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

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

1. SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010 -2011 ——————— ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề. —————————————— Câu 1 (2,0 điểm). Tìm 8 chất rắn khác nhau mà khi cho 8 chất đó tác dụng với dung dịch HCl thì có 8 chất khí khác nhau thoát ra. Viết phương trình phản ứng minh họa. Câu 2 (1,5 điểm). Cho 7 dung dịch NH 4Cl; (NH4)2SO4; KCl; AlCl3; FeCl2; FeCl3; ZnSO4 mỗi dung dịch đựng trong một lọ mất nhãn. Hãy nhận biết các dung dịch trên mà chỉ dùng một dung dịch chứa một chất tan. Câu 3 (1,5 điểm). Hoà tan 19 gam hỗn hợp Na2CO3 và MCO3 có số mol bằng nhau trong dung dịch H2SO4 loãng dư, khí sinh ra được hấp thụ hoàn toàn trong 1 lít dung dịch Ca(OH)2 0,15M thu được 18,1 gam hỗn hợp muối khan. Xác định M. Câu 4 (1,5 điểm). Hòa tan hết 5,6 gam Fe trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch A. Thêm NaOH dư vào A thu được kết tủa B. Nung B trong điều kiện không có oxi đến khối lượng không đổi được chất rắn D, còn nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E. Biết mE – mD = 0,48 gam. Tính số mol mỗi chất trong A. Câu 5 (2,0 điểm). Cho hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và metan. Biết rằng đốt cháy 9,6 gam X thì thu được 10,8 gam nước; còn 11,2 lít X ở đktc thì phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 100 gam brom. 1. Tính %V các chất trong X. 2. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng các chất trong X. Câu 6 (1,5 điểm). Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R có hóa trị không đổi. Hòa tan hết 3,3 gam X trong dung dịch HCl dư được 2,9568 lít khí ở 27,3 0C và 1 atm. Mặt khác cũng hòa tan hết 3,3 gam trên trong dung dịch HNO3 1M lấy dư 10% thì được 896 ml hỗn hợp khí Y gồm N 2O và NO ở đktc có tỉ khối so với hỗn hợp (NO + C2H6) là 1,35 và dung dịch Z chứa hai muối. 1. Tìm R và % khối lượng các chất trong X. 2. Cho Z phản ứng với 400 ml dung dịch NaOH thấy xuất hiện 4,77 gam kết tủa. Tính C M của NaOH biết Fe(OH)3 kết tủa hoàn toàn. —Hết— Cho: C = 12; H = 1; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Ca = 40; Fe = 56; Br = 80; N = 14; Al = 27; Ba = 137; Cr = 52; Cu = 64; Ag = 108. Họ và tên thí sinh: SBD: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! Thí sinh không được dùng bất cứ tài liệu nào kể cả BTH các nguyên tố hóa học.
2. SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 ——————— HƯỚNG DẪN CHẤM: MÔN HÓA HỌC —————————— Câu 1(2,0 điểm). Tìm 8 chất rắn khác nhau mà khi cho 8 chất đó tác dụng với dung dịch HCl thì có 8 chất khí khác nhau thoát ra. Viết phương trình phản ứng minh họa? Đáp án Điểm + Có thể chọn 8 chất trong các chất sau: Fe, FeS, CaCO3, KMnO4, Na2SO3, CaC2, KNO2, Al4C3, Na2O2, Na3N, Ca3P2 Mỗi chất + Phản ứng xảy ra: chọn và Fe + 2HCl → FeCl + H ↑ viết 2 2 phản → ↑ FeS + 2HCl FeCl2 + H2S ứng CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O đúng 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O được 0,25 Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O điểm CaC2 + 2HCl → C2H2↑ + CaCl2 3KNO2 + 2HCl → 2KCl + KNO3 + 2NO↑ + H2O Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4↑ 2Na2O2 + 4HCl → 4NaCl + O2↑ + 2H2O Na3N + 3HCl → 3NaCl + NH3↑ Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3↑  Ghi chú: Học sinh chọn các chất khác với các chất trên mà đúng vẫn cho điểm nhưng tối đa chỉ được 2,0 điểm Câu 2(1,5 điểm). Cho các dung dịch sau mỗi dung dịch đựng trong một lọ mất nhãn: NH 4Cl; (NH4)2SO4; KCl; AlCl3; FeCl2; FeCl3; ZnSO4. Nhận biết các dung dịch sau mà chỉ dùng một dung dịch chứa một chất tan Đáp án Điểm + Lấy mỗi dung dịch một lượng cần thiết để tiến hành nhận biết. + Tiến hành nhận biết ta được kết quả ở bảng sau: NH4Cl (NH4)2SO4 KCl AlCl3 FeCl2 FeCl3 ZnSO4 dd ↑ ↑ khai & không ↓ trầ ↓ trầ ↓ nâu ↓ trầ Ba(OH)2 khai ↓ trầng hiện ng, tan ng đầ ng tan dư tượng hầt xanh mầt ph 0,75 ần + Phản ứng xảy ra: 2NH Cl + Ba(OH) → BaCl + 2NH ↑ + 2H O 4 2 2 3 2 0,25 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2NH3↑ + 2H2O 2AlCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3↓ + 3BaCl2 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O 0,25 hoặc: 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba[Al(OH)4]2 FeCl2 + Ba(OH)2 → Fe(OH)2↓ + BaCl2 0,25 2FeCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Fe(OH)3↓ + 3BaCl2 ZnSO4 + Ba(OH)2 → Zn(OH)2↓ + BaSO4↓ Zn(OH)2 + Ba(OH)2 → BaZnO2 + 2H2O
3.  Ghi chú: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa; nếu học sinh chọn một thuốc thử mà thuốc thử đó không có khả năng nhận ra được tất cả thì không cho điểm cho dù nhận biết được một số chất. Nếu học sinh dùng Ba(OH)2 hoặc chất có khả năng nhận ra tất cả làm thuốc thử mà không nhận ra được tất cả thì với mỗi chất nhận ra đúng được 0,125 điểm Câu 3(1,5 điểm). Hoà tan 19 gam hỗn hợp Na2CO3 và MCO3 có số mol bằng nhau trong dung dịch H2SO4 loãng dư, khí sinh ra được hấp thụ hoàn toàn trong 1 lít dd Ca(OH)2 0,15M thu được 18,1 gam hỗn hợp muối khan. Xác định kim loại M? Đáp án Điểm + Đặt x là số mol của mỗi muối cacbonat ta có: 106x + x(M+60) = 19 (I) + Phản ứng xảy ra: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O (1) MCO3 + H2SO4 → MSO4 + CO2↑ + H2O (2) 0,25 Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O (3) 0,25 Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2 (4) + Gọi a, b lần lượt là số mol Ca(OH)2 ở (3, 4). Theo (3, 4) và giả thiết ta có hệ: a b 0,15 a 0,1 mol   tổng số mol CO2 = a + 2b = 0,2 mol. 0,5 100a 162b 18,1 b = 0,05 mol + Theo (1, 2) ta có: số mol CO2 = x + x = 0,2 mol  x = 0,1 mol. Thay x = 0,1 mol 0,5 vào (I) ta được: M = 24. Vậy M là Magie. Câu 4(1,5 điểm). Hòa tan hết 5,6 gam Fe trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch A. Thêm NaOH dư vào A thu được kết tủa B. Nung B trong điều kiện không có oxi đến khối lượng không đổi được chất rắn D còn nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E. Biết mE – mD = 0,48 gam. Tính số mol mỗi chất trong A? Đáp án Điểm + Khi Fe phản ứng với H2SO4 đặc nóng phải có phương trình. 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O + Nếu A chỉ có Fe2(SO4)3 thì B chỉ có Fe (OH)3  khi nung trong điều kiện không có oxi và trong không khí đều thu được Fe2O3 không phù hợp với giả thiết do đó A phải có FeSO4 do có phản ứng: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 0,25 + Nếu sau pư trên mà cả Fe và Fe2(SO4)3 đều phản ứng hết thì A chỉ có FeSO4 khi đó dễ thấy mE – mD = 0,8 gam (trái giả thiết). Vậy A phải có hai muối + Đặt x, y lần lượt là số mol FeSO4 và Fe2(SO4)3 có trong A ta có: FeSO4 : x mol 0,1 mol Fe  Fe2 (SO4 )3: y mol + Áp dụng ĐLBTNT ta có: x + 2y = 0,1 (I) 0,25 + Khhi A + NaOH ta có: FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Mol: x x Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 Mol: y 2y 0,25  Kết tủa B có: x mol Fe(OH)2 và 2y mol Fe(OH)3. + Khi nung B không có oxi ta có: t0 Fe(OH)2  FeO + H2O Mol: x x
4. t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Mol: 2y y  mD = 72x + 160y (II) 0,25 + Khi nung B trong không khí ta có: t0 2Fe(OH)2 + ½ O2  Fe2O3 + 2H2O Mol: x 0,5x t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Mol: 2y y  mE = 80x + 160y (III) 0,25 + Từ (II, III) và giả thiết ta có: (80x+160y) – (72x+160y) = 0,48 hay x = 0,06 mol + Thay x = 0,06 mol vào (I) được y = 0,02 mol. 0,25 + Vậy A có 0,06 mol FeSO4 và 0,02 mol Fe2(SO4)3. Câu 5(2,0 điểm). Cho hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và metan. Biết rằng đốt cháy 9,6 gam X thì thu được 10,8 gam nước còn 11,2 lít X ở đktc thì phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 100 gam brom. 1. Tính %V các chất trong X? 2. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng các chất trong X? Đáp án Điểm 1/ + Đặt x, y, z lần lượt là số mol C2H2; C2H4; CH4 có trong 9,6 gam X  số mol C2H2; C2H4; CH4 có trong 11,2 lít X lần lượt là: kx, ky, kz. + Theo giả thiết ta có: 26x + 28y + 16z = 9,6 (I) 0,25 và: kx + ky + kz = 0,5 (II) 0,25 + Khi đốt cháy ta có: t0 C2H2 + 2,5O2  2CO2 + H2O (1) Mol: x x t0 C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O (2) Mol: y 2y t0 CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O (3) Mol: z 2z 0,25  Theo (1, 2, 3) và giả thiết ta có: x + 2y + 2z = 0,6 (III) + Khi phản ứng với nước brom ta có: C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 (4) Mol: kx 2kx C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (5) 0,25 Mol: ky ky  Theo (4, 5) và giả thiết ta có: 2kx + ky = 0,625 (IV) + Lấy (IV) chia (II) được: 3x – y – 5z = 0 (V) + Giải (I, III, V) được: x = 0,2 mol; y = z = 0,1 mol. 0,25 + Vì % số mol = %V nên %V của: C2H2 = 50%; C2H4 = CH4 = 25%
5. 2/ Sơ đồ tách: + H C l C H C 2 A g 2 2 2 C 2 H 2 + A g N O 3 /N H 3 C 2 H 4 C H 4 + B r C H 2 4 C 2 H 4 0,5 C H 4 + Z n , t 0 C H B r 2 4 2 C 2 H 4 + Phản ứng xảy ra: CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → CAg≡CAg↓ + 2NH4NO3 C Ag + 2HCl → C H ↑ + 2AgCl↓ 2 2 2 2 0,25 CH2=CH2 + Br2 → C2H4Br2 t0 C2H4Br2 + Zn  C2H4 + ZnBr2 Câu 6(1,5 điểm). Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R có hóa trị không đổi. Hòa tan hết 3,3 gam X trong dung dịch HCl dư được 2,9568 lít khí ở 27,30C và 1 atm. Mặt khác cũng hòa tan hết 3,3 gam trên trong dung dịch HNO3 1M lấy dư 10% thì được 896 ml hỗn hợp khí Y gồm N2O và NO ở đktc có tỉ khối so với hỗn hợp (NO + C2H6) là 1,35 và dung dịch Z chứa hai muối. 1. Tìm R và % khối lượng các chất trong X 2. Cho Z phản ứng với 400 ml dung dịch NaOH thấy xuất hiện 4,77 gam kết tủa. Tính CM của NaOH biết Fe(OH)3 kết tủa hoàn toàn. Đáp án Điểm 1/ 2,9568.1 0,896  Số mol H2 = = 0,12 mol; số mol Y = = 0,04 mol 0,082.(27,3 273) 22,4 + Gọi a, b lần lượt là số mol của N2O và NO, vì NO và C2H6 đều có M = 30 đvC nên ta có hệ: a b 0,04 a 0,03 mol 0,25 44a 30b  1,35 b = 0,01 mol 30(a b) + Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và R trong 3,3 gam X ta có: 56x + Ry = 3,3 (I) + Gọi n là hóa trị của R(n 4). Áp dụng ĐLBT electron ta có: 2x ny 0,12.2 x 0,03 mol (II)  3x ny 0,03.8 0,01.3 ny = 0,18 mol (III) + Thay x = 0,03 mol vào (I) được; Ry = 1,62 (IV) + Chia (IV) cho (III) được: R = 9n  chỉ có n = 3; R = 27 = Al là phù hợp khi đó 0,25 thay n = 3 vào (III) ta có: y = 0,06 mol 0,06.27 + Vậy: R là Al với %mAl = .100% = 49,1%; %mFe = 50,9% 3,3 0,25 2/ + Ta có: Số mol HNO3 phản ứng = tổng số mol e trao đổi + số mol N trong khí = (0,03.8 + 0,01.3) + (0,03.2 + 0,01.1) = 0,34 mol  Số mol HNO3 dư = 0,34.10/100 = 0,034 mol. + Ta luôn có: n = n và n = n . Fe(NO3)3 Fe Al(NO3)3 Al 0,25 Do đó dung dịch Z có: Fe(NO3)3 = 0,03 mol; Al(NO3)3 = 0,06 mol; HNO3 dư = 0,034 mol  Khi Z + dd NaOH: HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O (1) Mol: 0,034 0,034 Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaNO3 (2)
6. Mol: 0,03 0,09 0,03 Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3 (3) Mol: 0,06 0,25 Có thể có: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (4) + Khối lượng Al(OH)3 = 4,77 – 0,03.107 = 1,56 gam  Al(OH)3 = 0,02 mol  TH1: không xảy ra phản ứng (4): Số mol NaOH = 0,034 + 0,09 + 3.0,02 = 0,184 mol  CM = 0,46 M  TH1: xảy ra phản ứng (4): 0,25 Số mol NaOH = 0,034 + 0,09 + 3.0,06 + (0,06 – 0,02) = 0,344 mol  CM = 0,86M Ghi chú: Ở các bài tập làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa; nếu học sinh không làm ra kết quả cuối cùng thì chỉ chấm từ đầu đến chỗ sai đầu tiên và chỉ cho một nửa số điểm của phần đúng đó. Hết