Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện - Môn: Hóa học - TrườngTHCS TT Trà Cu

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện - Môn: Hóa học - TrườngTHCS TT Trà Cu

1. PHÒNG GD- ĐT TRÀ CÚ KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN TRƯỜNG THCS TT TRÀ CU NĂM HỌC 2015 – 2016 Môn: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Bài 1: (3 điểm) a.Chỉ dùng một hoá chất duy nhất hãy nhận biết các dung dịch sau: HCl, NaCl, BaCl2 b. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Cu. Bài 2: (2.5điểm) Cho 27,4 gam Ba vào 400 gam dung dịch CuSO4 3,2 % thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C. a. Tính thể tích khí A (ở đktc). b. Nung kết tủa B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn? c. Tính nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch C. Bài 3: (4.0 điểm) Nung 35,28 gam hỗn hợp A gồm FeS2 và FeCO3 trong một bình kín chứa lượng không khí (chứa 80% nitơ và 20% ôxi) vừa đủ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 43,008 lít khí B và chất rắn C là một ôxit sắt. Nung C trong ống sứ cho luồng khí CO đi qua cho đến khi khối lượng không đổi thì thu được 16,8 gam sắt. a. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A. b. Cho khí B tác dụng hoàn toàn với ôxi (có xúc tác V2O5). Cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào 500ml dung dịch H2SO4 24,5% (d = 1,2 gam/ml). Tính nồng độ % của dung dịch H2SO4 sau cùng. Biết rằng các thể tích được đo ở đktc. Bài 4: (4 điểm) Hai hiđrôcacbon A, B đều ở trạng thái khí ở điều kiện thường, xác định công thức của chúng bằng kết quả của từng thí nghiệm sau: a. Một thể tích V của A cháy cần 2,5V khí ôxi. b. Trộn B với lượng không khí (chứa 80% nitơ và 20% ôxi) vừa đủ được V lít hỗn hợp 7 khí. Đốt hỗn hợp khí, sau khi cho hơi nước ngưng tụ thì thu được thể tích khí là V . 8 (Biết rằng các thể tích trên được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Bài 5 : ( 2,5 điểm ) Clo hóa một lượng kim loại R, người ta thu được 32,49 gam muối clorua RCl3 và phải dùng 6,72 lít khí clo ( đktc ) cho quá trình này . a/ Xác định kim loại R b/ Cần bao nhiêu gam MnO2 và bao nhiêu ml dung dịch HCl 30% ( d= 1,15 ) điều chế lượng clo cần dùng trên . Bài 6 : ( 4 điểm ) Đốt cháy hoàn toàn 6,5 lít hỗn hợp hai khí CO và CH 4 cần dùng 4,48 lít khí oxi . a/ Tính thành phần phần trăm thể tích và phần trăm khối lượng, mỗi khí trong hỗn hợp. Các thể tích khí đo ở đktc .
2. ĐÁP ÁN Bài 1: (3 điểm) Cho dung dịch Na2CO3 vào 3 lọ đựng 3 dung dịch - Lọ nào có khí thoát ra lọ đó đựng Na CO 2 3 0,25 Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 - Lọ nào xuất hiện kết tủa trắng lọ đó đựng Na2CO3 Na2CO3 + BaCl2 -> BaCO3 + 2NaCl 0,25 Lọ còn lại đựng HCl Hoà tan hỗn hợp trong dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 0,25 - Lọc tách được Fe, Mg, Cu không tan Thổi CO2 dư vào nước lọc: NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 0,25 - Lọc tách kết tủa Al(OH) 3, nung đến khối lượng không đổi thu được Al 2O3, điện phân nóng chảy thu được Al: t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O 0,25 dpnc 2Al2O3  4Al + 3O2 - Hoà tan hỗn hợp 3 kim loại trong dd HCl dư, tách được Cu không tan và dung dịch hai muối: 0,25 Mg + 2HCl MgCl + H 2 2 0,25 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Cho dd NaOH dư vào dung dịch 2 muối : MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 0,25 - Lọc kết tủa và nung ở nhiệt độ cao: Mg(OH)2 MgO + H2O t0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O - Thổi CO dư vào hỗn hợp 2 oxit đã nung ở nhiệt độ cao: t0 Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 0,25 MgO + CO không phản ứng - Hoà tan hỗn hợp (để nguội) sau khi nung vào H 2SO4 đặc nguội dư, MgO tan 0,25 còn Fe không tan được tách ra MgO + H2SO4 (đặc nguội)  MgSO4 + H2O 0,25 - Tiến hành các phản ứng với dung dịch còn lại thu được Mg: MgSO4 +2NaOH dư Mg(OH)2 + Na2SO4 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O
3. dpnc MgCl2  Mg + Cl2 0,25 Bài 2: (2.5 điểm) Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2  (1) Ba(OH) + CuSO BaSO + Cu(OH) (2) 2 4 4 2 0,25 t0 Cu(OH) CuO + H O (3) 2 2 0,25 t0 BaSO4 BaSO4 27,4 nBa = = 0,2 mol 0,25 137 400.3,2 nCuSO4 = = 0,08 mol 0,25 100.160 Tính theo (1) : VA = VH2 = 0,2 x 22,4 = 4,48 (lít) 0,25 Theo (2) thì Ba(OH) dư nên tất cả CuSO đều tham gia phản ứng và dung dịch 2 4 0,25 C chỉ còn Ba(OH)2 nBaSO4 = nCu(OH)2 = nCuO = nCuSO4 = 0,08 mol 0,25 Chất rắn gồm BaSO và CuO: 4 0,25 m chất rắn = 0,08.233 + 0,08. 80 = 25,04 (g) Tính dung dịch C (Ba(OH)2 ): mdd = 400 + 27,4 - 0,2 . 2 - 0,08 .233 - 0,08 .98 = 400,52 (g) (0,2 0,08).171 0,5 C% Ba(OH)2 = .100% 5,12 % 400,52 Bài 3: (4.0 điểm) Gọi x, y lần lượt là số mol FeS2, FeCO3 trong hỗn hợp A. Các phương trình phản ứng: 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 x x x 11 2x 4 2 0,5 FeCO3 = FeO + CO2 y y y 1 2FeO + O2 = Fe2O3 2 0,5 y y y 4 2 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 (x/2+y/2) (x+y) x y Lượng ôxi cần dùng: nO = 11 + 0,25 2 4 4 x y 0,5 Lượng Nitơ tương ứng: 4(11 + )= 11x + y 4 4
4. Hỗn hợp khí B gồm: 2x mol SO2, y mol CO2 và 11x + y mol nitơ 0,5 43,008 Lập được: 2x+ y + 11x + y = 22,4 13x + 2y = 1,92 (1) Từ lượng Fe thu được lập được phương trình: 16,8 0,25 x + y = 0,3 (2) 56 Giải hệ được x = 0,12 và y = 0,18. 0,25 Lượng FeS2 : 0,12. 120 = 14,4 (gam); Lượng FeCO3 : 0,18.116 =20,88 (gam). O2 H 2O Sơ đồ phản ứng: SO2  SO3  H2SO4. 0,25 Số mol H2SO4 tạo ra = Số mol SO2 = 2x = 0,24 nên khối lượng H2SO4 là 98. 0,24 0,25 Khối lượng H2SO4 trong dung dich ban đầu: 500.1,2.24,5/100 = 5.1,2.24,5 0,25 Khối lượng dung dịch H SO sau cùng = Khối lượng dung dịch H SO ban đầu + 2 4 2 4 0,25 khối lượng SO3: 500.1,2 + 0,24.80 98.0,24 500.1,2.24,5 Nồng độ % dung dịch H2SO4 sau cùng: .100% 27,54% 0,25 500.1,2 0,24.80 Bài 4: (4 điểm) Gọi công thức B là CxHy y y 0,5 Ta có : CxHy + (x+ ) O2 xCO2 + H2O 4 2 VO y 2 x 2,5 y 10 4x V 4 0,5 Cx H y x, y phải thoả mãn điều kiện: x, y là những số nguyên dương x < 3. Xét x = 1;2 0,5 Chỉ có nghiệm x = y = 2 thoả mãn . 0,25 Vậy A là C2H2 y Số mol của hỗn hợp khí trước khi đốt: 1+ x + +4x+y 0,25 4 Số mol khí hỗn hợp sau khi đốt: 4x + y +x. 0,5 7 y Lập được quan hệ: 4x + y +x = (1+ x + +4x+y) 8 4 35y 3 40x + 8y = 7 + 35x + 5x - y = 7. 4 4 0,5 B ở thể khí nên x <= 5. Xét x = 1 5 chỉ có x = 2, y = 4 thỏa mãn. 0,5 Vậy B là C2H4 0,5 Bài 5 : ( 2 ,5đ ) nCl2 = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol 0,25 a/ 2R + 3 Cl2 2RCl3 0,3mol 0,2 mol 0,5
5. M = 32,49 : 0,2 = 162,5 g 0,5 RCl3 R + 3.35,5 = 162,5 => R = 162,5 - 3.35,5 = 56 Nguyên tử khối của R là 56 đvC đó là Fe b/ MnO + 4 HCl MnCl + Cl  + 2H O 2 2 2 2 0,25 0,3 mol 4.0,3 mol 0,3 mol Khối l ượng MnO cần dùng : 0,3 x 87 = 26,1 g 2 0,5 Khối lượng HCl tương ứng : 0,3 x4 x 36,5 = 43,8 g 43,8x100 m ddHCl = 146g 0,25 30 mdd 146 V = 127ml ddHCl d 1,15 0,25 Bài 6 : ( 4 điểm ) a/ nhỗn hợp = 5,6 : 22,4 = 0,25 mol 0,25 n = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol O2 CO + ½ O CO 2 2 0,25 x 0,5 x x CH4 + 2 O2 CO2 + 2H2O 0,25 y 2y y nhh x y 0,25  0,5  => x = 0,2 ; y = 0,05 n 0,5x 2y 0,2 O2  Thành phần phần trăm số mol cũng là thành phần phần trăm thể tích hỗn hợp : 0,2x100 % CO = 80% 0,25 0,25 %CH = 100 – 80 = 20% mCO = 0,2 x 28 = 5,6 g 0,25 m 0,05 x 16 = 0,8 g CH4 = Phần trăm khối lượng các chất : 5,6x100 0,25 % CO = 87,5% 5,6 0,8 0,25 % CH4 = 100 – 87,5 = 12,5 % b/ n = x + y = 0,25 mol 0,5 CO2 sinh ra n Ba(OH) = 0,2 x 0,75 = 0,15 mol . 2 0,25 CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O a mol a mol a mol 0,25 2 CO2 + Ba(OH)2 Ba( HCO3)2 2b mol b mol 0,5
6. n a 2b 0,25  CO2  => b = 0,1 ; a = 0,05 nBa(OH ) a b 0,15 2  0,25 Khối lượng kết tủa thu được : m = 197a = 197 x 0,05 = 9,85 g .