Cho chất rắn A tác dụng hết với dd HCl thu được hỗn hợp dd B và khí C, cho B phản ứng hoàn toàn với dd NaOH thu được kết tủa D, nung D ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được r
Trang 1PHÒNG GD & ĐT BỈM SƠN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ
NĂM HỌC 2008-2009
Môn thi: HOÁ HỌC LỚP 9
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Ngày thi 26/11/2008)
Câu 1 ( 4 điểm ): Nguyên tử nguyên tố A có khối lượng là 40 đ.v.C, trong hạt nhân có:
số p = số n Nguyên tử nguyên tố B có khối lượng 16 đ.v.C, có số e lớp ngoài cùng là 6 1/ Hãy cho biết số: p, n, e trong mỗi nguyên tố ?
2/ Biểu diễn phản ứng giữa A, B bằng sơ đồ cấu tạo nguyên tử ?
Câu 2 ( 3,5 điểm ): Để một mẩu sắt lâu ngày trong không khí sạch ( chỉ chứa nitơ và oxi)
thu được rắn A chứa 4 chất Cho chất rắn A tác dụng hết với dd HCl thu được hỗn hợp dd
B và khí C, cho B phản ứng hoàn toàn với dd NaOH thu được kết tủa D, nung D ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được rắn E chỉ chứa một chất duy nhất
Tìm các chất có trong A,B,C,D, E Viết PTHH xảy ra ?
Câu 3 ( 5,5 điểm )
1/ Trình bày phương pháp tinh chế Ag bị lẫn các tạp chất Al, Fe, Cu ?
2/ Trong phòng thí nhiệm chỉ có: Bình chứa khí CO2, dd NaOH và 2 cốc đong(1 cốc 100 ml; cốc kia 200 ml) Hãy trình bày phương pháp điều chế 200ml dd Na2CO3 ( không lẫn chất tan nào khác)
3/ Chỉ dùng quì tím, trình bày phương pháp nhận biết các dd riêng biệt:
NaHSO4, BaCl2, NaOH, NaNO3
Câu 4 : ( 7 điểm )
1/ Để điều chế phân đạm người ta thực hiện phản ứng giữa N2 với H2 theo sơ đồ :
N2 + H2 NH3
Trộn 20 lít N2 với 20 lít H2 ( hỗn hợp A )vào một bình kín , đưa nhiệt độ ( t0) và áp suất (p) hỗn hợp A đến thích hợp để phản ứng xảy ra Sau một thời gian đưa t0, p về ban đầu thì thấy thu được 30 lít hỗn hợp khí B
a/ Tính thể tích từng khí trong B ?
b/ Tính hiệu suất của phản ứng trên ?
2/ Dùng V lít khí CO (đktc)khử hoàn toàn 4 gam một oxit kim loại, phản ứng kết thúc thu
được kim loại và hỗn hợp khí X Tỷ khối của X so với H2 là 19 Cho X hấp thụ hoàn toàn vào 2,5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,025M người ta thu được 5 gam kết tủa
a/ Xác định kim loại và công thức hoá học của oxit đó ? Biết oxit đó không phải là Fe3O4
b/ Tính giá trị của V và thể tích của SO2 (đktc) tạo ra khi cho lượng kim loại thu được ở
trên tan hết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư ?
Cho: ( N: 14, H: 1, O: 16; Mg: 24; S:32; Cl:35,5; Ca:40; Fe:56; Cu:64; Zn:65; Ba:137 )
Thí sinh được dùng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố và máy tính bỏ túi loại đơn giản
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm !
ĐỀ CH NH TH ÍNH TH ỨC
Trang 2HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI 9
NĂM HỌC 2008 -2009
Câu 1
(4 điểm)
1/ - Trong A có: số p = 20, số n = 20, số e = 20
- Trong B có: số p = 8, số n = 8, số e = 8
- Vẽ đúng được sơ đồ cấu tạo nguyên tử A, B
2/ Biểu diễn đúng phản ứng giữa A với B bằng sơ đồ nguyên tử
0,75 0,75 1,0 1.5
Câu 2
(3,5 điểm) - Để Fe trong không khí sạch:
2Fe + O2 2FeO 3Fe + 2O2 Fe3O4
4Fe + 3O2 2Fe2O3
+ Vậy chất rắn A là : Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4
- A tác dụng hết với dd HCl:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2O FeO + 2HCl FeCl2 + H2O 4Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O + dd B là: FeCl2, FeCl3 Khí C là: H2
- Cho B tác dụng với NaOH FeCl2 + 2NaOH 2NaCl + Fe(OH)2
FeCl3 + 3NaOH 3NaCl + Fe(OH)3
+ Kết tủa D là: Fe(OH)2; Fe(OH)3
- Nung D ngoài không khí 4Fe(OH)2 + O2
0
t
2Fe2O3 + 4H2O 2Fe(OH)3
0
t
Fe2O3 + 3H2O + Vậy E là: Fe2O3
1,0
1,25
0,75
0,5
Câu 3:
(5,5 điểm)
1/ (1,25 điểm)
- Ngâm hỗn hợp trên vào dd HCl dư
Fe + 2HCl FeCl2 + H2O 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Lọc lấy chất rắn không tan đó là Ag và Cu
- Ngâm hỗn hợp trên ở dạng bột trong dd AgNO3 dư đến khi phản ứng hoàn toàn
Cu +2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
Lọc lấy chất rắn, thu được Ag tinh khiết
2/ ( 2 điểm )
Lần 1:
- Đong lấy 100 ml dd NaOH đổ vào cốc đong 200 ml
- Dẫn khí từ từ khí CO2 cho đến dư vào cốc đựng dd NaOH 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3
Ta thu được 100 ml NaHCO3 có số mol bằng với số mol 100ml NaOH phản ứng
0,25 0,25 0,25
0,25 0,25
0,5 0,25 0,25 0,25
Trang 3- Đổ từ từ dd NaOH vào cốc đựng sản phẩm NaHCO3 lên tới vạch 200
ml đồng thời khuâý đều NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O
Ta thu được 200 ml dd Na2CO3 không lẫn chất tan khác
3/ Nhận biết các dd riêng biệt (2,25 điểm)
Lấy các ống nghiệm sạch, đánh số thứ tự tương ứng với các lọ để làm thí nghiệm
- Lần 1: Thử các dd trên bằng giấy quì tím Nếu thấy + Quì tím chuyển thành màu đỏ, đó là NaHSO4
+ Quì tím chuyển thành màu xanh, đó là NaOH
+ Không chuyển màu là: BaCl2 và NaCl
- Lần 2: Cho NaHSO4 tác dụng với 2 dd còn lại Nếu thấy + Nếu thấy: Chất nào tạo kết tủa với NaHSO4 đó là BaCl2
NaHSO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl + HCl + Không hiện tượng gì là NaCl
0,5 0,25
0,5 0.25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,25
Câu 4
(7điểm)
1/ (1,5 điểm)
PTHH: N2 + 3H2 t p0, 2NH3
a/ Gọi thể tích của N2 tham gia phản ứng là x lít
- Theo PTHH ta có thể tích của H2 phản ứng là:VH2= 3x lít, thể tích của
NH3 sinh ra là VNH3= 2x lít
- Trong hỗn hợp B sẽ còn: (20 – x) lít N2, (20 – 3x) lít H2, 2x lít NH3
Ta có: (20 – x) + (20 – 3x) + 2x = 30 x = 5 lít
Vậy trong B cớ: 20 – 5 = 15 lít N2, 20 - 15 = 5 lít H2 và 10 lít NH3
b/ Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn thì N2 dư
Vậy 20 lít H2 phản ứng thì thu được tối đa là 40/3 lít NH3
H = 10 .100
40 / 3 = 75 %
2/ ( 5,5điểm ) a/ Gọi kim loại cần tìm là A, oxit của nó sẽ là A 2 O x
A2Ox + xCO t0
2A + xCO2 (1) Hỗn hợp khí X sẽ là: CO và CO2
Hấp thụ X hoàn toàn vào dd Ca(OH)2 sẽ có các trường hợp sau:
*Trường hợp 1: Ca(OH) 2 dư
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2)
nCaCO3= 5
100 = 0,05 mol Theo phản ứng (2) nCO2 = 0,05mol
Theo (1) số mol của A2Oxlà: 0,05
x mol
Vậy : (2A + 16x )0,05
x = 4 A = 32x
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
0,25
0,25
0,5
Trang 4x 1 2 3 4
A 32 64 96 128
Cặp x = 2 và A = 64 là hợp lý Vậy A là Cu, oxit là CuO
*Trường hợp 2: CO 2 dư ở (2)
CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 ( 3 )
nCa(OH)2= 2,5.0,025 = 0,0625 mol Theo (2) số mol của CO2 là 0,0625, số mol CaCO3 thu được là 0,0625 mol
Nhưng thực tế chỉ thu được 0,05 mol Vậy CaCO3 bị hoà tan ở (3) là:
0,0625 – 0,05 = 0,0125 mol
Theo (3): nCO2= 0,0125 Vậy tổng số mol CO2 sẽ là:
0,0625 + 0,0125 = 0,075 mol
Theo ( 1) số mol của A2Ox là: 0,075
x mol
Ta có: (2A + 16x )0,075
x = 4 A = 2,8.0,15x
x 1 2 3 4
A 18,7 37,3 56 74,7
Cặp nghiệm x = 3; A = 56 là phù hợp Vậy A là Fe, oxit là Fe2O3
b/ Gọi số mol của CO có trong X là a
* Trường hợp 1:
- Ta có: 0,05.44 .28 2.19
0,05
a a
Theo (1) số mol CO là: 0,05 mol Vậy tổng số mol CO ban đầu là:
0,05 + 0,03 = 0,08mol
V = 0,08.22,4 = 1,792 lít
- PTHH: Cu + 2H2SO4( đặc) t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O ( 4)
nCu = nSO2 = 0,05 mol Thể tích là : 0,05.22,4 = 1,12 lít
* Trường hợp 2:
- Ta có: 0,075.44 .28 2.19
0,075
a a
Theo (1) số mol CO là: 0,0625 mol Vậy tổng số mol CO ban đầu là:
0,075 + 0,045 = 0,12mol
V = 0,12.22,4 = 2,688 lít
- PTHH: 2Fe + 6H2SO4( đặc)
0
t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (5)
Số mol của Fe theo(1) là: 0,05 mol
Theo (5) số mol của SO2 là: 0,075 mol Thể tích là: 0,075.22,4 =1,68 lít
0,5 0,25
0,5
0,25
0,5
0,5
0,25 0,25 0,25 0,5
0,25 0,25
0,25
Ghi chú: - Nếu trong PTHH, học sinh viết sai CTHH thì không cho điểm PTHH đó, thiếu
các điều kiện phản ứng, hoặc không cân bằng, cân bằng sai thì cho 1/2 số điểm.
- Học sinh làm cách khác mà lý luận chặt chẽ, khoa học, đúng kết quả thì cho điểm tối đa.
- Học sinh không điền trạng thái các chất trong PTHH trừ không quá 0,5 điểm( thang 20)