Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 2 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 2 (Có đáp án)

1. PHềNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC Mụn : Húa học - lớp 9 ĐỀ SỐ 2 Thời gian làm bài 150 phỳt Câu1 :(3,0 điểm) Có 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa 1 dung dịch muối (không trùng kim loại cũng như gốc axit) l: Clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của cỏc kim loại Ba, Mg, K, Ag. a) Hỏi mỗi ống nghiệm chứa dung dịch muối nào? b) Nờu phương phỏp hoỏ học phõn biệt 4 ống nghiệm đú. Cõu 2: (3,0 điểm) Cần trộn khớ CO và CO2 theo tỉ lệ về thể tớch nào để thu được một hỗn hợp khớ cú khối lượng riờng bằng khối lượng riờng của khớ Oxi ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất. (Cho O = 16; C = 12) Cõu 3: (2,75 điểm) Nung nóng Cu trong không khí , sau một thời gian được chất rắn A. Hoà tan chất rắn A trong H2SO4 đặc, nóng (vừa đủ) được dung dịch B và khí D có mùi xốc. Cho Natri kim loại vào dung dịch B thu dược khí G và kết tủa M ; Cho khí D tác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch E, E vừa tác dụng với dd BaCl2 vừa tác dụng với dd NaOH. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm trên. Câu 4: (2,75 điểm) Từ quặng pirit (FeS2), NaCl, H2O, chất xỳc tỏc và cỏc điều kiện cần thiết khỏc, hóy viết các phương trỡnh hoỏ học điều chế: dd FeCl3, FeSO4, Fe2(SO4)3 và Fe(OH)3. Cõu 5: (5 điểm) Cho 27,4 gam Ba vào 500 gam dd hỗn hợp gồm CuSO4 2% và (NH4)2SO4 1,32% rồi đun núng để đuổi hết NH 3. Sau khi kết thỳc tất cả cỏc phản ứng được khớ A, kết tủa B, dung dịch C. a) Tớnh thể tớch khớ A ở ĐKTC b) Lấy kết tủa B rửa sạch rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng khụng đổi thỡ thu được bao nhiờu gam chất rắn ? c) Tớnh nồng độ % của chất tan trong dung dịch C. (Cho Ba = 137; N = 14; H = 1; O = 16; S = 32; Cu = 64) Câu 6: (3,5 điểm) Khi hòa tan hết cùng một lượng kim loại R vào dung dịch H 2SO4 loãng vừa đủ và vào dung dịch HNO3 loãng vừa đủ thì lượng khí H2 và NO thoát ra có thể tích bằng nhau (ở cùng điều kiện). Đem cô cạn hai dung dịch sau phản ứng thì nhận được khối lượng muối sunfat bằng 62,81% khối lượng muối nitrat. Xác định kim loại R . (Cho : H =1; N =14 ; O =16 ; S = 32, Fe = 56 , Ba = 137,Cu = 64)
2. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 1 Theo tớnh tan thỡ 4 dung dịch muối đú là: (3,0đ) BaCl2, MgSO4, K2CO3 và AgNO3. Vỡ : 0.25 - Gốc =CO3 đều tạo  với Ba, Mg, Ag dd K2CO3 0.25 - Ag đều tạo  với gốc –Cl và =SO4 dd AgNO3 0.25 - Ba tạo  với gốc =SO4 dd BaCl2 0.25 - Dung dịch cũn lại : MgSO4. Phõn biệt:- Trớch mẫu thử cho từng thớ nghiệm và đỏnh số thứ tự 0,25 Lần lượt cho vào mỗi mẫu thử 1 giọt dd HCl: - Nếu cú PƯ xuất hiện chất rắn màu trắng , nhận ra AgNO3  : 0.25 AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 0,25 - Cú hiện tượng sủi bọt khớ ,nhận ra K2CO3 : 0.25 K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2  + H2O 0.25 * cho tiếp dd Na2SO4 vào 2 mẫu thử cũn lại: 0,25 - Cú trắng nhận ra dd BaCl2 : 0,25 BaCl2 + Na2SO4 BaSO4  + 2NaCl - Mẫu thử cũn lại là MgSO4 0,25 Cõu 2 Đối với cỏc chất khớ ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất thỡ khối lượng 0.25đ (3 riờng bằng nhau chứng tỏ thể tớch cũng bằng nhau và khối lượng mol của điểm) hỗn hợp khớ bằng khối lượng mol của Oxi. 0.25đ Mhỗn hợp khớ = MO 2 = 32 (g) 0.25đ Ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất thỡ mol chất khớ tỉ lệ thuận với thể tớch chất khớ 0.5đ Gọi số mol CO cú trong một mol hỗn hợp khớ là x mol thỡ số mol của CO 2 0.5đ cú trong một mol hỗn hợp khớ là (1 – x) mol. 0.25đ 0.5đ Theo bài ra ta cú: 28x + (1 – x)44 = 32 x = 0,75 (mol) nCO = 0,75 (mol) nCO = 1 – 0,75 = 2 0.5đ 0,25 (mol) Vậy cần trộn khớ CO với khớ CO2 theo thể tớch là: V 0,75 3 CO V 0,25 1 CO2 (Nếu HS làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa) t 0 0 Cõu 3 2Cu + O2  2CuO ( t C) (1) (2,75đ) Do A tỏc dụng với H2SO4 đ,n thu được khớ D: Chứng tỏ chất rắn A cú Cu dư. Cudư + 2H2SO4 đ,n CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)
3. CuO + H2SO4 đ,n CuSO4 + H2O (3) 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (4) CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (5) Do dd E vừa tỏc dụng được với dd BaCl2, vựa tỏc dụng với dd NaOH: - Mỗi Chứng tỏ dd E cú chứa 2 muối PTHH SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O (6) đỳng SO2 + KOH KHSO3 (7) cho 0,25 ( hoặcviết : K2SO3 +SO 2 +H 2O 2KHSO3 (7) ) - Lý 2KHSO3 + 2NaOH K2SO3 + Na2SO3 + 2H2O (8) giải: 0,5 K2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2KCl (9) Cõu 4 df (2,75đ) Điện phõn nước thu khớ oxi :2H2O  2H2 +O2 (1) 0,25 t 0 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 (2) 0,25 - Điện phõn dung dịch NaCl cú màng ngăn xốp: Điện phõn dd 0,5 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2+ H2 (3) cú màng ngăn t 0 - Điều chế Fe: Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O (4) 0,25 - Điều chế H2SO4: t0 0,25 2SO2 + O2 2SO3 (5) V2O5 0,25 SO3 + H2O H2SO4 - Điều chế FeSO4: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (6) 0,25 0 - Điều chế FeCl : 2Fe + 3Cl t 2FeCl (7) 3 2 3 0,25 - Điều chế Fe(OH)3: FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3+ 3NaCl (8) 0,25 Điều chế Fe (SO ) : 2Fe(OH) + 3H SO Fe (SO ) +6H O 2 4 3 3 2 4 2 4 3 2 0,25 (9) (Cỏc PTHH (1) (2) (3) phải viết đỳng thứ tự mới cú húa chất để điều chế cỏc chất theo yờu cầu.) Cõu 5 (5 điểm) Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1) 0.25đ Ba(OH)2 + CuSO4 Cu(OH)2  + BaSO4  (2) 0.25đ Ba(OH)2 + (NH4)2SO4 BaSO4  + 2NH3 + 2H2O (3) 0.25đ (Có thể viết 2 PT: Ba(OH)2 + (NH4)2SO4 BaSO4  + NH4OH t 0 Sau đó : NH4OH  NH3 +H2O ) t 0 Cu(OH)2  CuO + H2O (4) 0.25đ t 0 BaSO4  Khụng xảy ra phản ứng. 27,4 Theo (1) ta cú nH = nBa(OH) = nBa = = 0,2 (mol) 0.25đ 2 2 137 1,32. 500 n = 0,05 (mol) 0.25đ (NH 4 )2 SO 4 132. 100
4. n = 2. 500 = 0,0625 (mol) 0.25đ CuSO 4 100 . 160 Ta thấy n > n + n nờn Ba(OH) dư và 2 muối đều phản ứng hết 0.25đ Ba(OH)2 (NH 4 )2 SO 4 CuSO 4 2 Theo (2) ta cú: n = n = n = n = 0,0625 (mol) 0.25đ Ba(OH)2 Cu(OH)2 BaSO 4 CuSO 4 Theo (3) ta cú: n = n = n = 0,05 (mol) 0.25đ Ba(OH)2 BaSO 4 (NH 4 )2 SO 4 và n = 2n = 0,05 . 2 = 0,1 (mol) 0.25đ NH 3 (NH 4 )2 SO 4 n dư = 0,2 – (0,05 + 0,0625) = 0,0875 (mol) 0.25đ Ba(OH)2 a) V = V + V = (0,2 + 0,1). 22,4 = 6,72 (l) 0.5đ A(ĐKTC) H 2 NH 3 b) Theo (4) ta cú: n = n = 0,0625 (mol) 0.25đ CuO Cu(OH)2 m = m + m = (0,0625 + 0,05). 233 + 0,0625 . 80 = 31,2125 (g) 0.5đ chất rắn BaSO 4 CuO c) dd C chỉ cú dd Ba(OH)2 dư mddC = mBa + mdd hỗn hợp ban đầu – m – m – m – m 0.25đ BaSO4  Cu(OH)2  H 2  NH 3  mddC = 27,4 + 500 – 0,1125 . 233 – 0,0625 . 98 – 0,2 . 2 – 0,1 . 17 = 492,96 (g) 0.25đ 0,0875.171 C%ddBa(OH) dư = .100% = 3,035% ( làm tròn thành 3,04%) 0.25đ 2 492,96 Cõu 6 Vỡ khi phản ứng với HNO 3 và H2SO4 húa trị của R trong cỏc muối tạo thành cú (3,5) thể khỏc nhau. Gọi x, y lần lượt là húa trị của R trong muối sun fat và muối nitrat 0,5 ( x,y  N * ) Cỏc PTHH xảy ra: 2R + x H2SO4 R2(SO4)x + x H2. (1) a ax a 0,5 2 2 3R +4 y HNO 3R(NO ) + yNO+ 2yH O (2) 3 3 y 2 0,5 ay a a 3 Gọi a là số mol R tham gia phản ứng (1) và (2)( a >0) ax ay 2y Theo bài ra : nH2 = nNO , hay : = x = 0,5 2 3 3 a Mặt khỏc : (2R+ 96x ) = 0,6281. a(R +62 y) R + 48x = 0,6281R+38,9422y 0,25 2 0,3719 R = 38,9422y – 48x 0,25 2y 2y Thay x = vào ta cú : 0,3719 R = 38,9422y – 48. 0,3719 R= 6,9422 y 3 3 0,5 R=18,67 y ( xột thấy y= 3, R = 56 thỏa món với kim loại Fe) Vậy R là Fe ( x= 2) 0,5 Lưu ý: - HS làm cỏch khỏc đỳng vẫn cho điểm tối đa - Khụng chấp nhận kết quả khi sai bản chất hoỏ học.