Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Phòng GD&ĐT Vĩnh Tường (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Phòng GD&ĐT Vĩnh Tường (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN VĨNH TƯỜNG NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Hóa học ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút Câu I (2,5 đ): 1/. Viết các phương trình phản ứng, ghi rõ điều kiện (nếu có) hoàn thành dãy biến hóa sau. (1) (2) (3) (4) (5) (6) CaCO3 CaO Ca(OH)2 CaCl2 Ca(NO3)2 NaNO3 O2 2/. Cho hỗn hợp gồm các chất rắn là Al 2O3, SiO2, Fe2O3 vào dung dịch có chứa một chất tan X (dư), sau phản ứng thu được một chất rắn Y duy nhất. Cho biết X, Y có thể là chất gì, viết các phương trình phản ứng minh họa. Câu II (1,5 đ): Cho các kim loại sau: Ba, Mg, Al, Ag. Chỉ dùng một hóa chất, hãy trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các kim loại trên. Viết phương trình hóa học minh họa. Câu III (1,5 đ): Có 5 hợp chất vô cơ A, B, C, D, E. Khi đốt A, B, C, D, E đều cho ngọn lửa màu vàng. A tác dụng với nước thu được O 2, B tác dụng với nước thu được NH 3. Khi cho C tác dụng với D cho ta chất X, C tác dụng với E thu được chất Y. X, Y là những chất khí, biết tỉ khối của X so với O2 và Y so với NH3 đều bằng 2. Hãy xác định A, B, C, D, E, X, Y và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu IV (2,0 đ): 1/. Cho 500ml dung dịch A gồm 2 axit HCl 0,08M và H 2SO4 0,1M tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch B gồm 2 bazơ KOH 0,3M và Ba(OH) 2 xM, sau phản ứng cô cạn cẩn thận thu được hỗn hợp muối khan C. Tính x và khối lượng hỗn hợp muối khan C. 2/. Hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu. Lấy 3,31 gam X cho vào dung dịch HCl dư, thu được 0,784 lít H2 (đktc). Mặt khác, nếu lấy 0,12 mol X tác dụng với khí clo dư, đun nóng thu được 17,27 gam hỗn hợp chất rắn Y. Tính thành phần % về khối lượng của các chất trong X (Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Câu V (1,0 đ): Hòa tan a gam hỗn hợp Na 2CO3 và KHCO3 vào nước thu được dung dịch A. Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl l,5M vào dung dịch A, thu được dung dịch B và 1,008 lít khí (đktc). Cho B tác dụng với Ba(OH)2 dư thu được 29,55 gam kết tủa. 1/. Viết phương trình phản ứng xảy ra. 2/. Tính a. Câu VI (1,5 đ): Nung 8,08 gam một muối A, thu được các sản phẩm khí và 1,6 gam một hợp chất rắn không tan trong nước. Nếu cho sản phẩm khí đi qua 200 gam dung dịch Natri hidroxit 1,2% ở điều kiện xác định thì tác dụng vừa đủ, thu được một dung dịch gồm một muối có nồng độ 2,47%. Viết công thức hóa học của muối A, biết khi nung số oxi hóa của kim loại không thay đổi. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh: SBD:
2. PHÒNG GD&ĐT HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG LỚP 9 VĨNH TƯỜNG NĂM HỌC: 2013 - 2014 CHÍNH THỨC MÔN : HOÁ HỌC Ngày thi: 19 - 12 - 2013 Câu Nội dung Điểm Câu I 1. t (2,5 đ) CaCO3 CaO + CO2↑ CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + H2O CaCl2 + 2AgNO3 Ca(NO3)2 + 2AgCl↓ Ca(NO3)2 + Na2CO3 2NaNO3 + CaCO3↓ t 2NaNO3 2NaNO2 + O2↑ 2. * TH1: X là Axit mạnh HCl, Y là SiO2 PTHH: Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O * TH2: X là Bazơ tan NaOH, Y là Fe2O3 PTHH: Al2O3 + 2 NaOH 2NaAlO2 + H2O SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O Thí sinh có thể dùng Axit mạnh hoặc Bazơ tan khác đều được, nhưng để đạt điểm tối đa phải lấy 1 TH là Axit và 1 TH là Bazơ. Câu II (1,5 đ) + Lấy một lượng nhỏ mỗi kim loại cho vào các ống nghiệm riêng biệt, đánh số thứ tự. + Chọn thuốc thử là dung dịch H2SO4 loãng (dư) nhỏ vào các mẫu thử. - Kim loại không tan là Ag - Kim loại phản ứng tạo kết tủa trắng và có bọt khí thoát ra là Ba Ba + H2SO4 → BaSO4↓ + H2↑ - Kim loại phản ứng tạo khí và không tạo kết tủa trắng là Mg, Al Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑ 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑ Thu lấy 2 dung dịch muối tương ứng là : MgSO4 và Al2(SO4)3 + Cho Ba vào dung dịch H2SO4 loãng đến khi kết tủa không tăng thêm, ta tiếp tục cho thêm 1 lượng Ba để xảy ra phản ứng : Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 Lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch Ba(OH) 2. Cho dung dịch Ba(OH) 2 dư vào các dung dịch muối MgSO4 và Al2(SO4)3
3. + Trường hợp xuất hiện kết tủa trắng tan một phần trong dung dịch Ba(OH)2 dư là dung dịch Al2(SO4)3, suy ra kim loại tương ứng là Al. 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O + Trường hợp xuất hiện kết tủa trắng hoàn toàn không tan trong dung dịch Ba(OH)2 dư là dung dịch MgSO4, suy ra kim loại tương ứng là Mg. Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4↓ + Mg(OH)2↓ Câu III (1,5 đ) + Các hợp chất đều là hợp chất của Natri. + Khi cho C tác dụng với D cho ta chất khí X và tỉ khối của X so với O2 bằng 2: MX = 2.32 = 64. + Khi cho C tác dụng với E thu được chất khí Y và tỉ khối của Y so với NH3 bằng 2: MY = 17.2=34. Nên C là muối axit của axit mạnh: C là NaHSO 4 và X là SO2, Y là H2S. + Ta có: A B C D E X Y Na2O2 Na3N NaHSO4 NaHSO3 NaHS SO2 H2S Các phương trình phản ứng Na2O2 + 2H2O  2NaOH + O2↑ (A) Na3N + 3H2O  3NaOH + NH3↑ (B) NaHSO4 + NaHSO3  Na2SO4 + SO2↑ + H2O (C) (D) (X) NaHSO4 + NaHS  Na2SO4 + H2S↑ (C) (E) (Y) Hoặc: A B C D E X Y Na2O2 Na3N NaHSO4 Na2SO3 Na2S SO2 H2S 2NaHSO4 + Na2SO3  2Na2SO4 + SO2↑ + H2O) (C) (D) (X) 2NaHSO4 + Na2S  2Na2SO4 + H2S↑) (C) (E) (Y)
4. Thí sinh chỉ cần làm 1 trong 2 đáp án. Câu IV 1. 2,0 đ PTHH: HCl + KOH KCl + H2O 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + H2O H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O Số mol của các chất là: nHCl = 0,5.0,08 = 0,04 mol; nH2SO4 = 0,5.0,1 = 0,05 mol nKOH = 0,2. 0,3 = 0,06 mol; nBa(OH)2 = 0,2.x mol * Áp dụng ĐLBT điện tích ta có: nH+ = nOH- => 0,04.1 + 0,05.2 = 0,06.1 + 0,2.x.2 => 0,08 = 0,4.x => x = 0,2 M * Áp dụng ĐLBT khối lượng ta có: mC = (mK + mBa) + (mCl + mSO4) = = (39.0,06 + 137.0,2.0,2) + (35,5.0,04 + 96.0,05) = 14,04 g 2. Gọi số mol của Al, Fe, Cu trong 3,31 gam X lần lượt là x, y, z 27x + 56y + 64z = 3,31 (I) Phương trình hóa học: 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 Mol: x 1,5x Fe 2HCl FeCl2 H2 Mol: y y 0,784 n 1,5x y 0,035(mol) (II). H2 22,4 Gọi số mol của Al, Fe, Cu trong 0,12 mol X lần lượt là kx, ky, kz. kx + ky + kz = 0,12 (III). Khi cho X tác dụng với clo dư, phương trình hóa học là to 2Al 3Cl2  2AlCl3 Mol : kx kx to 2Fe 3Cl2  2FeCl3 Mol : ky ky to Cu + Cl2  CuCl2 Mol : kz kz mY 133,5kx 162,5ky 135kz 17,27(IV). Từ (III) và (IV)
5. x y z 0,12 1,25x-2,23y+1,07z 0 (V). 133,5x 162,5y 135z 17,27 Kết hợp (I), (II), (V) ta có hệ phương trình, giải ra ta được: 27x 56y 64z 3,31 x 0,01 1,5x y 0,035 y 0,02 1,25x 2,23y 1,07z 0 z 0,03 Khối lượng của các kim loại trong 3,31 gam X là: mAl = 0,01.27 =0,27 (gam) mFe = 0,02.56 = 1,12 (gam) mCu = 1,92 (gam). Thành phần % về khối lượng của các chất trong X là 0,27 %m 100% 8,16%. Al 3,31 1,12 %m 100% 33,84%. Fe 3,31 %mCu 100% 8,16% 33,84% 58,00% Câu V 1. 1,0 đ Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl (1) 0,105 0,105 0,105 NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2↑ + H2O (2) KHCO3 + HCl  KCl + CO2↑ + H2O (3) 0,045 0,045 NaHCO3 + Ba(OH)2  BaCO3↓ + NaOH + H2O (4) KHCO3 + Ba(OH)2  BaCO3↓ + KOH + H2O (5) 0,15 (dư) 0,15 2. Số mol của các chất là 1,008 n 0,1.1,5 0,15 mol; n 0,045 mol; HCl CO2 22,4 29,55 n 0,15 mol BaCO3 197 Số mol HCl phản ứng ở (2), (3) là: 0,045 mol Số mol HCl phản ứng ở (1), là: 0,15 - 0,045 = 0,105 mol Số mol Na2CO3 trong hỗn hợp ban đầu là: 0,105 mol 2- Áp dụng ĐLBT nguyên tố, tổng số mol gốc CO3 là : 0,045 + 0,15 = 0,195 mol Số mol KHCO3 ban đầu là: nNa2CO3 + nKHCO3 = ngốc CO3 => 0,105 + nKHCO3 = 0,195 => nKHCO3 = 0,09 mol Vậy khối lượng hỗn hợp ban đầu là:
6. a = 106.0,105 + 100.0,09 = 20,13gam Thí sinh có thể làm theo cách đặt số mol cho KHCO3 ban đầu. Câu VI mNaOH = 0,012.200 = 2,4g; nNaOH = 2,4:40 = 0,06 mol 1,5 đ mkhí = 8,08 – 1,6 = 6,48g Khối lượng dd sau khi hấp thụ khí: 200 + 6,48 = 206,48g Khối lượng muối tạo thành là: 0, 247. 206,48 = 5,1g Khối lượng Na trong mu ối l à: 0,06.23 = 1,38g Khối lượng gốc axit (gốc X) là : 5,1 – 1,38 = 3,27g - Nếu CTTQ của muối là: NaX nX = 0,06 mol MX = 3,27:0,06 = 62 X là : - NO3 (hoá trị I) - Nếu CTTQ của muối là: Na2X nX = 0,06:2 = 0,03 mol MX = 3,27:0,03 = 124 không có - Nếu CTTQ của muối là: Na2X nX = 0,06: = 0,02 mol MX = 3,27:0,02 = 186 không có A là muối nitrat Vì sau khi nung A thu được chất rắn không tan trong nước nên A không phải là muối của kim loại kiềm và amoni. Công thức của A: M(NO3)n. Nhiệt phân: 4M(NO3)n 2M2On + 4nNO2 + nO2 nO2 =nNO2 : 4 = 0,06: 4 = 0,15mol; mO2 = 0,15.32 = 0,48g mNO2 + mO2 = 40.0,06 + 0,48 = 3,24 < 6,48. A là muối nitrat ngậm nước. mH2O = 6,48 – 3,24 = 3,24g CTTQ của A là: M(NO3)n.xH2O (n=1,2,3; x = 0,1,2 ) + Theo Ptpư: (2M 16n).0,03 nM2On = 0,06:2n = 0,03:n (mol) mM2On = =1,6 n M = 18,67.n n 1 2 3 M 18.67 37,34 56 Kết luận Không có Không có Fe 0,06x 3,24 nH2O = = x = 9 3 18 Vậy CTHH của A là: Fe(NO3)3.9H2O Ghi chú: - Thí sinh làm theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa theo các phần tương ứng. - Nếu PTHH không cân bằng hoặc thiếu đk phản ứng thì trừ ½ số điểm của PTHH đó; nếu thiếu cả hai thì không được điểm ở PTHH đó