Đề thi HSG hóa 8 - Vòng 1 - 2012

Câu 1: (5 điểm) 1. Hoàn thành các phương trình hóa học sau: a) FeS 2 + O 2 → Fe 2 O 3 + SO 2 ↑ b) Fe 2 O 3 + Al → Fe 3 O 4 + Al 2 O 3 c) Fe x O y + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO↑ + H 2 O 2. Cho từ từ một luồng khí hiđro dư đi qua lần lượt 5 ống nghiệm mắc nối tiếp, được nung nóng và mỗi ống nghiệm chứa lần lượt mỗi chất sau: 0,01 mol MgO; 0,01 mol CuO; 0,01 mol CaO; 0,01 mol Fe 2 O 3 ; 0,01 mol P 2 O 5 . a) Viết các phương trình hóa học xảy ra ở mỗi ống. b) Tính khối lượng chất rắn có mặt trong mỗi mỗi ống nghiệm sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Câu 2: (5 điểm) 1. Biết độ tan của CuSO 4 ở 5 o C là 15g và ở 80 o C là 50g. Người ta làm lạnh 600g dung dịch CuSO 4 bão hòa ở 80 o C xuống 5 o C. Tính khối lượng CuSO 4 .5H 2 O kết tinh. 2. Ngâm một lá nhôm vào 200 gam dung dịch H 2 SO 4 (loãng) nồng độ a%. Đến khi lá nhôm không còn tan được nữa, người ta thu được dung dịch muối có nồng độ 10%. Tính a. Câu 3: (3 điểm) Để khử hoàn toàn 6,4 gam một oxit kim loại cần 2,688 lít khí hiđrô (đktc). Hòa tan lượng kim loại thu được bằng dung dịch HCl dư thì giải phóng được 1,792 lít khí hiđrô (đktc). a) Xác định tên kim loại. b) Xác định công thức hóa học của oxit. Câu 4: (4 điểm) Nung 30,8 gam Cu(NO 3 ) 2 bị phân hủy theo sơ đồ phản ứng sau: Cu(NO 3 ) 2 → 0 t CuO + NO 2 ↑ + O 2 ↑ Sau một thời gian thấy còn lại 24,32 gam chất rắn. a) Tính thể tích các khí thu được (đktc) b) Chất rắn thu được là chất gì? Tính khối lượng của mỗi chất? Câu 5: (3 điểm) Đốt cháy một hợp chất X bằng một lượng oxi vừa đủ, người ta thu được hỗn hợp khí CO 2 và SO 2 có tỉ khối so với khí hiđrô là 28,667. Xác định công thức hóa học của hợp chất X. Biết rằng tỉ khối hơi của X so với không khí nhỏ hơn 3. ( Cho: O=16; H=1; Mg=24; Cu=64; Ca=40; P=31;N = 14; S=32; Fe=56; C=12; S=32) Thí sinh được dùng máy tính bỏ túi theo Quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo ( Đề thi gồm 01 trang) 1 PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO QUẢNG XƯƠNG ĐỀ THI HSG LỚP 8 – VÒNG I MÔN HÓA HỌC Năm học: 2012 – 2013 Thời gian: 150 phút ĐỀ CHÍNH THỨC CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM 1 1. a) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 ↑ b) 9Fe 2 O 3 + 2Al → 6 Fe 3 O 4 + Al 2 O 3 c) 3Fe x O y + (12x-2y)HNO 3 → 3xFe(NO 3 ) 3 + (3x-2y)NO↑ + (6x-y) H 2 O 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 2. a) PTHH: - Ống 2: H 2 + CuO → 0 t Cu + H 2 O - Ống 3: CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 - Ống 4: 3H 2 + Fe 2 O 3 → 0 t 2Fe + 3H 2 O - Ống 5: P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4 b) - Ống 1: Khối lượng MgO = 0,01 . 40 = 0,4 gam - Ống 2: n Cu = n CuO = 0,01 mol m Cu = 0,01 .64 = 0,64 gam - Ống 3: n Ca(OH) 2 = n CaO = 0,01 mol m Ca(OH) 2 = 0,01 . 74 = 0,74 gam - Ống 4: nFe = 2 nFe 2 O 3 = 2 . 0,01 = 0,02 mol m Fe = 0,02 . 56 = 1,12 gam - Ống 5: n H 3 PO 4 = 2n P 2 O 5 = 2 .0,01 = 0,02 mol m H 3 PO 4 = 0,02 . 98 = 1,96 gam 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 2 1. Khối lượng CuSO 4 trong 600 gam dd bão hòa ở 80 o C là: 600 × 50 : 150 = 200 gam Khối lượng H 2 O trong 600 gam dd bão hòa ở 80 o C là: 600 – 200 = 400 gam Đặt số mol CuSO 4 .5H 2 O kết tinh là x. Ta có: Khối lượng CuSO 4 trong CuSO 4 .5H 2 O kết tinh là: 160x Khối lượng H 2 O trong CuSO 4 .5H 2 O kết tinh là: 90x Độ tan của CuSO 4 ở 5 o C được tính như sau: 15 = (200 – 160x) . 100 : (400 – 90x) x ≈ 0,96 mol Khối lượng CuSO 4 .5H 2 O kết tinh là: 0,96 . 250 = 240 gam 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 2. PTHH: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 ↑ 2 49.3 a 49 a 49.3 a 49 a 0,25 điểm 2 PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO QUẢNG XƯƠNG HƯỚNG DẪN CHẤM - MÔN HÓA HỌC 8 Khối lượng H 2 SO 4 = 200. 2 ( ) 100 a a gam = Số mol H 2 SO 4 = 2 ( ) 98 49 a a mol= Theo PTHH: Số mol Al = 2 2 . ( ) 3 49 49.3 a a mol = ⇒ Khối lượng Al = 27.2 18 ( ) 49.3 49 a a gam = Số mol H 2 = ( ) 49 a mol ⇒ Khối lượng H 2 = 2 ( ) 49 a gam Số mol Al 2 (SO 4 ) 3 = ( ) 49.3 a mol ⇒ Khối lượng Al 2 (SO 4 ) 3 114 ( ) 49 a gam = Nồng độ phần trăm dung dịch muối được tính như sau: 114 .100% 49 10% 18 2 200 49 49 a a a = + − a ≈ 8,7% 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 3 Đặt công thức hóa học của oxit là A x O y và hóa trị của kim loại trong phản ứng với dung dịch HCl là n. Ta có phương trình hóa học: A x O y + yH 2 → 0 t xA + yH 2 O (1) 0,12 mol 2A + 2nHCl → 2ACl n + nH 2 ↑ (2) 0,08 mol Theo gt: Số mol H 2 (1) = 2,688 0,12( ) 22,4 mol = ⇒ Khối lượng H 2 = 0,24(g) Số mol H 2 (2) = 1,792 0,08( ) 22,4 mol = Theo PTHH (1) : Số mol H 2 O = 0,12 mol ⇒ Khối lượng H 2 O = 2,16 (g) ⇒ Khối lượng oxi trong oxit = 2,16 - 0,24 = 1,92 (g) Khối lượng kim loại = 6,4 – 1,92 = 4,48 gam Theo PTHH (2): Số mol kim loại = 0,16 ( )mol n ⇒ Khối lượng mol của kim loại 4,48 0,16 M n = ⇔ M = 28n Vì n là hóa trị của kim loại: Nếu n = 1 ⇒ M = 28 (Loại) n = 2 ⇒ M = 56 ( Sắt) 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 3 n = 3 ⇒ M = 84 (Loại) a) Vậy kim loại là sắt (Fe) b) Công thức hóa học của oxit có dạng: Fe x O y Ta có tỉ lệ: 56 4,48 2 16 1,92 3 x x y y = ⇔ = ⇒ Công thức hóa học của oxit là Fe 2 O 3 . 0,5 điểm 0,5 điểm 4 a) PTHH: 2Cu(NO 3 ) 2 → 0 t 2CuO + 4NO 2 ↑ + O 2 ↑ 2x 2x 4x x Đặt số mol khí O 2 thu được là x. Theo PTHH ta có số mol các chất trong phản ứng là: Số mol Cu(NO 3 ) 2 = Số mol CuO = 2x Số mol NO 2 = 4x Khối lượng Cu(NO 3 ) 2 bị phân hủy = 2x . 188 = 376x Khối lượng Cu(NO 3 ) 2 chưa bị phân hủy = 30,8 – 376x Khối lượng CuO tạo thành = 2x . 80 = 160x Khối lượng chất răn thu được: 24,32 = 30,8 – 376x + 160x x = 0,03 Thể tích O 2 (đktc) = 0,03 . 22,4 = 0,672 (lít) Số mol NO 2 = 4x = 4 . 0,03 = 0,12 (mol) Thể tích NO 2 (đktc) = 0,12 . 22,4 = 2,688 (lít) b) Chất rắn sau khi nung gồm: CuO và Cu(NO 3 ) 2 chưa bị phân hủy. Khối lượng CuO = 160x = 160 . 0,03 = 4,8 (gam) Khối lượng Cu(NO 3 ) 2 chưa bị phân hủy = 24,32 – 4,8 = 19,52 (gam) 0,25 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 5 Theo định luật bảo toàn khối lượng, hợp chất X có nguyên tố cacbon, lưu huỳnh và có thể có thêm oxi. Giả sử hợp chất X có cả 3 nguyên tố, công thức X có dạng C x S y O z (trong đó x, y, z ∈ N * ). Ta có phương trình hóa học: C x S y O z + ( ) 2 z x y+ − O 2 → 0 t xCO 2 + ySO 2 Theo giả thiết: M X < 29.3 ⇔ M X < 87 Đặt số mol CO 2 là a và số mol SO 2 là b. Ta có: 44 64 28,667.2 a b a b + = + Nếu x = 1 ⇒ y = 2. Ta có: M X = 12x + 32y + 16z < 87 12 + 32 . 2 + 16z < 87 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 4 1 2 a b ⇒ = z < 11 16 (loại vì không thuộc N * ) Tương tự, Nếu x >1 ta đều có z < 1. Vậy trong X không có Oxi. Công thức của X có dạng: C x S y Nếu x = 1; y = 2 ⇒ M X = 12 + 32 . 2 = 76 ( Nhận vì nhỏ hơn 87 ) Nếu x = 2; y = 4 ⇒ M X = 12 . 2 + 32 . 4 = 152 ( Loại vì > 87) Vậy công thức hóa học của X là: CS 2 0,5 điểm 0,5 điểm ( Học sinh làm theo cách khác mà cách giải và đáp số đúng vẫn cho điểm tối đa) 5 . Đề thi gồm 01 trang) 1 PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO QUẢNG XƯƠNG ĐỀ THI HSG LỚP 8 – VÒNG I MÔN HÓA HỌC Năm học: 2 012 – 2 013 Thời gian: 15 0 phút ĐỀ CHÍNH THỨC CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM 1 1. a) 4FeS 2 + 11 O 2 . 1 ⇒ y = 2. Ta có: M X = 12 x + 32y + 16 z < 87 12 + 32 . 2 + 16 z < 87 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 4 1 2 a b ⇒ = z < 11 16 (loại vì không thuộc N * ) Tương tự, Nếu x > ;1. 0, 01 mol m Cu = 0, 01 .64 = 0,64 gam - Ống 3: n Ca(OH) 2 = n CaO = 0, 01 mol m Ca(OH) 2 = 0, 01 . 74 = 0,74 gam - Ống 4: nFe = 2 nFe 2 O 3 = 2 . 0, 01 = 0,02 mol m Fe = 0,02 . 56 = 1, 12 gam -