Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 1 - Năm học 2016-2017

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 1 - Năm học 2016-2017

1. UBND HUYỆN QUAN SƠN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2016 – 2017 Môn: Hóa học (Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian phát đề) (Đề thi gồm 1 trang, 5 câu) Câu 1: Không dùng thêm hoá chất nào khác hãy nhận biết các dung dịch sau: HCl, NaOH, Ba(OH)2, K2CO3, MgSO4. Câu 2: Cho sơ đồ biến hóa sau: (6) (1) (2) (3) (4) (5) CaCO3  CaO  A  B  C  CaCO3 (7) D (8) Hãy tìm các chất ứng với các chữ cái: A, B, C, D. Biết rằng chúng là những chất khác nhau. Viết phương trình phản ứng. Câu 3: 1. Khí CO2 có lẫn khí CO và O2. Hãy trình bày phương pháp để thu được khí CO2 tinh khiết. 2. Có hỗn hợp gồm Al 2O3, SiO2, Fe2O3. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng oxit ra khỏi hỗn hợp. 3. Viết phương trình hóa học xảy ra khi cho Fe dư vào axit H2SO4 đặc, nóng. Câu 4: Có hỗn hợp gồm bột sắt và bột kim loại M có hoá trị n. Nếu hòa tan hết hỗn hợp này trong dung dịch HCl, thu được 7,84 lít khí H2 (đktc). Nếu cho hỗn hợp trên tác dụng với khí Cl2 thì thể tích khí Cl2 cần dùng là 8,4 lít (đktc). Biết tỉ lệ nguyên tử Fe và kim loại M là 1 : 4. a. Tính thể tích khí Cl2 (đktc) đã hóa hợp với kim loại M. b. Xác định hoá trị n của kim loại M. c. Nếu khối lượng kim loại M có trong hỗn hợp là 5,4 gam thì M là kim loại nào? Biết: Fe = 56, H = 1, Cu = 64, O = 16, Cl = 35,5; S = 32, Al = 27.
2. HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2015 – 2016 Môn: Hóa học Câu Nội dung Điểm Trích mỗi lọ dung dịch ra nhiều mẫu thử, đánh số và tiến hành thí nghiệm. Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau, quan sát hiện tượng. Ta có bảng thí 0,25 nghiệm: HCl NaOH Ba(OH)2 K2CO3 MgSO4 HCl  1 CO2 NaOH  Mg(OH)2 Ba(OH)2  (BaCO3)  BaSO4 K2CO3  (CO2)  ( BaCO3)  MgCO3 MgSO4   BaSO4  MgCO3 0,75 Mg(OH)2 (Mg(OH)2 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => HCl Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1  => NaOH  Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 => Ba(OH)2 0,5 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2  và 1  => K2CO3 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3  => MgSO4 Các PTHH: 1,0 2HCl (dd) + K2CO3 (dd) 2KCl (dd) + H2O (l) 2NaOH (dd) + MgSO4 (dd) Na2SO4 (dd) + Mg(OH)2 (r) Ba(OH)2 (dd) + K2CO3 (dd) BaCO3 (r) + KOH (dd) Ba(OH)2 (dd) + MgSO4 (dd) Mg(OH)2 (r) + BaSO4 (r) K2CO3 (dd) + MgSO4 (dd) MgCO3 (r) + K2SO4 (dd) A: Ca(OH)2 B: CaCl2 C: Ca(NO3)2 D: Ca(HCO3)2 Mỗi to chất (1) CaCO  CaO + CO 3 2 0,25đ (2) CaO + H2O Ca(OH)2 (3) Ca(OH) + 2 HCl CaCl + 2 H O 2 2 2 Mỗi (4) CaCl + 2 AgNO Ca(NO ) + 2 AgCl 2 3 3 2 PTHH (5) CaCO + CO + H O Ca(HCO ) 3 2 2 3 2 0,25đ (6) Ca(HCO3)2 + 2 HNO3 Ca(NO3)2 + 2 H2O + 2CO2 (7) Ca(NO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2 NaNO3 (8) CaCO + 2HCl CaCl + CO + H O 2 3 2 2 2 to 0,25 2Fe + 6H SO  Fe (SO ) + 3SO + 6H O 2 4 đ 2 4 3 2 2 0,25 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
3. - Dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch Ca(OH)2 dư. CO2 bị hấp thụ hết, còn CO và O2 thoát ra ngoài. 0,25 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,25 - Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được khí CO thoát ra. 0,25 2 0,25 to CaCO3  CaO + CO2 3 Hòa tan hỗn hợp trong axit HCl dư thu được dung dịch A gồm AlCl3 và FeCl3. Lọc lấy chất rắn không tan tách được SiO2. 0,25 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O 0,25 Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 +3 H2O 0,25 Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa Fe(OH)3 dụng dịch C gồm NaAlO2, NaCl, NaOH dư. 0,25 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl 0,25 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl 0,25 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 0,25 Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được Fe2O3. 0,25 to 0,25 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Sục khí CO2 dư vào dung dịch C. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được Al2O3. 0,25 NaOH + CO2 NaHCO3 NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3 0,25 to 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O 0,25 nH2 = 17.92/22.4 =0.8 mol 0,25 n SO2 = 24.64/ 22.4 = 1.1 mol 0,25 PTHH Fe + 2 H2SO4 FeSO4 + H2 (1) 0,25 2Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2) 0,25 4 2Fe + 6 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6 H2O + 3SO2 (3) 0,25 2Al + 6 H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 (4) 0,25 Cu + 2 H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2 (5) 0,25 Gọi x,y,z là số mol của Fe, Al, Cu Từ 1,2,3,4,5 ta có hệ PT 0,25 56x + 27 y + 64z = 34.8 3x/2 + 3y/2 + z = 1.1 x + 3y/2 = 0.8 Giải hệ PT ta được : x= 0.2 ; y = 0.4 , z = 0.2 0,25 mFe = 0.2 x 56 = 11.2 0,25 mAl = 0.4x27 = 10.8 0,25 m Cu =0.2 x64 =12.8 0,25 148.20 0,25 nCa(OH)2 = = 0,4 mol 100.74
4. 30 0,25 nCaCO3 = = 0,3 mol 100 Ta thấy nCaCO3 Xét 2 trường hợp TH1: CO2 hết, Ca(OH)2 dư 0,25 nCO2 = nCaCO3 = 0,3 mol 0,25 VCO2 = 0,3. 22,4 = 6,72 lít 0,25 Mdd sau pư = 0,3.44 + 148 – 30 = 131,2 g Trong dd sau pư có: Ca(OH)2 dư 0,4-0,3 = 0,1 mol 0,1.74.100 C% Ca(OH)2 = = 5,64 % 0,25 131,2 TH2: CO2 dư không hoàn toàn, Ca(OH)2 hết Gọi x,y là số mol Ca(OH)2 tạo muối trung hòa và muối axit CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) 0,25 x x x 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2) 0,25 2y y y Theo (1) và (2) ta có x + y = 0,4 mà x = 0,3 => y = 0,1 mol 0,25 Vậy VCO2 = (0,3 + 2.0,1) .22,4 = 11.2 lít 0,25 Mdd sau pư = 0,5.44 + 148 – 30 = 140g 0,25 Dd sau pư có:0,1 mol Ca(HCO3)2 0,1.162.100 C% Ca(HCO3)2 = =11,57 % 0,25 140 Đặt x là số mol Fe có trong hỗn hợp thì số mol kim loại M là 4x 0,25 a. 2 M + 2nHCl 2MCln + nH2 (1) 0,25 4x mol 2nx mol Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) 0,25 x mol x mol 2M + n Cl2 2MCln (3) 0,25 4x mol 2nx mol 0,25 2Fe + 3 Cl2 2FeCl3 (4) 3 x mol x mol 2 7,84 n = 2nx + x = = 0,35 mol 0,25 H2 22,4 3x 8,4 n = + 2nx = = 0,375 mol 0,25 Cl2 2 22,4 5 Từ hai phương trình đại số trên ta có : 2nx = 0,3 0,25 Thể tích khí clo đã hoá hợp với M ở (3) là 22,4 0,3 = 6,72 lít 0,25 b. Hóa trị của kim loại M: Thay giá trị 2nx = 0,3 vào một trong hai phương trình trên, ta có x = 0,05 0,25 Thay giá trị x = 0,05 vào phương trình 2nx = 0,3 , ta có giá trị n = 3. 0,25 Vậy M là kim loại có hóa trị III 0,25 0,25 c. Số mol kim loại M có trong hỗn hợp: nM = 4x = 4 0,05 = 0,2 mol 5,4 Khối lượng mol kim loại M là: = 27 (gam/mol) 0,25 0,2 Nguyên tử khối của M là 27 đvC. Vậy M là Al 0,25 Học sinh thực hiện theo cách khác, kết quả đúng cũng được tính điểm.