Kiểm tra vòng II học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện môn hóa học – năm học 2010-2011

PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ KIỂM TRA VÒNG II HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN MÔN HÓA HỌC – NĂM HỌC 2010-2011 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 02/01/2011 Câu 1. (2,0 điểm) Có hỗn hợp Cu(NO3)2 và AgNO3. Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng muối ở trạng thái nguyên chất. Câu 2: (2,0 điểm) Từ muối ăn, đá vôi, nước và các điều kiện cần thiết. Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế nước gia ven; clorua vôi; natrihidrôcacbonat; natri kim loại. Câu 3: (2,0 điểm) Khi đun nóng muối A thì thu được một chất rắn B màu đen, khí C màu nâu và khí D không màu. Cho hỗn hợp C và D lội qua nước thì được một dung dịch có pH<7. Cho chất rắn B tác dụng với H2 thì cho ra một chất rắn màu đỏ E. Cho E tác dụng với dung dịch có pH<7 trên thì lại thu được muối A. Xác định các chất trong quá trình thí nghiệm. Câu 4: (2,0 điểm) Hoà tan 1 muối cacbonat của kim loại M bằng 1 lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch muối sunfat 14,18 % . Xác định kim loại M. Câu 5: (3,0 điểm) Tỉ khối hơi của hỗn hợp X gồm CO2, SO2 so với khí nitơ bằng 2. Cho 0,112 lít (đktc) của X lội chậm qua 500ml dung dịch Ba(OH)2. Sau thí nghiệm phải dùng 25ml dung dịch HCl 0,2M để trung hòa lượng Ba(OH)2 thừa. - Tính % thể tích mỗi khí trong X. - Tính CM dung dịch Ba(OH)2 trước thí nghiệm. - Hãy tìm cách nhận biết mỗi khí có trong hỗn hợp X, viết các phương trình phản ứng. Câu 6: (3,0 điểm) Thêm 100 ml dung dịch HCl 1,5M từ từ từng giọt vào 400 ml dung dịch A gồm KHCO3 và Na2CO3 thu dung dịch B và thoát ra 1,008 lít khí (đktc). Cho dung dịch B phản ứng với một lượng Ba(OH)2 dư thu 29,55 gam kết tủa. Tính nồng độ M các chất trong dung dịch A. Câu 7: (3,0 điểm) Hòa tan 2,16g hỗn hợp 3 kim loại Na, Al, Fe vào nước lấy dư thu được 0,448 lít khí (đktc) và một lượng chất rắn. Tách lượng chất rắn này cho tác dụng hết với 60ml dd CuSO4 1M thu được 3,2g đồng kim loại và dung dịch A. Tách dung dịch A cho tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH để thu được kết tủa lớn nhất. Nung kết tủa thu được trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn B. Xác định khối lượng từng kim loaị trong hỗn hợp đầu. Câu8: (3,0 điểm) a. Nung 12.25 gam muối A có chứa Cl, O, M (kim loại kiềm) đến khối lượng không đổi được một chất rắn cân nặng 5,58 gam. Cho chất rắn này tác dụng với AgNO3 dư được kết tủa cân nặng 14,35 gam. Xác định công thức của muối A. b. Nung m gam hỗn hợp X gồm muối A và muối B cũng chứa Cl, O, M nhưng phân tử B chứa ít hơn A một nguyên tử ôxi cho đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 1,12 lít khí (đktc) và chất rắn C. Cho C tác dụng với dung dịch AgNO3 lấy dư tạo ra 4,31 gam kết tủa. Xác định khối lượng của A, B trong hỗn hợp X. ------------------------------Hết----------------------------------- Ghi chú. Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính cầm tay để làm bài PHÒNG GD – ĐT PHÙ MỸ KIỂM TRA VÒNG II HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN Năm học: 2010-2011 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC (Đáp án gồm có 04 trang) Câu Nội dung Điểm Câu 1. (2,0đ) Nhiệt phân hoàn toàn hai muối (khoảng 5-600OC) Cu(NO3)2 CuO + 2NO2 + ½ O2 AgNO3 Ag + NO2 + ½ O2 Hòa tan hai chất rắn còn lại sau phản ứng bằng dd HCl lấy dư. Thu được Ag tinh khiết và dd CuCl2 và HCl. CuO + HCl CuCl2 + H2O Ag + HCl Không Hòa tan Ag bằng dd HNO3 và cô cạn cẩn thận không có ánh sáng được AgNO3. Ag + 2HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O Từ dung dịch CuCl2 điện phân để lấy Cu; Sau đó hòa tan Cu bằng dd HNO3, cuối cùng cô cạn ta được Cu(NO3)2 CuCl2 Cu + Cl2 3Cu + 8HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 2 (2,0đ) Trước tiên điều chế các chất cần thiết: CaCO3 → CaO + CO2↑ CaO + H2O → Ca(OH)2 NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 ↑+ H2O (đpnc) - Điều chế mước gia ven: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaOCl + H2O - Điều chế clorua vôi: 2Cl2 + 2Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O ( 2CaOCl2 +2H2O) - Điều chế NaHCO3: CO2 + NaOH → NaHCO3 - Điều chế Na :Bằng cách điện phân nóng chảy. 2NaCl → 2Na + Cl2↑ ( 4NaOH → 4Na + O2 + 2H2O ) 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ Câu 3 (2,0đ) Khí C màu nâu C là NO2.A là muối nitrat B là oxit ; D là O2 . Dung dịch có pH<7 là HNO3 B bị khử bỡi H2 E đỏ . Nên E là Cu. Cu(NO3)2 CuO + 2NO2 + ½ O2 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 CuO + H2 Cu + H2O 3Cu + 8HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 0, 5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 4. (2,0đ) Công thức muối cacbonat: M2(CO3)n ( n: hoá trị của kim loại) M2(CO3)n + nH2SO4 = M2(SO4)n + nH2O + nCO2 Để hoà tan 1 mol muối cacbonnat (2M + 60n) gam cần 98 n gam H2SO4 => khối lượng dung dịch axit: = 1000 n (gam). Khối lượng CO2 : 44n ; khối lượng muối sunfat: 2M + 96 n , theo đầu bài nồng độ muối sunfat 14,18% ta có: = 14,18 => M= 28n Thoả mãn với n=2 => M = 56 vậy kim loại là Fe. 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0, 5đ 0,25đ Câu 5. (3,0đ) - %V mỗi khí trong X: Đặt x , y là số mol CO2, SO2 trong X, ta có: → Vậy trong X có : %VCO2 = 40% ; %VSO2 = 60% - CM của dung dịch Ba(OH)2 trước khi thí nghiệm: Trong 0,112 lít (X) có 0,002 mol CO2 và 0,003 mol SO2. Đặt a là CM của Ba(OH)2, ta có: Số mol Ba(OH)2 ban đầu là: 0,5a (mol). Số mol HCl : 0,025 x 0,2 = 0,005 (mol) PTPƯ: Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O 0,0025 0,005 Số mol Ba(OH)2 đã phản ứng: (0,5a- 0,0025) mol. Vì Ba(OH)2 dư nên: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 ↓ + H2O 0.002 0,002 Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O 0.003 0,003 Ta có: 0,5a - 0,0025 = 0,002 + 0,003 => a = 0,015(M) - Nhận biết CO2 và SO2 trong X: Bằng cách cho lội qua dung dịch nước brôm, dung dịch bị mất màu, vì: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr Khí còn lại ra khỏi dung dịch làm đục nước vôi trong (hoặc làm tắt ngọn nến) Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 6. (3,0đ) * Cho HCl vào dung dịch A tạo khí → Na2CO3 chuyển hết thành NaHCO3 * Dung dịch B phản ứng với Ba(OH)2 dư tạo kết tủa → B còn dư muối axit → HCl hết . Đặt a = nNa2CO3 ; b = nKHCO3 trong ddA HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 (1) a a a NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O (2) x x x KHCO3 + HCl → KCl + CO2↑ + H2O (3) y y y NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + NaOH + H2O (4) a – x a – x KHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + KOH + H2O (5) b – y b – y Từ (1) → (5) : CM (Na2CO3) = = 0,2625 M ; CM (KHCO3) = = 0,225 M 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 1,0đ 0,25đ Câu 7. (3,0 đ) Các PTPƯ : 2Na + 2H2O 2NaOH + H2(1) Al bị tan một phần hay hết theo phương trình. 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2(2) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (3) 2Al+ 3 CuSO4 Al2(SO4)3 + 3 Cu (4) Dung dịch A gồm: Al2(SO4)3 , FeSO4 và CuSO4 dư Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3+ 3Na2SO4 (5) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2+ Na2SO4 (6) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2+ Na2SO4 (7) Nung kết tủa ở nhiệt độ cao: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (8) 2Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O (9) Cu(OH)2 CuO + H2O (10) Chất rắn B gồm : Al2O3 , Fe2O3 và CuO Số mol H2 = = 0,02 mol Số mol CuSO4 = 0,06.1= 0,06 mol Số mol Cu = = 0,05 mol Xét hai trường hợp có thể xảy ra: Trường hợp 1: NaOH dư, Al tan hết, chất rắn còn lại chỉ là Fe: Theo (3) : nFe = nCu =0,05 mol nCuSO4 dư = 0,06 – 0,05 = 0,01 mol Fe đã phản ứng hết. mFe = 0,05 . 56 = 2,8g > mhh = 2,16g : loại Trường hợp 2: NaOH thiếu, Al bị tan một phần theo (2). Gọi a , b ,c là số mol của Na, Al, Fe trong 2,16g hỗn hợp: Theo (1, 2) : nH2 = a +a = 2a = 0,02 a = 0,01 mol . mNa = 0,01.23 = 0,23 gam. Số mol Al còn lại để tham gia (4) là ( b – a ) Vì CuSO4 dư nên Fe và Cu đã phản ứng hết ở (3 và 4) Ta có : nCu = (b-a) + c = 0,05 Mặt khác 23a + 27b = 56c = 2,16 Giải hệ phương trình ta được: b = 0,03 mol mAl = 0,03.27 = 0,81 gam. c = 0,02 mol mFe = 0,02.56 = 1,12 gam. Viết, cân bằng đúng 10 PTHH 10 điểm 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu 8. (3,0 đ) a. Xác định công thức muối A: t0 Gọi a mol là số mol của MClOx Phản ứng nung : MClOx MCl + x/2 O2 a a ax/2 Để xác định công thức muối A có nhiều phương pháp, chẳng hạn: mO = m MClOx - mMCl ; mO = 12,25 - 5,85 = 6,4 (g) nO2 = 6.4 : 32 = 0,2 . Hay ax/2 = 0,2 mol t0 MCl tác dụng với AgNO3 : MCl + AgNO3 AgCl¯ + MNO3 a a a = nAgNO3 = 14,35 : 143,5 = 0,1 (mol) ax/2 = 0,2 = 0.1x : 2 x = 4 mMClOx = 0.1( 35,5 + 64 + M) = 12,25 M = 23 . Vậy M là Na . Và công thức của A là NaClO4 b. Xác định khối lượng của A, B trong X: B ít hơn A một nguyên tử ôxi, vậy B là NaClO3: Gọi a = nNaClO4 và b = nNaClO3 Khi nung: NaClO4 NaCl + 2O2 (1) a a 2a 2NaClO3 2NaCl + 3O2 (2) b 2b 3b Chất rắn C: NaCl + AgNO3 AgCl¯ + NaNO3 (3) a+2b a+2b Từ (1,2,3) : 2a+3b = nO2 = 1,12 : 22,4 = 0,05 (mol) * Và a+2b = 4,31: 143,5 = 0,03 (mol) ** Giải hệ phương trình : a = 0,01 ; b = 0,01 Vậy khối lượng : mNaClO4 = 0,01. 122,5 = 1,225 (g). mNaClO3 = 0,01. 106,5 = 1,065 (g). 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Lưu ý: Học sinh có thể giải theo cách khác, nếu đúng vẫn được điểm tối đa cho câu đó. --------------------------------------Hết ------------------------------------------