PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 GIA LAI Năm học : 2009-2010 MÔN THI : HOÁ HỌC Đề chính thức (vòng 1 ) Thời gian : 150 phút ĐỀ BÀI : ( không kể thời gian phát đề ) Câu 1: ( 1,5 điểm ) Muối A có công thức M 2 X. Trong M có 5 nguyên tử của 2 nguyên tố và có tổng số proton bằng 11.Còn X chỉ có 1 nguyên tử. Biết khối lượng phân tử A bằng 68 đvc. Xác định tên nguyên tố X, công thức hóa học và gọi tên A. Câu 2: ( 1,5 điểm ) Cho sơ đồ các phản ứng sau : X + H 2 A A + B X + D X + O 2 B B + Br 2 + D Y + Z X + Fe C C + Y ( hoặc Z ) A + G Biết rằng A và B có mùi đặc trưng và dung dịch của A cho kết tủa đen với dung dịch Pb(NO 3 ) 2 . Xác định A , B , C , D , X , Y , Z , G. Viết các phương trình phản ứng theo các sơ đồ đã cho ( ghi rõ các điều kiện phản ứng ). Câu 3: ( 2,0 điểm ) 1.Trong tự nhiên nguyên tố Mg và Ca có nhiều trong quặng đolomit (MgCO 3 .CaCO 3 ). Trình bày phương pháp hóa học điều chế 2 kim loại Mg và Ca từ quặng đolomit , nếu chỉ dùng nước và axit clohidric ( các thiết bị cho sẵn ). 2. Cho 5 dung dịch chứa trong 4 lọ mất nhãn : NaHCO 3 , NaCl, KHSO 4 , Ba(HCO 3 ) 2 , Na 2 SO 3 . Không dùng thuốc thử để nhận biết, hãy nêu 2 phương pháp khác nhau để nhận biết 5 dung dịch đã cho. Câu 4 : ( 3 điểm ) Cho dung dịch A( 150ml dung dịch HCl 1M),dung dịch B( 100ml hỗn hợp Na 2 CO 3 1M và NaHCO 3 0,5M). Thực hiện 3 thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: cho từ từ A vào B, sau khi kết thúc phản ứng thu được V 1 lít khí. Thí nghiệm 2: cho từ từ B vào A, sau khi kết thúc phản ứng thu được V 2 lít khí. Thí nghiệm 3: cho nhanh B vào A, sau khi kết thúc phản ứng thu được V 3 lít khí. 1. Hỏi V 1 và V 2 có bằng nhau hay không ? Giải thích trên các giá trị V 1 và V 2 được xác định. 2. Cho V 3 sục hết vào 95ml dung dịch Ba(OH) 2 1M. sau phản ứng thu được p gam kết tủa trắng. Xác định giá trị p. . ( các khí đo ở đktc ). Câu 5 : ( 2 điểm ) Cho a gam bột Fe vào 100ml dung dịch hỗn hợp X gồm Cu(NO 3 ) 2 1M và AgNO 3 0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 100ml dung dịch A và x gam phần rắn B.Xác định giá trị a và C mol/l chất tan có trong dung dịch A trong 2 trường hợp sau : a. x = 14,6 gam b. x = 8,6 gam 0 Ghi chú : Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học.của Bộ GD ban hành. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2009-2010 .MÔN HOÁ HỌC Câu Nội dung chấm Điểm 1 (1,5đ ) Gọi p là số proton trung bình của 5 nguyên tử của 2 nguyên tố p = 11/5 =2,2 như vậy trong 2 nguyên tố phải có nguyên tố hidro( H) ( Z= 1)( loại He) M có dạng RH 4 . Ta có p R + 4 = 11 p R = 7( R là nito ) M : NH 4 Vì KLPT của (NH4) 2 X = 68 M X = 32 ( X là S ) Vây : công thức hóa học A là ( NH 4 ) 2 S : amonisunfua. 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,25 đ 2 (1,5 đ) Vì A và B có mùi đặc trưng, mặt khác dd A cho kết tủa đen với Pb(NO 3 ) 2 Vậy X là S. Ta có công thức hóa học các chất như sau : X( S ) , A (H 2 S) , B (SO 2 ) , C (FeS) , D ( H 2 O) , Y(HBr hoặc H 2 SO 4 ) G ( FeBr 2 hoặc FeSO 4 ). S + H 2 to H 2 S 2 H 2 S + SO 2 3 S + 2 H 2 O S + O 2 to SO 2 SO 2 + Br 2 + 2 H 2 O 2 HBr + H 2 SO 4 S + Fe to FeS FeS + 2HBr FeBr 2 + H 2 S ( FeS + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 S ) (Mỗi phương trình phản ứng chỉ rõ các chất và ghi điều kiện được 0,25 đ) Nếu: : - Cân bằng sai hoặc thiếu điều kiện trừ ½ số điểm của mỗi pt - Chỉ xác định được chất mà không viết ptpu thì được 0,1 đ cho mỗi chất ( 0,25 x 6 pt = 1,5 điểm ) 3 (2 ,0 đ) 1/ 2/ Cho quặng đôlomit vào thiết bị nung nóng, xảy ra phản ứng phân hủy MgCO 3 to MgO + CO 2 CaCO 3 to CaO + CO 2 Lấy sản phẩm rắn hòa tan vào H 2 O, MgO không tan, CaO tan tạo dd Ca(OH) 2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2 Cho MgO tan vào dd HCl , cô cạn rồi điện phân MgCl 2 nóng chảy thu Mg. Cho dd Ca(OH) 2 tác dụng dd HCl, cô cạn rồi điện phân nóng chảy thu Ca. MgO + 2HCl MgCl 2 + H 2 O MgCl 2 tofđ ,/ Mg + Cl 2 Ca(OH) 2 + 2HCl CaCl 2 + 2H 2 O CaCl 2 tofđ ,/ Ca + Cl 2 ( Điều chế được mỗi kim loại được 0,5 điểm ) 1 đ 1 đ * Phương pháp 1 : - Đun nóng 5 dd, dd nào có khí thoát ra là dd NaHCO 3 dd nào có kết tủa và có khí thoát ra là Ba(HCO 3 ) 2 3 dd còn lại không có hiện tượng gì 2NaHCO 3 to Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Ba(HCO 3 ) 2 to BaCO 3 (r) + CO 2 + H 2 O Cho dd NaHCO 3 đã tìm cho vào 3 dd còn lại, dd nào có khí thoát ra là dd KHSO 4 2NaHCO 3 + 2 KHSO 4 Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 2CO 2 + 2H 2 O Cho dd Ba(HCO 3 ) 2 vào 2 dd còn lại, dd nào cho kết tủa trắng đó là Na 2 SO 3 Ba(HCO 3 ) 2 + Na 2 SO 3 BaSO 3 (r) + 2NaHCO 3 dd còn lại là NaCl. ( Hoặc nếu dùng dd Ba(HCO 3 ) 2 cho vào 3 dd, nếu dd nào có khí thoát ra và có kết tủa, dd đó là KHSO 4 , còn dd nào chỉ có kết tủa , dd đó là Na 2 SO 3 , dd còn l ại l ( Nhận biết 1 dd 0,1 đ x 5 chất = 0,5 điểm ) Phương pháp 2: Lập bảng NaHCO 3 Ba(HCO 3 ) 2 NaCl KHSO 4 Na 2 SO 3 NaHCO 3 Ba(HCO 3 ) 2 + NaCl KHSO 4 + Na 2 SO 3 Nhận xét : - Trong 5 dd có 1 dd có khí thoát ra , dd cho vào là : NaHCO 3 . -Trong 5 dd có 1 dd có khí thoát ra và 1 dd vừa có khí và có kết tủa, dd cho vào là Ba(HCO 3 ) 2 . - Trong 5 dd không có dd nào có hiện tượng gì, dd cho vào là NaCl. -Trong 5 dd có 2 dd có khí và 1 dd có kết tủa , dd cho vào là KHSO 4 . -Trong 5 dd có 1 dd có khí và 1 dd có kết tủa, dd cho vào là Na 2 SO 3 Các ptpu : 2NaHCO 3 + 2KHSO 4 K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + 2CO 2 + 2H 2 O Ba(HCO 3 ) 2 + 2KHSO 4 BaSO 4 (r) + K 2 SO 4 + 2CO 2 + 2H 2 O Ba(HCO 3 ) 2 + Na 2 SO 3 BaSO 3 (r) + 2NaHCO 3 2KHSO 4 + Na 2 SO 3 K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O ( Nhận biết 1 chất viết đúng ptpu được 0,1 đ x 5 chất = 0,5 đ ) 0,5 đ 0,5 đ 4 ( 3 đ ) 1/ Số mol HCl =0,15 mol số mol Na 2 CO 3 = 0,1 mol và số mol NaHCO 3 = 0,05 * Thí nghiệm 1: cho từ từ A vào B Na 2 CO 3 + HCl NaCl + NaHCO 3 0,1mol 0,1mol 0,1 mol NaHCO 3 + HCl NaCl + CO 2 + H 2 O 0,05mol 0,05mol V 1 = 0,05 x 22,4 = 1,12 lit *Thí nghiệm 2 : cho từ từ B vào A 2 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 2/ Vì HCl thiếu , gọi a ( lit) là thể tích dd B số mol Na 2 CO 3 = 0,1a (mol) và số mol NaHCO 3 = 0,05a(mol) Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + CO 2 + H 2 O 0,1a 0,2a 0,1a NaHCO 3 + HCl NaCl + CO 2 + H 2 O 0,05a 0,05a 0,05a Ta có : 0,25a = 0,15 a = 0,6 Số mol CO 2 = 0,15a = 0,15x 0,6 = 0,09 V 2 = 0,09x 22,4 = 2,016 lit Kết luận : V 1 và V 2 không bằng nhau Vì khi cho nhanh B vào dd A , ta không thể xác định chính xác Na 2 CO 3 hay NaHCO 3 chất nào phản ứng trước. Do đó : * Giả sử Na 2 CO 3 phản ứng trước Na 2 CO 3 + 2HCl 2 NaCl + CO 2 + H 2 O 0,075mol 0,15mol 0,075mol V 3 = 0,075x 22,4 = 1,68 lit * Giả sử NaHCO 3 phản ứng trước NaHCO 3 + HCl NaCl + CO 2 + H 2 O 0,05mol 0,05mol 0,05mol Na 2 CO 3 + 2 HCl NaCl + CO 2 + H 2 O 0,05mol 0,1mol 0,05mol V 3 = 0,1x 22,4 = 2,24 lit Vậy: 1,68 lit V 3 2,24 lit Như vậy khi cho V 3 sục vào dd Ba(OH) 2 ( 0,095mol), ta cũng không xác định được giá trị chính xác p. - Trường hợp V 3 =1,68 lit ( 0,075 mol) CO 2 + Ba(OH)2 BaCO 3 + H2O 0,075 0,095 0,075 P = 0,075x 197= 14,775 gam - Trường hợp V3 = 2,24 lit ( 0,1 mol) CO 2 + Ba(OH) 2 BaCO 3 + H2O x x x 2CO 2 + Ba(OH) 2 Ba(HCO 3 ) 2 2y y Ta có: x +y = 0,095 và x + 2y = 0,1 x = 0,09mol p = 0,09x 197 = 17,730 gam Như vậy : 14,775 gam p 17,730 gam 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 1 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 5 ( 2 đ ) Số mol Cu(NO 3 ) 2 = 0,1 mol , số mol AgNO 3 = 0,05 mol Thứ tự phương trình phản ứng như sau : Fe + 2AgNO 3 2Ag + Fe(NO 3 ) 2 (1) 0,025 0,05 0,05 0,025 Fe + Cu(NO 3 ) 2 Cu + Fe(NO 3 ) 2 (2) 0,1 0,1 0,1 0,1 *Giả sử chỉ xảy ra pt (1) ( Fe và AgNO 3 phản ứng đủ ) Ta có khối lượng chất rắn B = 108x 0,05 = 5,4 gam * Giả sử xảy ra cả 2 pt (1 và 2) ( Fe và 2 muối phản ứng vừa đủ ) Ta có khối lượng chất rắn B = 108x 0,05 + 64x 0,1 = 11,8 gam 0,25 đ 0,125 đ 0,125 đ 0,125 đ 0,125 đ a/ b/ * Với x = 14,6 gam. Ta có 14,6 gam > 11,8 gam Vậy Fe phản ứng 1 và 2 vẫn còn dư. m (Fe) dư = 14,6 – 11,8 = 2,8 gam Theo 1 và 2 số mol Fe tham gia = 0,025 + 0,1 = 0,125 mol ( 7 gam ) Vậy a ( gam) = 7 + 2,8 = 9,8 gam dd A : Fe(NO 3 ) 2 : 0,125 mol Cmol/l ( Fe(NO 3 ) 2 ) = 0,125/0,1 = 1,25 mol/l * Với x = 8,6 gam . Ta có 5,4 gam < 8,6 gam < 11,8 gam Như vậy phản ứng 2 Fe hết và Cu(NO 3 ) 2 còn dư. Gọi p là số mol Cu(NO 3 ) 2 phản ứng Ta có 108. 0,05 + 64p = 8,6 p = 0,05 Số mol Fe phản ứng = 0,025 + 0,05 = 0,075 mol a( gam) = 56x 0,075 = 4,2 gam Dd A gồm : Fe(NO 3 ) 2 :0,075 mol và Cu(NO 3 ) 2 dư: 0,05 mol Vậy : C mol/ l ( Fe(NO 3 ) 2 = 0,075/0,1= 0,75 mol/l C mol/l ( Cu(NO 3 ) 2 = 0,05/ 0,1 = 0,5 mol/l 0 0,625 đ 0,125 đ 0,125 đ 0,125 đ 0,25 đ 0,625 đ 0,125 đ 0,125 đ 0,125 đ 0,25 đ . > 11 ,8 gam Vậy Fe phản ứng 1 và 2 vẫn còn dư. m (Fe) dư = 14,6 – 11 ,8 = 2 ,8 gam Theo 1 và 2 số mol Fe tham gia = 0,025 + 0,1 = 0,125 mol ( 7 gam ) Vậy a ( gam) = 7 + 2 ,8 = 9 ,8 gam dd. * Với x = 8, 6 gam . Ta có 5,4 gam < 8, 6 gam < 11 ,8 gam Như vậy phản ứng 2 Fe hết và Cu(NO 3 ) 2 còn dư. Gọi p là số mol Cu(NO 3 ) 2 phản ứng Ta có 1 08. 0,05 + 64p = 8, 6 p = 0,05. là KHSO 4 . -Trong 5 dd có 1 dd có khí và 1 dd có kết tủa, dd cho vào là Na 2 SO 3 Các ptpu : 2NaHCO 3 + 2KHSO 4 K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + 2CO 2 + 2H 2 O Ba(HCO 3 ) 2 + 2KHSO 4