Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 4 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Đề số 4 (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC Môn : Hóa học - lớp 9 ĐỀ SỐ 4 Thời gian làm bài 120 phút Câu 1: Cho các chất sau: SiO2; CaO; CaCO3; Al2O3; Fe2O3; Fe3O4 a. Chất nào tan được trong nước? Trong dung dịch kiềm? Trong dung dịch axít? b. Trong các chất trên chất nào tồn tại trong tự nhiên và tồn tại ở dạng khoáng chất nào? Nêu ứng dụng quan trọng của khoáng chất đó? Câu 2. a. Trong phòng thí nghiệm có 4 lọ hoá chất bị mất nhãn đựng các dung dịch Na2CO3; Na2SO4; H2SO4 và MgSO4. Chỉ dùng duy nhất một thuốc thử hãy nêu phương pháp hóa học nhận biết 4 lọ dựng các dung dịch trên. b. Trình bày phương pháp hoá học để tách được từng oxít ra khỏi hỗn hợp gồm CuO; Al2O3 và Fe2O3. Câu 3. A và B là hai dung dịch H2SO4 khác nhau về nồng độ % . a. Khi trộn A và B theo tỷ lệ khối lượng là 7: 3 thì thu được dung dịch C có nồng độ là 29%. Tính nồng độ % của A và B biết rằng nồng độ % của B lớn gấp 2,5 lần nồng độ % của A. b. Lấy 50ml dung dịch C có khối lượng riêng 1,27g/cm 3 cho tác dụng với 200ml dung dịch BaCl2 1M. Lọc và tách kết tủa rồi tính nồng độ mol của HCl có trong dung dịch nước lọc (Biết rằng thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) Câu 4. Dùng V lít khí CO khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu được kim loại và hỗn hợp khí X. Tỷ khối của X so với H 2 là 19. Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa. a. Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó. b. Tính giá trị của V và thể tích của SO2 (đktc) tạo ra khi cho lượng kim loại thu được ở trên tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư. (Cho Na = 23; C = 12; O = 16; H = 1; S = 32; Ca = 40; Cl = 35,5; N = 14; Cu = 64; Zn = 65,Ba = 137; Fe = 56
2. HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung Điểm a. - Chất có khả năng tan trong nước là: CaO 0,25 - Các chất tan trong dd kiềm: SiO2 ,Al2O3 0,25 và CaO có khả năng tan trong dd kiềm do PƯ giữa CaO với H2O 0,25 - Các chất tan trong dd axít là: CaO; CaCO3; Al2O3; Fe2O3; Fe3O4 0,25 b. b. Tất cả các chất (Trừ CaO) đều tồn tại trong tự nhiên ở dạng các khoáng Câu 1 chất: 2,0 đ - CaCO3 đá vôi, đá hoa thường dùng để nung vôi 0,2 - SiO2 ở dạng cát dùng trong công nghiệp xây dựng, chế biến thuỷ tinh 0,2 - Al2O3 có trong quặng bôxít dùng để luyện nhôm. 0,2 - Fe2O3 có trong quặng hematit dùng để luyện gang. 0,2 - Fe3O4 có ở quặng manhetit dùng để luyện gang. 0,2 Nếu Hs không nêu được ứng dụng của các khoáng chất thì trừ 1/2 số điểm của ý đó a. Lấy mỗi lọ một ít mẫu thử bỏ vào 4 ống nghiệm - Nhỏ dd HCl vào các mẩu thử, mẩu xuất hiện bọt khí là Na2CO3, nhận biết được lọ Na2CO3. PTPư Na2CO3 + 2 HCl 2NaCl + CO2 + H2O 0,5 - Dùng Na2CO3 vừa tìm được nhỏ vào các mẩu thử còn lại. 1,0 Câu 2 Lọ có bọt khí xuất hiện là H2SO4 . Lọ có kết tủa màu trắng là MgSO4 . Lọ 3,0đ không có hiện tượng gì Na2SO4 - PTPư. Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O Na2CO3 + MgSO4 Na2SO4 + MgCO3 Hs có thể nhận biết H2SO4 trước hoặc MgSO4 trước sau đó tiếp tục nhận biết các lọ khác. Nếu đúng vẫn cho điểm tối đa
3. b. Cho hỗn hợp vào trong dd NaOH dư. Chỉ có Al2O3 phản ứng. 0,5 Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O. Lọc lấy chất rắn không tan là CuO, Fe2O3 và dung dịch nước lọc A. Nung nóng chất rắn rồi khử bằng cách cho luồng khí H2 ( hoặc CO) dư đi qua. Thì thu được hỗn hợp chất rắn gồm 2 kim loại Cu, Fe. t 0 CuO + H2  Cu + H2O. t 0 Fe2O3 + 3H2  2 Fe + 3 H2O. - Hoà tan hỗn hợp kim loai bằng dd axit HCl ( dư) . Xảy ra phản ứng: Fe + 2 HCl FeCl2 + H2. Cu không phản ứng. Lọc lấy Cu và dung dịch nước lọc B. Nung Cu trong không khí ở nhiệt độ cao ta được CuO. PtPư t 0 2Cu + O2  2CuO. - Lấy dd B thu được cho tác dung với dd NaOH dư. Thu được kết tủa Fe(OH)2 FeCl2 + 2 NaOH Fe(OH)2 + 2 NaCl. 0,5 Lọc lấy kết tủa Fe(OH)2 và nung trong không khí ở nhiệt độ cao ta thu được Fe2O3 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 ; t0 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O - Thổi từ từ đến dư khí CO2 ( hoặc nhỏ từ từ dd HCl vào vừa đủ) vào dung dịch A thu được kết Al(OH)3 . Lọc kết tủa và nung ở nhiệt độ cao thu được Al2O3. NaAlO2 + CO2 + 2 H2O Al(OH)3 + NaHCO3 0,5 t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O. Hs có thể làm cách khác nếu đúng cho đủ số điểm. Câu 3 a. Gọi x là nồng độ % của A; y là nồng độ % của B ta có: y = 2,5.x (1) 0,5 2,0 đ Trộn A và B theo tỷ lệ khối lượng 7: 3 nên: Lượng H2SO4 trong 7g ddA là: 0,07x (g) ’’ ’’ 3g ddB là: 0,03y (g) Theo bài ra ta có: 0,07x + 0,03y = 2,9 (2) 0,5 Từ (1) và (2) giải ra: x = 20%; y = 50% Hs có thể làm cách khác nếu đúng cho đủ số điểm.
4. 29(1,27.50) 0,25 b. Số mol H SO có trong 50ml ddC là: 0,188(mol) 2 4 100.98 1.200 Số mol BaCl : 0,2(mol) , V = 200 + 50 = 250 (ml) 0,25 2 1000 dd H2SO4 + BaCl2 BaSO4  + 2HCl 0,25 Trước phản ứng: 0,188 0,2 Sau phản ứng: 0 0,012 0,188 . 2 0,188.2.1000 Vậy C 1,504M 0,25 M HCl 0,25 Câu 4 Đặt công thức của oxit kim loại là: AxOy có số mol là a 1,0 t 0 3,0 đ Các PTHH: AxOy + yCO  x A + yCO2 (k) (1) a mol ay mol ay mol CO2 (k) + Ca(OH)2(dd) CaCO3 (r) + H2O(l) (2) Có thể: CaCO3(r) + CO2 (k) + H2O(l) Ca(HCO3)2 (3) nCa(OH)2 = 2,5 . 0,025 = 0,0625 (mol); nCaCO3 = 5/100 = 0,05 (mol) Bài toán phải xét 2 trường hợp: 1.TH1: Ca(OH)2 dư phản ứng (3) không xảy ra Từ (2): nCO2 = n CaCO3 = 0,05 mol n CO2 = ay = 0,05 mol. 0,25 Ta có pt: (xMA + 16y) . a = 4 . Thay ay = 0,05 vào. Ta được xa.MA = 3,2 . xa.MA / ay = 3,2 / 0,05. xMA / y = 64. MA = 32. 2y/x. Thoả mãn khi 2y/x = 2 , MA = 64 Vậy A là Cu. Từ 2y/x = 2 x/y = 1/1 . Chọn x= y = 1. Công thức oxit là CuO. Đặt n CO dư trong hh khí X là t ta có phương trình tỉ khối (28t + 44 . 0,05) / ( t + 0,05) . 2 = 19 t= 0,03 mol giá trị của VCO ban đầu = (0,03 + 0,05) . 22,4 = 1,792 (lít). 0,25 PTHH khi cho Cu vào dd H2SO4 đặc, nóng to Cu(r) + H2SO4 đn (dd) ¾¾¾¾¾® CuSO4 (dd) + SO2 (k) + 2 H2O(l) (4) 0,25 Từ (1): n Cu = n CO2 = 0,05 mol. Theo (4): n SO2 = 0,05 mol V SO =2 0,05 . 22,4 = 1,12 (lít) 2. TH2: CO2 dư phản ứng (3) có xảy ra Từ (2): n CO2 = n CaCO3 = n Ca(OH)2 = 0,0625 mol 0,5 Bài ra cho: n CaCO3 chỉ còn 0,05 mol chứng tỏ n CaCO3 bị hoà tan ở (3) là: 0,0625 - 0,05 = 0,0125 (mol) Từ (3): n CO2 = n CaCO3 bị hoà tan = 0,0125 mol Tổng n CO2 = 0,0625 + 0,0125 = 0,075 (mol) n CO2 = ay = 0,075 Ta có pt: (xMA + 16y) . a = 4 . Thay ay = 0,075 vào. Ta được xa.MA = 2,8 . xa.MA / ay = 2,8 / 0,075 0,25 MA = (56/3). (2y/x). Thoả mãn khi 2y/x = 3 , MA = 56 là Fe. 2y/3x = 3 x/y = 2/3. Chọn x= 2, y = 3. Công thức oxit là Fe2O3.
5. Tương tự TH 1 ta có phương trình tỷ khối: (28t + 44 . 0,075) / ( t + 0,075) . 2 = 19 . Giải ra ta được t = 0,045 V = (0,075 + 0,045) . 22,4 = 2,688 (lít) 0,25 PTHH khi cho Fe vào dd H2SO4 đn: to 2Fe(r) + 6 H2SO4 đn (dd) ¾¾¾¾¾® Fe2(SO4)3 (dd) + 3 SO2 (k) + 6 H2O(l)(5) nFe = 0,025 . 2 = 0,05 (mol) n SO2 = 0,075 mol V SO =2 0,075 . 22,4 = 1,68 (lít) Hs có thể làm cách khác nếu đúng cho đủ số điểm. 0,25