Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2020-2021 (Kèm hướng dẫn chấm)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2020-2021 (Kèm hướng dẫn chấm)

1. PHỊNG GD&ĐT THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2020 – 2021, mơn Hĩa học Thời gian: 150 phút (Khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi: 25/11/2020 (Đề thi cĩ 02 trang; Học sinh khơng sử dụng Bảng hệ thống tuần hồn; Người coi thi khơng giải thích gì thêm) Câu I: (3 điểm) 1. Điền cơng thức hĩa học thích hợp vào chỗ dấu hỏi (?) và hồn thành các phương trình phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu cĩ): 1) Cu + ?  CuSO4 + ? + ? 5) NaCl + ?  NaOH + ? + ? 2) Ca(OH)2 + ?  CaCO3 + ? + ? 6) NH4HSO3 + ?  CaSO3 + ? + ? 3) Fe + ?  FeSO4 7) H2SO4 + ?  Fe2(SO4)3 + ? 4) Ca(HCO3)2 + ?  CaCl2 + ? + ? 8) ?  CaO + H2O + ? 2. Một hỗn hợp gồm Al 2O3, Al, Fe, Fe2O3, Cu. Bằng phương pháp hố học hãy tách hồn tồn các chất ra khỏi hỗn hợp trên mà khơng thay đổi khối lượng. Câu II: (3 điểm) Cho hỗn hợp X dạng bột gồm Al, Fe, Cu. Hịa tan 23,4 gam X vào dung dịch H 2SO4 đặc, nĩng, dư thu được 0,675 mol SO 2 (là sản phẩm khử duy nhất). Cho 23,4 gam X vào bình chứa 850 ml dung dịch H2SO4 lỗng 1M (dư) sau khi phản ứng hồn tồn thu được khí Y, dẫn tồn bộ khí Y vào ống đựng bột CuO đun nĩng, thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm 7,2 gam so với ban đầu. Số mol Al, Fe, Cu trong hỗn hợp X lần lượt là : Câu III: (3 điểm) Khơng dùng thêm thuốc thử trình bày cách nhận biết các dung dịch khơng màu chứa trong các bình bị mất nhãn sau: Ba(HCO 3)2, K2CO3, K2SO4, KHSO3, KHSO4. Viết phương trình hĩa học (nếu cĩ). Câu IV: (3 điểm) Hỗn hợp X gồm SO 2 và O2 cĩ tỉ khối so với H 2 bằng 28. Nung nĩng hỗn hợp X một thời gian (cĩ xúc tác V2O5) thu được hỗn hợp Y cĩ tỉ khối so với X bằng 16/13. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp SO3 là? Câu V: (3 điểm) Trộn hai dung dịch AgNO3 1M và Fe(NO3)3 1M theo tỉ lệ thể tích là 1 : 1 thu được dung dịch X. Cho m gam bột Zn vào 200 ml dung dịch X, phản ứng kết thúc thu được 10,8 gam kết tủa. Giá trị của m là? Câu VI: (3 điểm) Một hỗn hợp A gồm R 2CO3, RHCO3 và RCl (R là kim loại kiềm). Cho 43,71 gam A tác dụng hết với V ml (dư) dd HCl 10,52% (d = 1,05 g/ml) thu được dd B và 17,6 gam khí C. Chia B thành hai phần bằng nhau. - Phần một tác dụng vừa đủ 125 ml dung dịch KOH 0,8M, cơ cạn dung dịch thu được m gam muối khan. - Phần hai tác dụng hồn tồn với dung dịch AgNO3 dư thu được 68,88 gam kết tủa.
2. 1. Xác định R. ; 2. Tính % về khối lượng các chất trong A. 3. Tính giá trị của V và m. Câu VII: (2 điểm ) Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, được dung dịch Y; cơ cạn Y thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3. Giá trị của m là? - Hết - HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HĨA HỌC - Cân bằng đúng 0.25/ phương trình. I 0.25đ/ 1 ptt - Tách và tái tạo được 1 chất cho 0.2 điểm 0.2/ chất 6 II Phản ứng của X với H2SO4 đặc (1), chất khử là Al, Fe, Cu; chất oxi hĩa là S 3 trong H2SO4 đặc; sản phẩm khử là SO2. 1 Phản ứng của X với H 2SO4 lỗng (2), chất khử là Fe, Al; chất oxi hĩa là H trong H2SO4 lỗng; sản phẩm khử là H2. Phản ứng của H2 với CuO (3), chất khử là H2, chất oxi hĩa là CuO. Ở (3) khối lượng chất rắn giảm là khối lượng O trong oxit CuO bị tách ra để chuyển vào nước (CuO + H2 Cu + H2O). 7,2 Suy ra : n n 0,45 mol. CuO phản ứng O 16 Theo giả thiết và áp dụng bảo tồn electron cho các phản ứng (1), (2), (3), ta cĩ : (4) 27nAl 56nFe 64nCu 23,4 27n 56n 64n 23,4 (5) 3n 3n 2n 2n 2.0,675 Al Fe Cu Al Fe Cu SO2 3n 3n 2n 1,35 (6) 3n 2n 2n Al Fe Cu Al Fe H2 3nAl 2nFe 0,9 (7) 2n 2n 2.0,45 H2 CuO Thay (7) vào (6), ta được hệ 3 phương trình 3 ẩn là nAl , nFe , nCu . Giải hệ phương trình ta được kết quả nAl 0,2; nFe 0,15; nCu 0,15 . +) Trích mẫu thử. III +) Đun nĩng các mẫu thử nếu: 3 - Cĩ khí bay ra và kết tủa trắng nhận ra Ba(HCO3)2 t o Ba(HCO3)2   BaCO3  + CO2  + H2O - Cĩ bọt khí mùi hắc thốt ra và khơng cĩ kết tủa nhận ra dung dịch KHSO3 t o 2KHSO3   K2SO3 + SO2  + H2O
3. - Khơng cĩ hiện tượng gì là các dung dịch cịn lại. +) Cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào các mẫu thử cịn lại nếu: - Cĩ khí thốt ra và cĩ kết tủa trắng nhận ra KHSO4 Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 BaSO4  + K2SO4 + 2CO2  + 2H2O - Cĩ kết tủa trắng là K2CO3, K2SO4 Ba(HCO3)2 + K2CO3  BaCO3  + 2KHCO3 Ba(HCO3)2 + K2SO4  BaSO4  + 2KHCO3 +) Cho KHSO4 vào 2 mẫu thử K2CO3, K2SO4 nếu: - Cĩ khí thốt ra nhận ra K2CO3 2KHSO4 + K2CO3  2K2SO4 + CO2  + H2O - Khơng cĩ hiện tượng gì là K2SO4. Chọn tổng số mol của SO và O trong hỗn hợp X là 1 mol, ta cĩ : IV 2 2 3 n n 1 SO2 O2 n 0,75 SO2 nSO 64n 32n 2 3 2 SO2 O2 28.2 nO 0,25 nO n n 2 2 SO2 O2 Vậy hiệu suất phản ứng tính theo O2, do SO2 dư. Phản ứng của SO2 với O2 : to , xt 2SO2 + O2  2SO3 Gọi số mol SO2 phản ứng là 2x thì số mol O2 phản ứng là x. Sau phản ứng số mol SO3 tạo ra là 2x, nên số mol khí sau phản ứng giảm so với số mol khí trước phản ứng là x mol. Căn cứ vào số mol khí trước và sau phản ứng, kết hợp với bảo tồn khối lượng và giả thiết, ta cĩ : nX MY 16 mX mY MX .nX MY .nY (*) nY MX 13 nX 1 Mặt khác, ta cĩ : ( ) nY 1 x 0,185 Vậy từ (*) và ( ), ta suy ra : x 0,185 H .100% 75% 0,25 Theo giả thiết, suy ra : n nAgNO 0,1 mol; n 3 nFe(NO ) 0,1 mol. V Ag 3 Fe 3 3 3 Thứ tự tính oxi hĩa : Ag Fe3 Fe2 Vì mkết tủa mAg tạo thành (max) 0,1.108 10,8 gam nên chưa cĩ Fe tạo thành. ● Nếu chỉ cĩ Ag+ phản ứng với Zn, áp dụng bảo tồn electron, ta cĩ : 2n n 0,1 mol n 0,05 mol m 0,05.65 3,25 gam. Zn Ag Zn Zn ● Nếu Ag+ phản ứng hết, sau đĩ Fe3+ phản ứng với Zn để tạo ra Fe2+, áp dụng bảo tồn electron, ta cĩ : 2n n n 0,2 mol n 0,1 mol m 0,1.65 6,5 gam. Zn Ag Fe3 Zn Zn Vậy để khối lượng kết tủa thu được là 10,8 thì lượng kẽm phản ứng là 3,25 mZn 6,5
4. 1. Gọi x, y, z lần lượt là số mol của R2CO3, RHCO3, RCl trong hỗn hợp (kết VI quả: 0,3_0,1_0,06); 3 8,6 < R < 25,88, vậy R là Na %Na2CO3 = 72,75. 2. m = 29,68 gam. Ta cĩ thể coi Fe O là hỗn hợp gồm FeO và Fe O với tỉ lệ mol 1 : 1. Do đĩ cĩ VII 3 4 2 3 thể quy đổi hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 thành hỗn hợp FeO, Fe2O3. Sơ đồ phản ứng : Fe2O3  quy đổi Fe O  FeCl   2 3 HCl 3 Fe3O4     FeO  FeCl2  FeO  Theo nguyên tắc của phương pháp quy đổi và sự bảo tồn Fe(II), Fe(III), ta cĩ : 72n 160n 9,12 FeO Fe2O 3 nFeO 0,06 7,62 n n 0,06 n 0,03 m 0,06.162,5 9,75 gam FeO FeCl2 Fe2O 3 FeCl3 127 n 0,06 n 2n FeCl3 FeCl3 Fe2O 3 Lưu ý: Học sinh giải cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa.