Đề thi học sinh giỏi và đáp án tham khảo hóa học lớp 9 (119)

\SỞ GD & ĐT LÂM ĐỒNG PHÒNG GD& ĐT CÁT TIÊN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN Năm học: 2010 -2011 MÔN: HÓA HỌC LỚP Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Câu 1: (2 điểm) Từ nguyên liệu ban đầu quặng pirit sắt (FeS2), muối ăn, không khí, nước, thiết bị hóa chất cần thiết làm để điều chế được: dd FeSO4, Fe(OH)3, dd NaHSO4 Viết phương trình hóa học (nếu có) Câu 2: (3 điểm) Nêu tượng xảy trường hợp sau giải thích: a Cho khí cacbonđioxit lội chậm qua nước vôi trong, sau thêm tiếp nước vôi vào dung dịch thu b Hoà tan Fe HCl dư sục khí Cl2 qua cho dd KOH vào dung dịch thu để lâu không khí c Cho dd AgNO3 vào dd AlCl3 để ánh sáng sau thời gian d Đốt quặng pirit sắt cháy O2 dư hấp thụ sản phẩm khí nước Br2 dung dịch H2S Câu 3: (3 điểm) Có lọ đựng hóa chất bị nhãn gồm: dd NaOH, dd KCl, dd MgCl2, dd CuCl2, dd AlCl3 Không dùng thêm hóa chất khác, xác định chất đựng lọ Viết phương trình hóa học xảy (nếu có) Câu 4: (3,5 điểm) Cho hỗn hợp có chứa kim loại: Al, Fe, Cu Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách kim loại khỏi hỗn hợp chúng Viết phương trình hóa học xảy Câu 5: (2 điểm) Cho 16 gam loại oxit sắt phản ứng hoàn toàn 120 ml dung dịch HCl (DHCl = 1,2 g/ml) Sau phản ứng thu 32,5 gam muối a Tìm công thức phân tử oxit sắt nói b Tính nồng độ mol dung dịch HCl trên? Câu 6: (2 điểm) Cho hỗn hợp gồm loại khí: khí clo, khí etilen, khí metan mẩu giấy quì tím vào ống nghiệm Sau đem úp ngược ống nghiệm vào chậu nước muối, đưa ánh sáng khuếch tán Hãy nêu tượng hóa học xảy ra, giải thích viết phương trình hóa học minh họa (nếu có) Câu 7: (4,5 điểm) Hỗn hợp A gồm hai kim loại Al Mg, cho 1,29 gam A vào 200 ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,47 gam chất rắn B dung dịch C, lọc lấy dung dịch C thêm dung dịch BaCl2 dư vào, thu 11,65 gam kết tủa a Tính nồng độ mol dung dịch CuSO4 b Tính khối lượng kim loại hỗn hợp A c Nếu cho dung dịch NaOH vào dung dịch C thu kết tủa D, lấy kết tủa D đem nung không khí đến khối lượng không đổi m gam chất rắn Tìm khoảng xác định m ( Cho biết: Fe = 56, Cl = 35,5, H = 1, O = 16, Al = 27, Mg = 24, Cu = 64, S = 32, Ba = 137, Na = 23) HẾT * * * Họ tên thí sinh: Số báo danh: *** Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: (Ghi chú: Giám thị không giải thích thêm) HƯỚNG DẪN CHẤM CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG HUYỆN LỚP THCS Năm học 2010 – 2011 MÔN: HÓA HỌC Câu Hướng dẫn chấm - Nung quặng pirit sắt không khí: t 4FeS2 (r) + 11 O2 (k)  → Fe2O3 (r) + SO2 (k) - Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn xốp: DP → NaOH + Cl2 (k) + H2(k) NaCl + H2O  có màng ngan o o t - Điều chế Fe: Fe2O3 + H2  → Fe + H2O Câu - Điều chế H2SO4: VO điểm 2SO2 + O2  → 2SO3 t SO3 + H2O  → H2SO4 - Điều chế dd FeSO4: Fe + H2SO4 (dd)  → FeSO4 + H2 t - Điều chế Fe(OH)3: Fe + Cl2  → FeCl3 FeCl3 + 3NaOH  → Fe(OH)3 (r) + NaCl - Điều chế dd NaHSO4: NaOH + H2SO4  → NaHSO4 + H2O a CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O có vẩn đục CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 vẩn đục tan Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O lại có vẩn đục b Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ có khí thoát 2FeCl2 + 3Cl2 → 2FeCl3 dung dịch chuyển màu vàng FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + 2KCl có kết tủa trắng, xanh Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → Fe(OH)3↓ kết tủa chuyển màu nâu đỏ Câu 2: c 3AgNO3 + AlCl3 → 3AgCl↓ + Al(NO3)3 có kết tủa trắng, điểm ánh sáng hóa đen as 2AgCl → 2Ag + Cl2 ↑ (Trắng) (đen) d 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + SO2 ↑ SO2 + 2H2O + Br2 → H2SO4 + 2HBr màu nâu đỏ nước Br2 SO2 + 2H2S → 3S↓ + 2H2O có vẩn đục màu vàng o o Câu 3: điểm - Thí nghiệm với lượng nhỏ chất - Dung dịch có màu xanh lam: dd CuCl2 - Cho dd CuCl2 để nhận biết dd lại: Nhận biết dd NaOH: kết tủa màu xanh CuCl2 + 2NaOH  → Cu(OH)2 (r) + 2NaCl Màu xanh - Dùng dd NaOH cho nhận biết dung dịch lại: + Dung dịch có kết tủa trắng: MgCl2, AlCl3 MgCl2 + NaOH  → NaCl + Mg(OH)2 (r) AlCl3 + NaOH  → NaCl + Al(OH)3 (r) - Thêm tiếp dung dịch NaOH vào, tủa trắng tan dd AlCl Al(OH)3 + NaOH -> NaAlO2 + H2O + Dung dịch lại KCl Điểm 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 1,0 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 - Cho dung dịch kiềm dư vào hỗn hợp hòa tan Al, lọc lấy Fe, Cu NaOH + Al + H2O  → NaAlO2 + H2 ↑ - Cho dd HCl dung dịch thu lọc lấy kết tủa Al(OH) 3, nung đến khối lượng không đổi thu Al 2O3, đem điện phân nóng chảy có criolit làm chất xúc tác thu Al: NaAlO2 + 3HCl -> Al(OH)3 + 3NaCl t 2Al(OH)3  → Al2O3 + H2O DP nong chay Câu 4: 2Al O  → 4Al + 3O2 criolit 3,5 điểm - Cho kim loại không tan kiềm (Fe, Cu) vào dung dịch HCl hòa tan Fe, lọc lấy Cu: Fe + HCl  → FeCl2 + H2 ↑ - Cho kiềm dư vào dung dịch thu được, lọc lấy kết tủa, nung nóng, cho khí H2 khử thu Fe 2NaOH + FeCl2  → Fe(OH)2 (r) + NaCl t Fe(OH)2  → FeO + H2O (không có không khí) t FeO + H2  → Fe + H2O ↑ Gọi oxit sắt có công thức phân tử FexOy a FexOy + 2y HCl  → x FeCl2y/x + yH2O 56x + 16y (g) 56x + 71y (g) 16 (g) 32,5 (g) o 0,5 0,75 0,25 0,25 0,5 0,75 o o Câu 5: điểm Câu điểm => x = => x=2, y=3 y Công thức phân tử oxit sắt Fe2O3 b PTHH: Fe2O3 + 6HCl  → FeCl3 + H2O 1mol mol 0,1mol n mol => nHCl = 0,1.6:1 = 0,6 mol Nồng độ mol dung dịch HCl: CM = 0,6 : 0,12 = M a Màu vàng lục khí clo ống nghiệm nhạt dần, nước dâng lên ống nghiệm, quì tím có màu đỏ Vì khí Cl2 phản ứng với mê tan phần phản ứng với khí etilen Áp suất ống nghiệm giảm, sản phẩm sinh có tính axit làm cho quì tím hóa đỏ AS Kt CH4 + Cl2  → CH3Cl + HCl (có thể xảy phản ứng 2, 3, nguyên tử H) H2C= CH2 + Cl2  → ClH2C – CH2Cl Câu Các phương trình phản ứng: (4,5 điểm) Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4) + 3Cu MgSO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + MgCl2 Al2(SO4) + 3BaCl2 → 3BaSO4 ↓ + 2AlCl3 MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2(r) + Na2SO4 Al2(SO4) + 6NaOH → 2Al(OH)3 ↓ + 3Na2SO4 Al(OH)3 (r) + NaOH → NaAlO2 + 3H2O Mg(OH)2 → MgO + H2O 2Al(OH)3→ Al2O3 + H2O (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,75 (0,25 điểm/ý) 0,75 0,25 0,25 2,25 (0,25 điểm/pt) a Tính nồng độ CuSO4 Số mol CuSO4 = số mol BaSO4= 11, 65 = 0,05 mol 233 0,25 0, 05 = 0,25 M 0, 0,25 b Tính khối lượng kim loại: Gọi số mol kim loại n ( n thỏa mãn điều kiện) 1,0 CM CuSO4 = 1,29 1,29 >n> hay 0,0538 > n > 0,0478 24 27 Nếu xảy phản ứng số 1: số mol Mg tham gia phản ứng là: 3,47 - 1,29 = 0,0545 > 0,0538, trái với điều kiện trên, xảy 64 − 24 phản ứng (1), (2), (3), (4) Gọi số mol Mg, Al tham gia phản ứng x, y theo phương trình phản ứng 91), (2) số mol Cu tạo thành : x+ 1,5y, ta có: (x + 1,5 y) 64 – ( 24x + 27 y) =3,47 -1,29 = 2,18 (*) Theo phương trình phản ứng (3), (4): (x + 1,5y) 233 = 11,65 (**) kết hợp (*)và (**) ta có  40 x + 69 y = 2,18   233x + 349,5 y = 11, 65 Giải hệ phương trình x=y=0,02; mMg=0,02 x 24 = 0,48 g mAl = 1,29 – 0,48 = 0,81 g c Tìm khoảng xác định m: - Khối lượng chất rắn lớn không xảy phản ứng (7): M1 = 0,02 x 40 + 0,01 x 102 = 1,82 g - Khối lượng chất rắn nhỏ toàn lượng Al(OH)3 bị hòa tan phản ứng (7): M2= 0,02 x 40 = 0,80 g Vậy khoảng xác định m 1,82≥ m ≥ 0,80 0,75 Lưu ý: - Nếu thiếu điều kiện hay chưa cân phương trình trừ nửa số điểm phương trình - Nếu thiếu điều kiện cân không cho điểm - Có thể viết phương trình khác đáp án mà cho điểm tối đa - Các câu toán giải theo cách khác cho điểm tối đa - Không làm tròn điểm