - Dung dịch AgNO3 cú kết tủa màu nõu: AgNO3 + NaOH  AgOH  + NaNO3 hoặc 2 AgNO3 + 2NaOH  Ag2O + H2O + 2NaNO3 - Dung dịch MgSO4 cú kết tủa trắng: MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2  + Na2SO4 - Cỏc dung dịch Al(NO3)3, ZnCl2 đều cú chung hiện tượng tạo ra kết tủa trắng, tan trong dung dịch NaOH (dư). AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3  + 3NaCl Al(OH)3  + NaOH  NaAlO2 + 2H2O Zn(NO3)2 + 2NaOH  Zn(OH)2  + 2NaNO3 Zn(OH)2  + 2NaOH  Na2ZnO2 + 2H2O - Dung dịch KCl khụng cú hiện tượng. - Dựng dung dịch AgNO3 nhận ra dung dịch ZnCl2 do tạo ra kết tủa trắng 3AgNO3 + ZnCl2  3AgCl  + Zn(NO3)2 - Cũn lại là dung dịch Al(NO3)3. 5.2 n = 0,04 mol; n = 0,21 mol; n 0,24 mol. Cu NaOH HNO3 Dung dịch A cú Cu(NO3)2, cú thể cú HNO3. Cu(OH)2 CuO dd NaOH t0 Ta cú: ddA cụ can  NaNO3  NaNO2 cú thờ cú NaOH hoac Cu(NO3 )2 cú thờ cú NaOH du PTHH: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 2NaOH + Cu(NO3)2 →Cu(OH)2 + 2NaNO3 0,08 0,04 0,04 0,08 mol to 2NaNO3  2NaNO2 + O2 to Cu(OH)2 CuO + H2O Gọi số mol NaNO2 trong chất rắn sau khi nung là x. Theo bảo toàn nguyờn tố ta cú: nCuO 0,04 mol; nNaOH dư = 0,21-x mol mY = 80. 0,04 + 69x + 40(0,21 - x) = 17,4 gam
6. x = 0,2 n 0,2 mol NaNO2 n HNO3 dư = 0,2– 0,08 = 0,12mol n HNO3 phản ứng = 0,24–0,12 = 0,12mol 1 nHNO  nH O =3 =0,06 mol m = 1,08g 2 2 H2O m m => m = + HNO3 -m - m = 2,56+7,56-7,52-1,08 = 1,52g khớ Cu Cu(NO3 )2 H2O Trong dung dịch A cú: nCu NO nCu 0,04 mol 3 2 n 0,24 0,12 0,12 mol. HNO3 du mdd A = 2,56 + 25,2 – mkhớ = 26,24 gam. Vậy trong dung dịch A cú: 0,12.63 C% .100%= 28,81% HNO3 du 26,24 0,04.188 C% Cu NO .100%=28,66% 3 2 26,24