Đề thi học sinh giỏi huyện lớp 9 – vòng 2 năm học 2017 - 2018 môn thi Hoá học

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi huyện lớp 9 – vòng 2 năm học 2017 - 2018 môn thi Hoá học

1. Phòng GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 – VềNG 2 năm học 2017 - 2018 Môn thi: HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 120 phỳt Đề chớnh thức Cõu I (5,0đ): 1. Chọn 8 chất rắn khỏc nhau mà khi cho mỗi chất đú tỏc dụng với dung dịch H2SO4 đặc núng, dư đều thu được sản phẩm chỉ gồm: Fe2(SO4)3, SO2 và H2O? Viết cỏc PTHH xảy ra? 2. Trong phũng thớ nghiệm giả sử chỉ cú: dung dịch KOH, khớ CO2, cốc thủy tinh chỉ cú một vạch chia, pipet, đốn cồn, giỏ thớ nghiệm. Hóy trỡnh bày hai phương phỏp pha chế dung dịch K2CO3? 3. Viết PTHH xảy ra khi: a. Sục khớ Cl2 từ từ đến dư vào dung dịch FeBr2. b. Sục khớ CO vào dung dịch PdCl2. c. Dung dịch Na2CO3 vào dung dịch Fe2(SO4)3. Cõu II (5,0đ): 1. Chỉ được dựng thờm 1 húa chất, hóy trỡnh bày phương phỏp hoỏ học nhận biết 6 lọ bị mất nhón đựng riờng biệt cỏc chất rắn sau: CuO, Fe3O4, Fe, FeO, FeS, Ag2O. Viết PTHH xảy ra (nếu cú)? 2. Hỗn hợp chất rắn A gồm: a mol BaCl 2, a mol MgCl2, 2a mol K2CO3. Chỉ dựng thờm nước, cỏc thiết bị và dụng cụ cần thiết khỏc. Hóy trỡnh bày phương phỏp tỏch cỏc chất đú ra khỏi nhau mà khối lượng mỗi chất vẫn khụng đổi? Cõu III (4,5đ): 1. Một hỗn hợp X gồm kim loại A cú húa trị III và kim loại B cú húa trị I. Cho 9,8 gam hỗn hợp X đú tan hoàn toàn vào nước thu được 7,84 lớt khớ (ở đktc) và dung dịch Y. Cụ cạn dung dịch Y thu được 16,3 gam chất rắn khan. Xỏc định hai kim loại đú và tớnh thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X? 2. Cho 12 gam hỗn hợp A gồm: Fe, S, FeS, FeS2, tỏc dụng với dung dịch HNO3 đặc núng dư thu được V lớt khớ NO2 duy nhất (ở đktc) và dung dịch B. Cho dung dịch B tỏc dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 57,3 gam kết tủa. Tớnh V? Cõu IV (3,5đ): Đốt chỏy hoàn toàn m gam một mẫu Cacbon chứa 4% tạp chất trơ bằng V lớt khớ oxi, thu được 13,44 lớt hỗn hợp X gồm hai khớ. Sục từ từ khớ X vào 250 ml dung dịch hỗn hợp chứa KOH 0,8M và Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa. Biết cỏc thể tớch khớ đều đo ở đktc. a. Viết cỏc PTHH xảy ra? b. Tớnh m và V? Cõu V (2,0đ): Nhiệt phõn hoàn toàn 25 gam hỗn hợp A gồm: BaCO3, CaCO3 và MgCO3 thu được khớ B. Cho khớ B hấp thụ hết vào nước vụi trong thu được 12,5 gam kết tủa và dung dịch D. Đun núng dung dịch D đến khi phản ứng hoàn toàn thấy tạo thành thờm 7,5 gam kết tủa. Tớnh thành phần % theo khối lượng của MgCO3 trong hỗn hợp A? ( Cho: Al = 27; Fe = 56; Zn = 65; Mg = 24; Ba = 137; S = 32; O = 16; H = 1; Cu = 64; K = 39; Na = 23; Li = 7; C = 12; N = 14; Ag = 108; Cl = 35,5 ) Giỏm thị khụng được giải thớch gỡ thờm
2. Phòng GD & ĐT Kè THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9- VềNG 2 năm học 2017 - 2018 Môn thi: HOÁ HỌC HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM (Hướng dẫn chấm và biểu điểm gồm 6 trang) Cõu Nội dung Điểm Cõu I t 0 1. 2Fe + 6H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2,0đ t 0 2FeO + 4H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O t 0 Mỗi 2Fe3O4 + 10H2SO4 đ  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O t 0 PT 2FeS + 10H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O t 0 được 2FeS2 + 14H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 0,25 t 0 2FeSO4 + 2H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O t 0 2Fe(OH)2 + 4H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O t 0 2FeSO3 + 4H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 4H2O 2. * Cỏch 1: Sục khớ CO2 dư vào cốc đựng dung dịch KOH: 0,25 1,5đ CO2 + KOH KHCO3 -Đun núng dung dịch thu được đến khi khụng cũn khớ thoỏt ra, ta thu được K2CO3. 0,25 t 0 2KHCO3  K2CO3 + CO2 + H2O 0,25 * Cỏch 2: Cho dung dịch KOH vào 2 cốc thủy tinh đến cựng vạch chia Cú cựng thể tớch dung dịch KOH Cựng số mol KOH. 0,25 - Sục khớ CO2 dư vào cốc thứ nhất đựng dung dịch KOH: CO2 + KOH KHCO3 -Đổ dung dịch thu được trong cốc thứ nhất vào cốc thứ 2 đựng dung dịch KOH cũn lại rồi lắc nhẹ, ta thu được dung dịch K2CO3 0,25 KHCO3 + KOH K2CO3 + H2O 0,25 3. a. 3Cl2 + 6FeBr2 2FeCl3 + 4FeBr3 1,5đ 3Cl2 + 2FeBr3 2FeCl3 + 3Br2 Mỗi 5Cl2 + Br2 + 6H2O 10HCl + 2HBrO3 PT Cl2 + H2O € HCl + HClO được b. CO + PdCl2 + H2O Pd (r) + CO2 + 2HCl 0,25 c. Fe2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 (r) + 3Na2SO4 + 3CO2 Cõu II. - Trớch mỗi chất một ớt để làm mẫu thử và đỏnh số thứ tự. 1. - Cho 6 chất rắn đú lần lượt vào 6 ống nghiệm đựng sẵn dung dịch HCl: 2,0đ + Chất rắn nào phản ứng tạo kết tủa màu trắng, đú là Ag2O. Ag2O + 2HCl 2AgCl (r) + H2O Trắng 0,25 + Chất rắn nào phản ứng cú khớ mựi trứng thối thoỏt ra, đú là: FeS. Ta thu lấy khớ thoỏt ra. 1
3. FeS + 2HCl FeCl2 + H2S (k) 0,25 Mựi trứng thối + Chất rắn nào phản ứng cú khớ khụng màu, khụng mựi thoỏt ra đú là Fe. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (k) 0,25 + Chất rắn nào phản ứng nhưng khụng cú khớ thoỏt ra và khụng cú kết tủa, đú là ba chất FeO, CuO, Fe3O4. FeO + 2HCl FeCl2 + H2O CuO + 2HCl CuCl2 + H2O Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 0,25 -Sục khớ H2S thu được ở trờn vào 3 ống nghiệm đựng dung dịch thu được của 3 chất cũn lại ở trờn. + Nếu thấy xuất hiện kết tủa màu vàng thỡ đú là dung dịch chứa FeCl3, nhận biết được Fe3O4. 0,25 H2S + 2FeCl3 2FeCl2 + S (r) + 2HCl Vàng 0,25 + Nếu thấy xuất hiện kết tủa màu đen, đú là dung dịch chứa CuCl2, nhận biết được CuO. H2S + CuCl2 CuS (r) + 2HCl Đen 0,25 + Dung dịch cũn lại khụng cú hiện tượng gỡ xảy ra đú là dung dịch chứa FeCl2, nhận biết được FeO. 0,25 2. - Cho hỗn hợp A vào nước khuấy nhẹ, sau đú lọc lấy chất rắn khụng tan ta 3,0đ được hỗn hợp B chứa a mol BaCO3 và a mol MgCO3, dung dịch nước lọc chứa 4a mol KCl. 0,25 K2CO3 + BaCl2 BaCO3 (r) + 2KCl a mol a mol a mol 2a mol K2CO3 + MgCl2 MgCO3 (r) + 2KCl a mol a mol a mol 2a mol 0,25 -Nhiệt phõn chất rắn B trong bỡnh kớn đến khối lượng khụng đổi, thu lấy chất khớ ta được 2a mol CO2 0,25 t 0 BaCO3  BaO + CO2 a mol a mol a mol t 0 MgCO3  MgO + CO2 a mol a mol a mol 0,25 Chất rắn thu được chứa a mol BaO và a mol MgO. -Hũa tan hỗn hợp chất rắn thu được ở trờn vào nước dư, khuấy nhẹ, sau đú lọc lấy chất rắn khụng tan ta thu được a mol MgO, trong dung dịch nước 0,25 lọc chứa a mol Ba(OH)2. BaO + H2O Ba(OH)2 a mol a mol -Điện phõn dung dịch chứa 4a mol KCl cú màng ngăn đến khi khụng cũn khớ Cl2 thoỏt ra ở cực (+) nữa thỡ ngừng lại, ta thu được dung dịch chứa 4a mol KOH, thu lấy khớ Cl2 và H2 thoỏt ra cho vào bỡnh kớn đốt núng để phản ứng xảy ra hoàn toàn ta thu được khớ HCl, cho khớ HCl vào nước lắc 0,5 nhẹ ta thu được dung dịch chứa 4a mol HCl. 2
4. dpd, co mn 2KCl + 2H2O  H2 (k) + 2KOH + Cl2 (k) 4a mol 2a mol 4a mol 2a mol 0,25 t0 H2 + Cl2  2HCl 2a mol 2a mol 4a mol Chia dung dịch chứa 4a mol HCl thành 2 phần bằng nhau. 0,25 -Hũa tan a mol MgO ở trờn vào phần 1 chứa 2a mol HCl, cụ cạn dung dịch sau phản ứng ta thu được a mol MgCl2. MgO + 2HCl MgCl2 + H2O a mol 2a mol a mol 0,25 -Cho phần 2 vào dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 ở trờn, cụ cạn dung dịch sau phản ứng ta thu được a mol BaCl2. Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O a mol 2a mol a mol 0,25 -Sục 2a mol CO2 ở trờn vào dung dịch chứa 4a mol KOH ở trờn, cụ cạn dung dịch thu được sau phản ứng ta thu được 2a mol K2CO3. CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O 2a mol 4a mol 2a mol 0,25 Cõu III -Gọi số mol của kim loại A và kim loại B trong 9,8 gam hỗn hợp X lần 1. lượt là a, b mol. 2,5đ Gọi khối lượng mol của kim loại A và kim loại B lần lượt là A, B gam. mhh X = Aa + Bb = 9,8 (gam) (*) 0,25 -Do hỗn hợp X tan hoàn toàn vào nước thu được khớ và dung dịch Y nờn kim loại B húa trị I tỏc dụng được với nước và kim loại A tan hết trong dung dịch kiềm (BOH) mới tạo thành vỡ kim loại A cú húa trị III khụng tỏc dụng được với nước. 0,5 -Cỏc PTHH xảy ra: 2B + 2H2O 2BOH + H2 (1) b mol b mol 0,5b mol 2A + 2BOH + 2H2O 2BAO2 + 3H2 (2) a mol a mol a mol 1,5a mol 0,25 7,84 -Từ (1) và (2) ta cú: n = 0,5b + 1,5a = = 0,35 (mol) H2 22,4 3a + b = 0,7 (mol) ( ) 0,25 - Sau (2) trong dung dịch Y cú thể cũn BOH: nBOH cũn = b – a (mol) - Ta cú: mchất rắn = (B + 17)(b – a) + a(A + B + 32) = 16,3 (gam) Aa + Bb + 15a + 17b = 16,3 (gam) ( ) 0,25 - Thay (*) vào ( ) ta được: 15a + 17b = 6,5 (gam) ( ) - Từ ( ) và ( ) ta cú: a = 0,15 (mol), b = 0,25 (mol) 0,25 - Thay a = 0,15 và b = 0,25 vào (*) ta được: 0,15.A + 0,25.B = 9,8 (gam) 3A + 5B = 196 0,25 -Ta cú bảng: B Li Na K A 53,7 27 (Al) 0,33 Kim loại A là Nhụm (Al), Kim loại B là Natri (Na). 0,25 -Thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X: 3
5. 0,25.23 %Na .100% 58,67% 9,8 0,15.27 0,25 %Al .100% 41,33% 9,8 2. - Ta quy đổi hỗn hợp A gồm: Fe, S, FeS, FeS2 thành hỗn hợp A chỉ chứa 2,0đ Fe và S. 0,25 - Gọi số mol của Fe, S trong 12 gam hỗn hợp A sau khi quy đổi lần lượt là a, b mol. mhh A = 56a + 32b = 12 (gam) (*) 0,25 - Cỏc PTHH xảy ra: t 0 Fe + 6HNO3 đ  Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (1) a mol a mol 3a mol 0,25 t 0 S + 6HNO3 đ  H2SO4 + 6NO2 + 2H2O (2) b mol b mol 6b mol H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 (r) + 2H2O (3) b mol b mol 0,25 2HNO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2H2O (4) 2Fe(NO3)3 + 3Ba(OH)2 2Fe(OH)3 (r) + 3Ba(NO3)2 (5) a mol a mol 0,25 -Từ (1),(2), (3) và (4) ta cú: 0,25 mkết tủa = 107a + 233b = 57,3 (gam) ( ) - Từ (*) và ( ) ta cú: a = 0,1 (mol), b = 0,2 (mol) 0,25 - Từ (1) và (2) ta cú: nNO 3a + 6b = 3.0,1 + 6.0,2 = 1,5 (mol) 2 0,25 V = 1,5 . 22,4 = 33,6 (lớt) 250.0,8 Cõu IV a. Ta cú: n 0,2 (mol) 3,5đ KOH 1000 250.1 n 0,25 (mol) Ba(OH )2 1000 13,44 nhhX 0,6 (mol) 22,4 0,25 -Cỏc PTHH cú thể xảy ra: t 0 C + O2  CO2 (1) t 0 2C + O2  2CO (2) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 (r) + H2O (3) 0,25 CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (4) CO2 + K2CO3 + H2O 2KHCO3 (5) CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (6) 39,4 b. Ta cú: n 0,2 (mol) BaCO3 197 0,25 Do hỗn hợp X gồm 2 khớ nờn cú 2 trường hợp xảy ra: *Trường hợp 1: Hỗn hợp X gồm CO2 và O2 dư, khi đú (2) khụng xảy ra. Ta cú: n n n n n = n = 0,6 (mol) O2 O2du O2 pu O2du CO2 hh X 0,25 Thể tớch khớ O2 ở đktc đó dựng: V = 0,6 . 22,4 = 13,44 (lớt) Do n n nờn cú 2 trường hợp xảy ra: BaCO3 Ba(OH )2 + TH1: Ba(OH)2 dư: (4), (5), (6) khụng xảy ra. 4
6. -Từ (1) và (3) ta cú: n n n = 0,2 (mol) C CO2 BaCO3 12.0,2 m = = 2,5 (gam) 100% 4% 0,25 + TH2: CO2 dư, (3), (4), (5) (6) xảy ra, sau (6) trong dung dịch khụng chứa K2CO3. - Theo (3): nCO (3) nBa(OH ) = 0,25 (mol) 2 2 0,25 - Theo (6): n n = 0,25 – 0,2 = 0,05 (mol) CO2 (6) BaCO3 (6) - Từ (4) và (5) ta cú: n n n = 0,2 (mol) CO2 (4) CO2 (5) KOH 0,25 - Từ (3), (4), (5) và (6) ta cú: n = 0,25 + 0,05 + 0,2 = 0,5(mol) CO2 - Từ (1) ta cú: n n = 0,5 (mol) C CO2 12.0,5 m = = 6,25 (gam) 100% 4% 0,25 *Trường hợp 2: Hỗn hợp X gồm CO2 và CO, khi đú (2) cú xảy ra. - Từ (1) và (2) cú: n n n = n = 0,6 (mol) C CO2 CO hh X 12.0,6 m = = 7,5 (gam) 0,25 100% 4% + TH1: Ba(OH)2 dư: (4), (5), (6) khụng xảy ra. -Từ (1) và (3) ta cú: n n = 0,2 (mol) CO2 BaCO3 nCO = 0,6 – 0,2 = 0,4 (mol) 0,25 1 1 -Từ(1) và (2) ta cú: n n .n 0,2 .0,4 = 0,4 (mol) O2 CO2 2 CO 2 Thể tớch khớ O2 ở đktc đó dựng: V = 0,4 . 22,4 = 8,96 (lớt) 0,25 + TH2: CO2 dư, (3), (4), (5) (6) xảy ra, sau (6) trong dung dịch khụng chứa K2CO3. - Theo (3): n n = 0,25 (mol) CO2 (3) Ba(OH )2 - Theo (6): n n = 0,25 – 0,2 = 0,05 (mol) CO2 (6) BaCO3 (6) 0,25 - Từ (4) và (5) ta cú: n n n = 0,2 (mol) CO2 (4) CO2 (5) KOH - Từ (3), (4), (5) và (6) ta cú: n = 0,25 + 0,05 + 0,2 = 0,5(mol) CO2 nCO = 0,6 – 0,5 = 0,1 (mol) 0,25 1 1 -Từ(1) và (2) ta cú: n n .n 0,5 .0,1 = 0,55 (mol) O2 CO2 2 CO 2 Thể tớch khớ O2 ở đktc đó dựng: V = 0,55 . 22,4 = 12,32 (lớt) 0,25 Cõu V - Gọi số mol của BaCO3, CaCO3, MgCO3 trong 25 gam hỗn hợp A lần lượt là a, b, c mol. ( a, b, c > 0) 2,0đ mhh A = 197a + 100b + 84c = 25 (gam) 0,25 197a + 100b = 25 – 84c ( ) - Cỏc PTHH xảy ra: t 0 BaCO3  BaO + CO2 (1) a mol a mol t 0 CaCO3  CaO + CO2 (2) b mol b mol t 0 MgCO3  MgO + CO2 (3) 5
7. c mol c mol 0,25 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 (r) + H2O (4) 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (5) dunnong Ca(HCO3)2  CaCO3 (r) + CO2 + H2O (6) 0,25 12,5 - Từ (4) ta cú: n n = 0,125 (mol) CO2 (4) CaCO3 100 7,5 - Từ (5) và (6) ta cú: n 2.n 2.n 2. = 0,15 (mol) CO2 (5) Ca(HCO3 )2 CaCO3 (6) 100 - Từ (1), (2), (3) ta cú: n n n a + b + c = 0,125 + 0,15 = 0,275 (mol) CO2 CO2 (4) CO2 (5) 0,25 a + b = 0,275 – c ( ) 197a 100b 25 84c -Từ (*) và ( ) ta cú: a b 0,275 c 0,25 197a 100b 25 84c Mà ta cú: 100 197 100 197 a b 0,275 c 0,25 0,15625 < c < 0,2581858 Thành phần % theo khối lượng của MgCO3 trong hỗn hợp A nằm 0,25 trong khoảng: 84.0,15625 84.0,2581858 .100% < %MgCO3 < .100% 25 25 52,5% < %MgCO3 < 86,75% 0,25 Lưu ý: - HS làm cỏch khỏc đỳng, chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa. - Cứ 2PTHH viết đỳng nhưng cõn bằng sai hoặc thiếu điều kiện thỡ trừ 0,25 điểm. 6