Kì thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 trung học cơ sở năm học 2012-2013 môn thi: hóa học

PHÒNG GD&ĐT LỤC NAM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1(3 điểm): Chất bột A là Na2CO3, chất bột B là Ca(HCO3)2. Viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có) khi: - Nung nóng A và B. - Hòa tan A và B bằng dung dịch H2SO4 loãng. - Cho CO2 qua dung dịch A và dung dịch B. - Cho dung dịch Ca(OH)2 vào dung dịch A và dung dịch B. - Cho A và B vào dung dịch BaCl2. 2- Cã 4 dung dÞch kh«ng mµu bÞ mÊt nh·n : K2SO4 ; K2CO3 ; HCl ; BaCl2. Nªu c¸ch nhËn ra tõng dung dÞch, viÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ho¸ häc cña ph¶n øng. a) Tuú chän thuèc thö b) Kh«ng dïng thªm thuèc thö nµo kh¸c. Câu 2 (3,5 điểm): Hỗn hợp A gồm hai kim loại Na và Al. Hòa tan A vào nước dư: Xác định tỉ lệ số mol để hỗn hợp A tan hết? Nếu khối lượng A là 16,9 gam cho tan hết trong lượng nước dư thì thu được 12,32 lít khí H2 (đktc). Xác định khối lượng mỗi kim loại trong A? Cho 16,9 gam hỗn hợp A như trên vào 2 lít dung dịch HCl 0,75M, phản ứng xong thu được dung dịch X. Cho 2 lít dung dịch KOH vào X kết thúc các phản ứng thì thu được 7,8 gam kết tủa. Xác định nồng độ mol/lít của dung dịch KOH đã dùng? Câu 3 (2 điểm): Hòa tan hoàn toàn một lượng kim loại M trong dung dịch H2SO4 loãng có nồng độ 20% (lấy dư 20% so với lượng cần cho phản ứng). Dung dịch thu được có nồng độ của muối tạo thành là 23,68%. Xác định kim loại M? Nêu phương pháp tách hai muối FeCl2 và CuCl2 ra khỏi hỗn hợp của chúng mà khối lượng không thay đổi. Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra (nếu có). Câu 4 (2 điểm): Nung 12 gam CaCO3 nguyên chất sau một thời gian còn lại 7,6 gam chất rắn A. Xác định thành phần phần trăm khối lượng các chất trong A. Tính hiệu suất phản ứng phân hủy. Hòa tan hoàn toàn A trong dung dịch HCl dư, cho toàn bộ khí thu được hấp thụ vào 125ml dung dịch NaOH 0,2M được dung dịch B. Tính nồng độ mol của dung dịch B. Giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Họ tên thí sinh: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . số báo danh: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chữ kí giám thị 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chữ kí giám thị 2: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: HÓA HỌC LỚP 9 (Hướng dẫn chấm này gồm 04 trang) Câu Ý Hướng dẫn chấm to Điểm 1 1 - Các phương trình hóa học xảy ra là: +) Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O CaCO3 CaO + CO2 0.25đ +) Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 + H2SO4 CaSO4 + 2H2O + 2 CO2 0.25đ +) Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 +) Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O +) Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl HS xác định sai trừ 0,125đ/1 phương trình 0.25đ 0.25đ 2 a) NhËn ra tõng dd ®­îc 0,25 ®iÓm b) LÊy mçi dung dÞch mét Ýt, cho lÇn l­ît vµo c¸c dung dÞch cßn l¹i, hiÖn t­îng ®­îc ghi trong b¶ng sau : K2SO4 K2CO3 HCl BaCl2 KÕt luËn K2SO4 KÕt tña 1 kÕt tña K2CO3 KhÝ KÕt tña 1 kÕt tña + 1khÝ HCl KhÝ 1 khÝ BaCl2 KÕt tña KÕt tña 2 kÕt tña Dung dÞch nµo khi cho vµo 3 dung dÞch cßn l¹i cho 1 tr­êng hîp kÕt tña lµ dd K2SO4 : K2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2KCl (1) Dung dÞch nµo khi cho vµo 3 dung dÞch cßn l¹i cho 1 tr­êng hîp khÝ tho¸t ra, 1 tr­êng hîp kÕt tña lµ dung dÞch K2CO3 : K2CO3 + 2HCl 2KCl + H2O + CO2 (2) K2CO3 + BaCl2 2KCl + BaCO3 (3) Dung dÞch nµo khi cho vµo 3 dung dÞch cßn l¹i cho 1 tr­êng hîp khÝ tho¸t ra lµ dd HCl (pthh1) : Dung dÞch nµo khi cho vµo 3 dung dÞch cßn l¹i cho 2 tr­êng hîp kÕt tña lµ dd BaCl2 (pthh 1 vµ 3) : 1 ® 0,25 đ 0,25đ 0,25đ 0,25 đ 2 1 a) Cho hỗn hợp A tan hết trong nước. PTHH : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1) 2Al +2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (2) Gọi x, y lần lượt là số mol Na, Al trong hỗn hợp A ( x, y>0) Theo PT 1, 2 để hỗn hợp A tan hết thì nNa: nAl = 0.5đ b) Khi mA = 16,9 (gam) và ta có phương trình: 23x + 27y = 16,9(I)Theo PT 1: Theo PT 2: Ta có PT: Kết hợp I và II ta có hệ: 23x + 27y = 16,9 Giải hệ ta được: x = 0,5; y = 0,2. Vậy khối lượng của Na = 0,5.23= 11,5(gam) Khối lượng của Al = 0,2.27 = 5,4 (gam) 1đ 2 Cho 16,9 gam A ( Na = 0,5 mol; Al = 0,2 mol) vào dung dịch HCl nHCl = 2. 0,75 = 1,5 (mol) PTHH: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 (3) 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (4) Vì nHCl = 1,5 > nNa + 3nAl = 1,1 (mol). Vậy HCl phản ứng dư. Ta có : nHCl dư = 1,5 - 1,1 = 0,4 (mol) 0.25đ Khi cho dung dịch KOH và dung dịch sau phản ứng vì có kết tủa HCl hết: PTHH: KOH + HCl KCl + H2O ( 5) 0,4 0,4 3KOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3KCl (6) 3a a a Có thể xảy ra : KOH + Al(OH)3 KAlO2 + H2O (7) b b 0.25đ Trường hợp 1: không xảy ra phản ứng 7. AlCl3 dư, KOH hết a = nKOH = 0,4 + 0,3 = 0,7 (mol). Vậy nồng độ dung dịch KOH là: CM = 0.25đ Trường hợp 2: Xảy ra phản ứng 7. Sau phản ứng 6 AlCl3 hết, sau pứ 7 KOH hết Al(OH)3 dư = 0,1 (mol) a = 0,2 b = a – 0,1 = 0,1(mol) nKOH = 0,4 + 3a + b = 1,1 (mol) Vậy nồng độ dung dịch KOH là: CM 0.25đ 3 1 Gọi hóa trị của kim loại M trong phản ứng là n ( 1 n 3) PTHH: 2M + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2 (1) Gọi số mol của M là x 0.25đ Theo PT 1: nhidro = Vì dùng dư 20% so với lượng phản ứng Khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng là: Theo định luật bào toản khối lượng: mdung dịch sau phản ứng = mkim loại + mdung dịch axit – mhidro = Mx + 294nx - = Mx +293nx (gam) 0.25đ Theo PT: nmuối = nM = nx (mol) mmuối = nx(2M + 96)= Mx + 49nx Ta lại có C%muối = 23,68%, khối lượng của muối = Ta có phương trình: Mx + 49nx = 0.25đ Giải PT ta được: M = 28n. n 1 2 3 M 28 (loại) 56 (Fe) 84 (loại) Vậy kim loại hóa trị II khối lượng mol = 56 là sắt (Fe) Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 0.25đ 2 Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp vào nước thu được dung dịch. Cho từ từ dung dịch NaOH tới dư vào dung dịch chứa hỗn hợp. Lọc lấy kết tủa, nung ở nhiệt độ cao tới khối lượng không đổi được hỗn hợp hai oxit( FeO và CuO). PTHH: CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl Cu(OH)2 CuO + H2O Fe(OH)2 FeO + H2O Cho luồng khí H2 đi qua hỗn hợp oxit nung nóng đến khối lượng không đổi thu được Fe và Cu . Cho Fe và Cu vào dung dịch HCl dư đến khi phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn là Cu. Cô cạn dung dịch thu được FeCl2 tinh khiết. Đốt Cu trong khí clo dư thu được Cl2 tih khiết PTHH: Fe + HCl FeCl2 + H2 Cu + Cl2 CuCl2 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 4 a Phản ứng: (1) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: = 12 – 7,6 = 4,4 (g) = 0,1 (mol) Từ (1) Vậy: 0.5đ b Từ (1) bị phân hủy = 0,1 (mol) 0,1.100 =10 (g) Vậy: 0.25đ c Ta có: còn dư trong A = 12 – 10 = 2 (g) dư = 0,02 (mol) Phản ứng: Từ (3) dư = 0,02 (mol) Mà: Lập tỉ lệ mol: khi dẫn CO2 vào dung dịch NaOH thì tạo thành hỗn hợp 2 muối (B chứa Na2CO3 và NaHCO3). Gọi x, y lần lượt là số mol của Na2CO3 và NaHCO3 tạo thành trong B. Phản ứng: (mol) 2x x x (5) (mol) y y y Theo đề bài, ta có hệ phương trình: { Vậy: 0.75đ Chú ý: Nếu phương trình không cân bằng thì trừ nửa số điểm của phương trình đó. Nếu sử dụng trong tính toán thì phần tính toán không cho điểm. Học sinh có cách giải khác tương đương đúng vẫn cho điểm tối đa.