Đề và đáp án thi học sinh giỏi môn Hóa học 9- THCS Mỹ Lộc 2010-2011.

PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS MỸ LỘC Năm học: 2010 - 2011 MÔN : HÓA HỌC ĐỀ ĐỀ XUẤT Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu 1 (4,5 điểm) 1. Viết phương trình phản ứng hoàn thành dãy chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có, mỗi mũi tên một phản ứng). A (1) (4) B (5) C (6) A (2) Fe (10) F A (3) (7) D (8) E (9) Biết rằng: A + HCl  B + D + H 2 O. 2. Chỉ được dùng quì tím, hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau: NH 4 HSO 4 , BaCl 2 , Ba(OH) 2 , HCl, H 2 SO 4 , NaCl (viết phương trình phản ứng kèm theo) . Câu 2 (3,5 điểm) Trộn 100 ml dung dịch H 2 SO 4 a M với 150 ml dung dịch NaOH 1,5 M thu được dung dịch D. Chia D làm hai phần bằng nhau. Phần 1 hòa tan được tối đa 0,675 g Al. Tính a. Phần 2 đem cô cạn thu được bao nhiêu gam rắn khan? Câu 3 (4,0 điểm) Cho 11,5 g một kim loại kiềm M vào nước, thu được V lít khí và dung dịch A. Dẫn từ từ 6,72 lít khí CO 2 vào A được dung dịch B. Chia B làm hai phần bằng nhau. Cho 200 ml dung dịch Ca(NO 3 ) 2 2 M vào phần một, thấy tạo thành 10 g kết tủa, đun nóng phần dung dịch thu thêm m gam kết tủa nữa. Đun sôi phần hai cho đến khi xuất hiện kết tinh, để nguội, làm cho nước bay hơi ở nhiệt độ thấp, áp suất thấp thu được 35,75 g một loại tinh thể hiđrat. Tính V, m. Tìm kim loại M và công thức phân tử của tinh thể hiđrat. (Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Câu 4 (4,0 điểm) 1. Hoà tan hoàn toàn 8,68g hỗn hợp (Fe, Mg, Zn) trong dung dịch HCl, thu được 3,584 lít H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì được bao nhiêu gam muối khan ? 2. Để tác dụng vừa đủ 8,4g hỗn hợp 3 oxit (CuO, Fe 3 O 4 , Al 2 O 3 ), người ta cho từ từ V lít (đktc) hỗn hợp khí (gồm CO, H 2 ) đi qua ống đựng hỗn hợp oxit nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn . Kết thúc phản ứng thu được một hỗn hợp gồm khí và hơi nặng hơn hỗn hợp khí ban đầu 0,16g và a gam chất rắn . Tính giá trị của V và a . Cho biết Al 2 O 3 không tham gia phản ứng . Câu 5 (4,0 điểm ) Một thanh kim loại R được ngâm trong dung dịch CuSO 4 . Sau khi phản ứng kết thúc, thanh kim loại có khối lượng nhẹ bớt đi so với ban đầu. Cũng thanh kim loại R như vậy, sau khi ngâm trong dung dịch AgNO 3 , kết thúc phản ứng thì khối lượng thanh kim loại bây giờ lại nặng thêm so với ban đầu. Cho biết: R có hoá trị II; tất cả kim loại sinh ra đều bám vào thanh R; phần khối lượng nặng thêm gấp 75,5 lần phần khối lượng nhẹ bớt đi; số mol kim loại bám vào thanh R trong hai thí nghiệm trên đều bằng nhau. a. Xác định kim loại R. b. Nếu thanh R đem thí nghiệm có khối lượng 20g ; dung dịch CuSO 4 có thể tích 125 ml và nồng độ 0,8M thì trong thí nghiệm với dung dịch AgNO 3 , thanh kim loại tăng bao nhiêu phần trăm về khối lượng ? Thể tích dung dịch AgNO 3 0,4M cần dùng là bao nhiêu ml ? …………………Hết……………… Ghi chú: Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính bỏ túi PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS MỸ LỘC NĂM HỌC 2010-2011 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC Câu/ ý Nội dung Điểm Câu 1 (4,5 điểm) 1. Phương trình phản ứng: (1) Fe 3 O 4 + 2 C → 0 t 3 Fe + 2 CO 2 (A) (2) Fe 3 O 4 + 4 H 2 → 0 t 3 Fe + 4 H 2 O (3) Fe 3 O 4 + 4 CO → 0 t 3 Fe + 4 CO 2 (có thể dùng các chất khử khác) (4) Fe + 2 HCl → FeCl 2 + H 2  (B) (5) FeCl 2 + 2 NaOH → Fe(OH) 2  + 2 NaCl (C) (6) 4 Fe(OH) 2 + O 2  → 0 ,tkk 2 Fe 2 O 3 + 4 H 2 O (F) (7) 2Fe + 3 Cl 2 → 0 t 2 FeCl 3 (D) (8) FeCl 3 + 3 NaOH → Fe(OH) 3  + 3 NaCl (E) (9) 2 Fe(OH) 3 → 0 t Fe 2 O 3 + 3 H 2 O (F) (10) 4 Fe(OH) 2 + 2 H 2 O + O 2  → 0 ,tkk 4 Fe(OH) 3 (C) (E) 0,25 0,25 0,25 0,25 0.25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2. Lấy mỗi lọ một ít dung dịch làm mẫu thử. Cho quỳ tím vào các mẫu thử. - Mẫu thử làm quỳ tím hoá màu xanh là: dung dịch Ba(OH) 2 . - Ba mẫu thử làm quỳ tím hoá màu đỏ là: NH 4 HSO 4 , HCl, H 2 SO 4 (nhóm I) - Hai mẫu thử không làm đổi màu quỳ tím là: BaCl 2 , NaCl (nh óm II) Cho dung d ịch Ba(OH) 2 mới nhận được vào các mẫu thử ở nhóm I: - Mẫu thử có khí thoát ra đồng thời tạo kết tủa trắng là dung d ịch NH 4 HSO 4 Ba(OH) 2 + NH 4 HSO 4  BaSO 4  + NH 3  + 2H 2 O - Mẫu thử chỉ có kết tủa trắng là dung dịch H 2 SO 4 Ba(OH) 2 + H 2 SO 4  BaSO 4  + 2H 2 O - Dung dịch còn lại là HCl. Cho dung dịch H 2 SO 4 mới nhận được vào các dung dịch nhóm II: - Dung dịch có kết tủa trắng là BaCl 2 H 2 SO 4 + BaCl 2  BaSO 4  + 2HCl - Dung dịch còn lại là NaCl. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,2 Câu 2 (3,5 điểm) - Khi trộn hai dung dịch xảy ra phản ứng: H 2 SO 4 + 2 NaOH  Na 2 SO 4 + 2 H 2 O (1) Vì Al tan được trong dung dịch axit và trong dung dịch kiềm nên xảy ra hai trường hợp: * Trường hợp H 2 SO 4 dư: 2 Al + 3 H 2 SO 4  Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2  (2) Số mol H 2 SO 4 có trong 100 ml: Theo (1) và (2): 2 4 n H SO = 1 3 1 3 0,675 n + n 2 = 0,15 1,5 + 2 = 0,1875 NaOH Al 2 2 2 2 27 × × × × mol  a = 0,1875 0,1 = 1,875 (M) * Trường hợp NaOH dư: 2 Al + 2 NaOH + 3 H 2 O  2 NaAlO 2 + 3 H 2  (3) Số mol H 2 SO 4 có trong 100 ml 2 4 1 1 n n (0,15.1,5 2.0,675 / 27) 0,0875 H SO NaOH(1) 2 2 = = − = mol  a = 0,0875/0,1 = 0,875 M - Khối lượng chất rắn thu được khi cô cạn phần 2 * Trường hợp H 2 SO 4 dư chất rắn gồm NaHSO 4 và Na 2 SO 4 có khối lượng bằng: 2 4 2 H SO NaOH H O 1 1 (m + m - m ) = (0,1875.98 + 0,15.1,5.40 -0,15.1,5.18) 2 2 =11,6625(g) * Trườg hợp NaOH dư chất rắn gồm Na 2 SO 4 và NaOH có khối lượng bằng: 2 4 2 H SO NaOH H O 1 1 (m + m - m ) = (0,0875.98 + 0,15.1,5.40 -0,0875.2.18) 2 2 = 7,2125(g) 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 0,75 Câu 3 (4,0 điểm) Các phản ứng xảy ra: 2 M + 2 H 2 O  2 MOH + H 2  (1) 2 MOH + CO 2  M 2 CO 3 + H 2 O (2) MOH + CO 2  MHCO 3 (3) M 2 CO 3 + Ca(NO 3 ) 2  CaCO 3  + 2 MNO 3 (4) 2MHCO 3 → t M 2 CO 3 + CO 2  + H 2 O (5) Từ (2), (3), (4) và đề bài: ⇒ 2 2 3 3 3 3 CO M CO MHCO CaCO MHCO n = n + n = 2.n + n  3 MHCO 6,72 10 n = - 2. = 0,1 22,4 100 mol Từ (1), (2), (3) ⇒ 2 3 3 3 3 M M CO MHCO CaCO MHCO n = 2.n + n = 2.2.n + n 10 = 2.2. + 0,1= 0,5(mol) 100 Từ (1): 2 H M 1 n = n = 0,25 2 mol V = 0,25 × 22,4 = 5,6 (lít) Sau khi nung nóng kết tủa thu thêm được là CaCO 3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Vì 2 3 3 M CO (5) MHCO 1 n = n = 0,025 4 < 3 2 Ca(NO ) du n = 0,2.2 - 0,1= 0,3 nên M 2 CO 3 tạo thành sau khi đun nóng kết tủa hết với Cu(NO 3 ) 2 . 3 2 3 3 CaCO M CO (5) MHCO 1 n = n = n = 0,025 4 mol  m = 0,025.100 = 2,5 g * Ta có: m 11,5 M = = = 23 M n 0,5  M là Na * Đặt công thức hiđrat là: Na 2 CO 3 .H 2 O Từ (1), (2), (5) và đề bài: ⇒ 2 3 2 2 3 Na CO .nH O Na CO M 1 n = n = n = 0,125 4 mol ⇒ 0,125 106 +18n 35,75 = ⇒ n =10 Vậy công thức phân tử của tinh thể hiđrat là Na 2 CO 3 .10H 2 O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 4 (4,0 điểm) 1. 2 3,584 22,4 H n = = 0,16 (mol) C ác PTHH: Mg + 2 HCl → MgCl 2 + H 2  (1) Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2  (2) Fe + 2 HCl → FeCl 2 + H 2  (3) T ừ (1), (2), (3): ⇒ 2 2 2 0,16 0,32 ( ) HCl H n n mol= = × = Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: ⇒ khối lượng muối khan thu được là: (8,68 + 0,32 × 36,5) – (0,16 × 2) = 20,04 (g) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 2. C ác PTHH x ảy ra: CuO + H 2 o t → Cu + H 2 O (1) CuO + CO o t → Cu + CO 2 (2) Fe 2 O 3 + 3H 2 o t → 2Fe + 3H 2 O (3) Fe 2 O 3 + 3CO o t → 2Fe + 3CO 2 (4) * Từ (1), (2), (3), (4): ⇒ độ tăng khối lượng của hỗn hợp khí và hơi = m O bị khử từ các oxit Và ( 2 CO H n n+ ) = n Obị khử = 0,16 0,01( ) 16 mol= ⇒ V = 0,01 × 22,4 = 0,224 (lít) * Từ (1), (2), (3), (4) và đề bài: ⇒ a = khối lượng hỗn hợp - khối lượng O bị khử từ các oxit = 8,4 – 0,16 = 8,24 (g) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 5 (4,0 điểm) 1) Xác định R: R + CuSO 4 → CuSO 4 + Cu (1) x x R + 2AgNO 3 → R(NO 3 ) 2 + 2Ag (2) 0,5x x x Đặt x là số mol kim loại bám vào thanh R. Phần khối lượng nhẹ bớt đi = (M R - 64) . x (g) Phần khối lượng tăng thêm = (108 – 0,5M R ) . x (g) 0,25 0,25 0,50 0,50 Theo đề ta có: (108 – 0,5M R ).x = 75,5.(M R -64)x Giải ra M R = 65. Vậy kim loại R là kẽm (Zn) b. Số mol CuSO 4 = 0,125 × 0,8 = 0,1 = x ⇒ khối lượng kim loại tăng thêm = (108 – 0,5. 65 ) . 0,1 = 7,55 (g) % về khối lượng kim loại tăng: 7,55 100 37,75(%) 20 × = Theo (2): số mol AgNO 3 = số mol Ag = x = 0,1 mol Thể tích dung dịch AgNO 3 cần dùng: 0,1 ,25 ( ) 0,4 V O l= = = 250 ml 0,50 0,25 0,25 0,50 0,50 0,25 0,25 *Ghi chú: Thí sinh có thể giải theo cách khác, nếu đúng cho điểm tối đa cho câu đó. Hết . Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính bỏ túi PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS MỸ LỘC NĂM HỌC 2010-2011 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI MÔN HÓA. PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRƯỜNG THCS MỸ LỘC Năm học: 2010 - 2011 MÔN : HÓA HỌC ĐỀ ĐỀ XUẤT Thời gian: 150 phút (không kể thời. II; tất cả kim loại sinh ra đều bám vào thanh R; phần khối lượng nặng thêm gấp 75,5 lần phần khối lượng nhẹ bớt đi; số mol kim loại bám vào thanh R trong hai thí nghiệm trên đều bằng nhau. a.