Đề thi khảo sát đội tuyển HSG lớp 9 - Môn Hóa

Nội dung text: Đề thi khảo sát đội tuyển HSG lớp 9 - Môn Hóa

1. ĐỀ CHÍNH THỨC PHÒNG GD&ĐT LẬP THẠCH ĐỀ THI KS ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2015 - 2016 ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề. (Đề thi gồm 01 trang) Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Br = 80; Ba = 137; Mg = 24; Zn = 65; K = 39. Câu 1(1,0 điểm): Những cặp chất dưới đây có thể cùng tồn tại trong một dung dịch hay không? Giải thích. a. Na2CO3 và CaCl2. b. CuSO4 và Ba(NO3)2. c. KCl và AgNO3. d. FeSO4 và Mg(NO3)2. e. Al2(SO4)3 và KOH. Câu 2 (1,0 điểm): Nêu hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau và giải thích bằng các phương trình hóa học: a. Cho Fe vào dung dịch HCl dư, sau đó sục khí clo vào dung dịch thu được. b. Sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 và NaOH. Câu 3 (1,0 điểm): Hoàn thành dãy biến hóa sau: o +O2 +HCl +NaOH t +CO +HCl +G +HCl +I +K FeS  B  C  D  B  E  F  FeS  H  J  SO3 (Mỗi mũi tên là một phản ứng; B, C, D, E, F, G, H, I, J, K là các chất vô cơ khác nhau; ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có) Câu 4 (1,0 điểm): Hãy viết 4 phương trình hóa học khác nhau để điều chế khí clo. Câu 5 (2,0 điểm): Hòa tan hoàn toàn 5,4 gam một kim loại A hóa trị III trong 200 gam dung dịch axit H 2SO4 x% vừa đủ, sau phản ứng thu được 6,72 lít H2 ở đktc. a/ Tính khối lượng dung dịch muối thu được. b/ Tìm kim loại A. c/ Tính x và C % dung dịch sau phản ứng. Câu 6 (2,0 điểm): Hỗn hợp Mg, Fe có khối lượng m gam được hoà tan hoàn toàn bởi dung dịch HCl. Dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH dư. Kết tủa sinh ra sau phản ứng đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn có khối lượng giảm đi a gam so với trước khi nung. a/ Xác định % về khối lượng mỗi kim loại theo m, a. b/ Áp dụng với m = 8 gam; a = 2,8 gam. Câu 7 (1,0 điểm): Hòa tan hết 15,3 gam BaO vào nước thu được dung dịch A. Cho 9,24 gam hỗn hợp CaCO 3 và MgCO3 tan hết trong dung dịch HCl dư thu được khí B. Nếu cho dung dịch A hấp thụ hết lượng khí B thì có tạo ra kết tủa hay không? Nếu có, hãy tính khối lượng kết tủa thu được. Câu 8 (1,0 điểm): Hòa tan hết 5,6 gam Fe trong dung dịch H 2SO4 đặc nóng thu được dung dịch A. Thêm NaOH dư vào A thu được kết tủa B. Nung B trong điều kiện không có oxi đến khối lượng không đổi được chất rắn D còn nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E. Biết mE – mD = 0,48 gam. Tính số mol mỗi chất trong A? Hết Thí sinh không sử dụng tài liệu, kể cả bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
2. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Câu Đáp án Điểm 1 Các cặp a. b. c. e. không tồn tại được vì chúng phản ứng với nhau. 5 cặp * Na2CO3 + CaCl2 CaCO3  + 2NaCl 0,2đ CuSO4 + Ba(NO3)2 BaSO4  + Cu(NO3)2 KCl + AgNO3 AgCl  + KNO3 Al2(SO4)3 + 6KOH 2Al(OH)3  + 3K2SO4 Cặp d. tồn tại được vì chúng không phản ứng với nhau 2 a. Fe tan hết trong dung dịch HCl tạo dung dịch không màu và sủi bọt khí. Sục khí 0,25 clo vào dung dịch thu được làm dung dịch đổi sang màu nâu đỏ Fe + 2HCl FeCl2 + H2  - 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 0,25 - b. Ban đầu dung dịch vẩn đục sau đó vẩn đục tan dần đến dung dịch trong suốt trở 0,25 lại 0,25 Phản ứng xảy ra theo thứ tự sau: Ba(OH)2 + CO2 BaCO3  + H2O 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 3 to 10pt*0,1đ 4FeS + 7O2  2Fe2O3 + 4SO2 2-3pt = Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O 0,25 FeCl + 3NaOH Fe(OH)  + 3NaCl 3 3 4-6pt = to 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O 0,5 to Fe2O3 + CO  2FeO + CO2 7-8pt = (HS nào viết pu tạo Fe3O4 vẫn thỏa mãn) 0,75 FeO + 2HCl FeCl2 + H2O 9,10pt = 1,0 FeCl2 + Na2S FeS + 2NaCl FeS + 2HCl FeCl2 + H2S 2H2S + O2(dư) 2SO2 + 2H2O o V2O5 ,450 C 2SO2 + O2  2SO3 dpnc 4 2NaCl  2Na + Cl2 4pt * 0,25 dpdd 2NaCl +2H2O  2NaOH + Cl2 + H2 to 2AgCl  2Ag + Cl2 MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O 5 a/ Áp dụng BTKL, khối lượng dung dịch muối thu được: 0,5 = 5,4 + 200 - 0,3.2 = 204,8 gam 0,75 6,72 b/ số mol H2 = 0,3mol 22,4 PT HH : 2A + 3H2SO4 A2(SO4)3 + 3H2 
3. 0,2mol 0,1mol 0,3mol 5,4 MA = 27 A là kim loại Al 0,2 - 0,75 c/ Khối lượng H2SO4 phản ứng = 0,3. 98 = 29,4 gam 29,4.100% C% H2SO4 = 14,7(%) x = 14,7 200 Khối lượng Al2(SO4)3 = 0,1. 342 = 34,2 gam 34,2.100% C% dung dịch Al2(SO4)3 = = 16,7(%) 204,8 6 a. Do lượng HCl dư nên Mg, Fe được hoà tan hết Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Dung dịch thu được ở trên khi tác dụng với dung dịch NaOH dư thì toàn bộ các cation kim loại được kết tủa dưới dạng hiđroxit. FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2 (3) MgCl2 + 2NaOH NaCl + Mg(OH)2 (4) Khi đem nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi xảy ra các phản ứng Mg(OH)2 MgO + H2O (5) 0,5 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6) Giả sử trong hỗn hợp ban đầu có x mol Mg và y mol Fe, theo giả thiết ta có phương trình 24x + 56y = m (*) Mặt khác theo định luật bảo toàn suy ra số phân tử gam Mg(OH) 2 là x; số phân tử gam Fe(OH)2 là y. Khi nung khối lượng các chất rắn giảm một lượng 0,25 y 18x + 18y - .32 a ( ) 4 - Giải hệ phương trình gồm (*) và ( ) được 24x.6 56y.6 6m 18x.8 10y.8 8a 6m 8a 256y = 6m - 8a y = 256
4. 6m 8a Vậy khối lượng Fe = .56 256 0,5 Kết quả % về khối lượng của Fe (6m 8a)56.100% % 256.m % về khối lượng của Mg 100% - % = % 0,25 b/ áp dụng bằng số: (6.8 8.2,8).56.100% %Fe = 70% 256.8 % Mg = 100% - 70% = 30% 7 15,3 n = = 0,1 (mol) BaO 153 9,24 9,24 = 0,0924 (mol) < n < = 0,11 (mol) 100 hh(CaCO3 ,MgCO3 ) 84 Các phương trình phản ứng: 0,5đ BaO + H2O Ba(OH)2 0,1(mol) 0,1 (mol) CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2  + H2O MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2  + H2O CO2 + Ba(OH)2 BaCO3  + H2O 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 0,0924 (mol) < n = n < 0,11 (mol) < 2n 0,2 (mol) CO2 hh(CaCO3 ,MgCO3 ) Ba(OH)2 0,5đ Vậy nếu cho dd A hấp thụ hết lượng khí B thì có tạo ra kết tủa 0,5đ Xét đoạn chỉ0,0 9xảy24 (ram ophảnl) < nứng tạo kết n 0,1 (mol) CO2 Ba(OH)2 tủa 0,0924 (mol) < n = n 0,1 (mol) CO2 BaCO3 Xét khoảng n 0,1 (mol) < n < 0,11 (mol) đã có phản ứng hòa tan một Ba(OH)2 CO2 phần kết tủa 0,09 (mol) < 2n - n = n < 0,1 (mol) Ba(OH)2 CO2 BaCO3
5. 0,09 (mol) < nBaCO 0,1 (mol) Vậy 3 0,09.197 = 17,73 (gam) < n 0,1.197 19,7 (gam) BaCO3 8 0,25 + Khi Fe phản ứng với H2SO4 đặc nóng phải có phương trình. 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O + Nếu A chỉ có Fe2(SO4)3 thì B chỉ có Fe (OH)3  khi nung trong điều kiện không có oxi và trong không khí đều thu được Fe2O3 không phù hợp với giả thiết do đó A phải có FeSO4 do có phản ứng: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 + Nếu sau pư trên mà cả Fe và Fe 2(SO4)3 đều phản ứng hết thì A chỉ có FeSO 4 khi đó dễ thấy mE – mD = 0,8 gam (trái giả thiết). Vậy A phải có hai muối + Đặt x, y lần lượt là số mol FeSO4 và Fe2(SO4)3 có trong A ta có: FeSO4 : x mol 0,1 mol Fe  Fe2 (SO4 )3: y mol + Áp dụng ĐLBTNT ta có: x + 2y = 0,1 (I) 0,25 + Khhi A + NaOH ta có: FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 Mol: x x Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 Mol: y 2y  Kết tủa B có: x mol Fe(OH)2 và 2y mol Fe(OH)3. + Khi nung B không có oxi ta có: t0 Fe(OH)2  FeO + H2O 0,25 Mol: x x t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Mol: 2y y  mD = 72x + 160y (II) 0,25 + Khi nung B trong không khí ta có: t0 2Fe(OH)2 + ½ O2  Fe2O3 + 2H2O Mol: x 0,5x
6. t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Mol: 2y y  mE = 80x + 160y (III) + Từ (II, III) và giả thiết ta có: (80x+160y) – (72x+160y) = 0,48 hay x = 0,06 mol + Thay x = 0,06 mol vào (I) được y = 0,02 mol. + Vậy A có 0,06 mol FeSO4 và 0,02 mol Fe2(SO4)3.