UBND HUYỆN NGÃ NĂM PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỢNG HÒA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đợc lập –Tự do –Hạnh phúc ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2012 – 2013 Mơn thi: Hóa học; LỚP: 9 Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian phát đề) Đề thi chính thức Câu I: (4 điểm) 1. Cho Na vào dung dịch hỗn hợp gồm CuSO 4 và Al 2 (SO 4 ) 3 thu được khí A, dung dịch B và kết tủa C. Nung C được chất rắn D. Cho A dư qua D nung nóng được chất rắn E. Hòa tan E trong dung dịch HCl dư thấy E tan một phần. Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra. Câu II: (5,5 điểm) 1. (4 điểm) Hồn thành sơ đồ chuyển hóa sau: FeCl 2 → (3) Fe(NO 3 ) 2 → (4) Fe(OH) 2 (1) (2) (5) (6) FeCl 3 → (7) Fe(NO 3 ) 3 → (8) Fe(OH) 3 2. (1,5 điểm) Từ nước và các chất sau: NaCl, H 2 SO 4 đặc, MnO 2 . Hãy trình bày hai phương pháp điều chế Clo. Viết các phương trình phản ứng. Câu III: (4,5 điểm) 1. (2 điểm) Có 4 gói bột màu đen tương tự nhau: CuO, MnO 2 , Ag 2 O, FeO. Chỉ dùng dung dịch HCl phân biệt từng chất. 2. (2,5 điểm) Hòa tan hồn tồn 4 gam hỗn hợp gồm 1 kim loại hóa trị II và 1 kim loại hóa trị III cần dùng hết 170 ml dung dịch HCl 2M. a. Tính thể tích H 2 thốt ra (ở đktc). b.Cơ cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan. c. Nếu biết kim loại hóa trị III là Al và số mol bằng 5 lần số mol kim loại hóa trị II thì kim loại hóa trị II là ngun tố nào? Câu IV: ( 6 điểm ) 1. (4 điểm) Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng, thu được khí SO 2 và dung dịch X. Cơ cạn dung dịch X thu được 26,4 gam muối khan. a. Tính khối lượng H 2 SO 4 đã phản ứng. b. Cho tồn bộ lượng khí SO 2 thu được ở trên tác dụng với 275 ml dung dịch KOH 1M, sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được dung dịch Y. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y. 2. (2 điểm) Hòa tan M 2 O 3 trong một lượng vừa đủ dung dòch H 2 SO 4 20%. Người ta thu được dung dòch muối có nồng độ 21,756%. Xác đònh công thức oxit. Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hồn các ngun tố hóa học - Hết - HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn thi : HÓA HỌC - LỚP 9 Nội dung Điểm Câu I ( 4 điểm ) 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 A C 6NaOH + Al 2 (SO 4 ) 3 → 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O B Cu(OH) 2 → o t CuO + H 2 O 2Al(OH) 3 → o t Al 2 O 3 + 3H 2 O C D E CuO + H 2 → o t Cu + H 2 O Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O D A E E (0,5 × 8 = 4 điểm) Câu II: (5,5 điểm) 1. Các PTHH (4 điểm) (1) 2FeCl 2 + 3Cl 2 → 2FeCl 3 (2) 2FeCl 3 + Fe → 3FeCl 2 (3) FeCl 2 + 2AgNO 3 → Fe(NO 3 ) 2 + 2AgCl↓ (4) Fe(NO 3 ) 2 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 (5) Fe(NO 3 ) 2 + 2HNO 3 đ → Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 ↑+ H 2 O (6) 2Fe(NO 3 ) 3 + Fe → 3Fe(NO 3 ) 2 (7) FeCl 3 + 3AgNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + 3AgCl↓ (8) Fe(NO 3 ) 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3 2. Phương pháp thứ nhất: (1,5 điểm) 2NaCl + H 2 SO 4 đặc o t → Na 2 SO 4 + 2HCl ↑ (hoặc NaHSO 4 ) MnO 2 + 4HCl đặc o t → MnCl 2 + Cl 2 ↑ + 2H 2 O Phương pháp thứ hai: Hòa tan NaCl vào nước 2NaCl + 2H 2 O dpdd nmx → 2NaOH + H 2 ↑ + Cl 2 ↑ (0,5 × 8 = 4 điểm) 0,5 0,5 0,5 Câu III: (4,5 điểm) 1. (2 điểm) Hoà tan lần lượt các oxit bằng dung dich HCl: - Sản phẩm có màu xanh là CuO: CuO + 2HCl → CuCl 2 (xanh) +H 2 O - Sản phẩm có khí màu vàng lục bay lên là MnO 2 : MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 ↑ (vàng luc) + 2H 2 O - Sản phẩm có kết tủa trắng là AgCl: Ag 2 O + 2HCl→ 2AgCl ↓ + H 2 O - Chất còn lại là FeO: FeO +2HCl → FeCl 2 + H 2 O 2. (2,5 điểm) a. Gọi A và B lần lượt là kim loại hóa trị II và hóa trị III ta có: PTHH: A + 2HCl → ACl 2 + H 2 (1) 2B + 6HCl → 2BCl 3 + 3H 2 (2) Theo bài ra: nHCl = V.C M = 0,17 x 2 = 0,34 (mol) Từ (1) và (2) ta thấy tổng số mol axit HCl gấp 2 lần số mol H 2 tạo ra nH 2 = 0,34: 2 = 0,17 (mol) ⇒ VH 2 = 0,17. 22,4 = 3,808 (lit) b. Áp dụng ĐLBTKL ta có: m muối = m kim loại + mHCl – mH 2 = 4 + 36,5 . 0,34 – 0,17 . 2 = 16,07g c. Gọi số mol của Al là a => Số mol kim loại (II) là a : 5 = 0,2a mol Theo pt (2) => nHCl = 3a theo, pt (1) => nHCl = 0,4a ⇒ 3a + 0,4a = 0,34 ⇒ a = 0,34 : 3,4 = 0,1 mol => n (Kim loại) = 0,2.0,1 = 0,02mol ⇒ m Al = 0,1.27 = 2,7 g ⇒ m (Kim loại) = 4 – 2,7 = 1,3 g ⇒ M kim loại = 1.3 : 0,02 = 65 => kim loại hóa trị II là : Zn 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu IV ( 6 điểm ) 1. (4 Điểm) a. Ta có: 8, 4 0,15 56 Fe n mol = = Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dd H 2 SO 4 đặc, nóng: 2Fe + 6H 2 SO 4 đặc 0 t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (1) Giả sử muối khan chỉ có Fe 2 (SO 4 ) 3 khi đó: Theo (1): 2 4 3 ( ) 1 0,15 0,075 2 2 Fe SO Fe n n mol = = = 2 4 3 ( ) 0,075.400 30 26,4 Fe SO m gam gam ⇒ = = ≠ muối khan (vô lí) Điều đó chứng tỏ sau phản ứng (1) H 2 SO 4 hết, Fe dư và xảy ra tiếp phản ứng: Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 → 3FeSO 4 (2) Gọi số mol Fe phản ứng ở (1) và (2) lần lượt là x và y. x + y = 0,15 (*) Theo (1): 2 4 3 ( ) (1) (1) 1 0,5 2 2 Fe SO Fe x n n x mol = = = Theo (2): 2 4 3 4 ( ) (2) (2) (2) 3 3 Fe SO Fe FeSO Fe n n y mol n n y mol = = = = ⇒ muối khan gồm: 3y mol FeSO 4 và ( 0,5x-y) mol Fe 2 (SO 4 ) 3 ⇒ m muối khan = 400(0,5x-y) + 152.3y = 26,4 gam ⇒ 200x + 56y = 26,4 (**) Từ (*) và (**) ta có: 0,15 0,125 200 56 26,4 0,025 x y x x y y + = = ⇒ + = = Theo (1): 2 4 (1) 3 3.0,125 0,375 H SO Fe n n mol = = = Khối lượng H 2 SO 4 đã phản ứng là: 2 4 98.0,375 36,75 H SO m gam = = b. Ta có: n KOH = 0,275.1= 0,275 mol Theo (1): 2 (1) 3 3 .0,125 0,1875 2 2 SO Fe n n mol = = = SO 2 + 2KOH → K 2 SO 3 + H 2 O (3) SO 2 + KOH → KHSO 3 (4) a 2a a b b b ⇒ a + b = 0,1875 (5) 2a + b = 0,275 => a = 0,0875 mol: b =0,1 mol Khối lượng chất tan có trong dd Y là : 3 0,1.120 12 KHSO m gam = = . 2 3 0,0875.158 13,825 K SO m gam = = 2. (2 điểm) Phöông trình hoùa hoïc. M 2 O 3 + 3 H 2 SO 4 → M 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O (2M + 3x16)g 3x98g (2M+288)g m ddH2SO4 = g1470 20 100*98*3 = m ddmuoi = m oxit + m ddH2SO4 = (2M + 48 +1470)g (2M + 288) * 100 Ta coù 21,756 = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 2M + 1518 M = 27 kim loaùi Al . coõng thửực cuỷa oxit laứ Al 2 O 3 0.5 . hoùa hoïc. M 2 O 3 + 3 H 2 SO 4 → M 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O (2M + 3x16)g 3x98g (2M+288)g m ddH2SO4 = g1470 20 100 *98 *3 = m ddmuoi = m oxit + m ddH2SO4 = (2M + 48 +1470)g (2M + 288) * 100 . Hết - HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn thi : HÓA HỌC - LỚP 9 Nội dung Điểm Câu I ( 4 điểm ) 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 . Theo (1): 2 4 (1) 3 3.0,125 0,375 H SO Fe n n mol = = = Khối lượng H 2 SO 4 đã phản ứng là: 2 4 98 .0,375 36,75 H SO m gam = = b. Ta có: n KOH = 0,275.1= 0,275 mol Theo (1): 2 (1) 3 3 .0,125