2 UBND THỊ XÃ HOÀNG MAI PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Vòng 2, năm học 2021 2022 ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang) Môn thi HÓA HỌC (Thời gian 150 phút, không kể thời gian[.]
UBND THỊ XÃ HỒNG MAI PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP Vòng 2, năm học 2021-2022 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn thi: HĨA HỌC (Đề thi gồm 02 trang) (Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao nhận đề) Câu (4,5 điểm) Điền cơng thức hóa học thích hợp vào chỗ dấu hỏi (?) hồn thành phương trình phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng, có): (1) Cu + ? → CuSO4 + SO2 + ? (5) Cu + ? → FeSO4 + ? (2) Ca(OH)2 + ? → CaCO3 + ? (6) NH4HSO3 + HCl → ? + ? + ? (3) BaCl2 + ? → NaCl + ? (7) H2SO4 + ? → Fe2(SO4)3 + ? (4) Ca(HCO3)2 + ? → CaCl2 + ? + ? (8) MgSO4 + ? → Mg(OH)2 + ? rắn Hãy giải thích khơng nên bón chung phân đạm urê với vơi bột? Cho 61,6 gam hỗn hợp X gồm: FeO, CuO, Fe3O4 tác dụng với H2 dư nung nóng nhiệt độ cao phản ứng xảy hoàn toàn, sau phản ứng thu 45,6 gam chất rắn Y Hòa tan chất rắn Y dung dịch HCl dư đến phản ứng xảy hoàn toàn thu 15,68 lít khí Z (đktc) a) Viết phương trình phản ứng hóa học xảy b) Tính khối lượng oxit có hỗn hợp X Câu (5,0 điểm) Trong phịng thí nghiệm có lọ hóa chất bị nhãn đựng dung dịch: Na2SO4, H2SO4; NaOH; BaCl2; MgCl2 Chỉ dùng Phenolphtalein, nhận biết lọ đựng dung dịch Giải thích tượng viết phương trình phản ứng hóa học xảy khi: a) Nhúng Mg vào dung dịch CuSO4 b) Nhỏ từ từ dung dịch KOH đến dư vào dung dịch AlCl3 Trình bày phương pháp hóa học để tách lấy CO2 tinh khiết từ hỗn hợp khí gồm: CO2, CO, SO3 O2 (Cho dụng cụ hóa chất đầy đủ) Câu (3,5 điểm) Một hỗn hợp X gồm kim loại Na, Al, Fe Chia hỗn hợp X thành phần - Phần cho vào nước đến phản ứng xảy hồn tồn thu V lít khí - Phần cho vào dung dịch NaOH (dư) đến phản ứng hồn tồn thu V lít khí - Phần cho vào dung dịch H 2SO4 lỗng (dư) đến phản ứng hồn tồn thu V lít khí a) Viết phương trình phản ứng hóa học xảy 2 b) Xác định tỷ lệ % theo số mol kim loại có hỗn hợp X, biết khí thu trường hợp điều kiện tiêu chuẩn Câu (4,0 điểm) Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện có): (1) (2) (3) (4) (5) (6) Fe2(SO4)3 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 FeO Al2O3 FeO Cho 𝑚 gam hỗn hợp X gồm Fe Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng Kết thúc phản ứng, thu 3,36 lít khí SO2 (đktc) (sản phẩm khử nhất) cịn 0,14𝑚 gam kim loại khơng tan Hịa tan hết lượng kim loại dung dịch H2SO4 loãng thu dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với dd NaOH dư khơng khí đến phản ứng xảy hoàn toàn thu 16,05 gam kết tủa Z Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra, tính m số mol Fe3O4 𝑚 gam hỗn hợp A Câu (3,0 điểm) Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí oxi phịng thí nghiệm Hãy xác định hóa chất dụng cụ thí nghiệm 1, 2, 3, Viết phương trình phản ứng hóa học xảy Vì ống nghiệm kẹp giá tư miệng chúc xuống? Khi ngừng thí nghiệm, ta nên tắt đèn cồn trước hay rút ống dẫn khí oxi khỏi chậu nước trước? giải thích? (Cho: H=1; Fe=56; S=32; K=39; O=16; Cl=35,5; Na=23; Al=27; Mg=24; Cu=64) (Thí sinh khơng dùng tài liệu, cán coi thi khơng giải thích thêm) - Hết Họ tên thí sinh: ……………………………………………SBD: ……………………… UBND THỊ XÃ HỒNG MAI PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI HỌC SINH GIỎI THỊ XÃ Lớp 9, năm học 2021 - 2022 (Đáp án gồm 04 trang) Mơn: HĨA HỌC CÂU Câu (4,5 điểm) Thang điểm ĐÁP ÁN Điền cơng thức hóa học thích hợp vào chỗ dấu hỏi (?): (1,5 điểm) (1) Cu + 2H2SO4 (đn) → CuSO4 + SO2 + 2H2O (2) Ca(OH)2 + (Na)2CO3 → CaCO3 + 2NaOH (3) BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl (4) Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O (5) CuSO4 + Fe2(SO4)3 → 2FeSO4 + CuSO4 (6) NH4HSO3 + HCl → NH4Cl + SO2↑ + H2O (7) 3H2SO4 + 2Fe(OH)3 → Fe2(SO4)3 + 3H2O (7) MgSO4 + Ba(OH)2 → Mg(OH)2 + BaSO4 (Mỗi phương trình phản ứng 0,25 điểm) Vì khơng nên bón chung phân đạm Urê với vôi (1,0 điểm) Khi trộn vôi với urê có phản ứng: CO(NH2)2 + H2O → (NH4)2CO3 Ca(OH)2 + (NH4)2CO3 → CaCO3 + NH3 ↑+ 2H2O Phản ứng làm tác dụng đạm urê tạo khí NH làm đất rắn lại tạo CaCO Vì khơng nên bón chung phân đạm Urê với vôi (2,0 điểm) a) Viết phương trình phản ứng: X + H2 : 2,0 điểm 0,5 điểm 2,0 điểm điểm o t FeO + H2 Fe + H2O (1) x x o t CuO + H2 Cu + H2O (2) y y to Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O (3) z 3z Chất rắn Y gồm Cu Fe Y+ HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ (4) x+3z x+3z b) Theo đề ta có n H ( Z ) = 15,68: 22,4 = 0,7 (mol) Gọi x, y, z số mol chất FeO, CuO, Fe3O4 hỗn hợp X mhh = 72x + 80y + 232z = 61,6 (*) Theo phương trình phản ứng (1), (2), (3) (4) ta có: điểm n H ( Z ) = x+3z = 0,7 (mol) (**) mY = mFe + mCu = 56.(x + 3z) + 64y =45,6 (gam) 56x + 64y + 168z = 45,6 (***) Giải hệ phương trình (*), (**) (***) ta được: x= 0,1 ; y = 0,1; z= 0,2 m FeO = =72x= 72 0,1 = 7,2 (g) m CuO = 80y= 80.0,1 = (g) m Fe O =232z= 232.0,2 = 46,4 (g) Câu (5,0 điểm) (1,5 điểm) - Trích mẫu thử ký hiệu mẫu Lần lượt nhỏ Phenolphtalein vào mẫu thử Mẫu chuyển màu đỏ H2SO4, mẫu chuyển màu xanh NaOH, không đổi màu Na2SO4 , BaCl2, MgCl2 - Tiếp tục trích mẫu thử dd cịn lại, sau dùng dd H 2SO4 vừa nhận biết cho vào mẫu thử, mẫu xuất kết tủa màu trắng BaCl2, mẫu lại khơng có tượng PTPƯ: BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓+ 2HCl - Trích mẫu thử dung dịch lại, dùng dd NaOH nhận biết cho vảo mẫu thử, mẫu xuất kết tủa trắng MgCl 2, mẫu cịn lại khơng có tượng Na2SO4 PTPƯ: MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + 2NaCl (Nếu học sinh làm theo cách khác cho đủ điểm) Giải thích tượng viết phương trình phản ứng khi: (2,0 điểm) a) Nhúng Mg vào dung dịch CuSO4 PTPƯ: Mg + CuSO4 → Cu + MgSO4 Hiện tượng: - Dung dịch màu xanh lam nhạt dần - Xuất kết tủa màu đỏ bám vào Mg b) Nhỏ từ từ dung dịch KOH vào dd AlCl3 PTPƯ: 3KOH + AlCl3 → 3KCl + Al(OH)3 KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + 2H2O Hiện tượng: Xuất kết tủa keo màu trắng, kết tủa tăng dần đến tối đa sau tan dần đến hết NaOH dư Trình bày phương pháp hóa học để tách lấy CO2 tinh khiết từ hỗn hợp khí gồm: CO2, CO, SO3 O2 (1,5 điểm) Cho cho hỗn hợp khí qua dd NaOH dư, CO2, SO3 bị giữ lại CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O SO3 + 2NaOH→ Na2SO4 + H2O Thu dung dịch gồm Na2CO3 Na2SO4 Sau cho dd H2SO4 vào thu khí CO2 có lẫn nước Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 ↑ 1,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 2,0 điểm điểm điểm 1,5 điểm Câu (3,5 điểm) Dùng P2O5 để hút nước ta thu CO2 tinh khiết P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 a) Viết phương trình phản ứng xảy - Phần vào H2O: Na hết, Al dư, Fe ko phản ứng phần có lượng khí H2 lớn lượng khí H2 thu phần 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1) x x 1/2x 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 (2) x 3/2x Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3) x x - Phần vào NaOH dư: Na, Al hết, Fe ko phản ứng 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (4) x x 1/2x 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 (5) y 3/2y Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (6) - Phần vào H2SO4 loãng, dư: kim loại phản ứng hết 2Na + H2SO4→ 2Na2SO4 + H2 (7) x 1/2x 2Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (8) y 3/2y Fe + H2SO4 → Fe SO4 + H2 (9) z z b) Xác định tỷ lệ số mol kim loại có hỗn hợp X Gọi x, y, z số mol Na, Al, Fe phần hỗn hợp X Theo phương trình phản ứng ta có: Phần 1: n H = 1/2x +3/2x= 2x =V/22,4 2,0 điểm 0,25 điểm 0,75 điểm 0,25 điểm 0,75 điểm 1,5 điểm 0,75 điểm Phần 2: n H = 1/2x +3/2y= 5/2.V/22,4 Phần 3: n H = 1/2x +3/2y + z =7/2.V/22,4 => x = V/44,8; y = 3V/44.8; z = 2V/44,8 => n Na : n Al : n Fe = x:y:z = 1:3:2 0,75 điểm 100% 100% => % n Na = =16,67%; % n Al = = 50% 100% %n Fe = = 33,33% Câu (4,0 điểm) (Nếu học sinh làm theo cách khác cho đủ điểm) Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau: FeO → Fe2(SO4)3 → Fe(NO3)3 → Fe(NO3)2 → Fe(OH)2 → FeO → Al2O3 (Mỗi PTPƯ cho 0,25 điểm) 1,5 điểm o t 2FeO + 4H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2↑ +2H2O Fe2(SO4)3 + Ba(NO3)2→ Fe(NO3)3 + BaSO4 ↓ 2Fe(NO3)3 + Fe → 3Fe(NO3)2 Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaNO3 o t Fe(OH)2 FeO + H2O (khơng có khơng khí) 2,5 điểm o t 3FeO + 2Al 3Fe + Al2O3 PTPƯ: 1,5 điểm Hỗn hợp X + H2SO4(đn): 2Fe3O4 + 10H2SO4(đn) → 3Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 10H2O (1) x 3/2x 1/2x 2Fe + 6H2SO4(đn) → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (2) y 1/2y 3/2 y Do Fe dư nên phản ứng sau xảy toàn Fe 2(SO4)3 chuyển thành FeSO4: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (3) z z Kim loại + H2SO4 loãng: Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 ↑ (4) 0,15 0,15 Dung dịch Y gồm FeSO4, H2SO4 dư 2FeSO4 + 2NaOH +O2→ 2Fe(OH)2 ↓+ Na2SO4 (5) 0,15 0,15 2Fe(OH)2 + O2 + H2O → 2Fe(OH)3 0,15 0,15 Tính m số mol Fe3O4 Z Fe(OH)3, n Fe (OH )3 = 16,05 : 107 = 0,15 (mol) n Fe không tan = n Fe (OH )3 = 0,1 mol => m Fe không tan = 0,14m = 0,15.56 = 8,4 (gam) => m=60 (gam) Ta đặt n Fe O = x, n Fe tham gia PU 2 =y, n Fe tham gia PU 3 =z Theo phương trình PU 1,2,3 ta có: n SO = 1/2x + 3/2y = 3,36: 22,4 = 0,15 (mol) (*) n Fe SO = 3/2x +1/2y =z (**) m = 232x +56y +56z + 8,4 = 60 => 232x +56y +56z =51,6(***) Giải hệ phương trình: 1/2x + 3/2y = 0,15 x= 0,15 1,0 điểm 3/2x +1/2y – z =0 232x +56y +56z =51,6 => y= 0,05 z= 0,25 n Fe O = x = 0,15 (mol) Câu (3,0 điểm) (Nếu học sinh làm theo cách khác cho đủ điểm) (1) KClO3 KMnO4, (2) đèn cồn, (3) bông, (4) O2 t 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 điểm t Hoặc 2KClO3 2KCl + 3O2 Ống nghiệm kẹp giá tư chúc miệng xuống để tránh tượng đun KMnO4 ẩm, nước bay lên đọng lại thành ống nghiệm chảy xuống đáy làm vỡ ống nghiệm điểm Khi kết thúc thí nghiệm, phải tháo ống dẫn khí trước tắt đèn để tránh tượng nước chảy ngược từ cốc sang ống nghiệm nóng làm vỡ ống nghiệm điểm o o ... dùng tài liệu, cán coi thi khơng giải thích thêm) - Hết Họ tên thí sinh: ……………………………………………SBD: ……………………… UBND THỊ XÃ HỒNG MAI PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI HỌC SINH GIỎI THỊ... 3Fe + 4H2O (3) z 3z Chất rắn Y gồm Cu Fe Y+ HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ (4) x+3z x+3z b) Theo đề ta có n H ( Z ) = 15,68: 22,4 = 0,7 (mol) Gọi x, y, z số mol chất FeO, CuO, Fe3O4 hỗn hợp X mhh