Đề thi chọn học sinh giỏi thị xã - Môn: Hóa học 9

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

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: HÓA HỌC 9. Thời gian làm bài: 150 phút ĐỀ CHÍNH THỨC ––––––––––––––––– Câu 1 (2,5 điểm): Viết phương trình phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau: (1) (2) (3) (4) (5) (6) Cu  CuCl2  Cu(OH)2  CuO Cu  FeCl2  (7) (8) (9) (10) Fe(OH)2  Fe(OH)3  Fe2O3  Al2O3  Al Câu 2 (2,5 điểm): Hãy phân biệt các chất sau đây mà không dùng thuốc thử nào khác: NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH. Câu 3 (3,0 điểm): Cho 5,19 gam hỗn hợp 2 kim loại A, B đều có hóa trị II vào lượng dư dung dịch H 2SO4 9,6% thu được dung dịch X, kết tủa Z và 1,568 lit khí Y (ở đktc). Tách kết tủa Z ra làm sạch, sau đó cho vào dung dịch AgNO 3 dư thì thu được 2,16 gam. Biết nguyên tử khối của A và B liên hệ với nhau theo phương trình: 2MA + MB = 194. Xác định kim loại A, B và dung dịch X. Câu 4 (2,5 điểm): Cho 0,2 mol CuO phản ứng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 20%, đun nóng, sau đó làm o nguội đến 10 C. Tính khối lượng tinh thể CuSO 4.5H2O tách ra khỏi dung dịch. Biết độ tan o của CuSO4 ở nhiệt độ 10 C là 17,4 gam. Câu 5 (3,5 điểm): Cho 8,3 gam hỗn hợp A gồm Fe và Al vào 200 ml dung dịch CuSO 4 1,05M. Phản ứng hoàn toàn thu được 15,68 gam chất rắn B gồm hai kim loại. Tính thành phần % khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp A. Câu 6 (2,5 điểm): Đốt cháy một hỗn hợp gồm C 2H2 và C2H4 có thể tích 6,72 lít (đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) 2 dư. Sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng thêm 33,6 gam đồng thời có m gam kết tủa. Xác định thành phần % thể tích của C2H2; C2H4 có trong hỗn hợp và tính m. Câu 7 (3,5 điểm): Hỗn hợp X gồm bột Fe và kim loại M hóa trị II không đổi. Hòa tan hết 13,4 gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch và 4,928 lít (đktc) khí H 2 bay ra. Mặt khác khi cho 13,4 gam hỗn hợp X hòa tan hết trong dung dịch H 2SO4 đặc, đun nóng thì thu được dung dịch và 6,048 lít (đktc) khí SO2 bay ra. Xác định kim loại M và khối lượng từng kim loại trong 13,4 gam hỗn hợp X. (H = 1; C = 12; Ca = 40; Zn = 65; Al = 27; Mg = 24; Fe = 56; S = 32; O = 16; N = 14; Ag = 108; Cu = 64) Hết (Giám thị coi thi không giải thích gì thêm)
2. ĐÁP ÁN, HƯỚNG DẪN CHÂM PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ NĂM HỌC 2012-2013. MÔN: HÓA HỌC 9 Câu 1 (2,5 điểm): Câu, Nội dung Điểm ý t o 1. Cu + Cl2  CuCl2 2. CuCl2 + 2NaOH  Cu(OH)2 + 2NaCl t o 3. Cu(OH)2  CuO + H2O t o 4. CuO + H2  Cu + H2O 1 5. Cu + 2FeCl3  2FeCl2 + CuCl2 Mỗi phương trình phản ứng (2,5đ) 6. FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl đúng, chấm 0,25 điểm. 7. 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3 t o 8. 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O t o 9. Fe2O3 + 2Al  Al2O3 + 2Fe đ . phân nc, xt 10. 2Al2O3  4Al + 3O2 Câu 2 (2,5 điểm): Hãy phân biệt các chất sau đây mà không dùng thuốc thử nào khác: NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH. - Quan sát màu của các dung dịch, chỉ có 1 dung dịch có màu xanh lam, đó là 0,5 dung dịch CuSO4. - Lấy các mẫu thử đánh số thứ tự tương ứng. - Lần lượt nhỏ dung dịch CuSO4 vừa nhận biết được vào các mẫu thử còn lại mẫu thử có kết tủa xanh lam nhận biết được dung dịch NaOH, mẫu thử có hiện tượng kết tủa 1,0 trắng nhận biết được dung dịch BaCl2 : CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2  + Na2SO4 CuSO4 + BaCl2  BaSO4  + CuCl2 - Nhỏ dung dịch BaCl 2 vừa nhận biết được vào các mẫu thử còn lại, mẫu thử có hiện tượng xuất hiện kết tủa trắng không tan trong axit nhận ra H SO . Mẫu còn lại 2 4 1,0 không có hiện tượng gì là NaCl. BaCl2 + H2SO4  BaSO4  + 2HCl Câu 3 (3,0 điểm): Cho 5,19 gam hỗn hợp 2 kim loại A, B đều có hóa trị II vào lượng dư dung dịch H2SO4 96% thu được dung dịch X, kết tủa Z và 1,568 lit khí Y (ở đktc). Tách kết tủa Z ra làm sạch, sau đó cho vào dung dịch AgNO3 dư thì thu được 2,16 gam. Biết nguyên tử khối của A và B liên hệ với nhau theo phương trình: 2M A + MB = 194. Xác định kim loại A, B và dung dịch X. PTPƯ: A + H2SO4  ASO4 + H2 (1) Dung dịch X: ASO4; khí Y: H2; kết tủa Z; kim loại B. B + 2AgNO3  B(NO3)2 + 2Ag. (2) 0,75 2,16 nAg = = 0,02 (mol). 108 Từ (1) nA = 0,07 (mol) 1,0 Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013. Môn Hóa học 9 2
3. 1,568 Từ (2) nB = 0,01 (mol); n = = 0,07 (mol) H 2 22,4 0,07 MA + 0,01 MB = 5,19 (*) Từ (*) và 2M + M = 194 ta lập hệ phương trình, giải hệ tìm được A B 1,0 MA = 65 A: Zn ; MB = 64 B: Cu. Vậy A : Zn ; B : Cu ; Y : H2 ; X : ZnSO4 . 0,25 Câu 4 (2,5 điểm): Cho 0,2 mol CuO phản ứng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 20%, đun nóng, sau đó làm o nguội đến 10 C. Tính khối lượng tinh thể CuSO 4.5H2O tách ra khỏi dung dịch. Biết độ tan của CuSO 4 ở nhiệt độ 10oC là 17,4 gam. PT hóa học: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O n = n = n = 0,2 mol CuSO4 H 2 SO4 CuO 0,5 0,2.98 .100 m = 0,2.160 = 32 (g); m = = 98 (g) CuSO4 dd H 2 SO4 20 Khối lượng dung dịch CuSO4 sau phản ứng: mdd sau pứ = 0,2.80 + 98 = 114 (g) Khối lượng nước có trong dd sau phản ứng: 114- 32 = 82 (g) 0,75 Trong dd sau phản ứng có 32 gam CuSO4 và 82 gam nước. + Tính khối lượng CuSO4.5H2O tách ra: o Gọi a là số mol của CuSO4.5H2O tách ra khi hạ nhiệt độ xuống 10 C n = a mol m = 160a (g) và n = 5a (mol) 0,5 CuSO4 H 2 SO4 H 2O m = 18.5a = 90a (g) H 2O 32 - 160a Theo công thức tính độ tan: .100 = 17,4 a = 0,1228 (mol) 82 - 90a 0,75 Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh tách ra khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ xuống 10°C là 0,1228.250 = 30,7 (g) Câu 5 (3,5 điểm): Cho 8,3 gam hỗn hợp A gồm Fe và Al vào 200 ml dung dịch CuSO 4 1,05M. Phản ứng hoàn toàn thu được 15,68 gam chất rắn B gồm hai kim loại. Tính thành phần % khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp A. 2Al + 3CuSO4  Al2(SO4)3 + 3Cu 3 1 3 x x x x 2 2 2 0,75 Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu y y y Vì Al hoạt động hơn Fe mà sản phẩm tạo thành chỉ có hai kim loại nên Al hết, Fe dư. 0,5 Chất rắn B gồm hai kim loại Fe (dư) và Cu. 1,05.200 n = = 0,21 (mol) nCu = 0,21; mCu = 0,21. 64 = 13,44 (g); CuSO4 1000 mFe dư: 15,68 – 13,44 = 2,24 (g) 0,75 mFe và mAl phản ứng bằng 8,3 – 2,24 = 6,06 (g) 27x + 56y = 6,06 (1) 3 Từ x + y = 0,21 3x + 2y = 0,42 (2) 0,5 2 Từ (1) và (2) lập được hệ phương trình, giải hệ ta có x = 0,1 (mol); y = 0,06 (mol) 0,5 mFe phản ứng = 0,06. 56 = 3,36 (g) 5,6.100 0,5 mFe ban đầu = 3,36 + 2,24 = 5,6 (g) %Fe = = 67,47 (%); %Al = 32,53 (%) 8,3 Câu 6 (2,5 điểm): Đốt cháy một hỗn hợp gồm C 2H2 và C2H4 có thể tích 6,72 lít (đktc) rồi cho Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013. Môn Hóa học 9 3
4. toàn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH) 2 dư. Sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng bình đựng Ca(OH)2 tăng thêm 33,6 gam đồng thời có m gam kết tủa. Xác định thành phần % thể tích của C2H2; C2H4 có trong hỗn hợp và tính m. Gọi số mol của C2H2 và C2H4 trong hỗn hợp là x; y thì x + y = = 0,3 (mol) (1) 0,25 Phương trình hóa học: t 0 t 0 0,5 2C2H2 + 5O2  4CO2 + 2H2O; C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O nCO = 2x + 2y mCO = 44(2x + 2y) 2 2 0,5 n = x + 2y m = 18(x + 2y) H 2O H 2O Khối lượng bình đựng Ca(OH) tăng lên 33,6 (g) 44(2x + 2y) + 18(x + 2y) = 2 0,25 33,6 (g) 106x + 124y = 33,6 (2) Từ (1) và (2) lập hệ phương trình, giải ra được x = 0,2; y = 0,1 0,25 %V = 66,67 (%); %V = 33,33 (%) C2 H 2 C2 H 4 0,5 n = 2(x + y) = 0,6 (mol) = n m = 0,6.100 = 60 (gam) CO2 CaCO3 CaCO3 0,25 Câu 7 (3,5 điểm): Hỗn hợp X gồm bột Fe và kim loại M hóa trị II không đổi. Hòa tan hết 13,4 gam hỗn hợp X vào dung dịch H 2SO4 loãng thu được 4,928 lít khí và dung dịch A. Mặt khác khi cho 13,4 gam hỗn hợp X hòa tan hết trong dung dịch H 2SO4 đặc, đun nóng thì thu được dung dịch và chỉ cho 6,048 lít khí SO2 bay ra. Xác định kim loại M và khối lượng từng kim loại trong 13,4 gam hỗn hợp X. Gọi x là số mol Fe và y là số mol M trong 13,4 g hỗn hợp X. Các phương trình phản ứng: Fe + H2SO4 (loãng)  FeSO4 + H2  (1) x x M + H2SO4 (loãng)  M(SO4) + H2  (2) ny y 1,0 2 2Fe + 6H2SO4 (đặc, nóng)  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3) x 1,5x 3 M + 2H2SO4 (đặc, nóng)  M(SO4) + SO2  + 2H2O (4) (3,5đ) y y 4,928 Từ (1) và (2): n = x + y = = 0,22 x + y = 0,22 (5) H 2  22,4 0,75 6,048 Từ (3) và (4): n = 1,5x + y = = 0,27 3x + 2y = 0,54 (6) SO 2  22,4 Từ (5), (6) suy ra x = 0,1 và y = 0,12 0,5 Khi đó, từ 56x + My = 13,4 và x = 0,1 suy ra My = 13,4 – 5,6 = 7,8 My 7,8 = = 32,5 M = 65 M là Zn 0,75 2y 0,24 Trong hỗn hợp X có: mFe = 56. 0,1 = 5,6 (g); mZn = 65.0,12 = 7,8 (g) 0,5 Ghi chú: + Trong các phương trình hóa học, nếu viết sai công thức hóa học thì không cho điểm, nếu không nêu điều kiện hoặc không cân bằng hoặc cả 2 thì cho ½ số điểm của phương trình đó. + Đáp án là gợi ý giải, học sinh làm bài cách khác đáp án mà vẫn đúng thì cho điểm tối đa ứng với mỗi ý, mỗi câu của đề ra. Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013. Môn Hóa học 9 4
5. + Biểu điểm chi tiết (đến 0,25) của các câu, tổ giám khảo bàn bạc, thống nhất. Điểm của toàn bài không làm tròn. Kì thi HSG thị xã năm học 2012-2013. Môn Hóa học 9 5