Đề thi học sinh giỏi và đáp án tham khảo hóa học lớp 9 (112)

UBND HUYỆN QUỲ HỢP Phòng GD & ĐT Quỳ Hợp ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN VÒNG Môn thi: Hoá học Thời gian làm bài: 150 phút (Không tính thời gian giao nhận đề) Câu a/ Nêu phương pháp hoá học tách riêng chất khỏi hỗn hợp gồm CaCO3, CaSO3, CaCl2 ( yêu cầu giữ nguyên khối lượng) Viết phương trình hoá học xảy b/ Chỉ dùng thêm dung dịch BaCl 2, dung dịch H2SO4 loãng, ống nghiệm, phểu, giấy lọc, ống hút Hãy nhận biết dung dịch chứa hỗn hợp: NaHCO K2CO3; KHCO3 Na2SO4; Na2CO3 K2SO4 Câu Cho khí A, B, C, D, E có khối lượng mol tương ứng 2g; 44g; 64g; 28g; 17g chất X, Y, N, M Hãy tìm chất A, B, C, D, E, X, Y, N, M viết phương trình hoá học minh hoạ (Biết chữ tương ứng với chất vô khác nhau) Biết kết số thí nghiệm sau: Khi sục khí D vào dung dịch H2SO4 đặc thấy có thoát khí B khí C Khi cho chất X vào nước thấy có thoát khí A 3.Khi cho chất Y vào dung dịch kiềm thấy có thoát khí E 4.Khi nung nóng chất bột N màu đen khí D thấy có thoát khí B Khi nung nóng chất bột M màu đen khí B thấy có thoát khí D Câu Cho 7,2 (g) hỗn hợp Al Mg tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2,5 M a/ Viết phương trình hoá học xảy b/ Tính khối lượng kim loại hỗn hợp Biết sau phản ứng tạo 8,4 lít khí H2 (đktc) c/ Cho dung dịch thu sau phản ứng vào 550 (g) dung dịch NaOH 8%, phản ứng xong thu gam kết tủa (X) d/ Lọc kết tủa (X) nung nhiệt độ cao thu 8,91 (g) chất rắn E Tính khối lượng chất E.( Biết hiệu suất phản ứng nhau) Câu Cho 17 (g) hỗn hợp X gồm Fe, FeCO3, FeO, CuO tan hết vào 200 (g) dung dịch HCl 18,615 %, thu 2,24 lít hỗn hợp khí B ( đktc) dung dịch A Khối lượng dung dịch A 214,7 (g) Nhúng kim loại Mg vào dung dịch A, sau phản ứng xảy hoàn toàn lấy Mg làm khô cân lại thấy khối lượng không thay đổi so với ban đầu ( Giả sử toàn lượng Fe Cu giải phóng bám hết vào Mg cân) a/ Viết phương trình hoá học xảy b/Tính khối lượng Fe FeCO3 có hỗn hợp ban đầu c/ Đun cạn dung dịch thu sau lấy Mg thu gam chất rắn khan d/ Cho thêm 85,3 (g) nước vào dung dịch A thu dung dịch E Tính C% chất tan có dung dịch E Cho Cu = 64; Fe = 56; Al =27; Mg = 24; Na = 23; S = 32; Cl = 35,5; O =16; N =14; C= 12; H=1 ( Học sinh bảng B làm ý d câu 3) - Hết - Hướng dẫn giải chi tiết đề thi chọn HSG huyện Quỳ Hợp năm học 2011 – 2012 Môn: Hóa học Câu 1a: Cho hh vào lượng nước dư, khuấy để CaCl2 tan hoàn toàn vào nước Lọc lấy phần chất rắn ( CaCO3, CaSO3) cô cạn dd nước lọc thu CaCl2 Cho phần chất rắn vào lượng nước dư sục khí CO2 dư vào để CaCO3 tan hoàn toàn: CaCO3 + CO2 + H2O  → Ca(HCO3)2 lọc lấy phần không tan làm khô thu CaSO3 Đun nhẹ cẩn thận phần dung dịch, làm khô thu t0 CaCO3: Ca(HCO3)2  → CaCO3↓ + CO2 + H2O Câu 1b: Trích mẫu thử, đánh số thứ tự Cho lượng dư dd BaCl2 vào mẫu thử: BaCl2 + K2CO3  → BaCO3↓ + 2KCl BaCl2 + Na2SO4  → BaSO4↓ + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3  → BaCO3↓ + 2NaCl BaCl2 + K2SO4  → BaSO4↓ + 2KCl - Lọc lấy phần kết tủa cho vào lượng dư dd H2SO4: Nếu khí thoát hỗn hợp ban đầu chứa KHCO3 Na2SO4; hai hỗn hợp lại có khí thoát ra: BaCO3 + H2SO4  → BaSO4 + CO2↑ + H2O - Lấy phần nước lọc ( sau tách kết tủa) hai hỗn hợp (NaHCO3 K2CO3; Na2CO3 K2SO4) cho vào lượng dư dd H2SO4: Nếu có khí thoát hỗn hợp ban đầu chứa NaHCO3 K2CO3; khí thoát hỗn hợp ban đầu Na2CO3 K2SO4: 2NaHCO3 + H2SO4  → Na2SO4 + CO2 + H2O Câu 2: Theo đề: Khí A, B, C, E là: H2, CO2, SO2 NH3 Khí D N2 CO dựa vào TN1, 4, D phải CO Chất X kim loại tác dụng với nước nhiệt độ thường như: Na, K, Ca, Ba… Chất Y muối amoni: NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4 … Chất N oxit kim loại bị khử CO nhiệt độ cao có màu đen CuO chẳng hạn Chất M đơn chất Cacbon TN1 : CO + H2SO4 (đặc)  → CO2 + SO2 + H2O TN2: 2Na + 2H2O  → 2NaOH + H2 TN3: NH4Cl + NaOH  → NH3 + NaCl + H2O t TN4: CuO + CO  → Cu + CO2 t TN5: C + CO2  → 2CO Câu 3: a Mg + 2HCl  → MgCl2 + H2 (1) 2Al + 6HCl  → 2AlCl3 + 3H2 (2) 8, = 0,375(mol ) b nH = 22, nHCl = 2,5 0,4 = (mol) Theo (1,2): nHCl (pư) = nH = 2.0,375 = 0,75 (mol) < (mol) ⇒ HCl dư ⇒ Mg Al phản ứng hết nHCl (dư) = – 0,75 = 0,25 mol Gọi a, b số mol Mg Al có 7,2 gam hỗn hợp ( a> 0, b> 0) Mg + 2HCl  → MgCl2 + H2 (1) a a a 2Al + 6HCl  → 2AlCl3 + 3H2 (2) b b 1,5b  24a + 27b = 7, a = 0, 075( mol ) ⇒ Theo đề ta có:   a + 1,5b = 0,375 b = 0, 2(mol ) mAl = 27.0,2 = 5,4 (g); mMg = 7,2 – 5,4 = 1,8 (g) c mNaOH = 550 = 44 (g) 100 44 = 1,1(mol ) 40 HCl + NaOH  → NaCl + H2O 0,25 0,25 MgCl2 + 2NaOH  → Mg(OH)2 + 2NaCl 0,075 0,15 0,075 AlCl3 + 3NaOH  → Al(OH)3 + 3NaCl 0,2 0,6 0,2 nNaOH (dư) = 1,1 – (0,25 + 0,15+0,6) = 0,1 (mol) NaOH + Al(OH)3  → NaAlO2 + 2H2O 0,1 0,1 Vậy, kết tủa gồm: 0,075 mol Mg(OH)2 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol) Al(OH)3 mkết tủa = 0,075.58 + 0,1.78 = 12,15 (g) d t0 Mg(OH)2  → MgO + H2O t0 2Al(OH)3  → Al2O3 + H2O Nếu phản ứng xảy hoàn toàn khối lượng chất rắn thu sau phản ứng là: 0,075.40 + 0,05.102 = 8,1 (g) < 8,91 (g) ⇒ phản ứng chưa hoàn toàn 12,15 − 8,1 = 0, 225(mol ) Cách 1: Giả sử phản ứng xảy hoàn toàn thì: nH 2O = 18 12,15 − 8,91 = 0,18(mol ) Số mol H2O thực tế sinh là: nH 2O = 18 0,18 100% = 80% Hiệu suất phản ứng là: 0, 225 ⇒ Khối lượng chất E: 80 mMgO = 0, 075.40 = 2, 4( g ) 100 80 mAl2O3 = 0, 05.102 = 4, 08( g ) 100 20 mMg (OH )2 ( du ) = 0, 075.58 = 0,87( g ) 100 20 mAl (OH )3 ( du ) = 0,1.78 = 1,56( g ) 100 Cách 2: Gọi h hiệu suất phản ứng Vì hiệu suất pư nên h hiệu suất phản ứng  nMg (OH )2( pu ) = 0, 075.h(mol )  nMgO = 0, 075.h(mol ) ⇒  n = 0,1 h ( mol )  nAl2O3 = 0, 05.h( mol )  Al (OH )3 ( pu ) Theo đề ta có: 58.( 0,075- 0,075h) + 78.(0,1 – 0,1h) + 40.0,075h + 102.0,05h = 8,91 (g) ⇒ h = 0,8 = 80% Việc tính toán khối lượng chất C1 Cách 3: gọi x y số mol Mg(OH)2 Al(OH)3 tham gia phản ứngVì hiệu suất pư nên: x y 12,1 − 8,91 = = 0,18(mol ) nH 2O = x + 1,5 y = 0, 075 0,1 18 ⇒ x = 0,06 (mol); y = 0,08 (mol) từ tính khối lượng chất C1 Câu 4: a.PTHH: Fe + 2HCl  (1) → FeCl2 + H2 nNaOH = x 2x x x FeCO3 + 2HCl  FeCl (2) → + H2O + CO2 y 2y y y FeO + 2HCl  (3) → FeCl2 + H2O a 2a a CuO + 2HCl  (4) → CuCl2 + H2O b 2b b Mg + ddA: Vì Mg > Fe > H > Cu nên thứ tự phản ứng là: Mg + CuCl2  (5) → MgCl2 + Cu b b b Có thể có: Mg + 2HCl  (6) → MgCl2 + H2 c c Mg + FeCl2  Fe (7) → MgCl2 + (x+y+a) (x+y+a) (x+y+a) b 37, 23 2, 24 = 1, 02(mol ) ; nB = = 0,1(mol ) mHCl = 200.18,615% = 37,23 (g); nHCl = 36,5 22, mX + mddHCl = mddA + mB ⇒ 200 + 17 = 214,7 + mB ⇒ mB = 2,3 (g) Gọi số mol Fe, FeCO3 x, y ta có:  nB = x + y = 0,1(mol )   mB = x + 44 y = 2,3( g ) ⇒ x = y = 0,05 (mol) ⇒ mFe = 0,05 56 = 2,8 (g); mFeCO3 = 0,05 116 = 5,8 (g) c Vì khối lượng Mg không thay đổi ⇒ Phản ứng (6) có xảy Do phản ứng xảy hoàn toàn Mg dư ⇒ FeCl2 phản ứng hết với Mg theo phản ứng (7) ⇒ Sau lấy Mg dd chứa MgCl2 1 Theo phản ứng trên, ta có: nMgCl2 = nHCl = 1, 02 = 0,51 (mol) 2 mMgCl2 = 0,51 95 = 48,45 (g) d Dung dịch E gồm FeCl2, CuCl2 HCl dư mddE = 214,7 + 85,3 = 300 (g) Gọi a, b, c số mol FeO, CuO HCl dư Theo PTHH ta có: mFeO + mCuO = 17 – ( mFe + mFeCO3) = 17 – ( 2,8 + 5,8) = 8,4 (g) ⇒ 72a + 80 b = 8,4 (I) nHCl = 2.0,05 + 2.0,05 + 2a + 2b + c = 1,02 ⇒ 2a + 2b+ c = 0,82 (II) mMg ( pư) = mCu + mFe c ⇒ 24.( 0,05 + 0,05 + a + b + ) = 64b + 56.( 0,05 + 0,05 + a) ⇒ 32a + 40b – 12c + 3,2 = (III) ⇒ a = 0,05; b = 0,06; c = 0,6 nFeCl2 = 0,05+ 0,1 = 0,15 ⇒ mFeCl2 = 127.0,15 = 19,05 (g) nCuCl2 = 0,06 ⇒ mCuCl2 = 0,06.136 = 8,1 (g) nHCl = 0,6 ⇒ mHCl = 0,6.36,5 = 21,9 (g); C% ( FeCl2) = C% ( CuCl2) = 19, 05 100% = 6,35% 300 8,1 21,9 100% = 2,7%; C% ( HCldư) = 100% = 7,3% 300 300