Đề thi học sinh giỏi lớp 9 THCS huyện Bình Giang năm 2012-2013 môn hóa

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH GIANG *** ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN VÒNG I NĂM HỌC 2012-2013 MÔN HOÁ HỌC - LỚP 9 (Thời gian làm bài 150 phút) Câu 1. (2 điểm) 1. Nêu hiện tượng, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra trong mỗi thí nghiệm sau: a. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3 cho đến dư. b. Hòa tan mẩu Fe vào dung dịch HCl rồi nhỏ tiếp dung dịch KOH vào dung dịch thu được và để lâu ngoài không khí. 2. Từ các chất ban đầu là FeS 2 , Na 2 O, H 2 O và các điều kiện cần thiết khác. Viết các phương trình phản ứng điều chế Na 2 SO 3 , Fe(OH) 2 . Câu 2. (2 điểm) 1. Hãy nêu phương pháp tách riêng mỗi chất rắn có trong hỗn hợp các chất sau: CaCO 3 , NaCl, BaSO 4 . Viết phương trình hóa học xảy ra. 2. Chọn các chất A, B, C, D thích hợp và viết các phương trình phản ứng hoàn thành sơ đồ biến hoá sau: A (1) + D B D (2) + → Fe 2 (SO 4 ) 3 (4) → FeCl 3 (5) → Fe(NO 3 ) 3 (6) → A (7) → B (8) → C (3) + D C Câu 3. (2 điểm) 1. Chỉ dùng phenolphtalein không màu, bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các lọ mất nhãn đựng các dung dịch: NaOH, H 2 SO 4 , BaCl 2 , NaCl, Na 2 SO 4 . Viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). 2. Tiến hành thí nghiệm nhúng đồng thời hai thanh kim loại R thứ nhất và thứ hai lần lượt vào hai dung dịch CuSO 4 và AgNO 3 . Sau một thời gian nhấc các thanh R ra, thấy thanh R thứ nhất khối lượng giảm so với ban đầu, thanh R thứ hai có khối lượng tăng so với ban đầu. Biết rằng lượng tăng ở thanh R thứ hai gấp 75,5 lần lượng giảm ở thanh R thứ nhất; giả sử tất cả kim loại sinh ra đều bám trên thanh R; số mol các kim loại bám trên thanh R trong hai thí nghiệm trên đều bằng nhau; trong hợp chất kim loại R mang hóa trị II. Xác định kim loại R. Câu 4. (2 điểm) Một hỗn hợp gồm hai muối Na 2 SO 4 và K 2 SO 4 được trộn với nhau theo tỉ lệ số mol tương ứng là 1:2. Hòa tan hỗn hợp hai muối vào 102 gam nước được dung dịch A. Cho 1664 gam dung dịch BaCl 2 10% vào dung dịch A, lọc bỏ kết tủa rồi thêm dung dịch H 2 SO 4 dư vào dung dịch còn lại thu được 46,6 gam kết tủa. Xác định nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch A. Câu 5. (2 điểm) Hòa tan 5,33 gam hỗn hợp 2 muối MCl n và BaCl 2 vào nước được 200 gam dung dịch X. Chia X thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Cho tác dụng với 100 g dung dịch AgNO 3 8,5% thu được 5,74 g kết tủa X 1 và dung dịch X 2 . Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng, dư thu được 1,165 gam kết tủa X 3 . 1. Xác định tên kim loại M và công thức hóa học MCl n . 2. Tính nồng độ % các chất trong dung dịch X 2 Cho biết: Ag=108; Cu= 64; Zn=65; Al=27; Fe=56; Ba=137; Na= 23;K=39; O=16; H=1; Cl=35,5; N=14; S=32. Hết ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG I NĂM HỌC 2012-2013 MÔN HOÁ HỌC - LỚP 9 Câ u Ý Đáp án Điểm 1 2 1 a. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3 cho đến dư. Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa keo trắng tăng dần sau đó tan dần tạo dung dịch trong suốt. 3NaOH + AlCl 3 → 3NaCl + Al(OH) 3 ↓ NaOH dư + Al(OH) 3 → NaAlO 2 + 2H 2 O 0,5 b. Hiện tượng: Mẩu Fe tan dần vào dd HCl, thu được dd trong suốt, có khí không màu thoát ra. Khi nhỏ dd KOH vào dd thu được thì xuất hiện kết tủa trắng xanh, để lâu ngoài không khí kết tủa chuyển dần sang màu nâu đỏ. Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ (có khí thoát ra) FeCl 2 + 2KOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2KCl (có kết tủa trắng xanh) Có thể có phản ứng: KOH + HCl dư → KCl + H 2 O 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Fe(OH) 3 ↓ (kết tủa chuyển màu nâu đỏ) 0,5 2 * Điều chế Na 2 SO 3 2H 2 O → Dienphan 2H 2 + O 2 4FeS 2 + 11O 2 o t → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Na 2 O + H 2 O → 2NaOH 2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O 0,5 * Điều chế Fe(OH) 2 3H 2 + Fe 2 O 3 o t → 2Fe + 3H 2 O 2SO 2 + O 2 o 2 5 t V O → 2SO 3 SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 H 2 SO 4 + Fe → FeSO 4 + H 2 FeSO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + Fe(OH) 2 0,5 2 2 1 - Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp vào nước, lọc tách chất rắn không tan được hỗn hợp chất rắn CaCO 3 , BaSO 4 và dung dịch NaCl. - Cô cạn dung dịch thu được NaCl. - Tách CaCO 3 , BaSO 4 : + Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch HCl dư, lọc dung dịch thu được chất rắn không tan BaSO 4 và dung dịch chứa CaCl 2 và HCl dư. CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑ + Nhỏ dung dịch Na 2 CO 3 dư vào dung dịch chứa CaCl 2 và HCl dư, lọc tách kết tủa thu được muối CaCO 3 . CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ +2NaCl 2 HCl dư + Na 2 CO 3 → 2NaCl + H 2 O + CO 2 ↑ 0,25 0,25 0,25 0,25 2 A: Fe(OH) 3 ; B: Fe 2 O 3 ; C: Fe ; D: H 2 SO 4 Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 2Fe + 6H 2 SO 4 (đ) 0 t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3BaCl 2 → 3BaSO 4 ↓ + 2FeCl 3 FeCl 3 + 3AgNO 3 → 3AgCl ↓ + Fe(NO 3 ) 3 Fe(NO 3 ) 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaNO 3 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 ĐỀ CHÍNH THỨC 2Fe(OH) 3 0 t → Fe 2 O 3 + 3H 2 O Fe 2 O 3 + 3CO 0 t → 2 Fe + 3 CO 2 0,125 0,125 3 2 1 - Lấy mỗi dung dịch một ít cho vào các ống nghiệm, đánh số thứ tự. - Nhỏ dung dịch phenolphtalein vào 5 ống nghiệm: + Ống nghiệm nào xuất hiện màu đỏ là dung dịch NaOH + 4 ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là dung dịch: H 2 SO 4 , BaCl 2 , NaCl, Na 2 SO 4 . 0,25 - Nhỏ dung dịch NaOH có phenolphtalein (màu đỏ) vào 4 ống nghiệm còn lại: + Dung dịch nào làm mất màu đỏ của dd NaOH là H 2 SO 4 . 2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2H 2 O + 3 ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là dung dịch: BaCl 2 , NaCl, Na 2 SO 4 . 0,25 - Nhỏ dung dịch H 2 SO 4 vào ba ống nghiệm còn lại: + Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu trắng là dung dịch BaCl 2 BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 + 2HCl + 2 ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là dung dịch: NaCl, Na 2 SO 4 0,25 - Nhỏ dung dịch BaCl 2 vào hai ống nghiệm còn lại: + Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa màu trắng là dung dịch Na 2 SO 4 BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 + 2NaCl + Ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là dung dịch: NaCl. 0,25 2 Kim loại R có nguyên tử khối là M R : PTHH: R + CuSO 4 → CuSO 4 + Cu ↓ x x R + 2AgNO 3 → R(NO 3 ) 2 + 2Ag ↓ 0,5x x Đặt x là số mol mỗi kim loại bám vào thanh R (n Cu = n Ag = x mol) + Phần khối lượng kim loại giảm ở thanh thứ nhất = (M R -64)x + Phần khối lượng tăng ở thanh thứ hai = (2.108 - M R ).0,5x Theo đề ta có: (2.108 - M R ).0,5x = 75,5.(M R -64)x Giải ra M R = 65. Suy ra kim loại R là kẽm (Zn) 0,25 0,25 0,25 0,25 4 2 - Khi cho dd BaCl 2 vào dd A: BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2NaCl (1) BaCl 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2KCl (2) - Khi cho dd H 2 SO 4 vào nước lọc thấy xuất hiện kết tủa, chứng tỏ trong nước lọc còn chứa BaCl 2 (dư) và tham gia phản ứng hết với H 2 SO 4 . BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl (3) - Khối lượng BaCl 2 cho vào dung dịch A là: 2 2 BaCl BaCl 1664 166,4 m .10 166,4(g) n 0,8(mol) 100 208 = = → = = - Số mol BaCl 2 tham gia phản ứng (3) là: 2 4 BaCl (3) BaSO (3) 46,6 n n 0,2(mol) 233 = = = - Suy ra tổng số mol Na 2 SO 4 và K 2 SO 4 = số mol BaCl 2 tham gia phản ứng (1) và (2) và bằng: 2 4 2 4 2 (Na SO + K SO ) BaCl (1+2) n = n 0,8 0,2 0,6(mol) = − = - Vì số mol Na 2 SO 4 và K 2 SO 4 trong hỗn hợp trộn với nhau theo tỉ lệ 1:2 nên 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ta có: 2 4 2 4 Na SO K SO n =0,2(mol); n 0,4(mol)= 2 4 2 4 Na SO K SO m =0,2.142=28,4(g); n 0,4.174 69,6(g) → = = - Khối lượng dung dịch A: ddA m 102 28,4 69,6 200(g)= + + = - Nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A: 2 4 2 4 Na SO K SO 28,4 69,6 C% = 100%=14,2(%) ; C% 100% 34,8(%) 200 200 = = 0,25 0,25 0,25 5 2 1 Gọi a,b là số mol của MCl n và BaCl 2 có trong 2,665 gam mỗi phần Phần 1: MCl n + n AgNO 3 → M(NO 3 ) n + n AgCl ↓ (1) a an a an (mol) BaCl 2 + 2 AgNO 3 → Ba(NO 3 ) 2 + 2 AgCl ↓ (2) b 2b b 2b (mol) n AgCl = 5,143 74,5 = 0,04 mol  an + 2b = 0,04 mol Phần 2: BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2 HCl (3) b b mol 2MCl n + nH 2 SO 4 → M 2 (SO 4 ) n ↓ + 2nHCl (4) Theo phản ứng(3) cứ 1 mol BaCl 2 chuyển thành 1 mol BaSO 4 khối lượng muối tăng 25 gam. Từ phản ứng (4) cứ 2 mol MCl n chuyển thành 1 mol M 2 (SO 4 ) khối lượng tăng 12,5 n gam. Nhưng khối lượng X 3 < m hỗn hợp muối ban đầu. Chứng tỏ (4) không xảy ra. → X 3 là BaSO 4 Số mol BaSO 4 = 233 165,1 = 0,005 mol  b = 0,005  an = 0,03. m hh = a(M + 35,5n) + 0,005. 208 = 2,665  aM = 0,56 aM 0,56 an 0,03 =  56 M n 3 = n 1 2 3 M 18,7 37,3 56(Fe) Vậy M là kim loại sắt Fe. Công thức hóa học của muối: FeCl 3 0,25 0,25 0,25 0,25 2 Số mol AgNO 3 phản ứng theo PTHH (1), (2): 3 AgNO (1), (2) n = 0,04 mol Số mol AgNO 3 dư = 0,05 - 0,04 = 0,01 mol Dung dịch X 2 gồm: Fe(NO 3 ) 3 ( 0,01 mol)  3 3 Fe(NO ) m = 0,01. 242 = 2,42 g Ba(NO 3 ) 2 ( 0,005 mol)  3 2 Ba(NO ) m = 0,005. 261=1,305 g AgNO 3 dư (0,01 mol)  3 AgNO du m = 0,01 . 170 = 1,7 g m dd = 2 200 + 100 - 5,74 =194,26 g C% Fe(NO 3 ) 3 = 2,42 .100% 194,26 = 1,245% C% Ba(NO 3 ) 2 = %100. 26,194 305,1 = 0,671% C% AgNO 3 = %875,0%100. 26,194 7,1 = 0,25 0,25 0,25 0,25 Ghi chú: - Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tương tương. - Phương trình có chất viết sai không cho điểm, thiếu điều kiện và không cân bằng trừ đi nửa số điểm của phương trình đó. Nếu bài toán có phương trình không cân bằng hoặc sai chất thì không cho điểm. - Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm. . PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH GIANG *** ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN VÒNG I NĂM HỌC 2012-2013 MÔN HOÁ HỌC - LỚP 9 (Thời gian làm bài 150 phút) Câu 1. (2 điểm) 1 H=1; Cl=35,5; N=14; S=32. Hết ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG I NĂM HỌC 2012-2013 MÔN HOÁ HỌC - LỚP 9 Câ u Ý Đáp án Điểm 1 2 1 a. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào dung. 5,74 = 194 ,26 g C% Fe(NO 3 ) 3 = 2,42 .100% 194 ,26 = 1,245% C% Ba(NO 3 ) 2 = %100. 26, 194 305,1 = 0,671% C% AgNO 3 = %875,0%100. 26, 194 7,1 = 0,25 0,25 0,25 0,25 Ghi chú: - Học sinh làm