Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Phòng Giáo dục và đào tạo Phù Ninh

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Phòng Giáo dục và đào tạo Phù Ninh

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014 - 2015 Môn: Hóa học Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (3,0 điểm): Thực hiện dãy biến hóa sau: Fe → FeCl2 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → Fe2O3 →FeCl3 → FeCl2 Câu 2 (4,0 điểm): a) Dùng một kim loại để nhận biết các lọ dung dịch sau: FeCl 2, FeCl3, AlCl3, NH4Cl, BaCl2? b) Có hỗn hợp bột gồm Fe 2O3 và Al2O3. Làm thế nào để tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp. Câu 3 (3,0 điểm): Để hòa tan hoàn toàn 5,1 gam oxit kim loại có hóa trị III cần phải dùng 43,8 gam dung dịch HCl 25%. Xác định oxit kim loại đó. Câu 4 (6,0 điểm): Chia 46 gam hỗn hợp A gồm Al, Fe, Cu thành hai phần bằng nhau. Phần I: Hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 11,2 lít khí H2 (đktc). Phần II: Tác dụng vừa đủ với 15,68 lít khí Cl2 (đktc). 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Tính khối lượng và thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A. Câu 5 (4,0 điểm): Trộn 100ml dung dịch Na2SO4 0,5M với 100ml dung dịch CaCl 2 0,4M thì thu được một lượng kết tủa đúng bằng lượng kết tủa thu được khi trộn 100ml dung dịch Na2SO4 đã cho ở trên với 100ml dung dịch BaCl2. 1. Tính khối lượng kết tủa thu được. 2. Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng đầu tiên. (Biết: Al = 27, Cu = 64, Fe = 56, Ba = 137, Ca = 40, H = 1, Cl = 35,5, O = 16, S = 32) Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
2. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÙ NINH HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015 Môn: Hóa học Cầu 1. (3,0 điểm) Thực hiện dãy chuyển hóa 0,5 điểm - Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 - FeCl2 + 2 NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl 0,5 điểm - 4Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O → 4Fe(OH)3 0,5 điểm o t 0,5 điểm - 2Fe(OH)2 → Fe2O3 - Fe2O3 + 6 HCl → 2FeCl3 + 3H2O 0,5 điểm - 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 0,5 điểm Cầu 2. (4,0 điểm) a.(2,0đ) Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử - Cho kim loại Bari vào các mẫu thử trên, đầu tiên xảy ra phản ứng: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 0,5 điểm - Mẫu nào cho kết tủa trắng xanh là FeCl2 Ba(OH)2 + FeCl2 → Fe(OH)2 + 2 BaCl2 0,25 điểm - Mẫu nào cho kết tủa nâu đỏ là FeCl3 3Ba(OH)2 + 2FeCl3 → 2Fe(OH)3 ↓ + 3BaCl2 0,25 điểm - Mẫu cho kết tủa keo trắng là ALCl3 3Ba(OH)2 + 2AlCl3 → 3Al(OH)3↓ + 3BaCl2 0,25 điểm - Mẫu có khí mùi khai bay ra là NH4Cl Ba(OH)2 + 2NH4Cl →BaCl2 + 2NH3 ↑ + 2H2O 0, 25 điểm - Mẫu còn lại là BaCl2 0,5 điểm b.(2,0đ) - Cho hỗn hợp trên phản ứng với dung dịch NaOH dư thì Al2O3 bị 0,25 điểm hòa tan thành dung dịch NaAlO2. Còn Fe2O3 không tan. 0,25 điểm Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O 0,25 điểm - Lọc lấy phần không tan Fe2O3, lấy phần nước lọc cho phản ứng với CO2 ta được kết tủa Al(OH)3. 0,25 điểm 2NaAlO2 + 2CO2 + 4H2O → 2Al(OH)3↓ + 2NaHCO3 0, 25 điểm - Lọc lấy kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao ta thu được Al2O3 0,25 điểm to 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O 0,5 điểm Câu 3. (3,0 điểm) - Khối lượng HCl: m = 25 . 43,8/ 100 = 10,95 (g) 0,5 điểm - Số mol HCl: n = 10,95/ 36,5 = 0,3 (mol) 0,5 điểm Gọi oxit kim loại có hóa trị III : M2O3 0,5 điểm M2O3 + 6HCl → 2MCl3 + 3H2O 1 6 2 3 0,5 điểm 0,05 0,3 - m M2O3 = n .M 5,1 = 0,05. (2M + 48) 0,5 điểm M = 27 , vậy kim loại: Al - Công thức oxit: Al2O3 0,5 điểm
3. Câu 4. (6,0 điểm) 1. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (1) 0,5 điểm 2 6 2 3 x 1,5x 0,5 điểm Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2) 1 2 1 1 y y Cu + HCl → không xảy ra 0,25 điểm 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 (3) 0,25 điểm 2 3 2 x 1,5x 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (4) 2 3 2 0,25 điểm y 1,5y Cu + Cl2 → CuCl2 (5) 1 1 1 0,25 điểm z z 2. - Số mol H : n H = 11,2/22,4 = 0,5 (mol) 0,25 điểm 2 2 0,25 điểm - Số mol Cl2 : n Cl2 = 15,68/22,4 = 0,7 (mol) Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Al, Fe, Cu có trong ½ hỗn hợp A 0,25 điểm ta có : 27x + 56y + 64z = 1/2m hỗn hợp = 46/2 = 23 (I) 0,25 điểm - Từ (1), (2) và giả thuyết ta có : 1,5x + y = 0,5 (II) 0,25 điểm - Từ (3), (4), (5) và giả thuyết ta có : 1,5x + 1,5y + z = 0,7 (III) 0,25 điểm Giải hệ phương trình (I), (II), (III) ta được : x = 0,2 ; y = 0,2 ; z = 0,1 0,25 điểm m Al = 0,2 . 27 = 5,4 (g) 0,25 điểm m Fe = 0,2 . 56 = 11,2(g) 0,25 điểm m Cu = 0,1 . 64 = 6,4(g) 0,25 điểm Khối lượng của Al,Fe,Cu có trong hỗn hợp A. m Al = 5,4 . 2 = 10,8 (g) 0,25 điểm m Fe = 11,2 . 2 = 22,4(g) 0,25 điểm m Cu = 6,4 . 2 = 12,8(g) 0,25 điểm %m Al =10,8. 100/ 46 = 23,47% 0,25 điểm %m Fe = 22,4 . 100/ 46 = 48,69% 0,25 điểm %m Cu = 100 – (23,47 + 48,69) = 27,84% 0,25 điểm Câu 5. (4,0 điểm) - Số mol dung dịch Na2SO4: n = 0,5 . 0,1 = 0,05 (mol) 0,5 điểm - Số mol của dung dịch CaCl2: n = 0,4 . 0,1 = 0,04 (mol) 0,5 điểm 0,5 điểm PT: Na2SO4 + CaCl2 → CaSO4 + 2NaCl 1 1 1 2 0,04 0,04 0,04 0,08 Ta có tỉ lệ: 0,05/1 > 0,04/1 tính theo số mol của CaCl 0,5 điểm 2 0,5 điểm a. Khối lượng CaSO4: m = 0,04 . 136 = 5,44(g) b. Nồng độ mol của các chất sau phản ứng. 0,5 điểm Vdd sau phản ứng = 0,1 + 0,1 = 0,2 (l) 0,5 điểm CM NaCl = 0,08/ 0,2 = 0,4 (M) 0,5 điểm CM Na2SO4 dư = 0,05- 0,04/0,2 = 0,05 (M)