Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 20 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 20 (Có đáp án)

1. PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 ĐỀ SỐ 20 Mụn: Húa học Thời gian làm bài: 150 phỳt Cõu 1: (5,0 điểm) 1. Nờu hiện tượng và viết PTHH xảy ra khi: a/ Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch NaHSO3. b/ Nhỏ dung dịch H2SO4 đặc vào cốc đựng đường Saccarozơ. c/ Ngõm một đinh sắt sạch vào dung dịch ZnSO4. d Sục khớ CO2 từ từ vào dung dịch nước vụi trong. e/ Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2. 2. Cho luồng khớ CO dư đi qua hỗn hợp chứa: Na, CuO, Fe 2O3, Al2O3 nung núng thu được chất rắn A. Cho A vào nước dư thu được dung dịch B và chất rắn D. Sục khớ CO 2 dư vào dung dịch B thu được kết tủa E. Cho D vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thấy D tan một phần. Xỏc định cỏc chất trong A, B, D, E và viết cỏc phương trỡnh húa học xảy ra? Biết cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn. Cõu II: (5,0 điểm) 1. Chỉ được dựng thờm một húa chất, hóy trỡnh bày phương phỏp hoỏ học nhận biết 5 dung dịch chứa trong 5 lọ riờng biệt bị mất nhón: Al 2(SO4)3, CuSO4, FeSO4, MgSO4, H2SO4. Viết PTHH xảy ra (nếu cú)? 2. Bằng phương phỏp húa học hóy tỏch riờng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp rắn gồm: ZnCl2, FeCl3, CuCl2. Viết cỏc PTHH xảy ra? Cõu III: (2,0 điểm) Viết cỏc phương trỡnh húa học hoàn thành sơ đồ biến hoỏ sau: (1) (2) (3) (4) (5) (6) CaCO3 ắắắắắđ CaO ắắắắắđ Ca(OH)2 ắắắắắđ Ca(HCO3)2 ắắắắắđ CaCO3 ắắắắắđ CaCl2 ắắắắắđ (7) (8) Ca(NO3)2 ắắắắắđ Ca3(PO4)2 ắắắắắđ Ca(H2PO4)2 Cõu IV: (4,0 điểm) 1. Hóy tớnh toỏn và trỡnh bày cỏch pha chế 500ml dung dịch H 2SO4 0,92M từ dung dịch H2SO4 98% (D = 1,84 g/ml)? 2. Hũa tan 23,35 gam hỗn hợp A gồm: Mg, Al và Cu vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch B, chất rắn D và thấy thoỏt ra 13,44 dm khớ (ở đktc). Nung chất rắn D trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 14 gam chất rắn E. Tớnh thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A? Cõu V: (4,0 điểm) 1. Nung núng 37,92 gam hỗn hợp A gồm FexOy và FeCO 3 đến khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khớ B và 33,6 gam Fe2O3 duy nhất. Cho khớ B hấp thụ hoàn toàn vào 180ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M thu được 11,82 gam kết tủa.
2. a) Viết cỏc PTHH xảy ra? b) Xỏc định cụng thức húa học của FexOy? 2. Để m gam Sắt ngoài khụng khớ, sau một thời gian thu được (m+ 4,8) gam chất rắn A. Cho toàn bộ chất rắn A tỏc dụng với dung dịch H 2SO4 đặc núng, dư thấy thoỏt ra 8,4 lớt khớ SO2 duy nhất (ở đktc). Tớnh m? (Cho: Al= 27; Ba = 137; C = 12; 0= 16; H = 1; Cu= 64; Fe = 56; Mg = 24; S = 32) Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm
3. HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM (Hướng dẫn chấm và biểu điểm gồm 5 trang) Cõu Nội dung Điể m Cõu I a. Cú kết tủa trắng xuất hiện, lượng kết tủa lớn dần đến cực đại. 0,25 1/. Ba(OH)2 + 2NaHSO3 BaSO3 (r) + Na2SO3 + H2O 0,25 3,25đ Ba(OH)2 + Na2SO3 BaSO3 (r) + 2NaOH 0,25 Hoặc: Ba(OH)2 + NaHSO3 BaSO3 (r) + NaOH + H2O b. Màu trắng của đường chuyển sang màu vàng, sau đú chuyển sang màu nõu và cuối cựng thành khối màu đen xốp bị bọt khớ đẩy lờn miệng cốc. 0,5 C12H22O11 + H2SO4 đặc 12C + H2SO4.11H2O C + 2H2SO4 đặc CO2 + 2SO2 + 2H2O 0,25 c. Khụng cú hiện tượng gỡ xảy ra 0,25 d. Dung dịch nước vụi trong bị vẫn đục (xuất hiện kết tủa trắng), kết tủa lớn dần đến cực đại. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 (r) + H2O 0,75 - Nếu khớ CO2 dư thỡ kết tủa tan dần đến hết tạo ra dung dịch trong suốt. CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2 e. Xuất hiện kết tủa keo trắng, kết tủa lớn dần đến cực đại. HCl + H2O + NaAlO2 Al(OH)3 (r) + NaCl 0,75 - Nếu HCl dư thỡ kết tủa tan dần đến hết tạo ra dung dịch trong suốt. 3HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O 2/. -Cỏc PTHH xảy ra: t 0 1,75đ 3CO + Fe2O3  2Fe + 3CO2 t 0 0,25 CO + CuO  Cu + CO2 0,25 Chất rắn A gồm: Na; Al2O3, Fe và Cu 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 0,25 2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O -Do chất rắn D tan một phần trong dung dịch Ba(OH)2 dư nờn chất rắn D 0,25 chứa Fe, Cu và Al2O3 Dung dịch B chỉ chứa NaAlO2 0,25 CO2 + NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 (r) + NaHCO3 0,25 Kết tủa E là Al(OH)3. 0,25 Ba(OH)2 + Al2O3 Ba(AlO2)2 + H2O Cõu II 1. - Trớch mẫu thử và đỏnh số thứ tự. 2,0đ - Nhỏ dung dịch KOH lần lượt vào 5 ống nghiệm đựng sẵn 5 dung dich đú cho đến dư: + Dung dịch nào phản ứng tạo kết tủa keo trắng, sau đú kết tủa tan trong 0,25 dung dịch KOH dư, đú là dung dịch Al2(SO4)3 6KOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 (r) + 3K2SO4 Keo trắng KOH + Al(OH)3 KAlO2 + 2H2O 0,25 + Dung dịch nào phản ứng tạo kết tủa trắng nhưng khụng tan trong dung dịch KOH dư, đú là dung dịch MgSO4 0,25 2KOH + MgSO4 Mg(OH)2 (r) + K2SO4
4. Trắng 0,25 + Dung dịch nào phản ứng tạo kết tủa trắng xanh sau đú húa nõu đỏ trong khụng khớ, đú là dung dịch FeSO4 2KOH + FeSO4 Fe(OH)2 (r) + K2SO4 0,25 Trắng xanh 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (r) 0,25 Nõu đỏ + Dung dịch nào phản ứng tạo kết tủa xanh lơ nhưng khụng húa nõu đỏ trong khụng khớ, đú là dung dịch CuSO4 2KOH + CuSO4 Cu(OH)2 (r) + K2SO4 0,25 Xanh lơ + Dung dịch cũn lại khụng tạo kết tủa, đú là dung dịch H2SO4 2KOH + H2SO4 K2SO4 + 2H2O 0,25 2. -Cho hỗn hợp chất rắn đú vào dung dịch NaOH dư: (3,0đ) ZnCl2 + 2NaOH Zn(OH)2 (r) + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 (r) + 3NaCl 0,25 CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 (r) + 2NaCl Zn(OH)2 + 2NaOH Na2ZnO2 + 2H2O Lọc lấy chất rắn thu được hỗn hợp Fe(OH)3 và Cu(OH)2. 0,25 -Sục khớ CO2 dư vào dung dịch nước lọc thu được ở trờn. CO2 + NaOH NaHCO3 2CO2 + Na2ZnO2 + 2H2O Zn(OH)2 (r) + 2NaHCO3 0,25 Lọc lấy kết tủa nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi ta thu được ZnO. t 0 Zn(OH)2  ZnO + H2O 0,25 Dẫn khớ CO nung núng dư đi qua ZnO thu được ở trờn đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, ta thu được Zn. t 0 CO + ZnO  Zn + CO2 0,25 -Nung hỗn hợp: Fe(OH)3, Cu(OH)2 ở trờn trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi. t 0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O 0 Cu(OH) t CuO + H O 2 2 0,25 Dẫn khớ H2 nung núng dư đi qua hỗn hợp chất rắn thu được ở trờn: t 0 H2 + CuO  Cu + H2O t 0 3H2 + Fe2O3  2Fe + 3H2O 0,25 Cho hỗn hợp chất rắn thu được vào dung dịch HCl dư: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Lọc lấy chất rắn khụng tan, sấy khụ ta thu được Cu. 0,25 Cho dung dịch nước lọc thu được ở trờn vào dung dịch KOH dư: HCl + KOH KCl + H2O 0,25 FeCl2 + 2KOH Fe(OH)2 (r) + 2KCl Lọc lấy kết tủa nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi. 0,25 t 0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O Dẫn khớ CO nung núng dư đi qua chất rắn thu được ở trờn đến khi phản ứng 0,25 xảy ra hoàn toàn, ta thu được Fe.
5. t 0 3CO + Fe2O3  2Fe + 3CO2 0,25 Cõu III t 0 2,0đ (1) CaCO3  CaO + CO2 (2) CaO + H2O Ca(OH)2 Mỗi (3) Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 PT (4) Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2CaCO3 + 2H2O được (5) CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O 0,25 (6) CaCl2 + 2AgNO3 2AgCl (r) + Ca(NO3)2 (7) 3Ca(NO3)2 + 2K3PO4 Ca3(PO4)2 (r) + 6KNO3 (8) Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 3Ca(H2PO4)2 Cõu IV *Tớnh toỏn: 1. - Khối lượng H2SO4 cú trong dung dịch: 1,5đ 500.0,92.98 0,25 m 45,08 (gam) H2SO4 1000 -Thể tớch dung dịch H2SO4 98% (D= 1,84 g/ml) cần lấy: 45,08 V 25 (ml) 0,25 ddH2SO4 98%.1,84 *Cỏch pha chế: Đong lấy 475ml nước cất cho vào cốc thủy tinh chia vạch dung tớch 1lớt, đong lấy 25ml dung dịch H2SO4 98% (D= 1,84 g/ml) cho từ từ vào cốc trờn rồi khuấy nhẹ, sau đú thờm rất từ từ nước cất vào cho đủ 500ml. Ta được 1,0 500ml dung dịch H2SO4 0,92M 2. -Gọi số mol của Mg, Al, Cu trong 23,35 gam hỗn hợp A lần lượt là a, b, c mol. 2,5đ mhh A = 24a + 27b + 64c = 23,35 (gam) (*) 0,25 -Cỏc PTHH xảy ra: 0,25 Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) 1 mol 1 mol a mol a mol 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (2) 0,25 2 mol 3 mol b mol 1,5b mol 13,44 0,25 -Từ (1) và (2) ta cú: nH a 1,5b = 0,6 (mol) ( ) 2 22,4 0,25 t0 2Cu + O2  2CuO (3) 1 mol 1 mol c mol c mol 80.c = 14 (gam) ( ) 0,25 -Từ (*), ( ) và ( ) ta cú: a = 0,225 mol, b = 0,25 mol, c = 0,175 mol 0,25 - Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A: 0,25 0,225.24 %Mg = .100% 23,13% 23,35 0,25.27 %Al = .100% 28,91% 23,35 0,175.64 0,5 %Cu = .100% 47,96% 23,35 Cõu V a. 1.
6. 2,5đ 33,6 - Số mol Fe2O3: n 0,21 (mol) Fe2O3 160 180.0,5 0,25 - Số mol Ba(OH)2: n 0,09 (mol) Ba(OH )2 1000 - Cỏc PTHH xảy ra: t0 2FexOy + (1,5x - y)O2  xFe2O3 (1) 0,25 t0 4FeCO3 + O2  2Fe2O3 + 4CO2 (2) Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 (r) + H2O (3) 0,25 BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 (4) 11,82 - Số mol BaCO3: n 0,06 (mol) BaCO3 197 0,25 n 0,06 n 0,09 b. Ta thấy BaCO3 (mol) < Ba(OH )2 (mol) Cú 2 trường hợp xảy ra: * Trường hợp 1: Ba(OH)2 dư, (4) khụng xảy ra. n n n 0,25 - Từ (2) và (3) ta cú: FeCO3 = CO2 = BaCO3 = 0,06 (mol) - Ta cú: nFe (trong oxit ban đầu) = 2.0,21 - 0,06 = 0,36 (mol) mO (trong oxit ban đầu) = 37,92 - 0,06.116 - 0,36.56 = 10,8 (gam) nO (trong oxit ban đầu) = 10,8 : 16 = 0,675 (mol) x 0,36 8 0,25 - Ta cú: (loại) y 0,675 15 * Trường hợp 2: CO2 cũn dư, BaCO3 bị hũa tan 1 phần theo (4). - Theo (3) ta cú: n = n = 0,09 (mol) CO2 BaCO3 0,25 n n - Theo (4) ta cú: CO2 = BaCO3 = 0,09 – 0,06 = 0,03 (mol) n n - Từ (2), (3) và (4) ta cú: FeCO3 = CO2 = 0,09 + 0,03 = 0,12 (mol) 0,25 - Ta cú: nFe (trong oxit ban đầu) = 2.0,21 - 0,12 = 0,3 (mol) mO (trong oxit ban đầu) = 37,92 - 0,12.116 - 0,3.56 = 7,2 (gam) 0,25 nO (trong oxit ban đầu) = 7,2 : 16 = 0,45 (mol) x 0,3 2 0,25 - Ta cú: Cụng thức húa học của oxit sắt là Fe O . y 0,45 3 2 3 2. 8,4 - Số mol SO2: nSO 0,375 (mol) 1,5đ 2 22,4 - Gọi cụng thức tổng tổng quỏt chung của chất rắn A là FexOy. 0,25 - Cỏc PTHH xảy ra: t0 2xFe + yO2  2FexOy (1) t0 0,25 2FexOy + (6x-2y)H2SO4  xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2 + (6x-2y)H2O (2) 1 1 m m - Từ (1) và (2) ta thấy: n n . (mol) Fe2 (SO4 )3 2 Fe 2 56 112 0,25 3.m nS(trong muối) = 3.n (mol) Fe2 (SO4 )3 112 - Từ (2) ta thấy: 3.m n n = n + nS(trong muối) = 0,375 + H2O H2SO4 S (trongSO2 ) 112 0,25 - Áp dụng ĐLBTKL cho (2) ta cú: m m m m mA + H2SO4 = Fe2 (SO4 )3 + SO2 + H2O 0,25
7. 3.m m 3.m m + 4,8 + 98. (0,375 + ) = 400. + 0,375.64 + 18. (0,375 + ) 112 112 112 0,25 m ≈ 25,2 (gam) Lưu ý: - HS làm cỏch khỏc đỳng, chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa. - Cứ 2PTHH viết đỳng nhưng cõn bằng sai hoặc thiếu điều kiện thỡ trừ 0,25 điểm.