Đề thi học sinh giỏi - Môn: Hóa học khối 9

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi - Môn: Hóa học khối 9

1. PHỊNG GD-ĐT TRÀ CÚ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC: 2015-2016 TRƯỜNG THCS TÂN HIỆP MƠN : HĨA HỌC KHỐI 9 THỜI GIAN: 150 PHÚT Bài 1: (4,00đ) 1) Trong phịng thí nghiệm thường điều chế CO 2 từ CaCO3 và dung dịch HCl, khí CO2 tạo ra bị lẫn một ít khí HCl (hiđroclorua) và H2O (hơi nước). Làm thế nào để thu được CO2 tinh khiết. 2) Từ glucơ và các chất vơ cơ cần thiết , viết các các phương trình phản ứng điều chế Etylaxetat. Bài 2 (5,00 điểm) Cĩ một hỗn hợp gồm ba kim loại là Cu, Mg, Al cĩ khối lượng là 10 gam. - Người ta cho hỗn hợp kim loại này tác dụng với dung dịch axit HCl dư, sau đĩ lọc lấy phần khơng tan riêng ra, rửa sạch đem nung nĩng trong khơng khí cho đến khi phản ứng hồn tồn, sản phẩm thu được cĩ khối lượng 8 gam. - Cho thêm dung dich NaOH vào phần nước lọc cho đến dư. Lọc lấy kết tủa rửa sạch, đem nung nĩng ở nhiệt độ cao, sản phẩm thu được cĩ khối lượng 4g. a) Hãy viết phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra? b) Tính thành phần % về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp trên? Bài 3: (4,00 điểm) Cho 6,46 g hỗn hợp 2 kim loại hố trị II A và B tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng dư. Sau phản ứng xong thu được 1,12 lít khí ở (đktc) và 3,2 g chất rắn. Lượng chất rắn này tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch AgNO3 0,5M thu được dung dịch dịch D và kim loại E. Lọc E rồi cơ cạn dung dịch dịch D thu được muối khan F. a) Xác định kim loại A, B biết rằng A đứng trước B trong "dãy hoạt động hố học các kim loại". b) Đem lượng muối khan F nung ở nhiệt độ cao trong một thời gian thu được 6,16 g chất rắn G và V (lít) hỗn hợp khí. Tính thể tích V ở (đktc) biết khi nhiệt phân muối F tạo thành oxít kim loại, NO 2 và O2. c) Nhúng thanh kim loại A vào 400 ml dung dịch muối F cĩ nồng độ mol là CM, sau khi phản ứng kết thúc, lấy thanh kim loại rửa nhẹ, làm khơ cân lại thấy khối lượng giảm 0,1 g. Tính C M biết rằng tất cả kim loại sinh ra sau phản ứng bám lên bề mặt của thanh kim loại A. Bài 4:(3,00đ) Trên 2 đĩa cân ở vị trí thăng bằng cĩ 2 cốc nhỏ giống nhau, mỗi cốc đựng dung dịch cĩ hịa tan 0,1 mol HCl. Thêm vào cốc thứ nhất 3 gam Mg, thêm vào cốc thứ hai 3 gam Zn. a) Viết phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra. b) Mơ tả hiện tượng quan sát được trong mỗi cốc khi phản ứng kết thúc. Giải thích? c) Sau khi phản ứng kết thúc 2 đĩa cân cịn ở vị trí thăng bằng khơng? Giải thích? Baì 5: (4,00 điểm) Cĩ dung dịch X chứa 2 muối của cùng một kim loại. TN1 : Lấy 100 ml dung dịch X cho tác dụng với dung dịch BaCl 2 dư thu được kết tủa A chỉ chứa một muối. Nung tồn bộ kết tủa A đến khối lượng khơng đổi thu được 0,224 lít khí B (đktc) cĩ tỉ khối đối với hiđro là 22 ; khí B cĩ thể làm đục nước vơi trong. TN 2 : Lấy 100ml dung dịch X cho tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 (lượng vừa đủ) thu được 2,955 gam kết tủa A và dung dịch chỉ chứa NaOH. Tìm cơng thức và nồng độ mol của các muối trong dung dịch X.
2. ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM Bài 1: (4,00đ) Điểm 1) Phản ứng điều chế khí CO2 trong phịng thí nghiệm: CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2 0,50 điểm Hỗn hợp khí thu được gồm: CO2, HCl(kh), H2O (h). a. Tách H2O (hơi nước): - Cho hỗn hợp đi qua P2O5 dư H2O bị hấp thu P2O5 + 3H2O  2H3PO4 0,50 điểm b. Tách khí HCl: - Hỗn hợp khí sau khi đi qua P2O5 dư tiếp tục cho đi qua dd AgNO3 dư. AgNO3 + HCl  AgCl  + HNO 3 0,50 điểm c. Tách khí CO2: chất khí cịn lại sau khi đi qua P2O5 vào ddAgNO3 dư, khơng bị hấp thụ là CO2 tinh khiết 0,50điểm o 2) (_C6H10O5_)n + nH2O axit, t n C6H12O6 o C6H12O6 men rượu,t 2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH + O2 men giấm CH3COOH + H2O o CH3COOH + C2H5OH H2SO4đ,t CH3COOC2H5 + H2O 2,00 điểm Bài 2 (5,00 điểm) a) Các phương trình phản ứng xảy ra : Mg + 2 HCl  MgCl2 + H2  ( 1 ) 0,5đ 2 Al + 6 HCl  2 AlCl3 + 3 H2  ( 2 ) 0,5đ Cu khơng tác dụng với dung dịch HCl nên được tách ra khỏi dung dịch. Khi nung Cu trong khơng khí xảy ra phản ứng: t 0 2 Cu + O2  2 CuO ( 3 ) 0,5đ * Phần nước lọc: MgCl2 + 2 NaOH  Mg(OH)2  + 2 NaCl ( 4 ) 0,5đ AlCl3 + 3 NaOH  Al(OH)3  + 3 NaCl ( 5 ) 0,5đ Vì NaOH cĩ dư nên : Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2 H2O ( 6 ) 0,5đ Vậy kết tủa thu được chỉ cịn là Mg(OH)2, khi nung kết tủa xảy ra phản ứng: t 0 Mg(OH)2  MgO + H2O ( 7 ) 0,5đ b) Tính thành phần % về khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp: 8 Số mol CuO tạo thành : n 0,1(mol) 0,25đ Cu 80 Theo (3) ta cĩ : nCu nCuO mCu 0,1 64 6,4(g) 0,25đ 4 24 Khối lượng Mg : m 2,4(g) 0,25đ Mg 40 Vậy ta cĩ :
3. 6,4 %Cu 100 64% 10 2,4 %Mg 100 24% 0,75đ 10 %Al 100% (64% 24%) 12% Bài 3: (4,00 đ) a) Kim loại khơng tan trong dd H2SO4 lỗng phải là B (đứng sau H) m A = 6,45 - 3,2 = 3,25(g) A + H2SO4 ASO4 + H2  (1) 0,5đ 1,12 n A = n H2 = = 0,05 mol 22,4 3,25 m A = = 65 Vậy A là Zn 0,05 B + 2AgNO3 B(NO3)2 + 2Ag (2) 0,5đ Vì n AgNO3 = 0,2. 0,5 = 0,1 (mol) 0,1 n B = = 0,05 (mol) 0,5đ 2 3,2 m B = = 64 Vậy B là Cu 0,05 b, dd (1) là dd Cu(NO3)2 muối khan Cu(NO3)2 theo pứ (2) n F = n B = 0,05 (mol) 0,5đ tO 1 Cu(NO3)2  CuO + 2NO2 + O2  (3) 2 Nếu Cu(NO3)2 phân huỷ hết n Cu(NO3)2 = n CuO = 0,05 (mol) 0,25đ m CuO = 0,05.80 =4 (g) khơng thoả mãn đầu bài 6,16 g Cu(NO3)2 khơng phân huỷ hết; gọi n là số mol Cu(NO3)2 đã bị phân huỷ; ta cĩ pt: (0,05 - a ) .188 + 80. a = 6,16 giải a = 0,03 (mol) 1 Vậy theo pứ (3) V = ( 2 x 0,03 + . 0,03). 22,4 = 1,68 lít 0,25đ 2 c, Phản ứng Zn + Cu(NO3)2 Zn(NO3)2 + Cu (4) 0,5đ Gọi a là số mol Zn pứ (4) ta cĩ : pt giảm khối lượng 65a - 64a = 0,1 (mol) 0,5đ 400 ml = 0,4 (l) a = 0,1 (mol) 0,25đ 0,1 CM = = 0,25 (M) .0,25đ 0,4 Bài 4:(3,00đ)
4. a) Vì khơng được quan sát thí nghiệm nên ta phải tính tốn trước để dự đốn hiện tượng: 3 3 n 0,125(mol) ; n 0,04615(mol) 0,5đ Mg 24 Zn 65 Ta nhận thấy nMg nHCl HCl thiếu, tính sản phẩm ( H2) theo HCl. 0,25đ 1 n  n HCl dư , tính sản phẩm ( H2) theo Zn. 0,25đ Zn 2 HCl Phương trình phản ứng xảy ra ở hai cốc : Cốc 1 : 2 HCl + Mg  MgCl2 + H2  0,5đ 0,1 mol 0,05 mol 0,05 mol Cốc 2 : 2 HCl + Zn  ZnCl2 + H2  0,5đ 0,0923 mol 0,04615 mol 0,04615 mol b) Ta thấy bọt khí hiđro bay ra đều mạnh ở cả hai cốc, tuy nhiên bay ra ở cốc 1 mạnh hơn ở cốc 2. 0,25đ Khi hết bọt khí bay ra thì cốc thứ hai chỉ cĩ dung dịch khơng màu trong suốt; cốc thứ nhất cĩ dung dịch khơng màu và dưới đáy cốc cịn 1 chút chất rắn Mg dư. 0,25đ 0,125 – 0,05 = 0,075 (mol) hay 0,075 x 24 = 1,8 (g) c) Khi phản ứng kết thúc cân khơng cịn ở vị trí thăng bằng mà lệch một chút về phía cốc thứ hai.0,25đ Vì theo định luật bảo tồn khối lượng : khối lượng cốc thứ nhất nhỏ hơn cốc thứ hai do lượng khí hiđro bay ra ở cốc 1 nhiều hơn cốc 2 là: ( 0,05 x 2 ) – ( 0,04615 x 2 ) = 0,0077 (g) 0,25đ Bài 5: (4,00 đ) Từ TN1 và TN2, ta thấy đây chỉ cĩ thể là hai muối của kim loại Na. Từ TN1, kết tủa A chỉ cĩ thể là muối của Ba (vì nếu muối của Na thì sẽ tan). 0,50 điểm Khi nung A cho khí B cĩ M = 22 x 2 = 44 và B làm đục nước vơi trong, vậy B là CO2. Do đĩ kết tủa A là muĩi BaCO3 Trong dung dịch X cĩ chứa muối Na2CO3 . 0,50 điểm Từ TN 2, khi X tác dụng với Ba(OH)2 chỉ tạo ra BaCO3 và dung dịch NaOH, nên trong dụng X, ngồi Na2CO3 cịn cĩ chứa muối NaHCO3 . 0,50 điểm Các phương trình phản ứng : Na2CO3 + BaCl2  BaCO3 + 2NaCl (1) t0 BaCO3  BaO + CO2 (2) 0,50 điểm Na2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2NaOH (3) NaHCO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + NaOH + H2O (4) 0,50 điểm Theo (1) và (2) : số mol CO2 = số mol BaCO3 = số mol Na2CO3 0,01 mol. Theo (3) và (4) : số mol BaCO3 = 0,015 mol Số mol NaHCO3 = số mol BaCO3 tạo ra từ (4) = 0,015 – 0,01 = 0,005 mol. 0,50 điểm Kết luận : Nồng độ mol của Na2CO3 0,1 M 0,50 điểm Nồng độ mol của NaHCO3 0,05M. 0,50 điểm