Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện năm học 2012- 2013 môn: hoá học

§Ò chÝnh thøc PHßng gi¸o dôc & ®µo t¹o CẨM KHÊ §Ò thi chän häc sinh giái líp 9 cÊp huyÖn n¨m häc 2012- 2013 m«n: ho¸ häc Thêi gian: 150 phót kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò Đề thi có: 01 trang Câu 1: (4,0 điểm): 1. Cho các chất sau đây: Fe2O3, Al, dung dịch NaOH, dung dịch K2SO4, dung dịch CuCl2, dung dịch NH4Cl và khí CO2. Những cặp chất nào phản ứng được với nhau? Viết các phương trình hoá học xảy ra. 2. Hoà tan 4,59 gam Al bằng dung dịch HNO3 dư thu đựợc hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối hơi đối với H2 bằng 16,75. Tính thể tích NO và N2O. Câu 2: (3,0 điểm): 1. Không dùng thêm bất kì một hoá chất nào khác (kể cả đun nóng), hãy phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ mất nhãn sau: HCl, NaCl, MgCl2, Ba(HCO3)2, Ba(OH)2. 2. Từ quặng sắt (thành phần chính là FeS2), không khí, H2O, xúc tác và dụng cụ cần thiết hãy viết phương trình điều chế các chất: H2SO4, Fe2(SO4)3, Fe. Câu 3: (3,0 điểm): Thêm dần dung dịch KOH 33,6% vào 40,3 ml dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,24g/ml) đến khi trung hoà hoàn toàn, thu được dung dịch A. Đưa A về 00 C thu được dung dịch B có nồng độ 25,54% và khối lượng muối tách ra là m gam. Lượng chất tan trong B giảm 33,33%. 1. Tính m và xác định công thức muối tách ra. 2. Dung dịch B là dung dịch bão hoà hay chưa bão hoà? Câu 4: (10,0 điểm): 1. Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, và Fe2O3. Cho một luồng khí CO đi qua ống đựng m gam hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm, thu được 64 gam chất rắn A trong ống sứ và 11,2 lít khí B ở đktc, có tỉ khối hơi so với H2 là 20,04. Giá trị cuả m là bao nhiêu? 2. Hỗn hợp A gồm hai muối cacbonat của hai kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA. Hoà tan hoàn toàn 3,6 gam hỗn hợp A trong HCl thu được khí B. Cho toàn bộ lượng khí B hấp thụ hết bởi 3 lít Ca(OH)2 0,015M thu được 4 gam kết tủa.Tìm hai kim loại trong muối cacbonat. 3. Cho 9,885 gam hỗn hợp A gồm NaCl và Na2O tác dụng với 200 ml dung dịch AlCl3 1M. Sau phản ứng thu được kết tủa keo B màu trắng. Khi nung B đến khối lượng không đổi thu được 5,1 gam chất rắn.Tính % khối lượng các chất trong A. HÕt Hä vµ tªn thÝ sinh………………......……………Sè b¸o danh……..… C¸n bé coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm H­íng dÉn chÊm thi chän häc sinh giái n¨m häc 2012 - 2013 m«n: ho¸ häc 9 C©u Néi dung §iÓm 1 1. 2đ Các cặp chất phản ứng được với nhau: 2NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 + 2NaCl 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O NaOH + CO2 NaHCO3 2NaOH + 2H2O + 2Al 2NaAlO2 + 3H2 Fe2O3 + 2Al Al2O3 + 2Fe NaOH + NH4Cl NH3 + H2O + NaCl 3CuCl2 + 2Al 2AlCl3 + 3Cu 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 2. 2đ Al → Al3+ – 3e suy ra n e cho = 0,51 0,17 0,51 N+5 + 3e → N+2(NO) 3x xmol 2N+5 + 8e → 2N+1(N2O) 8y ymol Suy ra n e nhận = 3x + 8y Theo BT e: 3x + 8y = 0,51 Mặt khác: MTB = (30x + 44y) : (x + y) =16,75 .2 = 33,5 Suy ra x = 0,09; y = 0,03 Vậy VNO = 2,016lít, VN2O = 0,672lít 0,5 0,5 0,5 0,5 2 1. 1,5đ Cho các chất lần lượt tác dụng với nhau ta có kết quả ở bảng sau: HCl NaCl MgCl2 Ba(HCO3)2 Ba(OH)2 HCl trong suốt trong suốt tạo bọt khí trong suốt NaCl trong suốt trong suốt trong suốt trong suốt MgCl2 trong suốt trong suốt trong suốt kết tủa trắng Ba(HCO3)2 tạo bọt khí trong suốt trong suốt kết tủa trắng Ba(OH)2 trong suốt trong suốt kết tủa trắng kết tủa trắng KQ 1 tạo bọt khí 1 kết tủa trắng 1 kết tủa trắng 1 tạo bọt khí 2 kết tủa trắng Tư bảng kết quả trên nhận thấy: Chất nào tạo dung dịch đồng nhất với các dung dịch còn lại là NaCl Chất tạo bọt khí với một dung dịch là HCl. chất tạo 1 kết tủa trăng với các dd còn lại là MgCl2 Ba(OH)2 + MgCl2 Mg(OH)2 + BaCl2 Chất tạo 1 kết tủa và 1 hiện tượng tạo bọt khí là Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 2BaCO3 + 2H2O Ba(HCO3)2 + HCl BaCl2 + 2CO2 + 2H2O Chất tạo 2 kết tủa trắng với các chất còn lại là Ba(OH)2: Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 2BaCO3 + 2H2O Ba(OH)2 + MgCl2 Mg(OH)2 + BaCl2 ngoài ra còn có ph ản ứng: Ba(OH)2 +2 HCl BaCl2 + 2H2O 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 2 1,5đ 4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O → H2 SO4 Fe2O3 + 3H2 SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O 2H2O 2H2 + O2 3H2 + Fe2O3 2 Fe + 3H2O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3 1. 2,5 Khối lượng dung dịch HNO3  = 40,3 . 1,24 = 50g số mol HNO3 = 50 . 37,8% .1/63 = 0,3mol PTPƯ: KOH + HNO3 KNO3 + H2O (1) Từ (1) ta có: số mol HNO3 = số mol KOH = số mol KNO3 = 0,3mol → Khối lượng dd KOH = 0,3 . 46. 100/33,6 = 50g → Khối lượng dd A= 50 + 50 = 100g Lượng chất tan trong B giảm chính là lượng KNO3 kết tinh số mol KNO3 kết tinh = 0,3 .33,33/100 = 0,1mol → số mol KNO3 trong B = 0,3 - 0,1 = 0,2mol Khối lượng dung dịch B = (0,2 .101) . 100/25,54 = 79,1g Vậy khối lượng muối tách ra m = 100 - 79,1 = 20,9g Gọi CT muối tách ra là KNO3.n H2O Số mol H2O kết tinh = (20,9 - 0,1 . 101): 18 = 0,6mol Ta có nKNO3 : n = 0.1: 0,6 suy ra n = 6. Vậy CT muối là KNO3.6H2O 0,75 0,5 0,5 0,75 2. 0,5 Từ B có muối tách ra chứng tỏ dung dịch B không hoà tan thêm được chất tan đó nữa nên B là dung dịch bão hoà 4 1. 2,5đ Các phản ứng có thể xảy ra khi nung nóng: 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO 3 FeO + CO2 FeO + CO Fe + CO2 Như vậy chất rắn A có thể gồm 4 chất: Fe2O3, Fe3O4 , FeO, Fe hoặc ít hơn. Khí B có thể là hỗn hợp của CO2 và CO nB = 11,2: 22,4 = 0,5mol Gọi x là số mol CO2 thì số mol CO là 0,5 - x Theo đề ta có: (44x + 28.(0,5 - x)) : ( 0,5.2) = 20,04 từ đó x = 0,4 mol và đó cũng chính là số mol CO phản ứng Theo ĐLBTkhối lượng ta có: mX + mCO = mA + mCO2 Từ đó ta có mX = 70,4g 0,75 0,5 0,5 0,75 2 3,5đ Gọi CTC của 2 muối cacbonat là MCO3, số mol là x MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 + H2O Cho CO2 hấp thụ vào dd Ca(OH)2, có thể xảy ra các phương trình hóa học sau : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2) - Nếu xảy ra phản ứng (1), Ca(OH)2 dư : số mol CO2 = x = số mol CaCO3 = 0,04 mol suy ra M + 60 = 3,6 : 0,04 = 90 và M = 30.Vậy 2 kim loại là Mg và Ca - Nếu xảy ra cả 2 phản ứng trên : Theo PT (1) : số mol CO2 = số mol Ca(OH)2 = số mol CaCO3 = 0,04mol suy ra số mol Ca(OH)2 ở phản ưng ( 2)= 0,005mol và số mol CO2 ở phản ứng (2) = 0,01 mol Vậy  tổng số mol trong CO2 trong X là 0,05mol M + 60 = 3,6 : 0,05 = 72 suy ra M = 12. Vậy 2 kim loại là Be và Mg 0,5 0,5 1,0 1,5 3 4đ PTPƯ : Na2O + H2O → 2NaOH (1) 3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 + 3NaCl (2) Nếu NaOH dư : NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O (3) B là Al(OH)3 : 2Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O (4) Số mol Al2O3 = 5,1 : 102 = 0,05mol, số mol AlCl3 = 0,2. 1= 0,2mol Từ (4) : số mol Al(OH)3 = 2 .0,05 = 0,1mol< số mol AlCl3 nên có 2 khả năng : + Trường hợp 1: AlCl3 dư, không có (3). Từ (2) số mol NaOH = 3.số mol Al(OH)3 = 0,3 mol Từ (1) số mol Na2O = ½ số mol NaOH = 0,15 mol Ta có % m Na2O = (0,15.62: 9,885) .100% = 94,08% %mNaCl = 100% - 94,08 = 5,92% + Trường hợp 2 : có cả (2) và (3), khi đó AlCl3 hết Từ (2) suy ra số mol Al(OH)3 trong (2) = số mol AlCl3 = 0,2 mol Do đó số mol Al(OH)3 trong (3) = 0,1mol Ta có tổng số mol NaOH trong (2) và (3) = 3.0,2 + 0,1 = 0,7mol Từ (1) : số mol Na2O = ½ số mol NaOH = 0,35mol Do đó mNa2O = 0,35 . 62 = 21,7g > mA (loại) 1,0 0,5 1,25 1,25 Chó ý: - NÕu thiÕu ®iÒu kiÖn hoÆc thiÕu c©n b»ng trõ mét nöa sè ®iÓm cña ph­¬ng tr×nh. - Gi¶i bµi to¸n theo c¸ch kh¸c ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a. - NÕu thiÕu c¶ ®iÒu kiÖn vµ c©n b»ng th× ph¶n øng ®ã kh«ng tÝnh ®iÓm.