Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 10 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 10 (Có đáp án)

1. PHềNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC Mụn : Húa học - lớp 9 ĐỀ SỐ 10 Thời gian làm bài 150 phỳt Cõu 1. (6 điểm) 1- Lựa chọn cỏc chất thớch hợp tương ứng với A 1,A2,A3,B1,B2,B3 rồi viết phương trỡnh phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển húa: A1 A2 A3 Fe(OH)3 Fe(OH)3 B1 B2 B3 2- a) Cú 5 bỡnh thủy tinh khụng màu bị mất nhón chứa 5 khớ riờng biệt : N 2 ; O2 ; CO2 ; H2 ; CH4. Trỡnh bày phương phỏp hoỏ học nhận ra từng khớ b) Chỉ dựng dung dịch PP hóy trỡnh bày phương phỏp húa học nhận biết năm lọ mất nhón đựng năm dung dịch riờng biệt: H2SO4; Na2SO4; NaOH; BaCl2; MgCl2 . Cõu 2. ( 4 điểm) 1- Trong phũng thớ nghiệm cú sẵn CuSO 4 . 5 H2O ; H2O và cỏc dụng cụ thớ nghiệm cần thiết. Hóy trỡnh bày cỏch pha chế 200ml dung dich CuSO4 1M. 2- Cho hỗn hợp chứa a mol mỗi chất: Na 2O; NaHCO3 ; BaCl2 ; NH4Cl vào nước. Khuấy đều, đun nhẹ để phản ứng xẩy ra hoàn toàn thu được dung dịch A, khớ B và kết tủa C. Viết phương trỡnh phản ứng xẩy ra và xỏc định cỏc chất trong A,B,C và cho biết số mol từng chất. Cõu 3. (3 điểm): Đặt lờn hai đầu đĩa của một cõn thăng bằng hai cốc A,B cú khối lượng bằng nhau, mỗi cốc đựng 100ml dung dịch H2SO4 0,2M. Cho m(g) Mg vào cốc A, m(g) Al vào cốc B. Hóy tớnh toỏn và cho biết cõn nghiờng nặng về bờn nào trong cỏc trường hợp: a) Sau thớ nghiệm cả hai cốc kim loại đều khụng tan hết. b) Sau thớ nghiệm cả hai cốc kim loại đều tan hết. Cõu 4. (5 điểm): Nhiệt phõn 25,9(g) muối hydrocacbonat của kim loại M( Cú húa trị khụng đổi trong cỏc hợp chất) đến khối lượng khụng đổi thu được chất rắn A, hổn hợp B gồm khớ và hơi. Hấp thụ hoàn toàn B vào bỡnh đựng dung dịch chứa 0,14 mol Ca(OH) 2 , sau khi kết thỳc phản ứng thấy khối lượng bỡnh tăng 10,6(g) đồng thời cú 8(g) kết tủa. a) Xỏc định kim loại M. b) Cho toàn bộ chất rắn A ở trờn vào 200ml dung dịch H 2SO4 0,2M ( Khối lượng riờng là 1,2(g)/ml). Tớnh C% dung dịch thu được. Cõu 5. (2 điểm): m(g) hỗn hợp A gồm KHCO3 và CaCO3 cho tỏc dụng với dung dịch HCl dư. Toàn bộ lượng khớ CO2 cho hấp thụ hoàn toàn vào 200ml dung dịch hỗn hợp KOH 1M và Ca(OH)2 0,75M thu được 12(g) kết tủa. Tớnh m. ( Cho nguyờn tử khối của cỏc nguyờn tố:H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23;Mg = 24; Al = 27; S = 32;Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag= 108; Ba = 137.) Lưu ý: Học sinh bảng B khụng phải làm cõu 5).
2. HƯỚNG DẪN CHẤM Cõu í Đỏp ỏn Điểm Bảng Bảng A B 1- cõu A1 : Fe2O3 ; A2: FeCl3 ; A3: FeNO3: B1: H2O; B2: Ca(OH)2 ; B3 : 1,5 1,5 1(3đ) NaOH ( Cú thể thay bằng chất thớch hợp, tỡm được mỗi chất cho 0,25đ) to 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 0,25 0,25 Fe2O3 + 6 HCl ắắắắđ 2FeCl3 + 3 H2O 0,25 0,25 FeCl3 + 3 AgNO3 ắắắắđ e(NO3)3 + 3AgCl ↓ 0,25 0,25 H2O + CaO ắắắắđ Ca(OH)2 0,25 0,25 Ca(OH)2 + Na2CO3 ắắắắđ CaCO3↓ + 2NaOH 0,25 0,25 Fe(NO3)3 + 3NaOH ắắắắđ Fe(OH)3 ↓ + 3NaNO3 0,25 0,25 3đ 3đ 2- Cõu 2(3đ) Trớch mẫu thử cỏc chất sục vào dung dịch nước vụi trong, trường 0,5 0,5 hợp nào làm vẩn đục nước vụi trong nhận ra CO2 CO2 + Ca(OH)2 ắắắắđ CaCO3 ↓+ H2O Cho tàn đúm đỏ vào lần lượt mẫu thử cỏc bỡnh , tàn đúm đỏ 0,25 0,25 bựng chỏy ta nhận ra bỡnh O2 , 3 bỡnh cũn lại làm tàn đúm tắt là N2; H2 và CH4. Trớch mẫu thử cỏc chất 3 bỡnh cũn lại đem đốt: Khụng chỏy là N 2 0,25 0,25 a ; Chỏy được là H2 và CH4 ( nhúm 1) Cho sản phẩm chỏy ở nhúm (1) lần lượt sục vào nước vụi trong, 0,5 0,5 làm nước vụi trong vẩn đục ta nhận ra chất ban đầu là CH4 , Bỡnh cũn lại là H2 to CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O to 2H2 + O2 2H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O Nhỏ ớt giọt dung dịch PP vào mẫu thử cỏc chất, trường hợp bị 0,25 0,5 húa đỏ ta nhận ra dung dịch NaOH. b Cho dung dịch NaOH vào mẫu thử cỏc chất cũn lại, nếu cú xuất 0,25 0,5 hiện kết tủa trắng ta nhận ra dung dịch MgCl2 2NaOH + MgCl2 Mg(OH)2↓ + 2NaCl
3. Cho mẫu thử ba chất cũn lại lần lượt tỏc dụng với nhau, chất tạo 0,5 0,25 kết tủa trắng được với hai chất là BaCl2 BaCl2 + H2SO4 ắắắắđ Ba SO4 ↓ + 2HCl BaCl2 + Na2SO4 ắắắắđ Ba SO4 ↓ + 2NaCl Cho mẫu thử hai chất cũn lại vào kết tủa Mg(OH) 2 ở trờn, chất 0,5 0,25 hũa tan được kết tủa là H2SO4 dung dịch cũn lại là Na2SO4 H2SO4 + Mg(OH)2 ắắắắđ Mg SO4 + 2H2O 3đ 3đ n Cu SO4 trong 200ml d d Cu SO4 1M = 0,2 mol 0,25 0,5 m CuSO4 = 0,2 * 160 = 32(g); M Cu SO4= 160g ; 0,25 0,5 M CuSO .5H O = 250g. Cõu 4 2 2(4đ) %mCuSO4trong CuSO4.5H2O = (160/250)*100% = 64%. 0,5 0,5 m Cu SO4 . 5 H2O = ( 32*100) : 64 = 50(g) 1 Dựng cõn cõn lấy 50(g) CuSO4 . 5 H2O Cho vào ống thủy tinh cú 0,5 0,25 vạch chia độ ( Dung tớch > 200ml), cho thờm ớt nước vào khuấy để chất tan tan hết. Từ từ cho thờm nước vào tới vạch 200ml ta được 200ml dung 0,5 0,25 dịch Cu SO4 1M 2đ 2đ Cỏc PTPU: 0,25 0,25 Na2O + H2O ắắắắđ 2NaOH (1) a 2a (mol) NaOH + NaHCO3 ắắắắđ Na2CO3 + H2O (2) 0,25 0,25 a a a (mol) to NaOH + NH4Cl NaCl + NH3↑ + H2O (3) 0,25 0,25 a a a a (mol) 2 Na2CO3 + BaCl2 ắắắắđ BaCO3 ↓ + 2NaCl (4) 0,25 0,25 a a a 2a (mol) Do cỏc chất cú số mol bằng nhau nờn phản ứng vừa đủ ( n 0,25 0,25 NaOH ở(1) vừa đủ để phản ứng ở (2) và (3). Dung dịch A là dung dịch NaCl ( nNaCl = 3a mol) 0,75 0,75 Khớ B là NH3 (nNH3 = a mol) Kết tủa C là BaCO3 ( nBaCO3 = a mol)
4. 2đ 2đ n H2SO4 trong mỗi cốc = 0,1*0,2 = 0,02 mol; n Mg = m/24; nAl= 0,25 0,5 m/27 Cõu Cốc A: Mg + H SO  MgSO + H ↑ (1) 0,25 0,25 3(3đ) 2 4 4 2 a Cốc B: 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2↑ (2) 0,25 0,25 Cả hai cốc kim loại đều tan khụng hết  nH2 thoỏt ra ở (1) = 0,5 0,5 nH2 thoỏt ra ở (2) = n H2SO4 trong mỗi cốc ban đầu = 0,02 mol do đú cõn ở vị trớ thăng bằng. 0,25 0,5 Cả hai cốc kim loại tan hết ta cú: 0,25 0,5 n H2 ở cốc A thoỏt ra = n Mg = m/24 mol n H2 ở cốc B thoỏt ra = 1,5 n Al = 1,5 m/27 mol 0,25 0,5 b 1,5 m/27 mol > m/24 mol = 1,5m/36 mol 0,5 0,5 H2 thoỏt ra ở cốc B thoỏt ra nhiều hơn do đú cõn nghiờng nặng về 0,5 0,5 bờn A 3đ 4đ Cõu a Đặt húa trị khụng đổi của kim loại M là n ( n nguyờn dương; n 0,25 0,25 4(5đ) ≤3) ta cú cụng thức muối hydro cacbonat của M là: M(HCO3)n. Cỏc PTPU cú thể cú: 0,25 0,5 to 2M(HCO3)n.  M2(CO3)n + nH2O + nCO2↑ (1) to 2M(HCO3)n  M2On + 2n CO2 + nH2O (2) 0,25 0,5 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3↓ + H2O (3) 0,25 0,5 CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (4) 0,25 0,5 ( Chất rắn A là M 2(CO3)n hoặc M2On ; Hỗn hợp khớ B là CO 2 và 0,25 0,25 hơi H2O; Bỡnh dung dịch Ca(OH)2 tăng là khối lượng CO2 và H2O ; kết tủa là CaCO3 , nCaCO3 = 8/100=0,08 mol Theo bài ra: nCa(OH)2 = 0,14mol > nCaCO3 = 0,08 mol  Cú 0,25 0,25 hai trường hợp xẩy ra: TH1: Ca(OH)2 dư  Khụng xẩy ra (4) : 0,25 0,25 Theo (2): nCO2 = nCaCO3 = 8/100= 0,08mol mCO2 = 0,08* 44 = 3,52(g)  mH2O = 10,6 – 3,52 = 7,08(g) 0,25 0,25  n H2O = 7,08/18 = 0,39 mol.
5. Theo (1) và (2): nH2O ≤ nCO2 nhưng 0,39 > 0,08 ( TH1 loại) TH2: CO2 dư ở (3) , xẩy ra (4): 0,25 0,25 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 ↓+ H2O (3) 0,14 0,14 0,14 (mol) CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (4) 0,06 0,06 (mol) Tổng số mol CO2 = 0,2 mol  mCO2 = 0,2* 44 = 8,8(g)  mH2O = 10,6 – 8,8 = 1,8(g)  n H2O = 1,8/18 = 0,1 mol. Ta thấy nCO2 = 2n H2O do đú xẩy ra (2): 0,25 0,25 Theo (2): nM(HCO3)n.= 0,2/n. Ta cú: m M(HCO3)n = 0,2/n * ( M+61n) = 25,9 0,25 0,25  M= 68,5n n 1 2 3 M 68,5 137 205,5 KL Loại Ba Loại Vậy M là Ba 3đ 4d nH2SO4 = 0,2*0,2 = 0,04 mol 0,25 0,25 b Thay M bằng kim loại Ba, cụng thức muối: Ba(HCO3)2 ta cú: to Ba(HCO3)2  BaO + H2O + 2CO2 ↑ (1) 0,25 0,25 0,1 0,1 (mol) BaO + H2SO4  Ba SO4 ↓+ H2O (3) 0,25 0,25 0,04 0,04 0,04 (mol) BaO + H2O  Ba(OH)2 (4) 0,25 0,25 0,06 0,06 (mol) m dung dịch H2SO4 = 200* 1,2 = 240(g) ; nH2SO4 = 0,04 mol 0,25 0,25 Từ (1) , (2), (3), (4) ta cú: mBaO = 0,1* 153 = 15,3 (g) 0,5 0,5 m Ba SO4 = 0,04* 233 = 9,32(g) ; m Ba(OH)2 = 0,06* 171 = 10,26(g).; m dung dịch sau phản ứng = 15,3+ 240 – 9,32 = 245,98 (g)
6. C% dung dịch sau phản ứng = (10,26/245,98)* 100% 0,25 0,25 ≈ 4,17% 2đ 2đ nKOH = 0,2* 1 = 0,2 mol ; nCa(OH)2 = 0,2* 0,75 = 0,15 mol. 0,25 0 Cõu 5(2đ) Phương trỡnh phản ứng cú thể cú : 0,5 0 KHCO3 + HCl  KCl + H2O + CO2 ↑ (1) CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2↑ (2) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 ↓+ H2O (3) CO2 + 2KOH  K2CO3 + H2O (4) CO2 + K2CO3+ H2O  2KHCO3 (5) CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (6) nCaCO3 = 12/100 = 0,12 mol < n Ca(OH)2 = 0,15 mol  Cú hai 0,25 0 trường hợp xẩy ra TH1: Ca(OH)2 dư ở (3) , khụng xẩy ra (4) , (5), (6) 0,5 0 Theo (3) : n CO2 = n CaCO3 = 12/100 = 0,12 mol Theo (1) và (2): ∑ mol 2 muối trong A =∑ mol CO2 = 0,12 mol. Mặt khỏc ta cú M KHCO3 = M CaCO3 = 100(g) Vậy: m = 0,12* 100 = 12(g). TH2: CO2 dư, cú xẩy ra (3) , (4) , (5), (6) theo tuần tự phản ứng: 0,5 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 ↓ + H2O (3) 0,15 0,15 0,15 (mol) CO2 + 2KOH  K2CO3 + H2O (4) 0,1 0,2 0,1 (mol) CO2 + K2CO3+ H2O  2KHCO3 (5) 0,1 0,1 (mol) CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (6) 0,03 0,03 (mol) ∑mol CO2 là 0,38mol = ∑mol 2 muối trong A. Vậy: m = 0,38*100 = 38(g) ĐS: m1 = 12(g) ; m2 = 38(g) 2đ 0 Tổng 20đ 20đ