Đề thi học sinh giỏi và đáp án tham khảo hóa học lớp 9 (14)

PHềNG GD&T SN DNG Trng THCS Hào Phú THI HC SINH GII NM HC 2011 - 2012 MễN THI: HO HC Thi gian: 150 phỳt ( Khụng k thi gian giao ) im: (Bng s) H tờn (Ch kớ ca giỏm kho s 1): im: ( Bng ch): H tờn (Ch kớ ca giỏm kho s 2): S phỏch (Do H chm thi ghi) Câu 1: (4,0 điểm) Hoàn thành PTHH sau (ghi rõ điều kiện phản ứng có): a) FeS2 + O2 b) Fe3O4 + HCl c) Al2O3 + NaHSO4 d) Fe2O3 + CO FexOy + CO2 Hãy nêu muối vừa tác dụng với dd HCl vừa tác dụng với dd NaOH thoả mãn điều kiện: a) Cả hai phản ứng có khí thoát b) Phản ứng với dd HCl có khí thoát phản ứng với dd NaOH cho kết tủa Câu 2: (3,0 điểm) 1.Viết PTHH xảy cho: a) Na vào dd KOH d) Na vào dd AlCl3 b) Ca vào dd Na2CO3 e) K vào dd NH4NO3 c) Ba vào dd NaHSO4 f) Hỗn hợp Na Al vào nớc Câu 3: (4,0 điểm) Cho a mol bột Fe vào dung dịch chứa b mol CuSO Sau kết thúc phản ứng ta thu đợc dung dịch X chất rắn Y Hỏi X, Y có chất ? mol ? Có chất bột màu trắng đựng bình riêng biệt bị nhãn là: NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3 BaSO4 Chỉ đợc dùng thêm H2O CO2 nêu cách phân biệt chất Câu 4: (4,0 điểm) Hoà tan 2,4g Mg 11,2g Fe vào 100ml dd CuSO 2M thu đợc chất rắn A dd B Thêm NaOH d vào dd B lọc tách kết tủa đem nung không khí đến khối lợng không đổi, thu đợc a gam chất rắn D Tính khối lợng chất rắn A chất rắn D Câu 5: (5,0 điểm) - Có kim loại R M, kim loại có hoá trị Cho dòng khí CO d qua ống sứ nung nóng chứa hỗn hợp A gồm oxit kim loại đến phản ứng hoàn toàn lại chất rắn A1 ống khí A2 khỏi ống - Dẫn khí A2 vào cốc đựng dd Ba(OH)2 d thu đợc 2,955g kết tủa - Cho A1 tác dụng với dd H2SO4 10% vừa đủ khí thoát ra, lại 0,96g chất rắn không tan tạo dd A3 có nồng độ 11,243% a) Xác định kim loại R, M công thức oxit dùng b) Xác định thành phần phần trăm theo khối lợng chất hỗn hợp A biết hoà tan hết A vào dd HCl nồng độ phần trăm hai muối dd Cho: H = ; O = 16 ; S = 32 ; C = 12 ; Mg = 24 ; Fe = 56 ; Cu = 64 ; Al = 27 ; Ba = 137 ; Zn = 65 GVBM : Nông Chí Hiếu - Học sinh làm cách khác đợc điểm tối đa, cán coi thi không giải thích thêm - Thi sinh đợc mang thêm bảng hệ thống tuần hoàn máy tính fx-570MS Hết Đáp án Câu 1 (4đ) a) 4FeS2 + b) Fe3O4 + c) Al2O3 + d) xFe2O3 + a) (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 b) Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 (3đ) Nội dung 11O2 8HCl 6NaHSO4 (3x-2y)CO + + + + 2HCl 2NaOH 2HCl 2NaOH t0 t0 2Fe2O3 FeCl2 Al2(SO4)3 2FexOy 2NH4Cl Na2CO3 CaCl2 CaCO3 + 8SO2 + 2FeCl3 + 4H2O + 3Na2SO4 + 3H2O + (3x-2y)CO2 + + + + CO2 + H2O 2NH3 + 2H2O 2CO2 + 2H2O Na2CO3 + 2H2O Điểm 2,0đ 0,5 0,5 0,5 0,5 2,0đ 0,5 0,5 0,5 0,5 3,0đ a) 2Na + 2H2O > 2NaOH + H2 0,25 b) Ca + H2O > Ca(OH)2 + H2 0,25 Ca(OH)2 + Na2CO3 > CaCO3 + 2NaOH 0,25 c) Ba + 2H2O > Ba(OH)2 + H2 0,25 Ba(OH)2 + 2NaHSO4 > BaSO4 + Na2SO4 + 2H2O 0,25 GVBM : Nông Chí Hiếu (4đ) d) 2Na + H2O > 2NaOH + H2 3NaOH + AlCl3 > Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH > NaAlO2 + 2H2O e) 2K + 2H2O > 2KOH + H2 KOH + NH4NO3 > KNO3 + NH3 + H2O f) 2Na + 2H2O > 2NaOH + H2 2Al + 2NaOH + 2H2O > 2NaAlO2 + 3H2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 * Phản ứng: 2,0đ Fe + CuSO4 > FeSO4 + Cu * Ta xét trờng hợp: 1/ Nếu a = b tức chất tác dụng với vừa đủ: - Dung dịch X chứa a mol FeSO4 Chất rắn Y có b mol Cu 2/ Nếu a > b tức sắt d: - Dung dịch X có chứa b mol FeSO ; chất rắn Y có b mol Cu ( a b) mol Fe 3/ Nếu a < b tức CuSO4 d: - Dung dịch X có chứa a mol FeSO (b a) mol CuSO4 ; Chất rắn Y có a mol Cu= - Hoà tan mẩu thử chất vào nớc, chất không tan BaCO3 BaSO4, chất tan NaCl, Na2CO3, Na2SO4 - Sục khí CO2 d vào kết tủa BaCO3 BaSO4 nớc, kết tủa tan BaCO3, không tan BaSO4 BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 - Lấy dd Ba(HCO3)2 cho tác dụng với mẫu thử dd lại, dd kết tủa NaCl, dd có kết tủa Na 2CO3 Na2SO4 Ba(HCO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaHCO3 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaHCO3 - Sục khí CO2 d vào kết tủa vừa tạo thành nớc, kết tủa tan BaCO3 => dd ban đầu Na 2CO3, kết tủa không tan BaSO4 => dd ban đầu Na2SO4 BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 2,4 = 0,1 mol 24 11,2 = = 0,2 mol 56 nMg = nFe n CuSO + PTHH: Mg 0,1 (2) Fe CuSO4 0,1 + CuSO4 0,1 CuSO4 (1) = nMg = MgSO4 + Cu 0,1 0,1 (mol) (1) FeSO4 + Cu 0,1 0,1 (mol) 0,1 mol 0,1 mol => nFe ( du ) 0,1 mol - Chất rắn A gồm: Cu (0,2mol) Fe d (0,1mol) * mA = mCu + m Fe (d) CuSO4 ( ) 0,5 2,0đ 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,1 n => n 0,5 0,25 = 0,1 = 0,2 mol + 0,5 4,0đ 0,25 (4đ) 0,5 = nFe = = 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 GVBM : Nông Chí Hiếu = 0,2.6 + 0,1.56 = 18,4(g) - Dung dịch B gồm MgSO4 FeSO4 MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 (3) 0,1 0,1(mol) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (4) 0,1 0,1(mol) + Sau phản ứng thu đợc kết tủa Mg(OH)2 (0,1mol) Fe(OH)2 (0,1mol) + Nung kết tủa không khí: Mg(OH)2 t0 MgO + H2O (5) 0,1 0,1 (mol) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 t0 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6) 0,5 0,1 0,05 (mol) - Chất rắn D gồm: MgO (0,1mol) Fe2O3 (0,05mol) * mD = mMgO + mFe O = 0,1.40 + 0,05.160 = 12(g) a) (3,5đ) - Vì A1 tác dụng với dd H2SO4 10%, khí thoát lại 0,96g chất rắn, nên A1 không chứa kim loại tác dụng với H2SO4 tạo H2 Đồng thời hai oxit kim loại ban đầu phải có oxit không tác dụng với CO 0,5 - Giả sử oxit ban đầu không phản ứng với CO R2On oxit phản ứng M2Om ta có: M2Om + m CO t0 2M + mCO2 (1) 0,5 (5đ) 0,015.2 m CO2 + Ba(OH)2 0,015 + n BaCO = 0,015 (mol BaCO3 + 0,015 H2O (2) (mol) 2,955 = 0,015 (mol) 197 - Khối lợng kim loại A1là: 0,25 0,25 0,015.2 M = 0,96 => M=32m m + Cho m nhận giá trị: 1; 2; ta có kim loại M thoả mãn Cu - Khi cho A1 tác dụng với H2SO4 ta có: R2On + nH2SO4 R2(SO4)n + nH2O (3) x 98nx (2R+96n).x Với x số mol R2On A1, ta có: ( R + 96n ) x = 11,243 ( R + 96n ).x + 98nx 100 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 Rút gọn ta đợc: R = 9n => Kim loại cần tìm Al * Vậy kim loại Cu Al, hai oxit tơng ứng CuO Al2O3 b) (1,5đ) - Số mol CuO A 0,015 mol, số mol Al 2O3 A x 0,25 mol CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (4) 0,25 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (5) - Vì C% muối CuCl2 AlCl3 dd nên khối lợng muối dd - Do đó, ta có: 0,5 135.0,015 = 276.x => x = 0,0076 mol Vậy: %CuO 60,8 % 0,5 %Al2O3 39,2 % GVBM : Nông Chí Hiếu GVBM : Nông Chí Hiếu