Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện năm học 2013 - 2014 đề thi môn : hóa học

PHÒNG GD – ĐT Ngày thi 29/11/2013 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2013 - 2014 ĐỀ THI MÔN : HÓA HỌC. Thời gian làm bài : 150 phút ( không kể thời gian phát đề) Câu 1. (2,0 điểm) Cho hỗn hợp A gồm: Mg và Fe vào dung dịch B gồm Cu(NO3)2 và AgNO3. Lắc đều cho phản ứng xong thì thu được hỗn hợp rắn C gồm 3 kim loại và dung dịch D gồm 2 muối. Trình bày phương pháp tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp C. Câu 2. (2,0 điểm) Muối ăn có lẫn tạp chất: Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4. Trình bày cách tinh chế để có được muối ăn tinh khiết. Câu 3. (2,0 điểm) Từ pirit sắt, nước biển, không khí và các thiết bị cần thiết khác. Hãy viết các phương trình hóa học điều chế các chất: nước Javen, FeSO4, FeCl3. Câu 4. (2,0 điểm) A, B, C là các hợp chất vô cơ của một kim loại. Khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng. Biết: A + B C B C + H2O + D (D là hợp chất của cacbon) D + A B hoặc C - Hỏi A, B, C là các chất gì? Viết các phương trình hoá học giải thích quá trình trên ? - Cho A, B, C tác dụng với CaCl2 viết các phương trình hoá học xảy ra. Câu 5. (2,0 điểm) Cho 7 lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2SO4; phenolphtalein; K2SO4; HCl, NaCl không nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết PTHH của các phản ứng để minh họa. Câu 6. (2,0 điểm) Nêu hiện tượng, viết các phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: 1. Cho Na vào dung dịch CuSO4. 2. Cho từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch AlCl3. 3. Cho bột Cu vào dung dịch FeCl3. 4. Cho rất từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch K2CO3 và khuấy đều. Câu 7. (3,0 điểm) Cho m1 g hỗn hợp Mg và Fe ở dạng bột tác dụng với 300 ml dung dịch AgNO3 0,8M khi khuấy kĩ để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A1 và chất rắn A2 có khối lượng là 29,28 g gồm 2 kim loại. Hoà tan hoàn toàn chất rắn A2 trong dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng. - Tính thể tích khí SO2 (điều kiện chuẩn) được giải phóng ra. - Thêm vào A1 lượng dư dung dịch NaOH, lọc rửa kết tủa mới tạo thành nung nó trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được 6,4 g chất rắn. Tính % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp Mg và Fe ban đầu. Câu 8. (2,0 điểm) Phải đốt bao nhiêu gam cacbon để khi cho khí CO2 tạo ra trong phản ứng trên tác dụng với 3,4 lít dung dịch NaOH 0,5M ta được 2 muối với nồng độ mol muối hidrocacbonat bằng 1,4 lần nồng độ mol của muối trung hòa? Câu 9. (3.0 điểm) Hoà tan 34,2 gam hỗn hợp gồm Al2O3 và Fe2O3 vào trong 1 lít dung dịch HCl 2M, sau phản ứng còn dư 25% axit. Cho dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch NaOH 1M sao cho vừa đủ đạt kết tủa bé nhất. a. Tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp b. Tính thể tích của dung dịch NaOH 1M đã dùng. --- Hết --- HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN ĐỀ THI MÔN : HÓA HỌC Năm học: 2013 - 2014 Câu Nội dung Điểm 1 - Hỗn hợp rắn C gồm 3 kim loại : Ag, Cu, Fe dư và dung dich D gồm 2 muối Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 - Cho dd HCl dư vào chất rắn C chỉ có Fe tan tạo thành FeCl2. Cho dd FeCl2 tác dụng với dd NaOH dư tạo kết tủa Fe(OH)2. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi ta thu được Fe2O3, Khử Fe2O3 bằng H2 dư ở nhiệt độ cao ta thu được Fe. Fe+ 2HCl à FeCl2 + H2. FeCl2 + 2NaOH à Fe(OH)2 +2 NaCl 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O - Hỗn hợp Cu, Ag cho tác dụng với Oxi dư chỉ có Cu tác dụng tạo ra hỗn hợp rắn (Ag và CuO) .Cho hỗn hợp rắn này tác dụng với ddHCl dư lọc, tách ta thu được Ag không phản ứng, CuO tan trong dd HCl. 2Cu +O2 2 CuO CuO + 2HCl CuCl2 + H2O - Cho dd CuCl2 tác dụng với NaOH dư tạo Cu(OH)2 không tan. Nung Cu(OH)2 đến khối lượng không đổi thu được CuO, Khử CuO bằng H2 dư ở nhiệt độ cao thu được Cu. 2NaOH + CuCl2 à Cu(OH)2 + 2NaCl Cu(OH)2 CuO +H2O CuO + H2Cu +H2O 2 Muối ăn có lẫn tạp chất: Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4. Cho muối ăn có lẫn tạp chất tác dụng dung dịch BaCl2 dư: Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl CaSO4 +BaCl2 BaSO4 + BaCl2 ……………………………… - Lọc bỏ kết tủa, dung dịch nước lọc gồm: NaCl, NaBr, MgCl2, CaCl2, BaCl2 cho tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư. MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl. BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl………………………… - Dung dịch còn lại gồm NaCl, NaBr, Na2CO3 tác dụng dd HCl dư Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ……………………. - Dung dịch còn lại gồm NaCl, NaBr, HCl dư sục khí Cl2 dư vào, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được NaCl khan. 2NaBr + Cl2 2NaCl + Br2 ……………………………….. 3 - Điện phân dung dịch nước biển : + Không có màng ngăn thu được nước Javen: 2NaCl + H2O NaCl + NaClO + H2 + Có màng ngăn: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 - Đốt pirit sắt trong oxi dư: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 - Dẫn H2 dư qua Fe2O3 nung nóng: 3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O - Đốt sắt trong khí clo thu được FeCl3: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 - Đốt khí SO2 trong không khí với chất xúc tác V2O5: 2SO2 + O2 2SO3 - Sục khí SO3 thu được vào nước: SO3 + H2O H2SO4 - Cho dung dịch thu được phản ứng với sắt dư thu được FeSO4: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 4. A, B, C là các hợp chất của Na vì khi đốt nóng cho ngọn lửa màu vàng. Để thoả mãn điều kiện của đầu bài: - A là NaOH; B là NaHCO3 và C là Na2CO3 PTHH: NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 CO2 + NaOH NaHCO3 Hoặc: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O - Cho A, B ,C tác dụng với CaCl2: Chỉ có NaHCO3 và Na2CO3 phản ứng Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2 NaCl 2NaHCO3 + CaCl2 CaCO3 + 2 NaCl + CO2 + H2O 5 . Dùng thuốc thử Ba(OH)2 cho đến dư: * Trước hết nhận được 5 chất - Chỉ có khí mùi khai NH4Cl 2NH4Cl + Ba(OH)2 2NH3 + BaCl2 + 2H2O - Có khí mùi khai + trắng (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 2NH3 + BaSO4 + 2H2O - Chỉ có trắng K2SO4 2K2SO4 + Ba(OH)2 2KOH + BaSO4 - Dung dịch có màu hồng phenolphtalein - Có , sau đó tan Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + Zn(OH)2 Zn(OH)2 + Ba(OH)2 BaZnO2 + 4H2O * Sau đó, lấy một ít dd (Ba(OH)2 + phenolphtalein) cho vào 2 ống nghiệm. Cho từ từ từng giọt dung dịch HCl và dd NaCl vào mỗi ống nghiệm: - ống nghiệm mất màu hồng sau một thời gian dd HCl - dung dịch còn lại là NaCl. 6 Các phương trình hóa học xảy ra: 1. Hiện tượng: xuất hiện bọt khí và có kết tủa màu xanh 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2 ­ (1) NaOH + CuSO4 ® Cu(OH)2 ¯ + Na2SO4 (2) 2. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo trắng, kết tủa lớn dần đến cực đại, sau tan dần đến hết tạo dung dịch trong suốt AlCl3 + 3KOH ® Al(OH)3 ¯ + 3KCl (3) Al(OH)3 + KOH ® KAlO2 + 2H2O (4) 3. Hiện tượng: Cu tan, dung dịch từ màu vàng nâu chuyển sang màu xanh 2FeCl3 + Cu ® 2FeCl2 + CuCl2 (5) 4. Hiện tượng: lúc đầu chưa xuất hiện khí, sau một lúc có khí xuất hiện K2CO3 + HCl ® KHCO3 + KCl (6) KHCO3 + HCl ® KCl + H2O + CO2 ­ (7) 7 Đặt số mol Mg và Fe trong m1 g hỗn hợp lần lượt là x và y. Vì Mg là kim loại hoạt động hơn Fe và Fe là kim loại hoạt động hơn Ag nên theo đề bài sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn gồm 2 kim loại thì 2 kim loại đó phải là Ag và Fe dư. Các PTHH của các phản ứng Mg + 2AgNO3 ® Mg(NO3)2 + 2Ag (1) x 2x x 2x Fe + 2AgNO3 ® Fe(NO3)2 + 2Ag (2) a 2a a 2a Vì Fe dư nên AgNO3 phản ứng hết, Mg phản ứng hết dung dịch chứa Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và chất rắn gồm Ag và Fe dư Mg(NO3)2 + 2NaOH ® Mg(OH)2 + 2NaNO3 (3) x x Fe(NO3)2 + 2NaOH ® Fe(OH)2 + 2NaNO3 (4) a a Mg(OH)2 MgO + H2O (5) x x 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6) a 0,5a Hoà tan A2 bằng H2SO4 đặc : 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7) y-a 1,5(y-a) 2Ag + 2H2SO4 Ag2SO4 + SO2 + 2H2O (8) (2x+2a) (x+a) Theo các PTHH trên và đề bài, ta có hệ phương trình : Giải hệ phương trình ta được : x = 0,08 ; a = 0,04 ; y =0,1 Ta có: = (0,15-0,02+0,08).22,4 = 4,709 (l) %Mg = 25,53 % ; %Fe = 74,47% 8 Phương trình phản ứng C + O2 CO2­ Với NaOH, CO2 cho ra 2 muối NaHCO3 (a mol) và Na2CO3 (b mol) CO2 + NaOH NaHCO3 a(mol) a(mol) a(mol) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O b(mol) 2b(mol) b(mol) nNaOH = a + 2b = 0,5.3,4 = 1,7 mol (1) a = 1,4b (2) (1) và (2) => a = 0,7 mol NaHCO3; b = 0,5 mol Na2CO3 Vậy . 9 a.Số mol HCl phản ứng với axit HCl:= 1´ 2 ´ = 1,5 (mol) Số mol HCl phản ứng với NaOH = 2´ = 0,5 (mol) Đặt số mol Fe2O3 và Al2O3 lần lượt là a, b ( mol) Fe2O3 + 6HCl ® 2FeCl3 + 3H2O a 2a Al2O3 + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2O b 2b FeCl3 + 3NaOH ® Fe(OH)3 ¯ + 3NaCl 2a 6a 2a AlCl3 + 3NaOH ® Al(OH)3 ¯ + 3NaCl 2b 6b 2b Vì lượng kết tủa bé nhất nên Al(OH)3 bị tan hết trong NaOH dư Al(OH)3 + NaOH ® NaAlO2 + 2H2O 2b 2b HCl + NaOH ® NaCl + H2O 0,5 ® 0,5 Theo đề bài ta có : giải ra được Khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ; b. Tổng số mol NaOH = 6a + 8b + 0,5 = 2,2 (mol) Vậy: VddNaOH = = 2,2 (l)