Đề thi học sinh giỏi Hóa học 9 cấp tỉnh số 30

1 UBND HUYỆN CHÂU THÀNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG GIÁO DỤC-ĐAO TẠO Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN ĐỀ CHÍNH THỨC NĂM HỌC 2011-2012 - Môn thi: HÓA HỌC 9 - Ngày thi: 15-01-2012 - Thời gian: 150 phút (không kể phát đề) // Câu 1: (2,5điểm) Nêu phương pháp hóa học để tách hỗn hợp chứa: O 2 , HCl, CO 2 . Câu 2: (3,0 điểm) Dẫn dòng khí CO đi qua hỗn hợp A gồm Fe 3 O 4 ; Al 2 O 3 và Fe có khối lượng 6,22g đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được chất rắn B có khối lượng 4,94g và 2,688 lít hỗn hợp khí D. Hoà tan B trong dung dịch H 2 SO 4 loãng dư thấy có 1,568 lít khí thoát ra Biết các khí đo ở cùng điều kiện tiêu chuẩn. a) Tính tỉ khối của D so với Hiđro. b) Tính khối lượng mỗi chất trong A. Câu 3: (4,0 điểm) Một loại đá chứa 80% CaCO 3 , 7,2% Al 2 O 3 và 12,8% Fe 2 O 3 . Nung đá vôi ở nhiệt độ cao (1.200 0 C), ta thu được chất rắn có khối lượng bằng 67% khối lượng đá được nung. a) Tính hiệu suất phân hủy CaCO 3 . b) Tính thành phần phần trăm CaO theo khối lượng trong đá sau khi nung. c) Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 3M để hòa tan 20 gam đá sau khi nung, giả sử các phản ứng hòa tan xảy ra hoàn toàn. Câu 4: (4,0 điểm) Một hỗn hợp gồm Na, Al, Fe. - Nếu cho hỗn hợp tác dụng với nước dư thu được V lít khí. - Nếu cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 7/4 V lít khí. - Nếu cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 9/4 V lít khí. Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp. Biết các khí đo ở cùng điều kiện tiêu chuẩn. Câu 5: (3,5 điểm) Một hỗn hợp (Z) gồm Mg, Al, Cu. - Cho 10,38 gam (Z) tác dụng dd HCl dư thì sinh ra 8,736 lít khí. Tác dụng vừa hết 0,444 mol (Z) cần 0,504 mol khí Clo. Biết các khí đo ở cùng điều kiện tiêu chuẩn. a) Viết các phương trình xảy ra trong mỗi thí nghiệm. b) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp (Z). Câu 6: (3,0 điểm) Hoà tan hết 5,53 gam hỗn hợp MO và M’ 2 O 3 bằng 170 ml dung dịch HCl 1M, sau đó chia dung dịch sản phẩm thành hai phần bằng nhau. a) Phần 1 cho tác dụng dung dịch AgNO 3 dư. Tính số gam kết tủa tạo thành. b) Phần còn lại cho tác dụng dung dịch NaOH dư thì thu được 2,675 gam kết tủa. Xác định tên của M, M’, biết M là kim loại kiềm thổ. 2 (Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố theo đvC như sau: Fe=56, H=1, Al=27, Ag=108, C=12, O=16, S=32, Cl=35,5, Mg=24, Cu=64, Ba=137, Zn=65) Hết KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2011-2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC CÂU ĐIỂM NỘI DUNG Câu 1 (2,0 đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) − Dẫn hỗn hợp khí từ từ qua nước HCl sẽ bị giữ lại ở dạng dung dịch. − Hỗn hợp khí thoát ra dẫn qua dung dịch Ca(OH) 2 dư, oxi thoát ra ở dạng tinh khiết. − Lọc kết tủa thu được, tác dụng dung dịch HCl dư thu được CO 2 : CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O Câu 2 (3,0 đ) a) b) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,75đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,5đ) (0,75đ) )mol(, , , n KhíD 120 422 6882 == )mol(, , , n H 070 422 5681 2 == Gọi x, y và z lần lượt là số mol của mỗi chất có trong hỗn hợp. Chỉ có Fe 3 O 4 phản ứng được CO. Phương trình: Fe 3 O 4 + 4CO → 0 t 3Fe + 4CO 2 (1) x mol → 4x mol → 3x mol → 4x mol Chất rắn B: Al 2 O 3 , Fe (sinh ra và trong hỗn hợp). Khí D: CO dư và CO 2 . Hoà tan B trong dung dịch H 2 SO 4 dư: Fe + H 2 SO 4 → 0 t FeSO 4 + H 2 (2) (3x+z) mol → (3x+z) mol Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → 0 t Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (3) y mol Theo đề bài và từ các phương trình phản ứng (1), (2) và (3). Ta có: (3x+z)56 + 102y = 4,94 x =0,02 232x + 102y + 56z = 6,22 ⇒ y = 0,01 3x + z = 0,07 z = 0,01 m CO dư = (0,12 - 4x)28 = (0,12 – 4 × 0,02)28 = 1,12 (gam) 2 CO m = (4 × 0,02)×44 = 3,52 (gam) ⇒ 322 2 121523 2 , ,, d H/KhíD = + = Khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A: )gam(,,m OFe 644020232 43 =×= )gam(,,m OAl 021010102 32 =×= )gam(,,m Fe 56001056 =×= Câu 3 (4,0 đ) ) a) (0,75đ) Giả sử đem nung 100 gam đá, trong đó có 80 gam CaCO 3 và khi nung có 67 gam chất rắn khối lượng hao hụt chính là khối lượng của CO 2 . )gam(m CO 3367100 2 =−= ⇒ )mol(,n CO 750 44 33 2 == 3 CÂU ĐIỂM NỘI DUNG b) c) (0,25đ) (0,75đ) (0,5đ) (1,0đ) (0,75đ) Phản ứng xảy ra khi nung: CaCO 3 → 0 t CaO + CO 2 ↑ 0,75 mol ← 0,75 mol ← 0,75 mol Khối lượng CaCO 3 bị phân hủy là: )gam(,m CaCO 75100750 3 =×= Vậy hiệu suất của phản ứng: %,%H 7593100 80 75 =×= Khối lượng CaO trong đá: m CaO = 56 × 0,75 = 42 (gam) ⇒ %m CaO = %,7661100 68 42 =× Các phản ứng hòa tan 20 gam đá: CaCO 3 (dư) + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O (1) CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O (2) Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + H 2 O (3) Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + H 2 O (4) Từ (1), (2), (3) và (4) ta có: n HCl = 332323 62 CaCO)OFeOAl()CaOCaCO( nnn =++ + (ban đầu) )OFeOAl( n 3232 6 ++ = 2 × 100 80 + 6( )mol(,) ,, 52 160 812 102 27 =+ Vậy số mol HCl để hòa tan hết 20gam chất rắn sau khi nung: )mol(, , n HCl 750 67 5220 = × = ⇒ V HCl cần dùng = )ml()lít(, , 250250 3 750 == Câu 4 (4,0 đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)  Thể tích khí sinh ra ở thí nghiệm 2 > thí nghiệm 1 ⇒ n Na < n Al  Gọi x, y và z lần lượt là số mol của mỗi kim loại trong hỗn hợp. - Tác dụng với H 2 O: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 ↑ x mol → x mol → 0,5x mol 2NaOH + 2Al + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ x mol → 1,5x mol - Tác dụng với dung dịch NaOH dư: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 ↑ x mol → x mol → 0,5x mol 2NaOH + 2Al + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ y mol ← y mol → 1,5x mol - Tác dụng với dung dịch HCl dư: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2 ↑ x mol → x mol → 0,5x mol 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 ↑ y mol → 1,5x mol Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ z mol → z mol Theo đề và từ các phương trình phản ứng ta có: 0,5 x + 1,5 x = 422, v ⇒ x = 844, v 4 CÂU ĐIỂM NỘI DUNG (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) 0,5 x + 1,5 y = 4224 7 , v × ⇒ y = 844 2 , v 0,5 x + 1,5 y + z = 422, v ⇒ z = 844, v So sánh thí nghiệm 1, 2 và 3 ta có: n Na : n Al : n Fe = 1 : 2 : 1 ⇒ Tỷ lệ khối lượng kim loại trong hỗn hợp: 23 : 54 : 56 ⇒ % m Na = %,317100 565423 23 =× ++ % m Al = %,640100 565423 54 =× ++ % m Fe = %,142100 565423 56 =× ++ Câu 5 (3,5 đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,75đ) (0,75đ) (0,75đ) )mol(, , , n H 390 422 7368 2 == Gọi x, y và z lần lượt là số mol của mỗi kim loại có trong hỗn hợp. - Tác dụng HCl: Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 ↑ x mol → x mol 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 ↑ y mol → 1,5y mol - Tác dụng Cl 2 : Mg + Cl 2 → MgCl 2 x mol → x mol 2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3 y mol → 1,5y mol Cu + Cl 2 → CuCl 2 z mol → z mol Theo đề bài ta có: Cứ (x + y + z)mol Z cần dùng (x + 1,5y + z)mol Cl 2 0,444 mol Z cần dùng 0,504 mol Cl 2 ⇒ (x + y + z)0,504 = (x + 1,5y + z)0,444 ⇒ 0,06x – 0,162y + 0,06z = 0 Theo đề bài và từ các phương trình phản ứng ta có: (24x+ 27y + 64z = 10,38 x =0,24 0,06x – 0,162y + 0,06z = 0 ⇒ y = 0,1 x + 1,5y = 0,39 z = 0,03 ⇒ Thành phần trăm mỗi kim loại trong hỗn hợp: % m Mg = %, , , 555100 3810 24024 =× × % m Al = % , , 26100 3810 1027 =× × % m Cu = %, , , 518100 3810 03064 =× × Câu 6 (3,0 đ) )mol(,,n HCl 1701170 =×= Gọi x và y lần lượt là số mol của mỗi chất có trong hỗn hợp. Tác dụng dung dịch HCl: 5 CÂU ĐIỂM NỘI DUNG (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,75đ) (0,25đ) MO + 2HCl → MCl 2 + H 2 O x mol → 2x mol → x mol M’ 2 O 3 + 6HCl → 2M’Cl 3 + 3H 2 O y mol → 3y mol → 2y mol + Phần 1: Tác dụng dung dịch AgNO 3 dư: MCl 2 + 2AgNO 3 → 2AgCl ↓ + M(NO 3 ) 2 0,5 x mol → x mol → x mol M’Cl 3 + 3AgNO 3 → 3AgCl ↓ + M’(NO 3 ) 3 y mol → 1,5y mol → 3y mol + Phần 2: Tác dụng dung dịch NaOH dư: MCl 2 + NaOH → Không phản ứng. M’Cl 3 + 3NaOH → 3NaCl ↓ + M’(OH) 3 y mol → y mol So sánh số mol: n AgCl = ½ n HCl = 0,17 : 2 = 0,085 (mol) ⇒ m AgCl = 0,085 × 143,5 = 12,1975 (gam) Theo đề bài và từ các phương trình phản ứng ta có: (M’+51)y = 2,675 ⇒ 51 6752 + = 'M , y (M + 16)x + (2M’ + 48)y = 5,53 2x + 6y = 0,17 ⇒ x + 3y = 0,085 51 6752 + = 'M , y ⇒ Mx + 2M’y +16(x + 3y) = 5,53 2x + 3y = 0,85 ⇒ Mx + 2M’y = 4,17 ⇒ M = (4,17 – 2M’y)/x Biện luận: M’ 27 56 y - 0,034 0,025 x 0,01 M Loại 137 (Ba) Vậy M’ là Fe và M là Ba. ** Chý ý: − Ký hiệu, công thức hóa học sai: không cho điểm. − Cân bằng sai hoặc thiếu cân bằng: cho ½ số điểm. − Trong bài toán tính theo phương trình hóa học, cân bằng sai hoặc không cân bằng: không tính điểm các kết quả. − Bài tập có nhiều cách giải: nếu bài giải không giống đáp án, nhưng đúng kết quả, logic cho trọn số điểm. Hết . Tự do - Hạnh phúc KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN ĐỀ CHÍNH THỨC NĂM HỌC 2011-2012 - Môn thi: HÓA HỌC 9 - Ngày thi: 15-01-2012 - Thời gian: 150 phút (không kể phát đề) // Câu 1: (2,5điểm) Nêu. S=32, Cl=35,5, Mg=24, Cu=64, Ba=137, Zn=65) Hết KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2011-2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC CÂU ĐIỂM NỘI DUNG Câu 1 (2,0 đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) (0,5đ) −. ** Chý ý: − Ký hiệu, công thức hóa học sai: không cho điểm. − Cân bằng sai hoặc thi u cân bằng: cho ½ số điểm. − Trong bài toán tính theo phương trình hóa học, cân bằng sai hoặc không cân bằng: