Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi lớp 9-Trung học cơ sở tham dự kỳ thi cấp tỉnh năm học 2012 - 2013 môn: hóa học

UBND HUYỆN TIÊN DU PHÒNG GD&ĐT ĐỀ CHÍNH THỨC ( Đề thi có 01 trang ) ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9-THCS THAM DỰ KỲ THI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Hóa học (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề ) Ngày thi: 17.01.2013 Câu 1 (3,5 điểm). Hoàn thành các phương trình hóa học theo chuỗi chuyển đổi sau: a) FeFeCl3 Fe(OH)3 Fe2(SO4)3 FeSO4 FeCl2 b) FeS2 SO2 HCl Câu 2 (4,0 điểm). Lấy 1 hỗn hợp bột Al và Fe2O3 đem thực hiện phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng kết thúc, nghiền nhỏ, trộn đều rồi chia làm 2 phần. Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 8,96 lít H2 và còn lại phần không tan có khối lượng bằng 44,8% khối lượng phần 1. Phần 2: Đem hòa tan hết trong dung dịch HCl thì thu được 26,88 lít H2. Các thể tích khí đều đo ở đktc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a) Tính khối lượng mỗi phần. b) Tính khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu. Câu 3 (3,0 điểm). Chỉ dùng dung dịch phênolftalein hãy nhận biết 3 dung dịch mất nhãn có cùng nồng độ để riêng trong mỗi lọ: KOH, HCl, H2SO4 . Câu 4 (4,0 điểm). Có một hỗn hợp A1 gồm Mg, Al, Zn, Fe, Cu, trong đó số mol Cu gấp đôi số mol Fe. Lấy 5,896 gam hỗn hợp A1 cho tác dụng với axit HCl dư, thu được 4,2336 lít khí ở đktc. Mặt khác lấy 17,688 gam hỗn hợp A1 tác dụng với khí clo dư thu được 62,7375 gam hỗn hợp chất rắn. Viết các phương trình phản ứng. Tính thành phần % Fe, %Cu trong A1 ( giả thiết hiệu suất các phản ứng là 100%) Câu 5 (2,5 điểm). Đốt cháy hoàn toàn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 ml dung dịch NaOH bM thu được dung dịch X. Chia X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thấy xuất hiện c gam kết tủa. Phần 2 tác dụng với dung dịch nước vôi trong dư thấy xuất hiện d gam kết tủa. Biết d > c . Tìm biểu thức quan hệ giữa a và b. Câu 6 (3,0 điểm). Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe ( có tỉ lệ số mol là 1:1) vào 200 ml dung dịch H2SO4 loãng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng dung dịch tăng 5,1 gam. Xác định nồng độ mol/lít của dung dịch H2SO4 trên. ( Cho:H = 1 ; S = 32 ; O = 16 ; Na = 23 ; Ca = 40 ; Cl = 35,5 ; Al = 27 ; Fe = 56) ------------------Hết-------------------- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh........................................................số báo danh.................... PHÒNG GD&ĐT IÊN DU HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9 - THCS THAM DỰ KỲ THI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: Hóa học Câu 1(3,5 điểm): Hoàn thành các phương trình hóa học theo chuỗi chuyển đổi sau: a. FeFeCl3 Fe(OH)3 Fe2(SO4)3 FeSO4 FeCl2 b. FeS2 SO2 HCl a. 1) 2Fe + 3Cl2 2 FeCl3 2) FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl 3) 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O 4) Fe2(SO4)3 + Fe 3FeSO4 5) FeSO4 + BaCl2 BaSO4 + FeCl2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 b. 1) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2) SO2 + Cl2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl 0,5 0,5 Câu 2(4,0 điểm): Lấy 1 hỗn hợp bột Al và Fe2O3 đem thực hiện phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng kết thúc, nghiền nhỏ, trộn đều rồi chia làm 2 phần. Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 8,96 lít H2 và còn lại phần không tan có khối lượng bằng 44,8% khối lượng phần 1. Phần 2: Đem hòa tan hết trong dung dịch HCl thì thu được 26,88 lít H2. Các thể tích khí đều đo ở đktc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a) Tính khối lượng mỗi phần. b) Tính khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu. PTHH: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe Vì phần 1 tác dụng với NaOH cho H2 nên Al dư. Hỗn hợp sau PƯ gồm Al2O3 , Fe , Al dư 0,25 0,15 0,1 Phần 1: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 x 1,5x mol Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 0,25 0,25 0,25 Gọi số mol Al, Fe, Al2O3 trong phần 1 lần lượt là: x; y ; 0,5y. 0,25 Giả xử phần 2 gấp a lần phần 1, thì số mol trong phần 2 là: ax; ay ; 0,5ay mol Phần 2: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 ax 1,5ax mol Fe + 2HCl FeCl2 + H2 ay ay Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Ta có: 1,5x = 0,4 vậy x = 0,8/3 tính được y = 0,4 a = 1,5 Khối lượng phần 1 là: 50 gam. Khối lượng phần 2 là: 75 gam Khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu là: mAl = 45 g mFe2O3 = 80 g 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 3(3,0 điểm): Chỉ dùng dung dịch phênolftalein hãy nhận biết 3 dung dịch mất nhãn có cùng nồng độ để riêng trong mỗi lọ: KOH, HCl, H2SO4 . Lấy mẫu thử, đánh STT. Cho dung dịch phênolftalein vào các mẫu thử, mẫu thử nào chuyển màu đỏ là dd KOH. Lấy dd KOH có màu đỏ làm thí nghiệm tiếp theo. 0,15 0,1 0,1 0,1 Vì 3 dung dịch có cùng nồng độ. Đong thể tích KOH là 2V, thì số mol KOH là 2a. Đong thể tích HCl là 1V, thì số mol HCl là a. Đong thể tích H2SO4 là 1V, thì số mol H2SO4 là a. Cho dd KOH( có màu đỏ) vào từng dd HCl, H2SO4 thấy: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 KOH + HCl KCl + H2O Bài cho: 2a a PƯ: a a Sau PƯ: a Vậy dd KOH vẫn còn màu đỏ, nhận ra dd HCl. 0,25 0,1 0,1 0,1 0,1 2KOH + H2SO4 K2SO4 + 2H2O Bài cho: 2a a PƯ: 2a a Sau PƯ: 0 Vậy dd KOH không còn màu đỏ, nhận ra dd H2SO4. 0,25 0,1 0,1 0,1 0,1 Câu 4(4,0 điểm): Có một hỗn hợp A1 gồm Mg, Al, Zn, Fe, Cu, trong đó số mol Cu gấp đôi số mol Fe. Lấy 5,896 gam hỗn hợp A1 cho tác dụng với axit HCl dư, thu được 4,2336 lít khí ở đktc. Mặt khác lấy 17,688 gam hỗn hợp A1 tác dụng với khí clo dư thu được 62,7375 gam hỗn hợp chất rắn. Viết các phương trình phản ứng. Tính thành phần % Fe, %Cu trong A1 ( giả thiết hiệu suất các phản ứng là 100%) Viết đúng 9 PTHH được 9 . 0,15 = 1,35 đ 1,35 Vì nH2 = 0,189 mol nên: nCl = 0,378 mol (1) Gọi nFe = a mol; nCu = 2a mol 0,25 0,15 Theo bài ra: 17,688 gam……………62,7375 gam Vậy 5,896 gam ………………….tính được là 20,9125 gam Khối lượng Cl là: 15,0165 gam Số mol Cl là: 0,423 mol (2) Từ (1) và (2) kết hợp theo các PƯ xảy ra có: 5a = 0,423 - 0,378 = 0,045 a = 0,009 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Thành phần % Fe = 8,548% % Cu = 19,54% 0,25 0,25 Câu 5(2,5 điểm): Đốt cháy hoàn toàn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 ml dung dịch NaOH bM thu được dung dịch X. Chia X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thấy xuất hiện c gam kết tủa. Phần 2 tác dụng với dung dịch nước vôi trong dư thấy xuất hiện d gam kết tủa. Biết d > c . Tìm biểu thức quan hệ giữa a và b. S + O2 SO2 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO2 + NaOH NaHSO3 0,25 0,25 0,25 Phần 1 tác dụng với CaCl2 dư thu được c gam kết tủa, vậy có PƯ: CaCl2 + Na2SO3 CaSO3 + 2NaCl 0,15 0,25 Phần 2 tác dụng với Ca(OH)2 dư thu được d gam kết tủa, mà d > c vậy có 2 PƯ: Ca(OH)2 + Na2SO3 CaSO3 + 2NaOH Ca(OH)2 + NaHSO3 CaSO3 + NaOH + H2O 0,1 0,25 0,25 Vậy dung dịch X chứa 2 muối là Na2SO3 và NaHSO3 0,1 Số mol SO2 = nS = a: 32 (mol) nNaOH = 0,2b (mol) 0,15 0,1 Vì tạo 2 muối nên ta có: 1 < < 2 0,15 0,15 Biểu thức cần tìm là: < b < 0,1 Câu 6(3,0 điểm): Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe ( có tỉ lệ số mol là 1:1) vào 200 ml dung dịch H2SO4 loãng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng dung dịch tăng 5,1 gam. Xác định nồng độ mol/lít của dung dịch H2SO4 trên. Gọi nAl = nFe = x mol (x > 0) Ta có: 27x + 56x = 8,3 x = 0,1 mol 0,15 0,25 0,1 PTHH: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 0,1 0,15 0,15 mol PTHH: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 0,1 0,1 mol 0,25 0,25 0,25 0,25 Giả xử chỉ có Al PƯ, Fe chưa PƯ thì mdd tăng = 0,1 . 27 - 0,15 . 2 = 2,4 (g) < 5,1 (g) trái đề bài 0,15 0,1 Giả xử cả Al, Fe PƯ hết thì mdd tăng = 8,3 - 0,15 . 2 - 0,1 .2 = 7,8 (g) > 5,1 (g) trái đề bài 0,15 0,1 Do đó Al PƯ hết, Fe có PƯ và dư. Gọi nFe PƯ = y mol ( y>0) mdd tăng = 0,1 . 27 + 56y - 0,15 . 2 - 2y = 5,1 y = 0,05 0,15 0,1 0,15 0,1 PTHH: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 0,05 0,05 0,05 mol 0,25 Tổng số mol H2SO4 là 0,15 + 0,05 = 0,2 mol Nồng độ: CM = 0,2 : 0,2 = 1M 0,15 0,1 Chú ý: HS có cách giải khác đáp án trên, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa.