UBND HUYỆN SA THẦY PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2020 2021 Môn Hóa học, Lớp 9 Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi 08/01/2021 (Đề gồm có 01[.]
UBND HUYỆN SA THẦY PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2020-2021 Mơn: Hóa học, Lớp Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 08/01/2021 (Đề gồm có 01 trang, 07 câu) Đề: Câu (3,0 điểm): Từ nguyên liệu ban đầu FeS2, NaCl, O2, H2O điều kiện cần thiết khác Hãy viết phương trình hóa học điều chế chất sau: FeSO 4, Fe2(SO4)3, Fe(OH)3, NaHSO4, FeCl2, Fe(OH)2 Câu (2,5 điểm): Hoàn thành PTHH cho sơ đồ phản ứng sau: a FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O + SO2 b CuS + HNO3 Cu(NO3)2 + H2O + NO + H2SO4 c FexOy + CO FeO + CO d Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + H2O + N2 Từ hỗn hợp bột CuO, Al2O3, Fe3O4 Hãy tinh chế Cu nguyên chất Câu (2,0 điểm): Chỉ dùng giấy quỳ tím, nhận biết lọ nhãn đựng dung dịch không màu sau: NaCl, HCl, CaCl2, Na2CO3 Câu (3,5 điểm): Bằng phương pháp hóa học, nêu cách tách chất rắn Fe 2O3, CuO, BaO khỏi hỗn hợp cho khối lượng không thay đổi Câu (4,0 điểm): Nung bột Fe2O3 với a gam bột Al khí trơ, thu 11,78 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn X vào lượng dư dung dịch NaOH, thu 1,344 lít khí H 2(đktc) Biết phản ứng xảy hồn tồn Tính giá trị a? Hỗn hợp gồm NaCl NaBr tác dụng với AgNO dư tạo thành lượng kết tủa lượng AgNO3 phản ứng Tìm % khối lượng chất hỗn hợp? Câu (4,0 điểm): Hỗn hợp A có khối lượng 6,1gam gồm CuO, Al2O3 và FeO Hòa tan hoàn toàn A cần 130ml dung dịch H2SO4 loãng 1M, thu được dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đen nung không khí đến khối lượng không đổi, được 3,2g chất rắn Tính khối lượng từng oxit A? Câu (1,0 điểm): Người ta lắp thiết bị thí nghiệm hình vẽ bên A+B K D E a Cho biết A CuO, B C Hãy xác định cơng thức hóa học thích hợp K, D, E thí nghiệm hình vẽ Viết phương trình hóa học xảy b Tại kết thúc thí nghiệm người ta thường rút ống dẫn khí khỏi dung dịch D tắt đèn mà không làm ngược lại (Biết: Na=23, Ag=108, O=16, Al=27, H=1, Fe=56, Cu=64, Mg=24, Cl=35,5, Br=80, S=32, N=14) Hết Họ tên thí sinh: …………………………… ……; Số báo danh: ……… Cán coi thi khơng giải thích thêm UBND HUYỆN SA THẦY PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO DÀNH CHO ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2020-2021 Mơn: Hóa học, Lớp Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 08/01/2021 ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM I Đáp án, biểu điểm: Câu Câu Câu (gồm có trang, câu) Đáp án * PTHH: (1) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 (2) 2SO2 + O2 2SO3 (3) SO3 + H2O H2SO4 (4) 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 (5) Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O * Điều chế FeSO4: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 * Điều chế Fe(OH)2: FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 * Điều chế Fe2(SO4)3: Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O * Điều chế Fe(OH)3: Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 * Điều chế NaHSO4: NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O * Điều chế FeCl2: H2 + Cl2 2HCl Fe + 2HCl FeCl2 + H2 a Hoàn thành PTHH (1) 2FeS + 10 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 10H2O + 9SO2 (2) 3CuS + 14HNO3 Cu(NO3)2 + 4H2O + 8NO + 3H2SO4 (3) FexOy + (y-x)CO xFeO + (y-x) CO2 (4) 5Mg + 12HNO3 5Mg(NO3)2 + 6H2O + N2 b Tinh chế Cu nguyên chất Bước 1: Dẫn H2 dư qua hỗn hợp đun nóng thu chất rắn gồm Cu, Fe, Al2O3 (R1) CuO + H2 Cu + H2O Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O Biểu điểm 3,0 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 2,5 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu Câu Câu Bước 2: Cho dung dịch HCl dư vào R1 Lọc thu chất rắn làm khô Cu Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O - Đánh số thự lọ hóa chất lấy mẫu thử - Cho mẩu thử vào quỳ tím mẩu thử làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ dung dịch HCl - Lấy dung dịch HCl vừa nhận cho tác dụng với mẩu lại, xuất bọt khí khơng màu mẫu thử Na2CO3 PTHH: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 - Lấy dung dịch Na2CO3 vừa nhận cho tác dụng với mẫu thử lại Nếu xuất kết tủa trắng mẫu thử CaCl2 PTHH: CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl Mẫu thử cịn lại khơng có tượng NaCl - Dán nhãn mẫu thử - Hòa tan hỗn hợp rắn vào nước dư lọc tách thành phần: phần dung dịch phần rắn - Cho dung dịch Na2CO3 dư vào phần dung dịch, lọc thu chất rắn không tan BaCO3 Nung BaCO3 đến khối lượng không đổi thu BaO BaO + H2O Ba(OH)2 Ba(OH)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaOH BaCO3 BaO + CO2 - Dẫn khí H2 dư vào hỗn hợp chất rắn nung nhiệt độ cao, sau cho hỗn hợp vào dung dịch HCl dư, lọc tách lấy Cu dung dịch gồm FeCl2, HCl dư Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O CuO + H2 Cu + H2O Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Nung nóng Cu khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu CuO 2Cu + O2 2CuO - Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch FeCl 2, HCl dư, lọc thu lấy kết tủa nung nóng đến khối lượng khơng đổi thu Fe2O3 HCl + NaOH NaCl + H2O FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O Phản ứng xảy hoàn toàn, chất rắn sau + NaOH có khí => Al dư sau phản ứng nhiệt nhơm Mọi tính tốn theo số mol Fe2O3 Gọi số mol Fe2O3 ban đầu x (mol) 0,25 0,25 0,25 2,0 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3,5 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 4,0 điểm 0,25 0,25 = =0,06 (mol) Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3 x mol 2x mol x mol 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ 0,04 mol 0,06 mol X gồm: Al dư: 0,04 ( mol) ; nFe = 2x ( mol) ; nAl2O3 = x (mol) BTKL : mRắn X = mAl + mFe + mAl2O3 => 0,04.27 + 2x.56 + 102x = 11,78 => x = 0,05 (mol) => mAl ban đầu = (0,05.2 + 0,04).27 = 3,78 (g) PTHH: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 x mol x mol x mol NaBr + AgNO3 AgBr + NaNO3 y mol y mol y mol Ta có: 170x – 143,5x = 188y – 170y 26,5 x = 18y 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Vậy mhh = 1053 + 2729,5 = 3782,5 0,25 0,25 0,25 Câu 4,0 điểm Đặt: (g) (*) Ta có: Hòa tan A bằng dd H2SO4 loãng ta có PTPƯ: CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (1) a mol a mol a mol Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (2) b mol 3b mol b mol FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (3) c mol c mol c mol Theo PTPƯ (1), (2), (3) ta có: a + 3b + c = 0,13 (mol) (**) Trong dd B: Khi cho dd B tác dụng với dd NaOH dư ta có PTPƯ: CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (4) a mol a mol Al2(SO4)3 + 8NaOH 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O (5) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 c mol c mol Khi nung kết tủa, ta có PTPƯ: Cu(OH)2 t CuO + H2O a mol a mol 4Fe(OH)2 + O2 t 2Fe2O3 + 4H2O 0 c mol (6) (7) (8) mol Theo PTPƯ (4), (5), (6), (7), (8): 80a + 160c/2 = 3,2(g) (***) Giải hệ (*), (**), (***) ta được: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Vậy: 0,5 Câu a K CO2; D dung dịch Ca(OH)2; E CaCO3 PTHH minh họa: 2CuO + C 2Cu + CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O b Khi tắt đèn phản ứng dừng, lượng khí CO ống nghiệm giảm làm áp suất giảm đột ngột, nước cốc dễ vào ống nghiệm làm vỡ ống nghiệm nên kết thúc thí nghiệm người ta thường rút ống dẫn khí khỏi dung dịch D tắt đèn mà không làm ngược lại 1,0 điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 II Hướng dẫn chấm: - Phương trình hóa học: sai cân hay thiếu điều kiện khơng có điểm dành cho phương trình hóa học - Bài tốn giải theo cách khác kết quả, lập luận hợp lý đạt điểm tối đa tính tốn nhầm lẫn dẫn đến kết sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung Nếu dùng kết sai để giải tiếp khơng chấm điểm phần