Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện - Môn Hóa cấp THCS

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện - Môn Hóa cấp THCS

1. UBND HUYỆN YÊN LẠC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2017 – 2018 MÔN THI: HÓA HỌC ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian giao đề Câu 1. (2,0 điểm) 1. Có 4 dung dịch không màu bị mất nhãn, chứa trong 4 lọ riêng biệt: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl. Chỉ dùng một hóa chất làm thuốc thử, hãy nhận biết các chất trên. Viết phương trình hóa học. (Dấu hiệu tỏa nhiệt trong phản ứng trung hòa không được coi là dấu hiệu nhận biết). 2. Hoàn thành các phương trình hóa học sau xảy ra trong dung dịch. a. FeCl2 + AgNO3 →; b. H2S + Br2 + H2O →; c. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Câu 2. (2,5 điểm) 1. Hoà tan hoàn toàn 8,56 gam một muối clorua vào nước thu được 200 ml dung dịch Y. Lấy 25 ml dung dịch Y đem tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 2,87 gam muối kết tủa trắng. a) Tìm công thức hoá học của muối clorua đã dùng (muối X). b) Từ muối X, viết các phương trình hoá học thực hiện sơ đồ: + đơn chất A Khí (G1) NaOH H O KOH (X) (Y1) 2 (Y2)khí (Y3) Khí (G2) + đơn chất B 2. Cho m gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,808 lít H2 (đktc). Mặt khác nếu cho m gam hỗn hợp A vào 200 ml dung dịch chứa AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 0,8M, phản ứng xong, lọc bỏ phần chất rắn thu được dung dịch B chứa ba muối. Khi thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B rồi lọc bỏ kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 10,4 gam chất rắn. Tìm giá trị của m và tính khối lượng mỗi muối trong dung dịch B. Câu 3. (2,0 điểm) 1. Giải thích vì sao không nên bón các loại phân đạm như: NH4NO3, (NH4)2SO4 và CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp. 2. Một hỗn hợp gồm BaCO3, BaSO4, KCl, MgCl2. Hãy trình bày phương pháp hóa học tách riêng từng chất trong hỗn hợp trên mà không làm khối lượng thay đổi. Câu 4. (2,5 điểm) 1. Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO. Hòa tan hết 21,9 gam X trong một lượng nước dư thu được 1,12 lít khí hiđro và dung dịch Y có chứa 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ từ từ hết V lít khí CO2 vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thu được m gam kết tủa. Các khí đo ở đktc. Tính khối lượng NaOH trong dung dịch Y. Tính giá trị của m và V. 2. Cho A là hỗn hợp hai oxit của hai kim loại. Cho CO dư đi qua 1,965 gam A nung nóng, sau phản ứng thu được chất rắn A1 và khí A2. Dẫn A2 qua dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 2,955 gam kết tủa. Cho A1 phản ứng với dung dịch H2SO4 10%, sau phản ứng (không có khí thoát ra), thu được dung dịch A3 chỉ chứa một chất tan có nồng độ 11,243% và còn lại 0,96 gam một chất rắn không phản ứng. Xác định các chất trong A. Câu 5a. (1,0 điểm) Dành riêng cho học sinh Trường THCS Yên Lạc Khi hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm FeS và Fe trong dung dịch HCl, thu được một hỗn hợp khí X có tỉ khối hơi đối với hiđro là 13. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp khí X rồi cho sản phẩm thu được qua dung dịch FeCl3 dư. Cô cạn dung dịch sau phản ứng. Thêm dung dịch H2SO4 loãng, dư và đun nóng nhẹ cho đến khi không còn khí bay ra. Để nguội bình phản ứng. Tiếp tục cho một lượng dung dịch HNO3 loãng, dư và đun nhẹ, thu được sản phẩm khử duy nhất là khí NO. Các thể tích khí đều được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. Tính thể tích khí NO thoát ra. Câu 5b. (1,0 điểm) Dành riêng cho học sinh các Trường THCS khác THCS Yên Lạc Trộn 100 gam dung dịch chứa một muối sunfat của kim loại kiềm nồng độ 13,2% với 100 gam dung dịch NaHCO 4,2%. Sau khi phản ứng xong thu được dung dịch A có khối lượng m (dung dịch A) < 200 gam. Cho 100 gam dung dịch BaCl2 20,8% vào dung dịch A, khi phản ứng xong người ta thấy dung dịch vẫn còn dư muối sunfat. Nếu thêm tiếp vào đó 20 gam dung dịch BaCl2 20,8% nữa thì dung dịch lại dư BaCl2 và lúc này thu được dung dịch D. Hãy xác định công thức của muối sunfat kim loại kiềm ban đầu. Tính nồng độ % của các chất tan trong dung dịch A và dung dịch D. Hết (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học)
2. UBND HUYỆN YÊN LẠC HƯỚNG DẪN CHẤM PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2017 – 2018 MÔN THI : HÓA HỌC === Câu 1. (2,0 điểm) 1. Có 4 dung dịch không màu bị mất nhãn, chứa trong 4 lọ riêng biệt: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl. Chi dùng một hóa chất làm thuốc thử, hãy nhận biết các chất trên. Viết phương trình hóa học. (Dấu hiệu tỏa nhiệt trong phản ứng trung hòa không được coi là dấu hiệu nhận biết). 2. Hoàn thành các phương trình hóa học sau xảy ra trong dung dịch. a. FeCl2 + AgNO3 →; b. H2S + Br2 + H2O →; c. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM 1 1 Trích các mẫu thử - Cho từng mẫu thử lần lượt tác dụng với các mẫu thử còn lại. Hiện tượng quan 0,25 sát được tổng hợp ở bảng dưới đây: NaOH BaCl2 NaCl MgSO4 NaOH - - -  trắng BaCl2 - - -  trắng NaCl - - - - MgSO4  trắng  trắng - - (Ghi chú: dấu - thể hiện không thấy hiện tượng gì) 0,25 Từ bảng bên ta nhận ra nhóm: - Mẫu thử nào không có hiện tượng gì với 3 mẫu thử còn lại là NaCl. 0,25 - Mẫu tạo ra 2 kết tủa với 3 mẫu thử còn lại là MgSO4 - Mẫu thử tạo ra 1 kết tủa với 3 mẫu thử còn lại là NaOH và BaCl2 MgSO + 2NaOH Mg(OH)  + Na SO 4 → 2 2 4 MgSO + BaCl BaSO  + MgCl 4 2 → 4 2 - Lọc 2 kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl 0,25 + Kết tủa nào tan tạo ra dd trong suốt là Mg(OH)2, mẫu chất ban đầu là NaOH 2HCl + Mg(OH)2 →MgCl2 + 2H2O + Kết tủa không tan là BaSO4, mẫu chất ban đầu là BaCl2 2 Các PTHH: (Mỗi PTHH được 0,25 đ) 1,0 a. FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + AgCl Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag b. H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr c. 10FeSO4 +2KMnO4 +8H2SO4 →5Fe2(SO4)3 +K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Câu 2 (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn 8,56 gam một muối clorua vào nước thu được 200 ml dung dịch Y. Lấy 25 ml dung dịch Y đem tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 2,87 gam muối kết tủa trắng. a) Tìm công thức hoá học của muối clorua đã dùng (muối X). b) Từ muối X, viết các phương trình hoá học thực hiện sơ đồ: + đơn chất A Khí (G1) NaOH H2O KOH (X) (Y1) (Y2)khí (Y3) + đơn chất B Khí (G2)
3. 2. Cho m gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 3,808 lít H2 (đktc). Mặt khác nếu cho m gam hỗn hợp A vào 200 ml dung dịch chứa AgNO3 0,5M và Cu(NO3)2 0,8M, phản ứng xong, lọc bỏ phần chất rắn thu được dung dịch B chứa ba muối. Khi thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B rồi lọc bỏ kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 10,4 gam chất rắn. Tìm giá trị của m và tính khối lượng mỗi muối trong dung dịch B. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM 2 1 a) Đặt CT của muối Clorua là RCln. Trong 25ml dung dịch Y có chứa: 0,25 25 mRCln= ,8.56 = ,107 (g) 200 PT: RCln + nAgNO3 → R(NO3)n + nAgCl Ở đây chỉ có kết tủa là AgCl vì tất cả các muối Nitrat đều tan nAgCl = 0,02 mol. 1 ,0 02 ,0 02 Theo PT ta có: nRCln = .nAgCl = 1,07 = (R+35,5n) R = 18n. 0,25 n n n Thử chọn thấy có n = 1 R= 18 (NH4). CT muối X là NH4Cl. b) Sơ đồ: + Na H2 KOH NaOH H 2O ⎯⎯⎯→ NH4Cl ⎯⎯⎯→NaCl ⎯⎯⎯⎯→dpmnxdd, Cl2 H2O + C, to CO PTHH: NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O 0,25 dpdd,mnx 2NaCl + 2H2O ⎯⎯⎯⎯→ 2NaOH + Cl2 + H2 Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O 0,25 2H2O + 2Na →2NaOH + H2 0 H2O + C ⎯⎯→t CO + H2 0,25 2 ===0,17();0,1();0,16()molmolmol nnnH 2 AgNOCu NO () 3 3 2 0,25 PTHH: - Tác dụng với dd HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 - Tác dụng với hỗn hợp muối: Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Mg + Cu(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Cu Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu Vì thu được 3 muối trong B nên kim loại hết, muối Cu(NO3)2 dư. Trong B có: 0,25 Mg(NO3)2; Fe(NO3)2;Cu(NO3)2. - Tác dụng với NaOH: 2NaOH + Cu(NO3)2 → 2NaNO3 + Cu(OH)2 2NaOH + Fe(NO3)2 → 2NaNO3 + Fe(OH)2 2NaOH + Mg(NO3)2 → 2NaNO3 + Mg(OH)2 - Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi:
4. 0 0,25 Cu(OH)2 ⎯⎯→t CuO + H2O 0 t 4Fe(OH)2 + O2 ⎯⎯→ 2Fe2O3 + 4H2O 0 Mg(OH)2 ⎯⎯→t MgO + H2O Đặt x, y lần lượt là số mol của Mg; Fe ban đầu (x,y > 0) và z là số mol của CuO 0,25 trong 10,4 gam hỗn hợp oxit. Ta có các PT: nH2 = x + y = 0,17 mch/r = 40x + 80y + 80z = 10,4 g Bảo toàn số mol nguyên tử N trong các muối: 0,25 nN-AgNO3 + nN-Cu(NO3)2 = nN-Fe(NO3)2 + nN-Mg(MO3)2 + nN- Cu(NO3)2 dư 0,1.1 + (0,16 – z).2 = 2x + 2y Từ đó giải ra x = 0,16; y = 0,01; z = 0,04 m = 0,16.24 + 0,01.56 = 4,4 gam. Khối lượng các muối là: 23,68g; 1,8g; 7,52 g Câu 3. (2,0 điểm) 1. Giải thích vì sao không nên bón các loại phân đạm như: NH4NO3, (NH4)2SO4 và CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp. 2. Một hỗn hợp gồm BaCO3, BaSO4, KCl, MgCl2. Hãy trình bày phương pháp hóa học tách riêng từng chất trong hỗn hợp trên mà không làm khối lượng thay đổi. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM 3 1 Trong nước CO(NH2)2 bị thủy phân thành (NH4)2CO3. * Nếu bón chung với vôi thì: 0,5 2NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2NH3  + 2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2NH3  + 2H2O (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3  + 2NH3  + 2H2O * Nếu bón chung với tro bếp (chứa K2CO3) 0,5 2NH4NO3 + K2CO3 → 2KNO3 + H2O + CO2  + 2NH3  (NH4)2SO4 + K2CO3 → K2SO4 + H2O + CO2  + 2NH3  (NH4)2CO3 + K2CO3 → 2KHCO3 + 2NH3  Như vậy bón chung phân đạm với vôi hoặc tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3. Chú ý: Viết đc 1 PTHH cho 0,25 điểm; viết được 2 PTHH trở lên cho 0,5 điểm. 2 Hòa tan 4 chất vào nước sau đó lọc thì ta được 2 nhóm: - Nhóm I: gồm BaCO3, BaSO4 - Nhóm II: gồm KCl , MgCl2 0,25 * Cho nhóm I tác dụng với dung dịch HCl rồi đem lọc được BaSO4 0,25 BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O Cho nước lọc tác dụng với Na2CO3 dư rồi đem lọc thu được BaCO3 BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl * Cho nhóm II tác dụng với dung dịch (NH4)2CO3 dư được kết tủa và dung dịch. 0,25 MgCl2 + (NH4)2CO3 → MgCO3 + 2NH4Cl - Lọc lấy kết tủa và cô cạn dung dịch được NH4Cl, KCl khan. Sau đó nung chất rắn đến khối lượng không đổi ta thu được KCl. 0 NH4Cl ⎯⎯→t NH3 + HCl
5. - Cho kết tủa tác dụng với dung dịch HCl rồi cô cạn dung dịch được MgCl2 khan 0,25 MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2 Câu 4. (2,5 điểm) 1. Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO. Hòa tan hết 21,9 gam X trong một lượng nước dư thu được 1,12 lít khí hiđro và dung dịch Y có chứa 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ từ từ hết V lít khí CO2 vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thu được m gam kết tủa. Các khí đo ở đktc. a. Tính khối lượng NaOH trong dung dịch Y. b. Tính giá trị của m và V. 2. A là hỗn hợp hai oxit của hai kim loại. Cho CO dư đi qua 1,965 gam A nung nóng, sau phản ứng thu được chất rắn A1 và khí A2. Dẫn A2 qua dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 2,955 gam kết tủa. Cho A1 phản ứng với dung dịch H2SO4 10%, sau phản ứng (không có khí thoát ra), thu được dung dịch A3 chỉ chứa một chất tan có nồng độ 11,243% và còn lại 0,96 gam một chất rắn không phản ứng. Xác định các chất trong A. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM 4 1 1, 1 2 20 ,52 0,25 a. nH = = 0,05 (mol); nBa(OH) = = 0,12 (mol); 2 2 2 ,4 2 171 2Na + 2H2O ⎯⎯→ 2NaOH + H2 (1) Ba + 2H2O ⎯ ⎯→ Ba(OH)2 + H2 (2) Na2O + H2O ⎯ ⎯→ 2NaOH (3) BaO + H2O ⎯⎯→ Ba(OH)2 ( 4) Gọi x là số mol NaOH có trong dung dịch Y. 0,25 Theo các phản ứng (1,2,3,4): nH (H O) = nNaOH + 2.nBa(OH) + 2nH = x + 2.0,12 + 2.0,05 = x + 0,34 (mol) 2 2 2 nH = 0,5x + 0,17 (mol) 2 O ( pư) X + mH = mNaOH + mBa(OH) + mH Áp dụng ĐLBTKL: m 2 O (pư) 2 2 0,25 21,9 + 18. ( 0,5x + 0,17) = 40x + 20,52 + 2.0,05 x = 0,14 (mol) mNaOH = 40.0,14 = 5,6 (g) b. Thứ tự các phản ứng xảy ra: 0,25 Ba(OH)2 + CO2 ⎯⎯→ BaCO3 + H2O (5) 2NaOH + CO2 ⎯⎯→ Na2CO3 + H2O (6) BaCO3 + CO2 + H2O ⎯⎯→ Ba(HCO3)2 ( 7) 0,5 Vì thu được m (gam) kết tủa nên có các trường hợp sau:
6. * Trường hợp 1: Chỉ xẩy ra phản ứng (5) Vì hấp thụ từ từ khí CO2 vào dung dịch nên: 0 M=32m m => m = 2, M = 64 (M là Cu). 0,25 - Khi cho A1 tác dụng với H2SO4 ta có: R2On + nH2SO4 → R2(SO4)n + nH2O (3) Gọi x là số mol của R2On trong A1, ta có: (296)11,243Rn+ x = (216)980100Rn++ xnx R = 9n=> n = 3, M = 27 (R là Al.). Hai oxit tương ứng là CuO và Al2O3. Câu 5a (1,0 điểm). Dành riêng cho học sinh Trường THCS Yên Lạc Khi hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm FeS và Fe trong dung dịch HCl, thu được một hỗn hợp khí X có tỉ khối hơi đối với hiđro là 13. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp khí X rồi cho sản phẩm thu được qua dung dịch FeCl3 dư. Cô cạn dung dịch sau phản ứng. Thêm dung dịch H2SO4 loãng, dư và đun nóng nhẹ cho đến khi không còn khí bay ra. Để nguội bình phản ứng. Tiếp tục cho một lượng dung dịch HNO3 loãng, dư và đun nhẹ, thu được sản phẩm khử duy nhất là khí NO. Các thể tích khí đều được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 1. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của hỗn hợp FeS và Fe ban đầu. 2. Tính thể tích khí NO thoát ra. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM 5a FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S 0,25 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Gọi số mol của FeS là x; số mol của Fe là y 34xy+ 2 x 3 Theo bài ra, ta có: = 13. 2 = 26 → = xy+ y 1 n = 3 mol và n =1 mol FeS Fe
7. 56 Vậy %Fe = . 100% = 17,5% và %FeS = 100 – 17,5 = 82,5% 5 6 (+ 8 8 . 3 ) 0.25 2H2 + O2 → 2H2O 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O SO2 + 2FeCl3 + 2H2O → FeSO4 + FeCl2 + 4HCl 0,25 FeCl2 + H2SO4 → FeSO4 + 2HCl 6FeSO + 3H SO + 2HNO 3Fe (SO ) + 2NO + 4H O 4 2 4 3 → 2 4 3  2 0,25 Theo phương trình: 3SO2 → 6FeSO4 → 2NO 0,075 0,05 (mol) Suy ra thể tích NO (đktc) = 0,05 . 22,4 = 1,12 lít Câu 5b (1,0 điểm). Dành riêng cho học sinh các Trường THCS khác trong huyện. Trộn 100g dung dịch chứa một muối sunfat của kim loại kiềm nồng độ 13,2% với 100g dung dịch NaHCO3 4,2%. Sau khi phản ứng xong thu được dung dịch A có khối lượng m (dung dịch A) < 200. Cho 100g dung dịch BaCl2 20,8% vào dung dịch A, khi phản ứng xong người ta thấy dung dịch vẫn còn dư muối sunfat. Nếu thêm tiếp vào đó 20g dung dịch BaCl2 20,8% nữa thì dd lại dư BaCl2 và lúc này thu được dung dịch D. 1. Hãy xác định công thức của muối sunfat kim loại kiềm ban đầu. 2. Tính nồng độ % của các chất tan trong dung dịch A và dung dịch D. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM 5b 4,2x 100 0,25 n ==0,05()mol NaHCO 3 100x 84 20,8x 100 n ==0,1()mol BaCl 2 208x 100 20,8x 20 Số mol của BaCl2 thêm vào: n ==0,02(mol ) BaCl 2 208x 100 Do trộn 100g với 100g mà lượng dung dịch thu được < 200g, thì muối sunfat kim loại kiềm là muối axit, nên có phản ứng: 2MHSO4 + 2NaHCO3 → M2SO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O Theo phương trình sự tạo kết tủa với BaCl2 là muối sunfat: 0,25 MHSO4 + BaCl2 → BaSO4 + MCl + HCl Đặt số mol MHSO4 là x ta có: (M + 97) . x = 13,2 → x = 13,2 : (M + 97) Với 0,1 < x < 0,12 thì 13 < M < 35 → M là Na = 23. Công thức muối sunfat là NaHSO4 → x = 0,11. Tham gia phản ứng là 0,05 mol, còn dư trong dung dịch A là 0,06 mol. b) Dung dịch A có khối lượng là: 100 + 100 – 0,05 . 44 = 197,8g 0,25 chứa 0,05 . 142 = 7,1g Na2SO4 → C% = 3,59% 0,06 . 120 = 7,2g NaHSO4 → C% = 3,64% Dung dịch D có khối lượng là: 197,8 + 120 – (0,11 . 233) = 292,17g. 0,25 Chứa (0,05 . 2 + 0,06) . 58,5 = 9,36g NaCl → C% = 3,2%
8. Và 0,06 . 36,5 = 2,19g HCl → C% = 0,75% Lưu ý: - Thí sinh có thể giải nhiều cách, nếu đúng vẫn được điểm tối đa. - Nếu thí sinh giải đúng trọn kết quả của 1 ý theo yêu cầu đề ra thì cho điểm trọn ý mà không cần tính điểm từng bước nhỏ, nếu từng ý giải không hoàn chỉnh, có thể cho một phần của tổng điểm tối đa dành cho ý đó. Điểm toàn bài là tổng các điểm thành phần, không làm tròn. Nếu tính toán liên quan đến phương trình không cân bằng thì không được tính điểm. HẾT