Đề thi học sinh giỏi Hóa học 9 chọn lọc số 49

Dấu hiệu tỏa nhiệt trong phản ứng trung hòa không được coi là dấu hiệu nhận biết.. Hòa tan hết Y vào nước được dung dịch Z, cho m gam Fe vào dung dịch Z.. Tìm giá trị của m để dung dịch

UBND HUYỆN LẠNG GIANG

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN

Năm học 2013 – 2014

Môn thi: Hóa học 9 Thời gian làm bài: 150 phút

Câu I (4 điểm)

1) Hoàn thành sơ đồ dãy biến hóa sau :

Cu →(1) CuSO4→(2) CuCl2 →(3) Cu(NO3)2 →(4) Fe(NO3)2 →(5) Fe(OH)2 →(6) Fe2O3

(7) Al(OH)3 ¬ (10) NaAlO2 ¬ (9) Al ¬ (8) Al2O3

2) Chỉ được dùng thêm phenolphtalein, hãy trình bày phương pháp hóa học để phân biệt 5 dung

dịch sau, mỗi dung dịch được đựng trong một lọ riêng mất nhãn: NaOH, HCl, H2SO4, BaCl2, Na2SO4 Viết các phương trình hóa học minh họa Dấu hiệu tỏa nhiệt trong phản ứng trung hòa không được coi là dấu hiệu nhận biết

Câu II (4 điểm)

1) Cho 2,89 gam bột hỗn hợp X gồm các kim loại Cu, Mg, Al, Zn, tác dụng hoàn toàn với oxi dư

thu được hỗn hợp rắn Y có khối lượng 4,97 gam Tính thể tích dung dịch HCl 2M (tối thiểu) cần dùng

để hoà tan hoàn toàn Y

2) Cho 35,7 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Al tác dụng vừa đủ với 21,84 lít khí Cl2 (đktc) thu được hỗn hợp muối Y Mặt khác, cho 0,375 mol hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 0,3 mol H2 (đktc)

a Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.

b Hòa tan hết Y vào nước được dung dịch Z, cho m gam Fe vào dung dịch Z Tìm giá trị của m để

dung dịch thu được chứa 2 muối

Câu III (3 điểm)

1) Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm BaCO3, CuO NaCl, CaCl2 sao cho khối lượng không thay đổi.

2) Dẫn V lít khí cacbonđioxit (đo ở đktc) vào 200 ml dung dịch canxi hiđroxit nồng độ mol là

0,15 M thu được 1,2 gam kết tủa trắng Tính giá trị của V ?

Câu IV (5 điểm)

1) Hòa tan hoàn toàn 15,6 gam kim loại R trong 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 1M và

H2SO4 0,5 M Sau khi phản ứng xong thu được dung dịch X và 4,48 lít khí (đktc)

a) Xác định tên của kim loại R?

b) Cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?

2) Hòa tan 5,33 gam hỗn hợp 2 muối RCln và BaCl2 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 AgNO3 8,5% thu được 5,74 g kết tủa X1 và dung dịch X2

- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 1,165 gam kết tủa X3

a Xác định tên kim loại R và công thức hóa học RCln

b Tính nồng độ % các chất trong dung dịch X2

Câu V (4 điểm)

1) Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng H2SO4 đặc, nóng thu

được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc)

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra? Tính phần trăm khối lượng oxi trong hỗn hợp X b) Tính khối lượng muối trong dung dịch Y

c) Nếu cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được bao nhiêu lít NO duy nhất (đktc)?

2) Hỗn hợp M gồm 3 kim loại A,B,C trộn với nhau theo tỉ lệ số mol là 4 : 3 : 2 Lấy 4,92 gam

hỗn hợp M hòa tan hoàn toàn trong HCl dư thu được 3,024 lít H2(đktc) Biết rằng tỉ lệ khối lượng mol nguyên tử A:B:C=3:5:7 và khi các kim loại tác dụng với axit đều tạo ra muối của các kim loại hóa trị II .Hãy xác định A,B,C ?

ChoNa=23;Cu=64;Fe=56;S=32;K=39;Mg=24;Ca=40;Al=27

-Hết -ĐỀ THI CHÍNH THỨC

UBND HUYỆN LẠNG GIANG

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG

NĂM HỌC 2013 – 2014 MÔN: HÓA HỌC 9

1 1.Viết đúng mỗi PTHH được 0,25 điểm

1.Cu+2H2SO4 →t0 CuSO4+SO2+2H2O

2 CuSO4+BaCl2→CuCl2+BaSO4

3.CuCl2+2AgNO3→Cu(NO3)2+2AgCl

4.Cu(NO3)2+Fe → Cu+Fe(NO3)2

5.Fe(NO3)2+2NaOH → Fe(OH)2+2NaNO3

6.4Fe(OH)2+O2 →t0 Fe2O3+4H2O

7.Fe2O3+2Al →t0 2Fe+Al2O3

8.2Al2O3→dpnc Criolit− 4Al+3O2

9.2Al+2NaOH+2H2O → 2NaAlO2+3H2

10.NaAlO2+CO2+2H2O → Al(OH)3+NaHCO3

Nếu viết sai thì không cho điểm ,thiếu điều kiện phản ứng trừ một nửa số điểm

của PT.

2 Cho dung dịch phenolphtalein vào các mẫu.

- Nhận biết được dung dịch NaOH ( có màu hồng)

- Các dung dịch còn lại không màu Lấy các dung dịch có pha phenolphtalein này

làm mẫu thử

Cho từ từ dd NaOH vào các mẫu ở trên

- Hai mẫu nào chuyển ngay sang màu hồng là các muối (có pha phenolphtalein.)

BaCl2, Na2SO4

- Hai mẫu còn lại, 1 thời gian sau mới chuyển sang màu hồng (sau khi xảy ra pư

trung hòa) là các axit HCl, H2SO4

Cho lần lượt 2 mẫu muối tác dụng lần lượt với 2 mẫu axit Cặp nào xuất hiện kết tủa

thì muối là BaCl2 và axit là H2SO4

Muối còn lại là Na2SO4, axit còn lại là HCl

Các PTHH: NaOH + HCl → NaCl + H2O

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl

2,5đ

1,5đ

0,25 0,25

0,25 0,25

0,25 0,25

Viết được 8 PTHH

Khi cho hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với oxi xảy ra các phản ứng oxi hóa kim loại PTHH: 2Mg+O2 →t0 2MgO (1)

4Al+3O2 →t0 2Al2O3 (2)

2Zn+O2 →t0 2ZnO (3)

2Cu+O2 →t0 2CuO (4)

Hỗn hợp Y gồm MgO;Al2O3;ZnO;CuO.Hòa tan Y trong dung dịch HCl có : PHHH: MgO+ 2HCl → MgCl2+H2O (5)

Al2O3+ 6HCl → 2AlCl3+3H2O (6)

ZnO+ 2HCl → ZnCl2+H2O (7)

CuO+ 2HCl → CuCl2+H2O (8)

Nhận xét và tính đúng

HCl

n = 4n = O2 4.4,97 2,89

32

− =0,26(mol)

1đ

0,5

0,5

V = 0, 26

2 =0,13(l)=130 ml

2

2

21,84

0,975

22, 4

Cl

Các PTHH

Cu + Cl2 → CuCl2

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Gọi số mol các kim loại trong 35,7g hỗn hợp là x, y, z mol

Vậy số mol các kim loại trong 0,375 mol hỗn hợp là ax, ay, az mol

Ta có các PT:

64x + 56y + 27z = 35.7

x + 1,5y + 1,5z = 0.975

a(x+y+z) = 0.375

a(y+ 1.5z) = 0.3

Từ đó tìm được x= 0,3; y = 0,15; z = 0,3

0,3.64

35, 7

0,15.56

35,7

%Al=22,69%

Cho Fe vào dung dịch Y

2Fe + FeCl3 → 3FeCl2

Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu

Vì dung dịch chứa 2 muối vậy FeCl3 và CuCl2 hết

n = n +n = + = mol Vậy m= 0,6.56 = 33,6(g)

3đ

0,75

0,5

0,75

0,5

0,5

Hòa tan các chất vào trong nước, thu được chất rắn (BaCO3, CuO) và dung dịch

(CaCl2 và NaCl)

- Cho hỗn hợp chất rắn BaCO3, CuO vào nước, sục CO2 vào tới dư:

BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2

Lọc kết tủa ta thu được CuO

Lấy dung dịch nước lọc đem cô cạn thu được BaCO3

Ba(HCO3)2 →to BaCO3 + CO2 + H2O

- Cho (NH4)2CO3 vào dung dịch vừa thu được cho đến khi lượng kết tủa không tăng

nữa, lọc kết tủa thu được CaCO3

(NH4)2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NH4Cl

-Hòa tan CaCO3 trong dung dịch HCl:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Cô cạn dung dịch ta thu được CaCl2

- Lấy nước lọc có chứa NaCl, NH4Cl, (NH4)2 CO3 (dư) ở trên, Cho HCl vào đến khi

không còn khí thoát ra:

(NH4)2 CO3 + 2 HCl → 2 NH4Cl + CO2 + H2O

Cô cạn dung dịch, nung ở nhiệt độ cao thu được NaCl

NH4Cl →to NH3 ↑ + HCl↑

2.

nCa(OH)2=0,2.0,15=0,03(mol)

2đ

0,25 0,25

0,25 0,25 0.25 0,25

0,25 0,25

1đ

nCaCO3= 1, 2

100=0,012(mol)

Vì nCa(OH)2≠nCaCO3.Có 2 trường hợp :

TH 1 Ca(OH) 2 dư Tính CO 2 theo kết tủa.

PTHH: CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O (1)

nCO2=nCaCO3=0,012(mol)

V=0,012.22,4=0,2688(l)

TH 2 : Kết tủa tan một phần

PTHH CO2+Ca(OH)2→ CaCO3+H2O (2)

CO2+CaCO3+H2O → Ca(HCO3)2 (3)

Theo PT(2) và (3)

nCO2= 0,03+(0,03-0,012)=0,048 (mol)

V=0,048.22,4=1,0752(l)

0,5

0,5

Gọi kim loại là R( hóa trị n,n nguyên dương )

HCl

n =0,1.1=0,1(mol)

2 4

H SO

n =0,1.0,5=0,05(mol)

2

H

n = 4, 48

22, 4=0,2 (mol)

PTHH: 2R+2nHCl → 2RCln+H2 (1)

2R+ nH2SO4 →R2(SO4)n+nH2 (2)

Theo PT(1): n = H2 1

2n HCl+ n H SO2 4=0.1

2 +0,05=0,1 < 0,2.

Nên R dư sau phản ứng (1,2) và tác dụng với nước có trong dung dịch cũng giải

phóng H2

PTHH: 2R+2nH2O → 2R(OH)n+ n H2 (3)

Ở PT(2) n = 0,2-0,1=0,1(mol) H2

TheoPT(1) và (2) và (3):

R

n = 0,1

n +

2.0,05

0,1.2

0, 4

n (mol)

R= 15, 6

0, 4 / n =39n Cặp nghiệm phù hợp n=1,R=39 (Kali-K)

BTKL:

KCl

m + m KOH+m K SO2 4= m + K m(Cl)+ m(OH)+

4 (SO)

m

=15,6+0,1.35,5+0,2.17+0,05.96=27,35(g)

Vậy khi cô cạn dd thu được 27,35 gam chất rắn

2

a Gọi a,b là số mol của RCln và BaCl2 có trong 2,665 gam mỗi phần

Phần 1: RCln + n AgNO3 → R(NO3)n + n AgCl (1)

a an a an (mol)

BaCl2 + 2 AgNO3 → Ba(NO3)2 + 2 AgCl (2)

b 2b b 2b (mol) nAgCl =

5 , 143

74 , 5 = 0,04 mol  an + 2b = 0,04 Phần 2: BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2 HCl (3)

b b mol 2RCln + nH2SO4 → R2(SO4)n + 2nHCl (4)

Từ phản ứng(3) cứ 1 mol BaCl2 chuyển thành 1 mol BaSO4 khối lượng muối tăng 25

gam Từ phản ứng (4) cứ 2 mol RCln chuyển thành 1 mol R2(SO4) khối lượng tăng

12,5 n gam Nhưng khối lượng X3 < m hỗn hợp muối ban đầu Chứng tỏ (4) không

xảy ra → X3 là BaSO4

2 đ

0,25 0,25 0,25

0,25

0,25 0,25 0,5

3đ

0,25 0,25 0,25

0,5

Số mol BaSO4 =

233

165 , 1 = 0,005 mol  b = 0,005  an = 0,03

mhh = a(MR + 35,5n) + 0,005 208 = 2,665  aMR = 0,56

aMR / an = 0,56 / 0,03  MR = n

3 56

MR 18,7 37,3 56(Fe)

Vậy R là kim loại sắt Fe Công thức hóa học của muối: FeCl3

b số mol AgNO3 phản ứng theo PTHH (1), (2)= 0,04 mol

số mol AgNO3 dư = 0,05 - 0,04 = 0,01 mol

Dung dịch X2 gồm: Fe(NO3)3 ( 0,01 mol)  m Fe(NO 3 ) 3 = 0,01 142 = 1,42 g

Ba(NO3)2 ( 0,005 mol)  m Ba(NO3 ) 2 = 0,005 261=1,305 g

AgNO3 dư (0,01 mol)  mAgNO 3= 0,01 170 = 1,7 g

mdd =

2

200

+ 100 - 5,74 =194,26 g C% Fe(NO3)3 = .100%

26 , 194

42 , 1

= 0,73%

C% Ba(NO3)2 = .100%

26 , 194

305 , 1

= 0,671%

C% AgNO3 = .100% 0,875%

26 , 194

7 ,

0,5

0,25

0,25 0,25

0,5

Viết 4 PTHH :

2Fe+ 6H2SO4 (đặc)→t0 Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O

2FeO+4 H2SO4 (đặc)→t0 Fe2(SO4)3+SO2+4H2O

2Fe3O4+10H2SO4 (đặc)→t0 3Fe2(SO4)3+SO2+10H2O

Fe2O3+3H2SO4 (đặc)→t0 Fe2(SO4)3+3H2O

Coi 49,6 g gồm x mol Fe và y mol O ta có 56x+16y=49,6 (g)

Bảo toàn mol oxi ta có y+ 4(3

2x+0,4)=12 2

x

+0,4.2+3

2x+0,4 Tìm được x=0,7;y=0,65

%(m) O= 0.65.16

49,6 .100%=20,97%

Khối lượng muối : Fe2(SO4)3 là : 0,7

2 .400=140(g) c/ Gọi mol NO là x Bảo toàn Nitơ tìm mol HNO3 là x+0,7.3=x+2,1

hh: Fe có 0,7 mol + HNO3 → Fe(NO3)3 : 0,7 mol

O có 0,65 mol x+2,1 mol NO : x mol

H2O : 2,1

2

x+ mol

Bảo toàn oxi : 0,65+3(x+2,1)=0,7.9+x+ 2,1

2

x+ 1; x=4/15 Thể tích NO là : 4/15.22,4=5,973(lít)

2.

Viết PTHH: R+2HCl→RCl2+H2

3đ

1

0,25 0,25 0,25 0,25 0,5

0,25 0,25

1đ

0,25

Gọi mol của 3kim loại A,B,C lần lượt là 4x;3x;2x Ta có n =4x+3x+2x= H2 3,024

22, 4 ; Tìm được x=0,015

Mà A:B:C=3:5:7 nên có 3

5B.0.015.4+B.0,015.3+

7

5.B.0.015.2=4,29 A=24; B=40;C=56.Đó là 3 kim loại Mg; Ca;Fe

0,25 0,25 0,25

Nếu học sinh làm theo cách khác mà lập luận chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa.