Phòng giáo dục và đào tạo đoan hùng Kì thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 vòng 2 nĂm học 2010-2011 đề thi môn: hoá học Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Đề có 01 trang Câu 1 (2,5 điểm): 1, Cho hỗn hợp gồm ba chất rắn là Al 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 vào dung dịch chứa một chất tan A thì thu đợc một chất rắn B duy nhất. Hãy cho biết A, B có thể là những chất gì? Cho ví dụ và viết phơng trình minh hoạ? 2, Một khoáng chất chứa 31,3% Silic, 53,6% oxi còn lại là Nhôm và Beri. Xác định công thức hoá học của khoáng chất (biết Nhôm có hoá trị III, Beri hoá trị II, Silic hoá trị IV và Oxi hoá trị II) Câu 2 (2,0 điểm): Nung nóng bột Al và S thu đợc hỗn hợp A. Hoà tan A bằng dung dịch HCl d thấy còn lại 0,04 gam chất rắn và có 1,344 lít khí bay ra ở (đktc). Cho toàn bộ khí đó đi qua dung dịch Pb(NO 3 ) 2 lấy d, sau phản ứng thu đợc 7,17 gam kết tủa màu đen. Xác định phần trăm Al và S trớc khi nung. Câu 3 (2,0 điểm): Một hỗn hợp gồm Cu và Fe có tổng khối lợng là 12 gam đợc cho vào 400ml dung dịch HCl 1M. Sau phản ứng thu đợc 6,4 gam chất rắn, dung dịch A và V lít khí ở (đktc). a, Tính phần trăm khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu và V? b, Lấy 360 ml dung dịch NaOH 1M cho vào dung dịch A. Tính khối lợng kết tủa tạo thành? Câu 4 (2,0 điểm): R là một kim loại có hoá trị II, đem hoà tan hoàn toàn a gam oxit của kim loại này vào 48 gam dung dịch H 2 SO 4 6,125%, sau phản ứng thu đợc dung dịch A có chứa 0,98% H 2 SO 4. Khi dùng 2,8 lít khí cacbon (II) oxit để khử hoàn toàn a gam oxit trên thành kim loại, thu đợc khí B. Nếu lấy 0,7 lít khí B cho qua dung dịch nớc vôi trong d thu đợc 0,625 gam kết tủa. a, Tính a và khối lợng nguyên tử của R. Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở (đktc). b, Cho 0,54 gam bột nhôm vào 20 gam dung dịch A sau khi phản ứng kết thúc lọc tách đợc m gam chất rắn . Tính m Câu 5 (1,5điểm): Từ hỗn hợp Al 2 O 3 , MgO và CuO, bằng phơng pháp hoá học hãy tách riêng các oxit trên ra khỏi hỗn hợp (khối lợng các oxit trớc và sau khi tách là không đổi). Cho: M Fe = 56, M O = 16, M Si = 28, M Mg = 24, M Be = 9, M Cl = 35,5, M Al = 27, M H = 1, , M Cu =64, M Pb = 207, M S =32 .Hết. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ tên thí sinh: SBD: Phòng giáo dục và đào tạo đoan hùng Hớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 vòng 2 nĂm học 2010-2011 Môn: hoá học Câu 1 (2,5 điểm): 1, Cho hỗn hợp gồm ba chất rắn là Al 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 vào dung dịch chứa một chất tan A thì thu đợc một chất rắn B duy nhất. Hãy cho biết A, B có thể là những chất gì? Cho ví dụ và viết phơng trình minh hoạ? 2, Một khoáng chất chứa 31,3% Silic, 53,6% oxi còn lại là Nhôm và Beri. Xác định công thức hoá học của khoáng chất (biết Nhôm có hoá trị III, Beri hoá trị II, Silic hoá trị IV và Oxi hoá trị II) Nội dung Điểm Đề chính thức 1, Trong ba oxit đã cho có một oxit lỡng tính (Al 2 O 3 ), một oxit bazơ (Fe 2 O 3 ), một oxit axit (SiO 2 ), do đó có thể có hai trờng hợp xảy ra *Dung dịch chứa chất tan A là axít thì chất tan A là axit và chất rắn B là SiO 2. Cho ví dụ và viết đúng PT minh họa 0,5 *Dung dịch chứa chất tan A là bazơ thì chất tan A là bazơ và chất rắn B là Fe 2 O 3 . Cho ví dụ và viết đúng PT minh họa 0,5 2, Ta có %Be +%Al = 100% - (31,3% +53,6%) = 15,1% Gọi %Be trong khoáng chất là a% thì %Al trong khoáng chất là 15,1 a Ta có 15,1 31,3 53,6 .3 .2 .4 .2 0 27 9 28 16 a a + + = Giải pt ta đợc a = 4,96% => %Al = 10,14% 0,75 Giả sử công thức của khoáng chất là Al x Be y Si z O t Ta có: x:y:z:t = 10,14 4,96 31,3 53,6 : : : 2 : 3: 6:18 27 9 28 16 = Vậy công thức của khoáng chất là Al 2 Be 3 Si 6 O 18 hay Al 2 O 3 .3BeO.6SiO 2 0,75 Câu 2 (2,0 điểm): Nung nóng bột Al và S thu đợc hỗn hợp A. Hoà tan A bằng dung dịch HCl d thấy còn lại 0,04 gam chất rắn và có 1,344 lít khí bay ra ở (đktc). Cho toàn bộ khí đó đi qua dung dịch Pb(NO 3 ) 2 lấy d, sau phản ứng thu đợc 7,17 gam kết tủa màu đen. Xác định phần trăm Al và S trớc khi nung. Nội dung Điểm 2Al + 3S 0 t ắắđ Al 2 S 3 (1) TH 1: Hn hp A gm: Al 2 S 3 v Al d. Theo gi thit A tỏc dng dd HCl d, sn phm cũn 0,04 gam cht rn (Vụ lý): ị T/h 1 loi TH 2: Hn hp A gm: Al 2 S 3 v S d. Al 2 S 3 + 6HCl ắắđ 2AlCl 3 + 3H 2 S (2) H 2 S + Pb(NO 3 ) 2 ắắđ PbS + 2HNO 3 (3) 2 H S n 1,344 : 22,4 0,06 mol= = T (3): 2 H S PbS 7,17 n n 0,03 mol 0,06 mol 239 = = = ạ (Vụ lý) ị T/h 2 loi 1,0 Vy TH 3: Hn hp A phi gm:Al 2 S 3 , Ald, Sd. ( phn ng xóy ra khụng h/ton) 2Al d + 6HCl ắắđ 2AlCl 3 + 3H 2 (2 / ) Ta cú: 2 2 (H S;H ) Sdu n 0,06 mol; m 0,04 gam= = T 3 : 2 2 H S H n 0,03 mol n 0,06mol 0,03 mol = 0,03 mol= ị = - T (1)v (2): 2 3 2 Al S H S 1 n n 0,01 mol 3 = = T (1): pu 2 3 Al Al S n 2n 2.0,01 mol = 0,02mol= = pu 2 3 S Al S n 3n 3.0,01 mol = 0,03mol= = T (2' ): du 2 Al H 2 2 n n .0,03 mol = 0,02mol 3 3 = = ==> bd bd Al hh S m (0,02 0,02).27 1,08 gam m 1,08 1 2,08gam m 0,03.32 0,04 1 gam ỹ = + = ù ù ị = + = ý ù = + = ù ỵ 1,5 Vy: bd Al 1,08 100 %m 51,92% 2,08 = = bd S %m 100% 51,92% 48,08%= - = Câu 3 (2,0 điểm): Một hỗn hợp gồm Cu và Fe có tổng khối lợng là 12 gam đợc cho vào 400ml dung dịch HCl 1M. Sau phản ứng thu đợc 6,4 gam chất rắn, dung dịch A và V lít khí ở (đktc). a, Tính phần trăm khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu và V? b, Lấy 360 ml dung dịch NaOH 1M cho vào dung dịch A. Tính khối lợng kết tủa tạo thành? Nội dung Điểm a,Gi số mol của Cu và Fe ban đầu là a,b ta có PTHH: Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 (1) b 2b b b Từ (1) => n HCl = 0,4.1 = 0,4 mol Xét hai trờng hợp 0,25 *TH1: Fe hết HCl d theo đề ta có .64 6,4 .64 .56 12 r hh m a m a b = = = + = Giải hệ trên ta đợc a = b= 0,1mol Vậy: %m Fe = 0,1.56 .100% 46.67% 12 = %m Cu = 0,1.64 .100% 53,33% 12 = Từ (1) ta có: n Fe = 2 0,1 H n mol= => 2 0,1.22,4 2.24( ) H V l= = . 0,5 *TH2: Fe d và HCl hết PTHH: Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 (2) 0,2 0,4 0,2 Khối lợng chất rắn thu đợc là Fe d và Cu do đó m r = m Fed + m Cu 6,4 = (b-02).56 + a.64 56b + 64a = 17,6 (3) mặt khác ta có: 56b + 64a = 12 (4) giải hệ (3) và (4) ta thấy hệ vô nghiệm, vậy điều giả sử trong TH1 là đúng => %m Fe = 0,1.56 .100% 46.67% 12 = %m Cu = 0,1.64 .100% 53,33% 12 = 2 0,1.22,4 2.24( ) H V l= = 0,5 b, theo kết quả câu a, ta có; n HClbđ = 0,4.1 = 0,4 mol n HClpu = 2b = 2.0,1 = 0,2 mol => n HCldu = 0,4 0,2 = 0,2mol 0,25 Số mol của NaOH trong dung dịch là: 0,36.1 = 0,36 mol Khi cho dd NaOH vào dd A ta có phản ứng: NaOH + HCl NaCl + H 2 O (5) 0,2 0,2 2NaOH + FeCl 2 2NaCl + Fe(OH) 2 (6) 0,5 0,16 0,08 0,08 Từ (6) => 2 ( ) 0,08 0,08.90 7,2 Fe OH n mol m gam= = = Câu 4 (2,0 điểm): R là một kim loại có hoá trị II, đem hoà tan hoàn toàn a gam oxit của kim loại này vào 48 gam dung dịch H 2 SO 4 6,125%, sau phản ứng thu đợc dung dịch A có chứa 0,98% H 2 SO 4. Khi dùng 2,8 lít khí cacbon (II) oxit để khử hoàn toàn a gam oxit trên thành kim loại, thu đợc khí B. Nếu lấy 0,7 lít khí B cho qua dung dịch nớc vôi trong d thu đợc 0,625 gam kết tủa. a, Tính a và khối lợng nguyên tử của R. Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở (đktc). b, Cho 0,54 gam bột nhôm vào 20 gam dung dịch A sau khi phản ứng kết thúc lọc tách đợc m gam chất rắn . Tính m Nội dung Điểm a, Các PTHH: RO + H 2 SO 4 RSO 4 + H 2 O (1) RO + CO R + CO 2 (2) 0,25 Ta có: 2 4 2 4 48.6,125 0,03 100.98 ( 48).0,98 48 100.98 10000 du H SO H SO n mol a a n = = + + = = Từ (1) n RO = 0,03- 48 10000 a + mol Từ (2) => Khi phản ứng xảy ra thể tích khí không thay đổi (0,7 lít) khí B tạo ra phản ứng: Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O (3) 0,5 Ta có: 3 0,625 0,00625 100 CaCO n mol= = Nếu dùng 2,8 lít khí B sẽ tạo ra :0,00625.4 = 0,025mol CaCO 3 T (1), (2) v (3) => 3 CaCO R RO n n n= = nên: 0,03- 48 10000 a + = 0,025 => a = 2gam 0,25 Từ n RO = 0,025 và m RO = 2gam => M RO = 2 80 0,025 = (đvC) Vậy khối lợng nguyên tử của R là M R = 80-16 = 64 (đvC)=> R là Cu 0,25 b, Cho bột Al vào dd A xảy ra các phản ứng sau: 2Al + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (4) 2Al + 3CuSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu (5) 0,25 Trong 50 gam dd a có 0,025mol CuSO 4 ; 0,005mol H 2 SO 4 Vậy trong 20 gam dd A có 0,01mol CuSO 4 ; 0,002mol H 2 SO 4 Theo đề n Al = 0.02 mol 0,25 Từ (4) và (5) ta thấy Al d 2 2 0,02 0,002. 0,01. 0,012 3 3 Aldu n mol= = Vậy m = 0,01.64 + 0,12.27 = 0,964gam 0,25 Câu 5 (1,5điểm): Từ hỗn hợp Al 2 O 3 , MgO và CuO, bằng phơng pháp hoá học hãy tách riêng các oxit trên ra khỏi hỗn hợp (khối lợng các oxit trớc và sau khi tách là không đổi). Nội dung Điểm - Cho khí H 2 d qua hỗn hợp nung nóng thì toàn bộ CuO bị khử thành Cu. Hỗn hợp chất rắn thu đợc gồm (MgO, Al 2 O 3 , Cu). Cho toàn bộ hỗn hợp tác 0,5 dụng với HCl d thu đợc Cu còn MgO và Al 2 O 3 tan ta thu đợc hỗn hợp dd gồm (MgCl 2, AlCl 3 , HCl du ) . Lọc lấy Cu cho tác dụng với oxi nguyên chất ta thu đợc CuO 2Cu + O 2 0 t 2CuO - Lấy hỗn hợp dd gồm (MgCl 2 , AlCl 3 , HCldu) cho tác dụng với NaOH d, thu đợc kết tủa Mg(OH) 2 và hỗn hợp gồm (NaAlO 2 , NaOH d). Lọc tách kết tủa Mg(OH) 2 nung đến khối lợng không đổi thu đợc MgO Mg(OH) 2 0 t MgO + H 2 O 0,5 - Sục khí CO 2 vào hỗn hợp dung dịch (NaAlO 2 , NaOH d) đến khi phản ứng kết thúc. Lọc tách kết tủa Al(OH) 3 nung đến khối lợng không đổi thu đợc Al 2 O 3 . 2Al(OH) 3 0 t Al 2 O 3 + 3H 2 O 0,5 Lu ý: Trên đây chỉ là đáp án sơ lợc của một cách giải, học sinh làm cách khác mà vẫn đúng thì cho tối đa theo thang điểm trên. Tổ chấm có thể chia nhỏ điểm đến 0,125. Điểm bài thi của học sinh là tổng điểm của toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm. . T/h 1 loi TH 2: Hn hp A gm: Al 2 S 3 v S d. Al 2 S 3 + 6HCl ắắđ 2AlCl 3 + 3H 2 S (2) H 2 S + Pb(NO 3 ) 2 ắắđ PbS + 2HNO 3 (3) 2 H S n 1,344 : 22 ,4 0,06 mol= = T (3): 2 H S PbS 7,17 n. 46.67% 12 = %m Cu = 0,1.64 .100% 53,33% 12 = Từ (1) ta có: n Fe = 2 0,1 H n mol= => 2 0,1 .22 ,4 2. 24( ) H V l= = . 0,5 *TH2: Fe d và HCl hết PTHH: Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 (2) 0 ,2 0,4 0 ,2 Khối. ứng sau: 2Al + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (4) 2Al + 3CuSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu (5) 0 ,25 Trong 50 gam dd a có 0, 025 mol CuSO 4 ; 0,005mol H 2 SO 4 Vậy trong 20 gam dd A