Đề chọn đội tuyển dự thi học sinh giỏi tỉnh năm học 2012 - 2013 môn: hóa học 9

UBND HUYỆN THANH CHƯƠNG PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO Đề chính thức (Đề này gồm 01 trang) ĐỀ CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2012 - 2013 MÔN: HÓA HỌC 9 Thời gian làm bài: 120 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu I (3 điểm): 1. Viết 3 loại phản ứng trực tiếp, 3 loại phản ứng gián tiếp tạo ra CuCl2. 2. Cho một luồng Hiđro (dư) lần lượt đi qua các ống mắc nối tiếp đựng các ôxit được nung nóng sau đây: Ống 1 đựng 0,01 mol CaO, ống 2 đựng 0,02 mol CuO, ống 3 đựng 0,02 mol Al2O3, ống 4 đựng 0,01 mol Fe203 và ống 5 đựng 0,05 mol Na2O. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy từng chất rắn còn lại trong mỗi ống lần lượt cho tác dụng với CaO,dung dịch NaOH, dung dịch HCl, dung dịch AgNO3. Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra. Câu II (2 điểm): Trong phòng thí nghiệm có: Đinh Sắt,dây Đồng, dây Bạc, mẩu Natri, ddHCl, ddCuSO4, dd FeSO4, ddAgNO3, và các hóa chất dụng cụ cần thiết em hãy thiết kế các thí nghiệm để xây dựng dãy hoạt động hóa học của kim loại theo chiều giảm dần mức độ hoạt động. Câu III (2 điểm): Cho 10 lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm N2 và CO2 lội qua 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thì được 1 gam kết tủa.Tính phần trăm theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp: Câu IV ( 3 điểm): Có 2 bình A, B dung tích như nhau và đều ở OoC. Bình A chứa 1 mol O2, bình B chứa 1 mol Cl2 , trong mỗi bình đều chứa 10,8 gam kim loại M hóa trị n duy nhất. Nung nóng các bình tới khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó làm lạnh các bình xuống OoC. Người ta nhận thấy tỉ lệ áp suất trong bình bây giờ là 7/4. Thể tích các chất rắn không đáng kể. 1. Hỏi M là kim loại gì? 2. Thả một miếng kim loại M nặng 2,7 gam vào 200 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l. Sau khi khí ngừng thoát ra thấy còn lại m gam kim loại M. Cho khí thoát ra đi chậm qua ống đựng CuO dư đốt nóng. Sau khi kết thúc phản ứng, hòa tan chất rắn còn lại trong ống bằng axit H2SO4 đặc nóng dư, thấy bay ra 0,672 lít khí (đktc). a) Tính nồng độ của dung dịch HCl (a) b) Lấy m gam kim loại M để trong không khí một thời gian thấy khối lượng tăng lên 0,024 gam. Tính % kim loại M bị oxi hóa thành oxit. -HẾT- HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA 9 CHỌN ĐỘI TUYỂN NĂM HỌC 2012-2013 Câu Yêu cầu Điểm Câu I 1.Viết 3 loại PTPƯ trực tiếp tạo ra CuCl2 - Cu + Cl2 à CuCl2 - Cu + HgCl2 à CuCl2 + Hg - Cu + 2 Fe Cl3 à CuCl2 + 2 Fe Cl2 Viết 3 loại PTPƯ gián tiếp tạo ra CuCl2 - 2 Cu + O2 à 2CuO CuO + 2HCl à CuCl2 + H2O - Cu + 2 H2SO4 đ,nóng à CuSO4 + SO2 + 2H2O CuSO4 + BaCl2 à BaSO4 + CuCl2 - Cu + Br2 à CuBr2 CuBr2 + Cl2 à CuCl2 + Br2 ( Nếu HS viết 3 loại PƯ trực tiếp hay gián tiếp khác nhưng đúng về bản chất vẫn cho điểm tối đa ) 2. Khi cho H2 qua các ống sứ mắc nối tiếp có các phản ứng xảy ra: ống 1: Không PƯ ống 2: CuO + H2 à Cu + H2O 0,02 mol ống 3: Không PƯ ống 4: Fe2O3 + 3H2 à 2 Fe + 3 H2O 0,03 mol ống 5: Na2O + H2O à 2 NaOH 0,05 mol 0,05 mol 0,1 mol Khi cho các chất rắn trong các ống tác dụng lần lượt với CaO, dung dịch NaOH,dung dịch HCl, dung dịch AgNO3 ta có: Ống 1: CaO - CaO + 2 HCl à CaCl2 + H2O - CaO + NaOH không nhưng CaO + H2O à Ca(OH)2 - CaO + AgNO3 trước hết CaO + H2O à Ca(OH)2 sau đó Ca(OH)2 + 2AgNO3 à 2AgOH r + Ca(NO3)2 sau đó 2AgOH r --> Ag2O đen + H2O Ống 2: Cu - Cu + CaO không - Cu + HCl không - Cu + NaOH không - Cu + 2AgNO3 à Cu(NO3)2 + 2Ag r Ống 3: Al2O3 - Al2O3 + CaO không với điều kiện khan - Al2O3 + 6 HCl à 2 AlCl3 + 3 H2O - Al2O3 + 2 NaOH à 2NaAlO2 + H2O - Al2O3 + AgNO3 không Ống 4: Fe - Fe + CaO không - Fe + 2 HCl à FeCl2 + H2 - Fe + NaOH không - Fe + 2AgNO3 à Fe(NO3)2 + 2Ag r nếu AgNO3 dư AgNO3 + Fe(NO3)2 à Fe(NO3)3 + Ag r Ống 5: NaOH - NaOH + CaO không nhưng CaO + H2O à Ca(OH)2 - NaOH + HCl à NaCl + H2O - NaOH + AgNO3 à AgOH r + NaNO3 sau đó 2AgOH r ----> Ag2O đen + H2O Học sinh viết được 15 PT trở lên cho 1,5 điểm (0,75 đ) (0,75 đ) 0,5đ 1,0đ Câu II Học sinh biết thiết kế 4 Thí nghiệm Thí nghiệm 1:Cho đinh sắt vào dd CuSO4 và cho dây Đồng vào dd FeSO4 nhận thấy cho đinh sắt vào dd CuSO4 có PƯ vì có chất rắn màu đỏ bám vào còn cho dây Đồng vào dd FeSO4 không có PƯ vì không có dấu hiệu gì à Fe mạnh hơn Cu PT. Fe + CuSO4 à FeSO4 + Cu Thí nghiệm 2:Cho dây Đồng vào dd AgNO3 và dây bạc vào dd CuSO4 nhận thấy cho dây Đồng vào dd AgNO3 có PƯ vì có chất rắn trắng bạc bám vào dây Đồng còn dây bạc vào dd CuSO4 không PƯ vì không có dấu hiệu gì àCu mạnh hơn Ag PT. Cu + 2AgNO3 à Cu(NO3)2 + 2Ag Thí nghiệm 3: Cho đinh Sắt và lá Đồng vào 2 ống nghiệm riêng biệt đựng dd HCl nhận thấy ống nghiệm đinh Sắt có dấu hiệu PƯ vì có bọt khí thoát ra còn ống nghiệm dây Đồng không có dấu hiệu PƯ à Fe đẩy được Hidro còn Cu không đẩy được Hidro à Fe,H,Cu PT. Fe + 2HCl à FeCl2 + H2 Thí nghiệm 4:Cho mẩu Natri và đinh Sắt vào 2 ống nghiệm riêng biệt đựng nước cất có cho vào vài giọt Phenolphtalein nhận thấy ống nghiệm cho Natri vào có PƯ mẩu Natri tan và dd đổi sang màu đỏ,đinh Sắt không PƯ với nước àNa mạnh hơn Fe. PT. 2Na + 2H2O à 2NaOH + H2 Qua 4 thí nghiệm rút ra chiều hoạt động hóa học giảm dần của các kim loại như sau: Na, Fe, H, Cu, Ag Lưu ý: Học sinh có thể thiết kế thí nghiệm không theo thứ tự nhưng vẫn đúng và rút ra kết luận chính xác thì cho điểm tối đa 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Câu III Khi cho hỗn hợp CO2 và N2 qua dd Ca(OH)2 thì chỉ có CO2 phản ứng với Ca(OH)2 tạo ra kết tủa CaCO3. = 0,02.2 = 0,04 mol; = = 0,01 mol; do > nên có 2 trường hợp xảy ra: Trường hợp 1: Ca(OH)2 dư.Vậy chỉ xảy ra phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O => = = 0,01 mol => = 0,01.22,4 = 0,224 lit Vậy % = .100% = 2,24 % % = 100 % - 2,24 % = 97,76 % Trường hợp 2: CO2 và Ca(OH)2 phản ứng hết với nhau tạo thành 2 muối theo các PT sau: CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3 + H2O (1) CO2 + CaCO3 + H2O à Ca(HCO3)2 (2) Theo (1) ta có (pư 1) = (pư 1) = 0,04 mol => (pư ở 2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 mol =(pư ở 2) Tổng số mol CO2 phản ứng ở 2 phản ứng (1,2) là: 0,04 + 0,03 = 0,07 mol => = 0,07.22,4 = 1,568 lit % = .100% = 15,68 % % = 100 % - 15,68 % = 84,32 % 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu IV 1. Các phản ứng: 2M + O2 M2On (1) 2M + nCl2 2MCln (2) Vì áp suất tỉ lệ với số mol khí trong 2 bình nên ta có tỉ lệ: nA/nB = (1 - .)/(1 - .) = Rút ra M = 9n Ta thấy chỉ có n=3 -> M = 27 là phù hợp với Al. 2. Các phản ứng: - 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3 H2 k (3) - CuO + H2 k Cu + H2O (4) - CuO + H2SO4 đ nóng CuSO4 + H2O (5) - Cu + 2 H2SO4 đ,nóng à CuSO4 + SO2 k + 2H2O (6) a. Theo các PTPƯ ( 3,4,6 ) ta có: nHCl = 2nH2 = 2nCu = 2nSO2 = = 0,06 mol Vậy nồng độ mol CHCl = =0,3mol/l b. Khối lượng Al đã phản ứng: nAl = nHCl = = 0,02 mol Tức : 0,02 . 27 = 0,54 g. Vậy khối lượng Al còn 2,7 - 0,54 =2,16 g. Theo PƯ : 4Al + 3O2 2Al2O3 (7) Khối lượng tăng lên chính bằng khối lượng O2 tham gia phản ứng. Vậy khối lượng Al bị oxi hóa bằng . .27 = 0,027 g % Al bị oxi hóa = =1,25 % 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5