Đề thi học sinh giỏi cấp trường năm học 2007 - 2008 môn: hóa học - lớp 9

Phòng GD - ĐT Mai Sơn Trường THCS Chất Lượng Cao Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Đề thi Học sinh giỏi cấp trường năm học 2007 - 2008 Môn: Hóa học - lớp 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) I. Trắc nghiệm: (5 điểm) Hãy khoanh tròn vào chữ cái đầu câu ý đúng. Câu 1: Cho 1,12 lít khí (ở đktc) lưu huỳnh điôxit vào 700ml dung dịch Ca(OH)2 0,1 mol/lít. Khối lượng các chất sau phản ứng lần lượt là: a. 6g và 1,50g. c. 6g và 1,88g. b. 6,5g và 1,48g. d. 6,0g và 1,48g. Câu 2: Tính axit có thể được đo theo thang pH. Ví dụ: Axit Trung tính Kiềm pH = 1 pH = 7 pH = 14 pH của một vài dung dịch được liệt kê dưới đây. Dùng các trị số này để quyết định xem phát biểu nào về dung dịch W là đúng. Dung dịch V W X Y Z pH 6,9 6,2 6,0 5,5 4,8 Dung dịch W: a. Tính axit mạnh hơn dung dịch X. b. Tính bazơ yếu hơn dung dịch V. c. Tính axit mạnh hơn dung dịch Y. d. Tính bazơ yếu hơn dung dịch Z. Câu 3. Có 4 lọ mất nhãn chứa chất lỏng không màu, gồm các dung dịch axit sunfuric, chì nitơrat, kali Iođua và bạc nitơrat nhưng không biết lọ nào chứa chất gì. Các thông tin ghi trong các bảng dưới đây cho thấy hiện tượng quan sát khi trộn các chất với nhau. Kết tủa là chất tạo thành trong dung dịch. Chì nitơrat Kali Iođua Bạc nitơrat Axit sunfuric Kết tủa trắng Không hiện tượng Kết tủa trắng Bạc nitơrat Không hiện tượng Kết tủa vàng nhạt Kani Iođua Kết tua vàng Một học sinh dán nhãn 1, 2, 3, 4 lên các lọ rồi trộn các mẫu thử từ các lọ và thấy rằng: 1 + 2: tạo kết tủa trắng. 2 + 3: tạo kết tủa trắng. 1 + 3: không hiện tượng. 2 + 4: không hiện tượng. 1 + 4: tạo kết tủa vàng. 3 + 4: tạo kết tủa vàng nhạt Nhãn nào phù hợp với mỗi lọ. 1 2 3 4 a Axit sunfuric Chì nitơrat Kali Iođua Bạc nitơrat b Chì nitơrat Axit sunfuric Bạc nitơrat Kali Iođua c Kali Iođua Bạc nitơrat Chì nitơrat Axit sunfuric d Bạc nitơrat Kali Iođua Axit sunfuric Chì nitơrat Câu 4: Ngâm một thanh sắt vào dung dịch chứa 1,6g muối sunfat của kim loại hóa trị II. Sau phản ứng thanh sắt tăng thêm 0,08g. Công thức phân tử của muối sunfat là công thức nào sau đây: a. PbSO4 b. CuSO4 c. FeSO4 d. NiSO4 Câu 5: Các dạng đơn chất khác nhau của cùng một nguyên tố được gọi là các dạng: a. Đồng vị b. Thù hình c. Đồng khối d. Hợp kim II. Tự luận. (15 điểm) Câu 1: (5 điểm). Khi cho a gam Fe vào trong 400ml dung dịch HCl, sau khi phản ứng kết thúc đem cô cạn dung dịch thu được 6,2g chất rắn X. Nếu cho hỗn hợp gồm a gam Fe và b gam Mg vào trong 400ml dung dịch HCl thì sau khi phản ứng kết thúc, thu được 896ml H2 (đktc) và cô cạn dung dịch thì thu được 6,68g chất rắn Y. Tính a, b, nồng độ mol của dung dịch HCl và thành phần khối lượng các chất trong X, Y. (Giả sử Mg không phản ứng với nước và khi phản ứng với axit Mg phản ứng trước hết Mg mới đến Fe. Cho biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn). Câu 2: (3 điểm). t0 Tìm các chất X1, X2, X3 … thích hợp và hoàn thành các phương trình phản ứng sau: 1. Fe2O3 + H2 ---> FexOy + X1 2. X2 + X3 ---> Na2SO4 + BaSO4 + CO2 + H2O 3. X2 + X4 ---> NaSO4 + BaSO4 + CO2 + H2O 4. X5 + X6 ---> Ag2O + KNO3 + H2O t0 5. X7 + X8 ---> Ca(H2PO4)2 6. X9 + X10 ---> Fe2(SO4)3 + SO2 ọ + H2O Câu 3: (2,25 điểm). Cho Cl2 tác dụng với 16,2g kim loại R (chỉ có một hóa trị) thu được 58,8g chất rắn D. Cho O2 dư tác dụng với chất rắn D đến phản ứng hoàn toàn, thu được 63,6g chất rắn E. Xác định kim loại R và tính % khối lượng của mỗi chất trong E. Câu 4. (2,25 điểm). Xác định lượng SO3 và lượng H2SO4 4,9% để trộn thành 450g dung dịch H2SO4 73,5%. Câu 5: (2,5 điểm). a. Trình bày phương pháp chứng minh trong tinh thể đồng sunfat ngậm nước (CuSO4.5H2O) có chứa nước kết tinh. b. Giải thích vì sao khi hòa tan axit sunfuric vào nước thì nước nóng lên còn khi hòa tan amôni nitrat vào nước thì nước lạnh đi. c. Nêu nguyên tắc chọn chất làm khô. Hãy chọn chất thích hợp để làm khô mỗi khí sau: H2, H2S, SO2, NH3, Cl2.  Phòng GD - ĐT Mai Sơn Trường THCS Chất Lượng Cao Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Đáp án biểu điểm Thi HSG cấp trường Năm học: 2007 - 2008 Môn: Hóa I. Phần trắc nghiệm: (5 điểm) Câu 1: (1 điểm). d Câu 2: (0,75 điểm). d Câu 3: (1 điểm). d Câu 4: (1,25 điểm). b Câu 5: (1 điểm). b II. Phần tự luận: (15 điểm). Câu 1: (5 điểm). Giải: * Tính a và thành phần của X (2,5 điểm). - TN(1): Cho a gam Fe vào trong 400ml dd HCl, đun cạn có 6,2g chất rắn. Nếu chất rắn chỉ có FeCl2 thì số mol H2 là: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 1mol 1mol (0,5 đ) (mol) nH2 = 0,0488(mol) (1) - TN(2): Cho a gam Fe và b gam Mg vào trong 400ml dd HCl, đun cạn có 6,68g chất rắn và 0,896 lít H2 (đktc). PTHH: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 y mol y mol Mg + 2HCl MgCl2 + H2 x mol x mol thì nH2 = y + x = (mol) (2) (0,5 điểm) So sánh (1) và (2) ta nhận thấy khối lượng kim loại ở TN (2) nhiều hơn TN(1) mà số mol H2 ít hơn. Vậy chứng tỏ TN(1) dư Fe và HCl thì hết, số mol H2 ở TN(2) là 0,04 mol. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (0,25đ) 0,04 mol 0,08 mol 0,04 mol 0,04 mol mFeCl2 = 0,04 . 127 = 5,08 (g) m Fe đã phản ứng: 0,04 . 56 = 2,24 (g) (0,75đ) mFe dư = 1,12 (g) a có khối lượng: 2,24 + 1,12 = 3,36 (g) * Tính b và thành phần Y (2,5 điểm). Giả sử nếu Mg đủ. m chất rắn = 0,04 . 95 + 3,36 = 7,16 g Khối lượng này lớn hơn 6,68 g.Vậy Mg không thể đủ nên Fe đã pứ (0,5đ) PTHH: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (0,25đ) x mol x mol x mol Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (0,25đ) y mol y mol y mol Từ PTHH trên ta lập hệ PT đại số: x + y = 0,04 95x +71y = 6,68 - 3,36 = 3,32 (0,75đ) Giải hệ PT đại số ta có x = 0,02 (mol) và y = 0,02 (mol) => m Mg = 0,48 g mMgCl2 = 1,9g m Fe dư = 2,24 g b = 0,48 g m FeCl2 = 2,54 g t0 Câu 2: (3 điểm). Đáp án. 1. Fe2O3 + (3x - 2y)H2 2FexOy + (3x - 2y)H2O (0,5đ) 2. 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 -> Na2SO4 + BaSO4ổ + 2CO2ọ + 2H2O (0,5đ) 3. 2NaHSO4 + BaCO3 -> NaSO4 + BaSO4 ổ + CO2 ọ + H2O (0,5đ) 4. 2AgNO3 + 2KOH -> Ag2Oổ + 2KNO3 + H2O (0,5đ) 5. Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 -> 3Ca(H2PO4)2 (0,5đ) t0 hoặc CaHPO4 +H3PO4 -> Ca(H2PO4)2 (0,5đ) 6. 2Fe + 6H2SO4(đ) -> Fe2(SO4)3 +3SO2 ọ + 6H2O (0,5đ) Câu 3: (2,25 điểm). Theo bài ra ta có phương trình hóa học: 2R + nCl2 2RCln (1) -> nCl2 = (mol) (0,5đ) 4R + nO2 2R2On (2) -> nO2 = (mol) (0,5đ) Theo các phương trình (1) và (2) ta có: nO2 nCl2 n n n 1,8 nR = 2 + 4 = (0,25đ) => MR = -> R là Al; n = 3 (0,5 đ) Theo (2) nAl2O3 = nO2 = 0,1 (mol) % nAl2O3 = % nAl2Cl3 = 100% - 16% = 84% Câu 4: (2,25 đ). Đáp án SO3 + H2O à H2SO4 (0,25đ) 80g 98g Gọi số g SO3 cần là x gam Số g dd H2SO4 49% là y gam Số g H2SO4 được sinh ra do x gam SO3 (0,5đ) Số g H2SO4 có trong y gam dd Khối lượng dd sau khi trộn x + y = 450 (g) (0,25đ) Khối lượng chất âtn trong dd sau khi trộn là: (g) (0,25đ) Ta có: ú x + y = 450 x + y = 450 122,5x + 49y = 330,75 .100 49x + 49y = 22050 122,5x + 49y = 33075 => 73,5x = 11025 => x = 150 g -> Khối lượng SO3 (0,25đ) y = 300 g -> Khối lượng dd H2SO4 (0,25đ) Câu 5: (2,5 điểm). a) CuSO4 (màu trắng) cho vào nước tạo thành dd màu xanh do: CuSO4 +5H2O -> CuSO4.5H2O Cô cạn dung dịch thu được -> CuSO4.5H2O dạng tinh thể màu xanh. (0,5 đ) Nung nóng tinh thể -> CuSO4.5H2O lại thu được tinh thể màu trắng và có hơi nước thoát ra: -> CuSO4.5H2O à-> CuSO4 + 5H2O. b) (0,5 đ). Sự hòa tan một chất vào nước gồm 2 quá trình: Chất tan phân tán vào nước: Quá trình thu được nhiệt (Q1), sự hiđrat hóa vào nước: quá trình tỏa nhiệt (Q2). Sự hòa tan H2SO4 vào nước do Q2 > Q1: tỏa nhiệt làm nước nóng lên. Sự hòa tan NH4NO3 vào nước do Q1 < Q2: thu nhiệt làm nước lạnh đi. c) Nguyên tắc chọn chất làm khô: Chất được chọn có tính hút ẩm cao, không tác dụng và không trộn lẫn với chất làm khô. VD: Chất cần làm khô có tính axit thì không được chọn chất làm khô có tính bazơ. (0,5 đ) - H2: Có thể chọn H2SO4 đặc, NaOH rắn, CaCl2 khan… (0,2đ) - H2S: Chọn P2O5, CaCl2 khan - SO2: Chọn P2O5 - NH3:NaOH rắn, CaO khan - Cl2: H2SO4 đặc, P2O5