Đề thi khảo sát học sinh giỏi lớp 9 vòng I - Môn: Hóa

Nội dung text: Đề thi khảo sát học sinh giỏi lớp 9 vòng I - Môn: Hóa

1. UBND HUYỆN TAM DƯƠNG KỲ THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG I PHÒNG GD & ĐT Năm học: 2010 – 2011 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi : HOÁ HỌC (Thời gian: 150 phút – không kể thời gian giao đề) Câu I : Có hai nguyên tố X và Y tạo ra hợp chất XY 2, biết tổng số các hạt p, n, e có trong XY2 là 140 hạt. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt và số hạt e trong Y nhiều hơn trong X là 5 hạt. Tìm hai nguyên tố X, Y, viết công thức phân tử và công thức cấu tạo hợp chất của chúng. Câu II : Có bốn lọ không nhãn chứa các dung dịch Na2CO3, MgSO4, BaCl2, HCl. Không có hóa chất nào khác, nêu phương pháp nhận biết mỗi dung dịch. Câu III : 1) Có một mẫu muối ăn lẫn MgCl 2, MgSO4, Na2SO4, Ca(HCO3)2, NaHCO3. Làm thế nào để thu được muối ăn tinh khiết. 2) Viết các phương trình phản ứng điều chế Fe(OH) 3 từ quặng pirit sắt, muối ăn, nước và không khí. Câu IV : Cho các dung dịch muối A, B, C, D chứa các gốc axit khác nhau. Làm thí nghiệm với các hợp chất trên người ta thu được kết quả sau : - Đốt cháy B, C cho ngọn lửa vàng. - Cho A tác dụng với B thu được dung dịch X và kết tủa trắng E không tan trong nước và axit mạnh, giải phóng khí F không màu có tỉ khối so với H2 bằng 22. - Cho B tác dụng với C thu được dung dịch X không màu và khí G không màu, mùi hắc nặng hơn không khí và làm nhạt màu nước Brom. - Cho D tác dụng với B thu được kết tủa trắng E. Mặt khác D tác dụng với dung dịch AgNO3 tạo kết tủa trắng. Tìm A, B, C, D, E, F, G. Viết các phương trình phản ứng. Câu V : Phân hủy a (mol) MgCO3 , lượng CO2 thu được cho hấp thụ hoàn toàn vào 2 lít dung dịch Ca(OH) 2 thu được b (mol) kết tủa. Nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH) 2 như thế nào? Xác định theo a, b. Câu VI : Có một lượng oxit sắt chia làm hai phần bằng nhau : Phần 1 : Hòa tan bằng dung dịch HCl cần 150 ml dung dịch HCl 3M. Phần 2 : Đun nóng ,sau đó cho khí CO dư đi qua, phản ứng xong thu được 8,4 gam sắt. Tìm công thức oxit sắt. Câu VII : A là dung dịch H2SO4 x (mol/l); B là dung dịch KOH y (mol/l). Nếu trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dung dịch B thu được 0,5 lít dung dịch C. Để trung hòa 100 ml dung dịch C cần 40 ml dung dịch H2SO4 1M. Nếu trộn 0,3 lít dung dịch A với 0,2 lít dung dịch B thu được 0,5 lít dung dịch D. Để phản ứng hết 0,5 lít dung dịch D cần vừa đủ 10,2 gam Al2O3. a) Xác định x, y. b) Cho 2,9 gam FeCO3 vào 125 ml dung dịch A, lắc kỹ thu được dung dịch E và một khí duy nhất. Tính thể tích dung dịch B cần trung hòa hết 1 dung dịch E. 2 ( Biết : Fe = 56; H =1; O =16; Cl = 35,5; C = 12; S = 32; Al = 27; K =39 ) Hết (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) 1
2. HƯỚNG DẪN CHẤM THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI HUYỆN Môn : Hóa học lớp 9 Năm học : 2010 - 2011 ĐÁP ÁN (Đáp án có 4 trang) Câu Đáp án Điểm 140 44 Tổng số p, e trong XY2 bằng : 92 2 Gọi số hạt p, số hạt e trong X, Y lần lượt là : px, ex, py, ey. Ta có : px + ex + 2(py+ey) = 92 2px + 2 2py = 92 (1) Câu I Vì ey = ex + 5 py = px + 5 nên thay vào (1) ta có : 1đ (1đ) 2px + 2 2(px + 5) = 92 px = 12 py = 17. Vậy X là Mg; Y là Cl. Công thức hợp chất giữa X và Y : MgCl2. Công thức cấu tạo : Cl – Mg – Cl. Giả sử cho từng chất tác dụng với mẫu thử của các chất còn lại ta có bảng sau : Na2CO3 MgSO4 BaCl2 HCl Na2CO3 -    MgSO4  -  0,25đ BaCl2   - HCl  - - Nếu chất nào sau 3 lần thử có 2 lần có kết tủa và một lần có khí bay ra chất đó là Na2CO3. 0,25đ - Nếu chất nào sau 3 lần thử chỉ có 1 lần có khí bay ra chất đó là HCl. Câu - Nếu chất nào sau 3 lần thử có 2 lần có kết tủa chất đó là MgSO4 hoặc BaCl2. II - Cho Na2CO3 cho tác dụng với 2 mẫu thử của 2 chất còn lại, lọc bỏ kết tủa, thu (1,25đ) 2 dung dịch : MgSO4 + Na2CO3 MgCO3  + Na2SO4 0,25đ BaCl2 + Na2CO3 BaCO3  + 2NaCl - Lấy 1 trong 2 dung dịch thu được cho tác dụng lần lượt với 2 mẫu thử của 2 chất còn lại, nếu sau 2 lần thử có 1 lần tạo kết tủa thì chất chưa biết là BaCl2 dung dịch thu được ở thí nghiệm trên là Na2SO4 chất còn lại là MgSO4 : 0,25đ BaCl2 + Na2SO4 BaSO4  + 2NaCl MgSO4 + Na2SO4 không phản ứng. - Nếu sau 2 lần thử đều không có hiện tượng gì thì dung dịch thu được ở trên là NaCl. 0,25đ Vậy dung dịch ban đầu là BaCl2 và chất còn lại là MgSO4. 1)Hòa tan mẫu muối vào nước sau đó cho vào dung dịch BaCl2 dư, lọc bỏ Câu kết tủa, loại các muối sunfat : III MgSO4 + BaCl2 BaSO4  + MgCl2 0,25đ (2đ) Na2SO4 + BaCl2 BaSO4  +2NaCl - Dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư và đun nóng để 1
3.  loại bỏ các muối axit : Ca(HCO3)2 + 2HCl CaCl2 + 2CO2 + 2H2O 0,25đ  NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O Dung dịch thu được chứa các tạp chất : BaCl2, CaCl2, MgCl2, HCl cho tác dụng với Na2CO3 dư. Lọc bỏ kết tủa loại các tạp chất trên.  2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O BaCl2 + Na2CO3 BaCO3  + 2NaCl 0,5đ CaCl2 + Na2CO3 CaCO3  + 2NaCl MgCl2 + Na2CO3 MgCO3  + 2NaCl - Dung dịch thu được cho tác dụng với HCl dư, loại Na2CO3 :  2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O 0,25đ - Cô cạn dung dịch đuổi HCl và nước ta thu được NaCl tinh khiết. 2) Điều chế Fe(OH)3 : to  4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 dpnc   2NaCl + 2H2O mn 2NaOH + H2 + Cl2 to 0,75đ H2 + Cl2  2HCl Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3  + 3NaCl A B C D E F G 0,25đ Ba(HCO3)2 NaHSO4 Na2SO3 BaCl2 BaSO4 CO2 SO2 Câu PTHH : IV Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 BaSO4  + Na2SO4 + 2H2O  (1đ) Na2SO3 + 2NaHSO4 2Na2SO4 + SO2 + H2O BaCl2 + 2NaHSO4 BaSO4  + Na2SO4 + 2HCl 0,75đ BaCl2 + 2AgNO3 Ba(NO3)2 + 2AgCl  Xét trường hợp khi phân hủy hoàn toàn a (mol) MgCO3 : to  MgCO3  MgO + CO2 a a Hấp thụ a (mol) CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 có phản ứng : CO2 + Ca(OH)2 CaCO3  + H2O (1) b b 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (2) a – b a b 0,5đ 2 b a) Nếu a = b g Ca(OH)2 đủ CM (mol/l) CâuV Ca(OH )2 2 (1,25đ) b g Ca(OH)2 dư CM (mol/l) Ca(OH )2 2 0,25đ b) Nếu a > b dung dịch tạo hỗn hợp 2 muối. - Theo (1) : n b(mol) Ca(OH )2 a b - Theo (2) : n (mol) Ca(OH )2 2 a b a b => n b (mol) 0,25đ Ca(OH )2 2 2 a b => CM (mol / l) Ca(OH )2 4 2
4. Trường hợp khi phân hủy không hoàn toàn a (mol) MgCO3: Giả sử hiệu xuất phản ứng là h số (mol) CO2 thu được ở phản ứng phân hủy là ah xét tương tự như trên 0,25 Phần 1 : nHCl 0,15 3 0,45(mol) Gọi oxit sắt là FexOy có số mol là a (mol). Ta có : FexOy + 2yHCl xFeCl2 y + yH2O x Câu a 2ay => 2ay = 0,45 => ay = 0,225 (1) 0,5đ VI Phần 2 : Đun với CO có phản ứng to  (1đ) FexOy + yCO  xFe + yCO2 8,4 a ax => ax = 0,15 (2) 56 ax x 0,15 2 Từ (1) và (2) => => Công thức oxit sắt : Fe2O3. 0,5đ ay y 0,225 3 n 0,2x(mol) a) Thí nghiệm 1 : 0,2 (lít) dung dịch A => H2SO4 0,3 (lít) dung dịch B => nKOH 0,3y(mol) n 0,04 1 5 0,2(mol) Trung hòa 0,5 (lít) dung dịch C cần : H2SO4 PTPƯ : H2SO4 + 2KOH K2SO4 + H2O (1) n n 2 0,2 0,4(mol) Theo phản ứng (1) : KOH (dư) = 2 H2SO4 n n 2 0,2x 0,4x(mol) KOH (phản ứng với 0,2 lít dung dịch A) = 2 H2SO4 => nKOH (trong 0,3 lít dung dịch B) = 0,4x + 0,4 = 0,3y  4x – 3y = - 4 (2) 0,75đ n 0,3x(mol) Thí nghiệm 2 : 0,3 (lít) dung dịch A => H2SO4 0,2 (lít) dung dịch B => nKOH 0,2y(mol) 10,2 n 0,1(mol) Al2O3 102 Vì Al2O3 vừa phản ứng với KOH, vừa phản ứng với H2SO4. Do đó sau khi trộn 2 dung dịch không xác định được chất nào dư, do vậy xét 2 trường hợp : Câu Trường hợp 1 : H2SO4 dư VII Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (2,5đ) 0,1 0,3 1 1 Theo (1) : n = n 0,2y 0,1y(mol) H2SO4 2 KOH 2 n 0,1y 0,3 0,3x 0,5đ => H2SO4  3x – y = 3 (3) 3x y 3 x 2,6 Từ (2) và (3) : => 4x 3y 4 y 4,8 Trường hợp 2 : KOH dư Al2O3 + 2KOH 2KAlO2 + H2O 0,1 0,2 Theo (1) : nKOH (phản ứng) = 2nH SO 2 0,3x 0,6x(mol) 2 4 0,5đ => nKOH = 0,6x + 0,2 = 0,2y => 3x – y = - 1 (4) 3x y 1 x 0,2 Từ (2) và (4) : => 4x 3y 4 y 1,6 3
5. 2,9 n 0,025(mol) b) FeCO3 116  Phản ứng : FeCO3 + H2SO4 FeSO4 + CO2 + H2O n 0,125 2,6 0,325(mol) 125 ml dung dịch A => H2SO4 n 0,125 0,2 0,025(mol) Hoặc : H2SO4 Theo phản ứng, hòa tan hết FeCO3 cần 0,025 (mol) H2SO4. Theo bài ra, 0,75đ n 0,025(mol) dung dịch E dư H2SO4 => H2SO4 . Vậy dung dịch A có nồng độ 2,6M. 0,325 0,025 1 0,15(mol) => dung dịch E có số mol nH SO (dư) = 2 2 2 4 n n => KOH (cần) = 2H2SO4 = 2 0,15 = 0,3 (mol) 0,3 => Thể tích dung dịch B cần bằng : 0,0625(lit) 62,5(ml) 4,8 4