Đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2015 2016 môn: Hóa thời gian làm bài:150 phút39005

PHÒNG GD&ĐT THANH OAI TRƯỜNG THCS THANH CAO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP NĂM HỌC 2015 -2016 MÔN: HÓA Thời gian làm bài:150 phút Câu 1(3đ): a/ Trong phân tử MX2 có tổng số hạt p,n,e 164 hạt, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 52 hạt Tổng số hạt hạt nhân của nguyên tử M lớn tổng số hạt hạt nhân nguyên tử X Tổng số hạt p, n, e nguyên tử M lớn nguyên tử X hạt Xđ CTHH phân tử b/ Chỉ dùng CO2 H2O nhận biết chất bột màu trắng đựng lọ hóa chất nhãn sau: NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4 Câu (5đ): a/ Có hỗn hợp chất rắn gồm: Al, Fe2O3, Cu, Al2O3 Hãy nêu cách tách chất khỏi mà không làm thay đổi lượng chất Viết phương trình hóa học xảy b/ Cho 11,2 lít hỗn hợp khí X: gồm CO2, SO2 có tỉ khối so với H2 26 Đem toàn hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với lượng O2 vừa đủ (có mặt chất xúc tác) thu hỗn hợp Y gồm hai hợp chất Hấp thụ hết lượng hỗn hợp Y 170,8 g dung dịch NaOH 18,74% thu dung dịch Z Tính nồng độ phần trăm chất tan dung dịch Z Câu 3(5đ): a/ Khử 3,48 g oxit kim loại cần vừa đủ 1,344 lít CO (đktc).Tồn kim loại thu đươc cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu 1,008 lít H2 (đktc) Xác định cơng thức hóa học oxit kim loại b/ Hòa tan 13,2 g hỗn hợp A gồm hai kim loại có hóa trị vào 400 ml dung dịch HCl 1,5 M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 32,7 g hỗn hợp muối khan - Chứng minh hỗn hợp A không tan hết - Tính thể tích khí H2 sinh đktc Câu (3đ): a/ Vôi sống để lâu ngày khơng khí bị giảm chất lượng Hãy giải thích tượng minh họa phương trình phản ứng hóa học b/ Cho 20,1 gam hỗn hợp A chứa Al, Mg, Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 6,72lit H2(đktc) Mặt khác, hoà tan hết 20,1gam A vào V lít dung dịch HCl 1M thu 15,68lit H2(đktc) dung dịch B Cần phải dùng hết 300ml dung dịch KOH 1M trung hồ hết lượng axit cịn dư B Tính V Câu (4đ): Cho 80 gam bột Cu vào 200 ml dung dịch AgNO3, sau thời gian phản ứng, đem lọc thu dung dịch A 95,2 gam chất rắn B Cho tiếp 80 gam bột Pb vào dung dịch A, phản ứng xong đem lọc tách thu dung dịch D chứa muối 67,05 gam chất rắn E Cho 40 gam bột kim loại R ThuVienDeThi.com (có hóa trị II) vào dung dịch D, sau phản ứng hoàn toàn đem lọc tách 10 44,575 gam chất rắn F Tính nồng độ mol dung dịch AgNO3 xác định kim loại R (Thí sinh khơng sử dụng Bảng hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học) ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM Câu 1a b 2a Nội dung Gọi pM, nM, eM, pX, nX, eX hạt nguyên tử M, X p=e Ta có hệ phương trỉnh: (2pM + 4pX) + (nM + 2nX) = 164 (1) (2PM + 4pX) – (nM + 2nX) = 52 (2) (pM + nM) – (pX + nX) = (3) (2pM + nM) – (2pX + nX) = (4) Cộng (1) + (2); lấy (4) – (3) ta có hệ 4pM + 8pX = 216 P M - pX = Giải pM = 20 , pX = 17 M: Ca ; X: Cl CTHH: CaCl2 - Trích mẫu thử - Dùng H2O để phân biệt hai nhóm, tan H2O : NaCl, Na2CO3, Na2SO4; không tan là: BaCO3, BaSO4 - Cho khí CO2 sục vào BaCO3, BaSO4 có mặt H2O: chất tan BaCO3, lại BaSO4: BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 - Lấy Ba(HCO3)2 vừa tạo cho vào ống nghiệm chứa chất NaCl, Na2CO3, Na2SO4: + Ống nghiệm không xuất kết tủa: NaCl + Còn hai ống nghiệm xuất kết tủa: Na2CO3 Na2SO4 Ba(HCO3)2 + Na2CO3 BaCO3  + 2NaHCO3 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4  + 2NaHCO3 - Sau lại phân biệt BaCO3, BaSO4 để suy hai muối ban đầu Na2CO3, Na2SO4 - Đốt hỗn hợp chất rắn khí clo dư, cho hỗn hợp chất rắn vào nước t0 2Al + 3Cl2 2AlCl3 t0 Cu + Cl2 CuCl2 Lọc tách chất rắn, hỗn hợp chất rắn Al2O3, Fe2O3 hỗn hợp dung dịch AlCl3, CuCl2 - Cho dd NaOH dư vào hỗn hợp dung dịch thu chất rắn ThuVienDeThi.com Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0.25 0.25 0.25 0,25 0.25 Cu(OH)2, hỗn hợp gồm dung dịch: NaAlO2, NaCl, NaOH Lọc tách chất rắn nung khơng khí, sau khử khí H2 AlCl3 + 3NaOH 3NaCl + Al(OH)3 NaOH + Al(OH) NaAlO2 + 2H2O t0 Cu(OH)2 CuO + H2O t0 CuO + H2 Cu + H2O Sục CO2 dư vào phần dung dịch thu được, lọc kết tủa, nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi, điện phân nóng chảy Al2O3: NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 0, criolit t 2Al2O3 4Al + 3O2 - Cho hỗn hợp chất rắn: Al2O3, Fe2O3 vào dd NaOH dư, lọc tách thu Fe2O3 Sục CO2 dư vào phần dung dịch thu được, lọc kết tủa, nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu Al2O3 Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O NaAlO2 + CO20 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3 t Al(OH)3 Al2O3 + H2O 2b x (mol): CO2 44 0,25 0,25 0.25 0.25 0.25 0.25 12 26.2 y (mol): SO2 64 x : y = 12 : = : , mặt khác: x + y = 11,2 :22,4 = 0,5 mol => x = 0,3 mol ; y = 0,2 mol Hỗn hợp X tác dụng với O2 : 2SO2 + O2 t , V2O5 2SO3 (1) (mol) 0,2 0,2 Hỗn hợp Y gồm 0,3 mol CO2 0,2 mol SO2 Y tác dụng với NaOH, nNaOH = 0.25 0.25 170,8.18,74 = 0,8 mol 40.100 SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O (2) (mol) 0,2 0,4 => nNaOH tác dụng với CO2 = 0,8 – 0,4 = 0,4 (mol) Xét tỉ lệ: 1< 0,25 0,4 nNaOH = mNa2SO4 = 0,2.142 = 28,4 28,4 0,25 gam => C%dd Na SO = 100% = 14,2% 200 Theo (3) nNa2CO3 = 0,1 mol => mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 gam =>C%dd Na2CO3 = 10,6 .100% = 5,3% 200 0,25 Theo (4): nNaHCO3 = 0,2 mol => mNaHCO3 = 0,2.84 = 16,8 gam 16,8 .100% = 8,4% 200 0,25 nCO = 1,344 : 22,4 = 0,06 (mol); nH2 = 1,008 : 22,4 = 0,045 mol Gọi công thức chung oxit RxOy PTHH: RxOy + yCO xR + yCO2 0,25 => C%dd NaHCO3 = 3a 0,06 y (mol) 0,06 R + nHCl (mol) 0,09 n Ta có phương trình: 0,06 x y RCln + 0.25 n H2  0.25 0,045 0,06 x 0,09 = (1) y n 0.25 Mặt khác ta có phương trình khối lượng oxit: 0,06 ( Rx + 16y) = 3,48 (2) y 0.25 Thế (1) vào (2): Ta có: 0,09R = 2,52n Biện luận với n = 1,2,3 0.25 Thấy nghiệm n = 2, R = 56 thỏa mãn Theo PTHH nO ( oxit ) = nCO = 0,06 mol => mO = 0,06 16 = 0.25 0,96 (g) => mFe = 3,48 – 0,96 = 2,52 => nFe = 0,045 mol => 3b x 0,045 = = Vậy CTHH oxit Fe3O4 y 0,06 0.25 0.25 nHCl = 0,4 1,5 = 0,6 mol Goi M N hai kim loại hỗn hợp A có hóa trị x, a, b số mol M, N PTHH : 2M + 2xHCl 2MClx + xH2  0,25 (mol) a xa a 0,5xa 2N + 2xHCl 2NClx + xH2  ThuVienDeThi.com (mol) b xb b 0,5xb Theo PTHH: nHClx = x.(a + b) = 0,6 (1) Ta có: mMClx + mNClx = (M + 35,5x).a + (N + 35,5x).b = 32,7 Hay: (Ma + Nb) + 35,5x.(a + b) = 32,7 (2) (1) vào (2) => Ma + Nb = 11,4 hay mM + mN = 11,4 < 13,3 (theo đề bài) Do hỗn hợp A khơng tan hết - Theo PTHH: nH2 = 0,5x (a + b) = 0,5.0,6 = 0,3 mol => VH2 = 0,3 22,4 = 6,72 ( l) 4a 4b Trong thành phần khơng khí có: CO2, nước…nếu để vơi sống lâu khơng khí vơi sống khơng cịn giữ nguyên phẩm chất ( phần bị biến đổi thành chất khác) có phản ứng hóa học: CaO + CO2 CaCO3 CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Hỗn hợp A tác dụng với dd NaOH: nH2 = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (1) (mol) 0,2 0,3 Hỗn hợp A tác dụng với dd HCl, nH2 = 15,68 :22,4 = 0,7 mol 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (2) (mol) 0,2 0,3 Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3) Al2O3 + 6HCl AlCl3 + H2O (4) nH2 (p.ư 3) = 0,7 – 0,3 = 0,4 mol Theo (3) => nMg= 0,4 (mol) => mAl2O3 = 20,1 – (0,2.27 + 0,4.24) = 5,1 (gam) =>nAl2O3= 5,1 : 102 = 0,05 (mol) dd HCl dư trung hòa dd KOH, nKOH = 0,3 = 0,3 mol HCl + KOH KCl + H2O (5) (mol) 0,3 0,3 Tổng nHCl phản ứng (2), (3), (4),(5) = 0,2.3 + 0,4.2 + 0,05.6 + 0,3 = (mol) =>VddHCl = : = lít Phương trình hóa học Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag  (1) (mol) x 2x x 2x Ta có phương trình độ tăng khối lượng chất rắn: 108.2x – 64x = 95,2 – 80 => x = 0,1 (mol) Pb + Cu(NO3)2 Pb(NO3)2 + Cu  (2) (mol) 0,1 0,1 0,1 0,1 Theo (2) độ giảm khối lượng kim loại (207 – 64).0,1 = 14,3(g) > 80 – 67,05 = 12,95 (g) ThuVienDeThi.com 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 0,25 0.25 0,25 0.25 0.25 0.25 0,25 0.25 0.25 0.25 0,25 0.25 0.25 0.25 0.25 Điều chứng tỏ dung dịch A muối AgNO3 dư để phản ứng: Pb + 2AgNO3 Pb(NO3)2 + 2Ag  (3) (mol) y 2y y 2y - Theo (3) ta có độ tăng khối lượng chất rắn: 216.y – 207.y = 9.y Ta có phương trình độ giảm khối lượng chất rắn cho Pb vào dung dịch A: 14,3 – 9y = 80 – 67,05 = 12,75 => y = 0,15 Từ (1) (3) ta có số mol AgNO3 = 2x + 2y = 0,1.2 + 0,15.2 = 0,5 (mol) => CMddAgNO3 = 0.25 0.25 0.5 0.5 0,5 = 2,5 (M) 0,2 0.25 Dung dịch D chứa Pb(NO3)2, nPb(NO3) = 0,1 + 0,15 = 0,25 (mol) 0.25 1 0.25 Vậy dung dịch D có số mol 0,25 = 0,025 (mol) 10 10 R + Pb(NO3)2 R(NO3)2 + Pb  (4) (mol) 0,025 0,025 0,025 0,025 Theo (4) độ tăng khối lượng kim loại là: 0,025.207 - 0,025.R = 44,575 – 40 = 4,575 (g) => R = 24 (g) Vậy R Mg (magiê) Giáo viên đề Lê Thị Minh Nguyệt ThuVienDeThi.com 0.25 0.25 0.25 ... (2): Ta có: 0,09R = 2,52n Biện luận với n = 1,2,3 0.25 Thấy nghiệm n = 2, R = 56 thỏa mãn Theo PTHH nO ( oxit ) = nCO = 0,06 mol => mO = 0,06 16 = 0.25 0 ,96 (g) => mFe = 3,48 – 0 ,96 = 2,52 => nFe... (mol) =>VddHCl = : = lít Phương trình hóa học Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag  (1) (mol) x 2x x 2x Ta có phương trình độ tăng khối lượng chất rắn: 108.2x – 64x = 95 ,2 – 80 => x = 0,1 (mol) Pb + Cu(NO3)2... 0,25 => C%dd NaHCO3 = 3a 0,06 y (mol) 0,06 R + nHCl (mol) 0, 09 n Ta có phương trình: 0,06 x y RCln + 0.25 n H2  0.25 0,045 0,06 x 0, 09 = (1) y n 0.25 Mặt khác ta có phương trình khối lượng oxit: