De + DA HSG 9 Vinh Phuc

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC ——————— ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi có 01 trang) KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010 -2011 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề —————————————— Câu 1(2,0 điểm). Tìm 8 chất rắn khác nhau mà khi cho 8 chất đó tác dụng với dung dịch HCl thì có 8 chất khí khác nhau thoát ra. Viết phương trình phản ứng minh họa. Câu 2(1,5 điểm). Cho các dung dịch sau mỗi dung dịch đựng trong một lọ mất nhãn: NH 4 Cl; (NH 4 ) 2 SO 4 ; KCl; AlCl 3 ; FeCl 2 ; FeCl 3 ; ZnSO 4 . Hãy nhận biết các dung dịch sau mà chỉ dùng một dung dịch chứa một chất tan. Câu 3(1,5 điểm). Hoà tan 19 gam hỗn hợp Na 2 CO 3 và MCO 3 có số mol bằng nhau trong dung dịch H 2 SO 4 loãng dư, khí sinh ra được hấp thụ hoàn toàn trong 1 lít dung dịch Ca(OH) 2 0,15M thu được 18,1 gam hỗn hợp muối khan. Xác định kim loại M. Câu 4(1,5 điểm). Hòa tan hết 5,6 gam Fe trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được dung dịch A. Thêm NaOH dư vào A thu được kết tủa B. Nung B trong điều kiện không có oxi đến khối lượng không đổi được chất rắn D, còn nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E. Biết m E – m D = 0,48 gam. Tính số mol mỗi chất trong A. Câu 5(2,0 điểm). Cho hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và metan. Biết rằng đốt cháy 9,6 gam X thì thu được 10,8 gam nước còn 11,2 lít X ở đktc thì phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 100 gam brom. 1. Tính %V các chất trong X. 2. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng các chất trong X. Câu 6(1,5 điểm). Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R có hóa trị không đổi. Hòa tan hết 3,3 gam X trong dung dịch HCl dư được 2,9568 lít khí ở 27,3 0 C và 1 atm. Mặt khác cũng hòa tan hết 3,3 gam trên trong dung dịch HNO 3 1M lấy dư 10% thì được 896 ml hỗn hợp khí Y gồm N 2 O và NO ở đktc có tỉ khối so với hỗn hợp (NO + C 2 H 6 ) là 1,35 và dung dịch Z chứa hai muối. 1. Tìm R và % khối lượng các chất trong X. 2. Cho Z phản ứng với 400 ml dung dịch NaOH thấy xuất hiện 4,77 gam kết tủa. Tính C M của NaOH biết Fe(OH) 3 kết tủa hoàn toàn. —HẾT— Cho: C = 12; H = 1; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Ca = 40; Fe = 56; Br = 80; N = 14; Al = 27; Ba = 137; Cr = 52; Cu = 64; Ag = 108. Họ và tên:………………………………………………………………………SBD: ……………… Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! Thí sinh không được dùng bất cứ tài liệu nào kể cả BTH các nguyên tố hóa học. SỞ GD – ĐT VĨNH PHÚC ——————— HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS Môn: Hóa học - Năm học: 2010 – 2011 —————————— Câu 1(2,0 điểm). Tìm 8 chất rắn khác nhau mà khi cho 8 chất đó tác dụng với dung dịch HCl thì có 8 chất khí khác nhau thoát ra. Viết phương trình phản ứng minh họa? Đáp án Điểm + Có thể chọn 8 chất trong các chất sau: Fe, FeS, CaCO 3 , KMnO 4 , Na 2 SO 3 , CaC 2 , KNO 2 , Al 4 C 3 , Na 2 O 2 , Na 3 N, Ca 3 P 2 … + Phản ứng xảy ra: Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ FeS + 2HCl → FeCl 2 + H 2 S↑ CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O 2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 ↑ + 8H 2 O Na 2 SO 3 + 2HCl → 2NaCl + SO 2 ↑ + H 2 O CaC 2 + 2HCl → C 2 H 2 ↑ + CaCl 2 3KNO 2 + 2HCl → 2KCl + KNO 3 + 2NO↑ + H 2 O Al 4 C 3 + 12HCl → 4AlCl 3 + 3CH 4 ↑ 2Na 2 O 2 + 4HCl → 4NaCl + O 2 ↑ + 2H 2 O Na 3 N + 3HCl → 3NaCl + NH 3 ↑ Ca 3 P 2 + 6HCl → 3CaCl 2 + 2PH 3 ↑  Ghi chú: Học sinh chọn các chất khác với các chất trên mà đúng vẫn cho điểm nhưng tối đa chỉ được 2,0 điểm Mỗi chất chọn và viết phản ứng đúng được 0,25 điểm Câu 2(1,5 điểm). Cho các dung dịch sau mỗi dung dịch đựng trong một lọ mất nhãn: NH 4 Cl; (NH 4 ) 2 SO 4 ; KCl; AlCl 3 ; FeCl 2 ; FeCl 3 ; ZnSO 4 . Nhận biết các dung dịch sau mà chỉ dùng một dung dịch chứa một chất tan Đáp án Điểm + Lấy mỗi dung dịch một lượng cần thiết để tiến hành nhận biết. + Tiến hành nhận biết ta được kết quả ở bảng sau: NH 4 Cl (NH 4 ) 2 SO 4 KCl AlCl 3 FeCl 2 FeCl 3 ZnSO 4 dd Ba(OH) 2 dư ↑ khai ↑ khai & ↓ trắng không hiện tượng ↓ trắng, tan hết ↓ trắng xanh ↓ nâu đỏ ↓ trắng tan một phần + Phản ứng xảy ra: 2NH 4 Cl + Ba(OH) 2 → BaCl 2 + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O (NH 4 ) 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → BaSO 4 ↓ + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O 2AlCl 3 + 3Ba(OH) 2 → 2Al(OH) 3 ↓ + 3BaCl 2 2Al(OH) 3 + Ba(OH) 2 → Ba(AlO 2 ) 2 + 4H 2 O hoặc: 2Al(OH) 3 + Ba(OH) 2 → Ba[Al(OH) 4 ] 2 FeCl 2 + Ba(OH) 2 → Fe(OH) 2 ↓ + BaCl 2 2FeCl 3 + 3Ba(OH) 2 → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3BaCl 2 ZnSO 4 + Ba(OH) 2 → Zn(OH) 2 ↓ + BaSO 4 ↓ Zn(OH) 2 + Ba(OH) 2 → BaZnO 2 + 2H 2 O 0,75 0,25 0,25 0,25  Ghi chú: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa; nếu học sinh chọn một thuốc thử mà thuốc thử đó không có khả năng nhận ra được tất cả thì không cho điểm cho dù nhận biết được một số chất. Nếu học sinh dùng Ba(OH) 2 hoặc chất có khả năng nhận ra tất cả làm thuốc thử mà không nhận ra được tất cả thì với mỗi chất nhận ra đúng được 0,125 điểm Câu 3(1,5 điểm). Hoà tan 19 gam hỗn hợp Na 2 CO 3 và MCO 3 có số mol bằng nhau trong dung dịch H 2 SO 4 loãng dư, khí sinh ra được hấp thụ hoàn toàn trong 1 lít dd Ca(OH) 2 0,15M thu được 18,1 gam hỗn hợp muối khan. Xác định kim loại M? Đáp án Điểm + Đặt x là số mol của mỗi muối cacbonat ta có: 106x + x(M+60) = 19 (I) + Phản ứng xảy ra: Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O (1) MCO 3 + H 2 SO 4 → MSO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O (2) Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O (3) Ca(OH) 2 + 2CO 2 → Ca(HCO 3 ) 2 (4) + Gọi a, b lần lượt là số mol Ca(OH) 2 ở (3, 4). Theo (3, 4) và giả thiết ta có hệ: a b 0,15 100a 162b 18,1 + =   + =   a 0,1 mol b = 0,05 mol =     tổng số mol CO 2 = a + 2b = 0,2 mol. + Theo (1, 2) ta có: số mol CO 2 = x + x = 0,2 mol  x = 0,1 mol. Thay x = 0,1 mol vào (I) ta được: M = 24. Vậy M là Magie. 0,25 0,25 0,5 0,5 Câu 4(1,5 điểm). Hòa tan hết 5,6 gam Fe trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng thu được dung dịch A. Thêm NaOH dư vào A thu được kết tủa B. Nung B trong điều kiện không có oxi đến khối lượng không đổi được chất rắn D còn nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn E. Biết m E – m D = 0,48 gam. Tính số mol mỗi chất trong A? Đáp án Điểm + Khi Fe phản ứng với H 2 SO 4 đặc nóng phải có phương trình. 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O + Nếu A chỉ có Fe 2 (SO 4 ) 3 thì B chỉ có Fe (OH) 3  khi nung trong điều kiện không có oxi và trong không khí đều thu được Fe 2 O 3 không phù hợp với giả thiết do đó A phải có FeSO 4 do có phản ứng: Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 → 3FeSO 4 + Nếu sau pư trên mà cả Fe và Fe 2 (SO 4 ) 3 đều phản ứng hết thì A chỉ có FeSO 4 khi đó dễ thấy m E – m D = 0,8 gam (trái giả thiết). Vậy A phải có hai muối + Đặt x, y lần lượt là số mol FeSO 4 và Fe 2 (SO 4 ) 3 có trong A ta có: 0,1 mol Fe 4 2 4 3 FeSO : x mol Fe (SO ) : y mol  →   + Áp dụng ĐLBTNT ta có: x + 2y = 0,1 (I) + Khhi A + NaOH ta có: FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 Mol: x x Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 Mol: y 2y  Kết tủa B có: x mol Fe(OH) 2 và 2y mol Fe(OH) 3 . + Khi nung B không có oxi ta có: 0,25 0,25 0,25 Fe(OH) 2 0 t → FeO + H 2 O Mol: x x 2Fe(OH) 3 0 t → Fe 2 O 3 + 3H 2 O Mol: 2y y  m D = 72x + 160y (II) + Khi nung B trong không khí ta có: 2Fe(OH) 2 + ½ O 2 0 t → Fe 2 O 3 + 2H 2 O Mol: x 0,5x 2Fe(OH) 3 0 t → Fe 2 O 3 + 3H 2 O Mol: 2y y  m E = 80x + 160y (III) + Từ (II, III) và giả thiết ta có: (80x+160y) – (72x+160y) = 0,48 hay x = 0,06 mol + Thay x = 0,06 mol vào (I) được y = 0,02 mol. + Vậy A có 0,06 mol FeSO 4 và 0,02 mol Fe 2 (SO 4 ) 3 . 0,25 0,25 0,25 Câu 5(2,0 điểm). Cho hỗn hợp X gồm axetilen, etilen và metan. Biết rằng đốt cháy 9,6 gam X thì thu được 10,8 gam nước còn 11,2 lít X ở đktc thì phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 100 gam brom. 1. Tính %V các chất trong X? 2. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng các chất trong X? Đáp án Điểm 1/ + Đặt x, y, z lần lượt là số mol C 2 H 2 ; C 2 H 4 ; CH 4 có trong 9,6 gam X  số mol C 2 H 2 ; C 2 H 4 ; CH 4 có trong 11,2 lít X lần lượt là: kx, ky, kz. + Theo giả thiết ta có: 26x + 28y + 16z = 9,6 (I) và: kx + ky + kz = 0,5 (II) + Khi đốt cháy ta có: C 2 H 2 + 2,5O 2 0 t → 2CO 2 + H 2 O (1) Mol: x x C 2 H 4 + 3O 2 0 t → 2CO 2 + 2H 2 O (2) Mol: y 2y CH 4 + 2O 2 0 t → CO 2 + 2H 2 O (3) Mol: z 2z  Theo (1, 2, 3) và giả thiết ta có: x + 2y + 2z = 0,6 (III) + Khi phản ứng với nước brom ta có: C 2 H 2 + 2Br 2 → C 2 H 2 Br 4 (4) Mol: kx 2kx C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 (5) Mol: ky ky  Theo (4, 5) và giả thiết ta có: 2kx + ky = 0,625 (IV) + Lấy (IV) chia (II) được: 3x – y – 5z = 0 (V) + Giải (I, III, V) được: x = 0,2 mol; y = z = 0,1 mol. + Vì % số mol = %V nên %V của: C 2 H 2 = 50%; C 2 H 4 = CH 4 = 25% 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2/ Sơ đồ tách: C 2 Ag 2 + AgNO 3 /NH 3 C 2 H 4 CH 4 CH 4 C 2 H 4 Br 2 C 2 H 4 + Br 2 C 2 H 2 C 2 H 4 CH 4 + Zn, t 0 C 2 H 2 + HCl + Phản ứng xảy ra: CH≡CH + 2AgNO 3 + 2NH 3 → CAg≡CAg↓ + 2NH 4 NO 3 C 2 Ag 2 + 2HCl → C 2 H 2 ↑ + 2AgCl↓ CH 2 =CH 2 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 C 2 H 4 Br 2 + Zn 0 t → C 2 H 4 + ZnBr 2 0,5 0,25 Câu 6(1,5 điểm). Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R có hóa trị không đổi. Hòa tan hết 3,3 gam X trong dung dịch HCl dư được 2,9568 lít khí ở 27,3 0 C và 1 atm. Mặt khác cũng hòa tan hết 3,3 gam trên trong dung dịch HNO 3 1M lấy dư 10% thì được 896 ml hỗn hợp khí Y gồm N 2 O và NO ở đktc có tỉ khối so với hỗn hợp (NO + C 2 H 6 ) là 1,35 và dung dịch Z chứa hai muối. 1. Tìm R và % khối lượng các chất trong X 2. Cho Z phản ứng với 400 ml dung dịch NaOH thấy xuất hiện 4,77 gam kết tủa. Tính C M của NaOH biết Fe(OH) 3 kết tủa hoàn toàn. Đáp án Điểm 1/  Số mol H 2 = 2,9568.1 0,082.(27,3 273)+ = 0,12 mol; số mol Y = 0,896 22,4 = 0,04 mol + Gọi a, b lần lượt là số mol của N 2 O và NO, vì NO và C 2 H 6 đều có M = 30 đvC nên ta có hệ: a b 0,04 44a 30b 1,35 30(a b) + =   +  =  +   a 0,03 mol b = 0,01 mol =    + Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và R trong 3,3 gam X ta có: 56x + Ry = 3,3 (I) + Gọi n là hóa trị của R(n ≤ 4). Áp dụng ĐLBT electron ta có: 2x ny 0,12.2 3x ny 0,03.8 0,01.3 + =   + = +   x 0,03 mol (II) ny = 0,18 mol (III) =    + Thay x = 0,03 mol vào (I) được; Ry = 1,62 (IV) + Chia (IV) cho (III) được: R = 9n  chỉ có n = 3; R = 27 = Al là phù hợp khi đó thay n = 3 vào (III) ta có: y = 0,06 mol + Vậy: R là Al với %m Al = 0,06.27 .100% 3,3 = 49,1%; %m Fe = 50,9% 2/ + Ta có: Số mol HNO 3 phản ứng = tổng số mol e trao đổi + số mol N trong khí = (0,03.8 + 0,01.3) + (0,03.2 + 0,01.1) = 0,34 mol  Số mol HNO 3 dư = 0,34.10/100 = 0,034 mol. + Ta luôn có: n Fe(NO3)3 = n Fe và n Al(NO3)3 = n Al . Do đó dung dịch Z có: Fe(NO 3 ) 3 = 0,03 mol; Al(NO 3 ) 3 = 0,06 mol; HNO 3 dư = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,034 mol  Khi Z + dd NaOH: HNO 3 + NaOH → NaNO 3 + H 2 O (1) Mol: 0,034 0,034 Fe(NO 3 ) 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3 (2) Mol: 0,03 0,09 0,03 Al(NO 3 ) 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3 (3) Mol: 0,06 Có thể có: Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O (4) + Khối lượng Al(OH) 3 = 4,77 – 0,03.107 = 1,56 gam  Al(OH) 3 = 0,02 mol  TH1: không xảy ra phản ứng (4): Số mol NaOH = 0,034 + 0,09 + 3.0,02 = 0,184 mol  C M = 0,46 M  TH1: xảy ra phản ứng (4): Số mol NaOH = 0,034 + 0,09 + 3.0,06 + (0,06 – 0,02) = 0,344 mol  C M = 0,86M 0,25 0,25 Ghi chú: Ở các bài tập làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa; nếu học sinh không làm ra kết quả cuối cùng thì chỉ chấm từ đầu đến chỗ sai đầu tiên và chỉ cho một nửa số điểm của phần đúng đó. Hết . H 2 ↑ FeS + 2HCl → FeCl 2 + H 2 S↑ CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O 2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 ↑ + 8H 2 O Na 2 SO 3 + 2HCl → 2NaCl + SO 2 ↑ + H 2 O CaC 2 + 2HCl →. C 2 H 2 ↑ + CaCl 2 3KNO 2 + 2HCl → 2KCl + KNO 3 + 2NO↑ + H 2 O Al 4 C 3 + 12HCl → 4AlCl 3 + 3CH 4 ↑ 2Na 2 O 2 + 4HCl → 4NaCl + O 2 ↑ + 2H 2 O Na 3 N + 3HCl → 3NaCl + NH 3 ↑ Ca 3 P 2 + 6HCl. Điểm + Đặt x là số mol của mỗi muối cacbonat ta có: 106x + x(M+60) = 19 (I) + Phản ứng xảy ra: Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O (1) MCO 3 + H 2 SO 4 → MSO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O