Đề thi chọn HSG lớp 9 năm học 2014 – 2015 môn Hóa học - Trường THCS Nghĩa Trung

Nội dung text: Đề thi chọn HSG lớp 9 năm học 2014 – 2015 môn Hóa học - Trường THCS Nghĩa Trung

1. PHÒNG GIÁO DỤC HUYỆN ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 BÙ ĐĂNG NĂM HỌC 2014 – 2015 Trường THCS Nghĩa Trung MÔN: HÓA HỌC (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu I: (3,0 điểm ) 1. Một nguyên tử X có tổng số các loại hạt là 34, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10 hạt. Tìm tên nguyên tử X 2. Chỉ dùng một thuốc thử hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt không màu mất nhãn sau: NaOH, NaHCO3, Na2CO3. Nêu cách làm và viết phương trình hóa học. Câu II: (5,0 điểm) 1. Xác định các chất A, B, C, D, và hoàn thành sơ đồ biến hóa sau: A B C D A Biết A là đơn chất kim loại, B,C,D là một trong các loại hợp chất vô cơ đã học và chúng không cùng loại. 2. a, Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để khi cho khí CO2 tạo ra trong phản ứng trên tác dụng với 3,4 lit dung dịch NaOH 0,5M ta được 2 muối với nồng độ mol muối hiđrôcacbonat bằng 1,4 lần nồng độ mol của muối cacbonat trung hoà. b, Nếu thêm một lượng vừa đủ dung dịch CaCl 2 1M thì sẽ được bao nhiêu gam kết tủa? Tính thể tích dung dịch CaCl2 1M phải dùng. c, Tính khối lượng kết tủa thu được nếu dùng Ca(OH)2 dư thay vì dùng CaCl2. Câu III: (5,0 điểm) 1. Cho 316 gam dung dịch một muối hiđrocacbonat (A) nồng độ 6,25% vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,5 gam muối sunfat trung hoà. Mặt khác cũng cho lượng dung dịch muối (A) như trên vào dung dịch HNO3 vừa đủ, rồi cô cạn từ từ dung dịch sau phản ứng thì thu được 47 gam muối B. Xác định A, B. 2. Dẫn 2,24 lít khí CO ( ở đktc) qua một ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp bột oxit kim loại gồm Al 2O3, CuO và Fe3O4 cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Chia sản phẩm thu được thành hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất được hoà tan vào trong dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H 2 (ở đktc). Phần thứ hai được ngâm kỹ trong 400ml dung dịch NaOH 0,2M. Để trung hoà hết NaOH dư phải dùng hết 20 ml dung dịch axit HCl 1M. a, Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b, Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. c, Tính thể tích dung dịch axit H 2SO4 1M để hoà tan hết hỗn hợp bột oxit kim loại trên. Câu IV: (3,0 điểm) 1. Nêu hiện tượng có giải thích ngắn gọn và viết phương trình phản ứng (nếu có) cho các thí nghiệm sau: a, Nhúng đinh sắt vào dung dịch CuSO4. b, Cho ít bột nhôm và mẩu natri vào nước.
2. 2. Hoà tan hoàn toàn a gam hỗn hợp A gồm Na và một kim loại R (Biết R là kim loại có hiđroxit lưỡng tính) có hoá trị II vào nước, sau phản ứng thu được dung dịch B và V lít khí H2. Nếu cho dung dịch B tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch HCl 0,25M tạo thành một dung dịch chỉ chứa hai chất tan. Mặt khác, khi hấp thụ vừa hết 1,008 lít khí CO 2 vào dung dịch B, thu được 1,485 gam một chất kết tủa và dung dịch nước lọc chỉ chứa chất tan NaHCO 3. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Hãy xác định tên kim loại R. Câu V: (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua của kim loại M( công thức là MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8,08 gam muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch này là 34,7%. Xác định công thức của muối rắn.
3. PHÒNG GIÁO DỤC HUYỆN HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 BÙ ĐĂNG NĂM HỌC 2014 – 2015 MÔN: HÓA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu NỘI DUNG Điểm 1 1,5 Gọi p, n, e lần lượt là số proton, nơtron và electron của X I Theo đề bài ta có: 2p + n = 34 0,5 ( 2p – n = 10 Giải hệ ta được: p= 11, n= 12 0,5 NTK của X = 11+12=23 3,0đ) Vậy X là Natri 0,5 2. -Lấy một lượng vừa đủ mỗi mẫu hóa chất cho vào các ống nghiệm 1,5 riêng biệt rồi đánh số từ 1-3. Nhận biết 3 chất bằng dung dịch HCl. -Nhỏ từ từ từng giọt HCl vào từng mẫu thử. +Ống nghiệm nào có bọt khí thoát ra luôn là NaHCO3 0,5 NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O + Ống nghiệm nào sau một lúc có khí thoát ra là Na2CO3 Na2CO3 + HCl  NaHCO3+ NaCl 0,5 NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O + Ống nghiệm nào không có khí thoát ra là NaOH NaOH + HCl  NaCl + H2O 0,5 1, 2 Fe  FeCl3  Fe(OH)3  Fe2O3  Fe 1 II Các phương trình hóa học: t 0 (5,0đ) 2Fe +3Cl2  2FeCl3 0,25 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl t 0 2Fe(OH)3  Fe2O3+ 3H2O t 0 Fe2O3+ 3H2  2Fe +3H2O 3 2. t 0 a, C + O2  CO2 0,25 nNaOH = 0,5.3,4= 1,7 mol Gọi x,y lần lượt là số mol của Na2CO3 và NaHCO3 Ta có phương trình : 0,25 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1)
4. (mol) x 2x  x CO2 + NaOH NaHCO3 (2) 0,25 (mol) y y  y Theo phương trình và đầu bài ta có : 1,4x =y 2x+y=1,7 Giải hệ ta được : x= 0,5 ; y= 0,7 0,25 n =n = x + y=1,2 mol C C O 2 m C = 1,2.12= 14,4 gam 0,25 b, CaCl + Na CO CaCO + 2NaCl 2 2 3 3 0,25 (mol) 0,5  0,5 0,5 0,25 m CaCO3 = 0,5. 100 =50 gam 0,25 0,25 vCaCl = 0,5 mol/lit 2 0,25 c, NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O 0,25 (mol) 0,7 0,7 0,25 Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH (mol) 0,5 0,5 m CaCO3 = 1,2. 100= 120 gam 1. Gọi công thức của muối A là: M(HCO3)n 2,0 III m = 316. 6,25%= 19,75 gam (5,0đ) A 2M(HCO3)n + nH2SO4 M2(SO4)n + 2nCO2 + 2nH2O 3,0 (gam) 19,75 16,5 16,5(2M + 2.61n) = 19,75(2M +96n) M = 18n 1,0 Ta có n 1 2 3 M 18 36 54 Kết luận NH4 Loại Loại Vậy muối A là: NH4HCO3 19,75 n = =0,25 mol A 79 NH4HCO3 + HNO3 NH4NO3 + CO2 +H2O (mol) 0,25 0,25 n 1,0 NH4NO3 = 0,25.80=20 < 47 muối B là muối ngậm nước. Đặt CTPT của B là:NH4NO3.aH2O n n Ta có NH4NO3.aH2O =NH4NO3 =0,25 mol (80 +18a).0,25 = 47 a =6 Vậy CTPT của B là:NH4NO3.6H2O 3 2. 1 a, n C O = 0,1 mol Gọi x,y lần lượt là số mol của CuO và Fe3O4 có trong hỗn hợp
5. to CuO + CO  Cu + CO2 (mol) x x x to Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 (mol) y 4y 3y Vì Al2O3 không tham gia phản ứng với CO nên hỗn hợp chất rắn thu được gồm Al2O3, Fe, Cu. Phần 1: Tác dụng với HCl. Fe +2HCl FeCl2 +H2 (mol) 0,03  0,03 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 3 y Ta có = 0,03 y=0,02 2 Mặt khác ta có x + 4y = 0,1 x = 0,02 Phần 2: Tác dụng với NaOH nNaOH = 0,4.0,2= 0,08(mol); n HCl = 0,02 mol Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (mol)0,03 0,06 NaOH + HCl NaCl + H2O (mol) 0,02 0,02 Số mol Al2O3 trong hỗn hợp là 0,03.2= 0,06 mol b, Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu: 1 mhh = 0,06.102 + 0,02.80 +0,02.232 =12,36 gam 0,06.102 %Al2O3= .100%= 49,51% 12,36 0,02.232 %Fe3O4 = .100%= 37,54% 12,36 %CuO = 100% - (49,51% + 37,54%)=12,95% c, CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (mol) 0,02 0,02 1 Fe3O4 + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O (mol) 0,02 0,08 Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (mol) 0,06 0,18 số mol của axit đã dùng là: 0,02 + 0,08 + 0,18 = 0,28 (mol) 0,28 V = = 0,28 lit H2SO4 1
6. 1. 1,0 a, Đinh sắt phủ một lớp kim loại đồng màu đỏ. Màu xanh của dung 0.5 dịch nhạt dần. IV PTHH: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3,0đ) b, 0,5 Ban đầu mẩu Na nóng chảy thành giọt tròn chạy trên bề mặt nước rồi tan dần, khí không màu thoát ra: PTHH: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Sau đó bột nhôm tan dần, khí không màu thoát ra nhiều hơn, dung dịch vẫn không màu. PTHH: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2O 2 2,0 nHCl = 0,3.0,25 = 0,075 (mol) 0,5 1,008 nCO = = 0,045 (mol) 2 22,4 Gọi x,y lần lượt là số mol của Na và R trong a gam hỗn hợpA. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1) 0,5 (mol) x → x R + 2NaOH Na2RO2 + H2 (2) (mol) y → 2y y y Dung dịch B thu được gồm : Na2RO2 và có thể có NaOH dư. Cho B tác dụng với HCl vừ đủ thu được dung dịch có 2 chất tan. NaOH + HCl NaCl + H2O (3) (mol) (x -2y) (x-2y) Na2RO2+ 4HCl RCl2 + 2NaCl + 2H2O (4) (mol) y 4y y Ta có : nHCl =x+ 2y=0,075 (*) 0,5 Cho B tác dụng với CO2 Na2RO2+ 2CO2+ 2H2O R(OH)2 + 2NaHCO3 (5) (mol) y 2y y
7. NaOH + CO2 NaHCO3 (6) (mol) (x-2y) (x-2y) n Ta có : CO2 =x -2y +2y = 0,045 x = 0,045 0,5 y= 0,015 n R(OH)2 = 0,015 1,485 R +34 = R = 65. Vậy R là kẽm (Zn) 0,015 V Vì O2 dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit. 4 (4,0đ) n 0,5 2MS + (2 + )O2 M2On + 2SO2 2 (mol) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + nH2O (mol)0,5a an a an.63.100 500an 0,5 Khối lượng dd HNO3= = (gam) 37,8 3 Khối lượng dd sau phản ứng =aM +8an +500an = aM+ 524an (gam) 3 3 Ta có (aM + 62an)=(aM+ 524an ).41,72% 3 M = 18,65n 0,5 Chọn n= 3 M = 56
8. Vậy M là sắt (Fe) 0,5 4,4 Ta có nFeS = = 0,05 (mol) 88 mFe(NO ) = 0,05.242= 12,1 (gam) 3 3 0,5 Khối lượmg dung dịch sau khi muối kết tinh : 524an mdd = aM+ -8,08= 20,92 (gam) 3 Khối lượng của Fe(NO ) còn lại trong dung dịch là : 3 3 0,5 m Fe(NO3 ) 3 = 20,92.34,7%= 7,26(gam) Khối lương Fe(NO3)3 kết tinh : m= 12,1-7,26 =4,84 (gam) Đặt công thức Fe(NO3)3.nH2O 0,5 4,84 (242 + 18n) = 8,08 242 n =9 0,5 Vậy công thức của muối rắn là Fe(NO3)3.9H2O