Đề thi học sinh giỏi lớp 9 vòng huyện - Môn thi: Hóa Học

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi lớp 9 vòng huyện - Môn thi: Hóa Học

1. PHÒNG GD&ĐT HUYỆN NĂM CĂN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2014-2015 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: Hóa học Ngày thi: 08 – 02 – 2015 (Đề thi gồm có 2 trang) Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1: ( 4,75 điểm) 1. Khí SO2 do nhà máy thải ra là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường. Tiêu chuẩn 3 -5 quốc tế quy định: Nếu 1m không khí có lượng SO2 vượt quá 3.10 mol thì không khí đó coi là ô nhiễm. Người ta lấy 50 lít khí ở một khu vực nhà máy và phân tích thấy có 0,012 mg SO2. Hỏi không khí ở đó có bị ô nhiễm không? Tại sao? 2. Trình bày phương pháp hóa học nhận biết các khí sau CO 2, SO2, CH4, C2H4 nếu chúng đựng trong các bình không nhãn. Viết phương trình phản ứng xẩy ra. 3. Có một hỗn hợp gồm các chất rắn: BaSO4, CaCO3, AlCl3, MgCl2. Trình bày phường pháp tách riêng từng muối tinh khiết ra khỏi hỗn hợp. Viết phương trình phản ứng xảy ra. Câu 2: (2 điểm) 1. Có các chất KMnO4, MnO2, HCl nếu lượng KMnO4 và MnO2 như nhau, ta nên chọn chất nào để điều chế được nhiều khí Cl2 hơn? Tại sao? 2. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ sau: A + X, t0 A + Y, t0 Fe  B D  E G A + Z,t0 Biết: A + HCl D + G + H2O Câu 3: ( 7,0 điểm) 1. Nung 12,64 gam hỗn hợp FeCO3 và FexOy trong O2 dư tới phản ứng hoàn toàn, thu được khí A và 11,2 gam Fe2O3 duy nhất. Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 200ml dung dịch Ba(OH)2 0,15M thu được 3,94gam kết tủa. a) Viết các phương trình phản ứng xẩy ra b) Tìm công thức phân tử của FexOy. 2. Biết A là dung dịch chứa 0,8 mol HCl, B là dung dịch chứa hỗn hợp 0,2 mol Na2CO3 và 0,5 mol NaHCO3. Trường hợp 1: Cho rất từ từ dung dịch A vào dung dịch B. Trường hợp 3: Trộn nhanh hai dung dịch A và B. Nêu hiện tượng xảy ra và tính thể tích các chất khí thoát ra sau khi đổ hết dung dịch này vào dung dịch kia. Câu 4: (6,25 điểm) 1. Trong một hỗn hợp gồm Al 2(SO4)3 và K2SO4, người ta thấy cứ trong số 31 nguyên tử thì có 20 nguyên tử oxi. a) Tìm thành phần phần trăm về khối lượng của Al2(SO4)3 trong hỗn hợp trên. b) Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp trên vào nước, rồi cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư. Hỏi khối lượng kết tủa thu được gấp bao nhiêu lần khối lượng hỗn hợp ban đầu. 2. Cho 36,65 gam hỗn hợp MgCl2, NaCl, NaBr hoà tan hoàn toàn vào nước được dung dịch X. Cho dung dịch X phản ứng với 500 ml dung dịch AgNO3 nồng độ 1,4 M thấy tạo
2. thành 85,6 gam hỗn hợp muối bạc kết tủa. Lọc lấy dung dịch, cho tiếp vào đó một lượng magie kim loại dư, khuấy kĩ, sau phản ứng thấy khối lượng kim loại tăng 14,4 gam. Viết các phương trình phản ứng và tính thành phần phần trăm khối lượng các muối trong hỗn hợp đầu. Cho H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Br = 80; Ag = 108; Ba =137./. (Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn và máy tính cầm tay fx500) Hết
3. PHÒNG GD&ĐT HUYỆN NĂM CĂN HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG VÒNG HUYỆN NĂM HỌC: 2014 – 2015 MÔN: HÓA HỌC CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Câu 1 1. nSO2 = 0,012 : 1000:64:50 = 0,37*10-5 < 3.10-5 Vậy không khí 1 chưa bị ô nhiễm 2. Lấy mỗi lọ một mẫu thử, lần lượt cho các mẫu thử đi qua dung dịch 0,25 nước vôi trong nếu nước vôi trong bị đục đó là SO 2 và CO2, không bị đục là CH4, C2H4 SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O 0,25 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,25 Tiếp tục cho dung dịch Br 2 vào hai nhóm, nếu chất nào làm mất màu 0,5 Br2 thì đó là SO2 và C2H4. SO2 + Br2 + H2O H2SO4 + HBr 0,25 C2H4 + Br2 C2H4Br2 0,25 3. - Cho nước vào ta được hai nhóm: nhóm 1: tan ACl3, MgCl2 nhóm 2: 0,25 không tan BaSO4, CaCO3 - Cho CO2 + H2O vào nhóm 2 nếu tan thì đó là CaCO3 do phản ứng 0,25 CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 0,25 Không tan đó là BaSO4 lọc chất không tan ta được BaSO4, đem cô cạn 0,25 dung dịch còn lại ta được CaCO3. - Cho NaOH dư vào nhóm 1 thu được kết tủa Mg(OH) 2. lọc lấy kết 0,25 tủa cho tác dụng với HCl đem co cạn được MgCl2 2NaOH + MgCl2 Mg(OH)2 + 2NaCl 0,25 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + H2O 0,25 Tiếp tục cho CO2 vào dung dịch thu được Al(OH)3 tiếp tục lọc lấy kết 0,25 tủa cho tác dụng với HCl rồi đem cô cạn được AlCl3 Câu 2 1. Các phương trình điều chế Cl2 2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O 0,25 MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O 0,25 Từ các phương trình trên cho thấy nếu 1 mol MnO 2 T/d với HCl tạo được 1 mol Cl2; còn 1 mol KMnO4 T/d với HCl tạo được 2,5 mol Cl2 0,25 Vậy nếu có cùng số mol thì dùng KMnO4 tạo được nhiều Cl2 hơn 2. Hoàn thành sơ đồ A: Fe3O4; B: HCl; X: H2; D: FeCl2; Y: Al; E: Cl2; Z: CO; G: FeCl3 Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O 0,25 3Fe3O4 + 8Al 4Al2O3 + 9Fe 0,25 Fe3O4 + 4CO 4CO2 + 3Fe 0,25 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 0,25 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 0,25
4. Câu 3 n a(mol) FeCO3 1. + Đặt: 116.a b.(56x 16y) 12,64 n b(mol) FexOy 116.a + 56.bx + 16.by = 12,64 (*) 0,25 + Các PTHH: t0 FeCO3  FeO + CO2 (1) 0,25 amol amol amol t0 4FeO + O2  2Fe2O3 (2) 0,25 a amol mol 2 t0 0,25 4FexOy + (3x – 2y)O2  2xFe2O3 (3) bx bmol mol 2 Ba(OH)2 + CO2 BaCO3  + H2O (4) 0,25 1mol 1mol 1mol Có thể có: Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 (5) 0,25 1mol 2mol 2. + Ta có: n C .V 2 0,15.0,2 0,03(mol) Ba(OH )2 M d m 3.94 n 0,02(mol) 0,25 BaCO3 M 197 m 11,2 n 0,07(mol) FexOy M 160 a bx 0,25 + Theo PTHH (2) và (3): 0,07(mol) 2 2 a bx 0,14 (2*) 0,25 + Vì: n n nên có 2 trường hợp xảy ra: 0,25 Ba(OH )2 BaCO3 a. TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (4), tức là: Ba(OH) dư = 0,03 – 0,02 = 0,01 (mol). Và CO hết. 2 2 0,25 - Theo PTHH (1) và (4): n n 0,02(mol) CO2 BaCO3 Hay: a = 0,02 (3*) thay vào (2*) ta được: bx = 0,12 (4*) thay vào (*) ta được: 0,25 by = 0,295 (5*) bx 0,12 - Lấy (4*) chia cho (5*) ta được: by 0,295 x 12 0,25 Loại. y 29,5 b. TH2: Xảy ra cả 2 phản ứng (4) và (5): 0,25 Ba(OH)2 + CO2 BaCO3  + H2O (4) 0,02mol 0,02mol 0,02mol 0,25 Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 (5) 0,01mol 0,02mol nCO 0,02 0,02 0,04(mol) 2 0,25 a 0,04 (6*) thay vào (2*) ta được: bx = 0,1 (7*) thay vào (*) ta được: by = 0,15 (8*) 0,25
5. bx 0,1 x 1 x 2 0,25 Lấy (7*) chia cho (8*) ta được: by 0,15 y 1,5 y 3 Vậy công thức của oxit sắt là: Fe2O3 2. Trường hợp 1: Đầu tiên chưa thấy hiện tượng gì do 0,25 Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl Mol 0,2 0,2 0,2 0,25 Vậy tổng số mol NaHCO3 là 0,2 + 0,5 = 0,7 mol; nHCl còn lại là 0,6 mol. Do đó thấy có khí thoát ra 0,25 NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O (mol) 0,6 0,6 0,6 0,25 Còn dư: 0,1 mol NaHCO3 => thể tích CO2 = 0,6 * 22,4 = 13,44 lít Trường hợp 2: Xét 2 trường hợp: + Nếu HCl phản ứng với Na CO theo phương trình 2 3 0,25 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O (mol) 0,2 0,4 0,2 Còn dư 0,4 mol HCl phản ứng tiếp 0,25 NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O 0,4 0,4 0,4 0,25 Thể tích CO2 = (0,2 + 0,4) x 22,4 = 13,44 lít + Nếu HCl phản ứng với NaHCO3 trước 0,25 NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O 0,5 0,5 0,5 Còn dư 0,3 mol HCl tiếp tục phản ứng với Na CO 2 3 0,25 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O 0,15 0,3 0,15 0,25 Thể tích CO2 = ( 0,5 + 0,15) x 22,4 = 14,56 lít Câu 4 1/ Đặt số mol Al2(SO4)3 và K2SO4 trong hỗn hợp là x , y. 0,25 Trong x mol phân tử Al2(SO4)3 cứ 17x mol ngtử có 12x mol ngtử oxi 0,25 Trong y mol phân tử K2SO4 cứ 7y mol ngtử có 4y mol ngtử oxi 0,25 Trong hỗn hợp cứ (17x + 7y) mol ngtử có (12x + 4y) mol ngtử oxi 0,25 Theo đề bài 31 20 20 (17x + 7y) = 31(12x+ 4y) 0,25 y = 2x a)Thành phần phần trăm khối lượng của Al2(SO4)3 342x.100% / (342x + 174y) = 49,57% 0,25 b) Ph/tr p/ứ Al2(SO4)3 + BaCl2 = 3BaSO4  + 2AlCl3 (1) 0,25 0,25 K2SO4 + BaCl2 = BaSO4  + 2KCl (2) 0,25 Theo (1),(2) số mol BaSO4 tạo thành là 3x và y Khối lượng kết tủa so với khối lượng hỗn hợp đầu: 233.(3x + y)/ (342x +174y) = 1,688 lần 0,25 2/ Đặt số mol MgCl2, NaCl, NaBr là x, y, z 0,25 95x + 58,5y + 103z = 36,65 (I) 0,25 số mol AgNO3 = 0,5. 1,4 = 0,7 0,25 Phương trình phản ứng
6. MgCl2 + 2AgNO3 = Mg(NO3)2 + 2AgCl  (1) 0,25 NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl  (2) 0,25 NaBr + AgNO3 = NaNO3 + AgBr  (3) 0,25 Mg + 2AgNO3 = Mg(NO3)2 + 2Ag  (4) 0,25 Vì khi cho Mg vào dung dịch thấy khối lượng kim loại tăng chứng tỏ AgNO3 còn dư và có phản ứng với Mg. 0,25 Theo (4) Cứ 2 mol AgNO3 p/ứ thì khối lượng kim loại tăng 216 - 24 = 0,25 192(g) Vậy cứ a mol 14,4 (g) 0,25 a = 14,4.2 / 19,2 = 0,15 Số mol AgNO3 tham gia p/ứ (1),(2),(3) là 0,7 - 0,15 = 0,55 Theo phương trình (1), (2), (3) 0,25 số mol AgNO3 p/ư là 2x + y + z = 0,55 (II) số gam muối bạc kết tủa là 143,5(2x+y) + 188z = 85,6 (III) 0,25 Giải 3 ph/tr (I),(II),(III) x = 0,1; y = 0,2; z = 0,15 0,25 Thành phần phần trăm khối lượng của hỗn hợp đầu 0,25 MgCl2 25,92% , NaCl 31,92%, NaBr 42,16% 0,25 HS giải bằng cách khác nếu đúng hợp lý vẫn cho điểm tối đa Hết