Đề HSG lớp 9 2017 a hóa học

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP CẤP THCS NĂM HỌC 2016 – 2017 Môn thi: HÓA HỌC – BẢNG A (Thời gian: 150’ không kể thời gian giao nhận đề) Câu I (3 điểm) 1) Viết phương trình hóa học phản ứng điều chế khí clo phòng thí nghiệm công nghiệp 2) Khí clo điều chế phòng thí nghiệm thường có lẫn khí hiđroclorua nước Nêu cách để thu khí clo tinh khiết 3) Trong công nghiệp nước Gia-ven điều chế cách điện phân dung dịch NaCl bão hòa, với điện cực trơ màng ngăn hai điện cực a) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra? Cho biết ứng dụng nước Gia-ven? b) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy cho nước Gia-ven tác dụng với: - Khí CO2 dư - Dung dịch HCl đặc, đun nóng Câu II (4 điểm) 1) Viết phương trình hóa học (nếu có) cho bột sắt tác dụng với a) dung dịch CuSO4 b) khí Cl2 ,đun nóng c) dung dịch H2SO4 (đặc, nguội) d) dung dịch AgNO3 e) dung dịch FeCl3 2) Cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp Ba, Al2O3, Fe2O3 đốt nóng thu chất rắn A Cho A vào nước dư thu dung dịch D chất rắn E Sục CO2 dư vào D thu kết tủa F Cho E vào dung dịch NaOH dư thấy tan phần Xác định chất A, D, E, F viết phương trình hóa học phản ứng xảy (biết phản ứng xảy hoàn toàn) Câu III (4 điểm) 1) Trình bày phương pháp hóa học nhận biết chất bột đựng lọ riêng biệt sau: Al2O3, FeO, Fe3O4, Fe2O3 2) Tách chất sau khỏi hỗn hợp với điều kiện nguyên chất không thay đổi khối lượng: NaCl, CaCl2, AlCl3, FeCl3 Câu IV (6 điểm) 1) Sục V lít CO2 (ở đktc) vào 100 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 0,2 M Ba(OH)2 0,4 M, đến phản ứng hoàn toàn thu dung dịch A m gam kết tủa B a) Tính m V = 0,448 lít b) Tính V m = 1,97 gam c) Biết cho dung dịch HCl dư vào dung dịch A, đến phản ứng hoàn toàn thu 0,896 lít CO2 (ở đktc) Tính V, m 2) Chia m gam hỗn hợp Na Al thành hai phần nhau: Phần 1: Cho vào nước thu dung dịch A, chất rắn B 8,96 lít H2 (ở đktc) Phần 2: Cho vào dung dịch NaOH dư thu dung dịch D 12,32 lít H2 (ở đktc) (biết phản ứng hóa học xảy hoàn toàn) a) Tính m? b) Lấy 350 ml dung dịch HCl x M vào dung dịch A thu 3a gam kết tủa Mặt khác cho 500 ml dung dịch HCl x M vào dung dịch A thu 2a gam kết tủa Tính x a? Câu V (3 điểm) 1) Vẽ hình biểu diễn thí nghiệm hấp phụ màu than gỗ Cho biết ứng dụng tính hấp phụ than hoạt tính 2) Nêu tượng, viết phương trình hóa học cho từ từ đến dư a) dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 b) dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH Cho biết: Na= 23, Ba = 137, C = 12, O = 16, H = 1, Cl = 35,5, Fe = 56 (Giám thị xem thi không giải thích thêm) - HẾT Họ tên thí sinh: ……………………………… Số báo danh: ………………… SỞ GD & ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP CẤP THCS NĂM HỌC 2016 – 2017 ĐỀ CHÍNH THỨC Hướng dẫn chấm môn: HÓA HỌC – BẢNG A (Thời gian: 150’ không kể thời gian giao nhận đề) Câu Ý Lớn Ý Nhỏ Nội dung I t 4HCl + MnO2  → MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O dpdd → 2NaOH + Cl2 ↑ + H2 ↑ 2NaCl + 2H2O  mang ngan o Điểm 0,5 0,5 - Dùng dung dịch NaCl bão hòa để hấp thụ khí HCl 0,5 - Dùng H2SO4 đặc để hấp thụ nước 0,5 a dpdd → 2NaOH + Cl2 ↑ + H2 ↑ 2NaCl + 2H2O  Cl2 + 2NaOH  → NaCl + NaClO + H2O 0,5 0,25 0,25 - Nước javen sử dụng để tẩy trắng, tẩy uế diệt khuẩn b CO2 + NaClO + H2O  → NaHCO3 + HClO t 2HCl + 2NaClO  → 2NaCl + Cl2 ↑ + H2O o II a b c d e Fe + CuSO4  → FeSO4 + Cu o t 2Fe + 3Cl2  → 2FeCl3 Không xảy Fe + 2AgNO3  → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) 0,5 0,25 0,25 2.5 0.5 0.5 0.5 0.25 Sau (1) AgNO3 dư tiếp tục xẩy phản ứng Fe(NO3)2 + AgNO3  → Fe(NO3)3 + Ag (2) 0.25 Fe + 2FeCl3  → 3FeCl2 0.5 1.5 0.25 A chứa: Ba, Al2O3, Fe D chứa: Ba(AlO2)2 E chứa: Al2O3, Fe F chứa: Al(OH)3 to Fe2O3 + 3CO  → 2Fe + 3CO2 0,25 Ba + 2H2O  → Ba(OH)2 + H2 ↑ 0,25 Al2O3 + Ba(OH)2  → Ba(AlO2)2 + 2H2O 0,25 2CO2 + Ba(AlO2)2 + 4H2O  → 2Al(OH)3 ↓ + Ba(HCO3)2 0,25 Al2O3 + 2NaOH  → 2NaAlO2 + H2O III Trích mẫu thử Cho dung dịch HCl dư vào mẫu thử, sau cho NaOH đến dư vào dung dịch tạo thành Mẫu thử tạo kết tủa sau tan AlCl3 ⇒ Al2O3 Al2O3 + 6HCl  → 2AlCl3 + 3H2O AlCl3 + 3NaOH  → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH  → NaAlO2 + 2H2O Mẫu thử xuất kết tủa trắng xanh hóa nâu không khí FeCl2 ⇒ FeO FeO + 2HCl  → FeCl2 + H2O FeCl2 + 2NaOH  → Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  → 4Fe(OH)3 ↓ Hai mẫu lại tạo kết tủa màu nâu đỏ Fe3O4 + 8HCl  → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O FeCl2 + 2NaOH  → Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  → 4Fe(OH)3 ↓ FeCl3 + 3NaOH  → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl Fe2O3 + 6HCl  → 2FeCl3 + 3H2O FeCl3 + 3NaOH  → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl Cho hai mẫu thử lại tác dụng với dung dịch HNO3 mẫu thử xuất khí không màu hóa nâu không khí Fe3O4, mẫu lại Fe2O3 3Fe3O4 + 28HNO3  → 9Fe(NO3)3 + NO ↑ + 14H2O 2NO + O2  → 2NO2 (nâu) Fe2O3 + 6HNO3  → 2Fe(NO3)3 + 3H2O Hòa tan hỗn hợp vào nước sục NH3 dư vào dung dịch thu dung dịch A chứa NaCl, CaCl2, NH4Cl kết tủa B chứa Al(OH)3, Fe(OH)3 AlCl3 + 3NH3 + 3H2O  → Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl FeCl3 + 3NH3 + 3H2O  → Fe(OH)3 ↓ + 3NH4Cl Cho NaOH dư vào kết tủa B thu dung dịch chứa NaAlO2, NaOH kết tủa Fe(OH)3 Al(OH)3 + NaOH  → NaAlO2 + 2H2O Cho HCl dư vào Fe(OH)3 lấy dung dịch tạo thành sau cô cạn thu FeCl3 Fe(OH)3 + 3HCl  → FeCl3 + 3H2O Sục CO2 dư vào dung dịch NaAlO2, NaOH, lấy kết tủa tạo thành cho tác dụng với HCl dư sau cô cạn AlCl3 CO2 + NaOH  → NaHCO3 CO2 + NaAlO2 + 2H2O  → Al(OH)3 ↓ + NaHCO3 Al(OH)3 + 3HCl  → AlCl3 + 3H2O 0,25 0,5 0,5 0.5 0.5 Cho dung dịch (NH4)2CO3 dư vào dung dịch A thu kết tủa CaCO3 dung dịch hỗn hợp: NaCl, NH4Cl, (NH4)2CO3 CaCl2 + (NH4)2CO3  → CaCO3 ↓ + 2NH4Cl Cho CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư, sau cô cạn dung dịch thu CaCl2 CaCO3 + 2HCl  → CaCl2 + CO2 + H2O 0.5 Cô cạn dung dịch NaCl, NH4Cl, (NH4)2CO3, sau nhiệt phân đến khối lượng không đổi thu NaCl to NH4Cl  → NH3 + HCl to (NH4)2CO3  → 2NH3 + CO2 + H2O 0.5 IV a b c Ba(OH)2 + CO2  → BaCO3 ↓ + H2O 0,04 0,02  → 0,02 ⇒ m = 0,02.197 = 3,94 (gam) nBaCO3 = 0,01 (mol) Ta có số mol kết tủa thực tế < kết tủa cực đại (0,04) nên có hai trường hợp xẩy TH1: Ba(OH)2 dư Ba(OH)2 + CO2  → BaCO3 ↓ + H2O 0,01 0,01 ¬   0,01 ⇒ V = 0,224 lít 0.5 TH2: Ba(OH)2 hết Ba(OH)2 + CO2  → BaCO3 ↓ + H2O (1) 0,04 0,04  → 0,04 2NaOH + CO2  → Na2CO3 + H2O (2) 0,02 0,01  → 0,01 Na2CO3 + CO2 + H2O  → 2NaHCO3 (3) 0,01 0,01 0,02  → BaCO3 + CO2 + H2O  → Ba(HCO3)2 (4) 0,03 0,03 0,03  → ⇒ V = 0,09.22.4 = 2,016 (lít) 0,5 Vì cho HCl dư vào dung dịch A thu 0,04 mol khí CO2 dựa vào thứ tự phản ứng (1,2,3,4) nên có trường hợp sau TH1: Dung dịch A chứa:  Na CO3 ⇒ n Na 2CO3 = n CO2 = 0, 04 ⇒ n NaOH ≥ 0, 08 ⇒ Loại   NaOH 0,25 TH2: Dung dịch A chứa:  Na CO3 x (mol) 2x + y = 0, 02 ⇒ ⇒ Vô nghiệm   NaHCO3 y(mol)  x + y = 0, 08 0,25 TH3: Dung dịch A chứa:  NaHCO3 (0, 02) ⇒ Bảo toàn cacbon ⇒0,02 + 2x = 0,08  Ba(HCO ) x (mol)  0,25 ⇒ x = 0,03 (mol) Ta có sơ đồ phản ứng 0,25 BaCO3 y (mol)  NaOH 0, 02 + CO2  →   Ba(OH) 0, 04  NaHCO3 0, 02   Ba(HCO3 ) 0, 03 Áp dụng bảo toàn nguyên tố Ba ⇒ y = 0,04 – 0,03 = 0,01 (mol) Áp dụng bảo toàn nguyên tố C ⇒ n CO2 = 0,09 (mol)  V = 2, 016 (lít) ⇒  m = 1,97 (gam) 1,5 a Phương trình phản ứng: * Phần 1: 2Na + 2H2O  → 2NaOH + H2 (1) x x x/2  → 2Al + 2NaOH + 2H2O  → 2NaAlO2 + 3H2 (2) x ¬ x 3x/2  x  → * Phần 2: 2Na + 2H2O  → 2NaOH + H2 (3) x x/2  → 2Al + 2NaOH + 2H2O  → 2NaAlO2 + 3H2 (4) y 3y/2  → Vì thể tích H2 thoát phần nhiều phần nên phản ứng (2) Al dư Gọi x, y số mol Na, Al phần: Từ (1,2,3,4) ta có hệ phương trình  2x = 0,  x = 0,  ⇔  x 3y  y = 0,3  + = 0,55 Giá trị m là: m = (0,2.23 + 0,3.27).2 = 25,4 (gam) b 1,5 Dung dịch A chứa 0,2 mol NaAlO2 Khi cho HCl vào dung dịch A phản ứng xẩy theo thứ tự ưu tiên sau: NaAlO2 + HCl + H2O  → Al(OH)3 ↓ + NaCl (1) 0,5 Al(OH)3 + 3HCl  → AlCl3 + 3H2O (2)  n HCl = 0,35x ⇒ m↓ = 3a ⇔ 3y (mol) (*) Ta có:   n HCl = 0,5x ⇒ m↓ = 2a ⇔ 2y (mol) (**) Vì tăng số mol HCl lên thấy lượng kết tủa giảm ⇒ (**) lượng kết tủa bị hòa tan (đã xảy phản ứng 2) TH1: (*) kết tủa chưa bị hòa tan ⇒ (*) chưa xảy phản ứng (2) ⇒ 0,35x ≤ 0,2 ⇒ x ≤ 0,35x ⇒ Ở (*) n ↓ = 0,35x ⇒ 0,35x = 3y ⇒ y = Xét (**) NaAlO2 + HCl + H2O  → Al(OH)3 ↓ + NaCl (1) 0,2  0,2 → 0,2  → Al(OH)3 + 3HCl  → AlCl3 + 3H2O (2) 0,35x  → 0,35x ⇒ 0,2 + 0,35x = 0,5x ⇒ x = đối chiếu điều kiện (x ≤ ) ⇒ Loại 0,5 TH2: Ở (*) kết tủa bị hòa tan ⇒ (*) xảy phản ứng (2) ⇒ 0,35x > 0,2 ⇒ x > Xét (*) NaAlO2 + HCl + H2O  → Al(OH)3 ↓ + NaCl (1) 0,2  0,2 → 0,2  → Al(OH)3 + 3HCl  → AlCl3 + 3H2O (2) 0,35x − 0, ¬  (0,35x – 0,2) 0,35x − 0, 0,8 − 0,35x ⇒ n ↓ = 0, − = = 3y (I) 3 0,5 Xét (**) NaAlO2 + HCl + H2O  → Al(OH)3 ↓ + NaCl (1) 0,2  0,2 → 0,2  → Al(OH)3 + 3HCl  → AlCl3 + 3H2O (2) 0,5x − 0, (0,5x – 0,2) ¬  0,5x − 0, 0,8 − 0,5x ⇒ n ↓ = 0, − = = 2y (II) 3 x =1 Từ (I), (II) ta suy ra:   y = 0, 05 Đối chiếu điều kiện x > thấy x = thỏa mãn  x =1(M) Đáp số:  a = 0, 05.78 = 3,9 (gam) V 1,5 Hình vẽ: Mực Than Bông Ứng dụng tính hấp phụ than hoạt tính: Than hoạt tính dùng để làm trắng đường, chế tạo mặt nạ phòng độc, lọc nước … Hiện tượng: tạo kết tủa keo trắng, kết tủa tăng dần đến cực đại, sau 0,5 0,5 giảm dần đến suốt AlCl3 + 3NaOH  → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH  → NaAlO2 + 2H2O Hiện tượng: ban đầu tạo kết tủa tan ngay, đến lúc kết tủa xuất trở lại tăng dần đến cực đại AlCl3 + 4NaOH  → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O  → 4Al(OH)3 ↓ + 3NaCl 0,5 ... ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP CẤP THCS NĂM HỌC 2016 – 2017 ĐỀ CHÍNH THỨC Hướng dẫn chấm môn: HÓA HỌC – BẢNG A (Thời gian: 150’ không kể thời gian giao nhận đề) Câu Ý Lớn Ý Nhỏ Nội... 3NaOH  → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH  → NaAlO2 + 2H2O Mẫu thử xuất kết tủa trắng xanh hóa nâu không khí FeCl2 ⇒ FeO FeO + 2HCl  → FeCl2 + H2O FeCl2 + 2NaOH  → Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl 4Fe(OH)2... → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl Cho hai mẫu thử lại tác dụng với dung dịch HNO3 mẫu thử xuất khí không màu hóa nâu không khí Fe3O4, mẫu lại Fe2O3 3Fe3O4 + 28HNO3  → 9Fe(NO3)3 + NO ↑ + 14H2O 2NO + O2 