DE DA HSG HOA TINH THAI BINH

Mặt khác khi cho 12 gam hỗn hợp A ở trên tác dụng hết với khí Cl2 ở nhiệt độ cao thì thấy lượng Cl2 phản ứng tối đa là 5,6 lít đktc.. Xác định phần trăm khối lượng mỗi chất trong B.. Tín

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO

TẠO THÁI BÌNH

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016 - 2017

Môn: HÓA HỌC

Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

(Đề thi gồm 02 trang)

Cho H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39;

Ca = 40; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108; Ba = 137.

Câu 1.(3,0 điểm)

Hình vẽ minh họa sau đây dùng để điều chế và thu khí SO2 trong phòng thí nghiệm

1 Nêu tên các dụng cụ thí nghiệm trong hình vẽ

chất A, B

họa

4 Làm thế nào để biết bình đã đầy khí SO2

6 Bộ dụng cụ ở trên còn được dùng để điều chế khí

hiđroclorua Viết phương trình phản ứng minh họa

Câu 2.(2,5 điểm)

1 Cho 12 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị II

không đổi) vào dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) Mặt khác khi cho 12 gam hỗn hợp A ở trên tác dụng hết với khí Cl2 ở nhiệt độ cao thì thấy lượng Cl2 phản ứng tối đa là 5,6 lít (đktc) Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn Xác định kim loại M

2 Cho chất rắn B chứa Ba(HCO3)2, CaCO3, Na2CO3 Đem nung 67,1 gam chất rắn B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được 47,7 gam chất rắn X Mặt khác cho 67,1 gam chất rắn B vào nước thì thu được dung dịch C và 39,7 gam kết tủa D Xác định phần trăm khối lượng mỗi chất trong B

Câu 3.(1,5 điểm)

Cho 4,8 gam chất A tan hết vào 100 gam nước thu được dung dịch B (chỉ chứa một chất tan) Cho BaCl2 vừa

lượng bột Zn vừa đủ vào dung dịch C thu được 0,448 lít khí H2 (đktc) và dung dịch D

1 Xác định công thức của chất A

2 Tính nồng độ C% của các chất tan trong dung dịch D

Câu 4.(3,0 điểm)

1 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe(OH)2, FeCO3 (trong đó Fe3O4 chiếm 25% số mol hỗn hợp) bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chứa (m + 208,8) gam muối và hỗn hợp khí Z gồm SO2 và CO2 trong đó thể tích khí SO2 là 13,44 lít (đo ở đktc) Xác định giá trị của m

2 Lấy 16 gam hỗn hợp gồm Mg và kim lọai M (có cùng số mol) tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư chỉ thu được dung dịch A và 11,2 lít khí SO2 duy nhất (đktc) Nếu lấy 22,4 gam kim loại M tác dụng hoàn toàn với 300 ml dung dịch H2SO4 1M thì thu được V lít khí (đktc) Xác định kim loại M và giá trị của V

Số mol CO2

Số mol BaCO3

Hỗn hợp X gồm KCl và KClO3 Người ta cho thêm 7,175 gam MnO2 vào 39,4 gam hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y Nung Y ở nhiệt độ cao thu được chất rắn Z và khí P Cho Z vào dung dịch AgNO3 lấy dư thu được 64,575 gam chất rắn

T Lấy 1/3 lượng khí P ở trên rồi cho hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,5 mol FeSO4 và 0,3 mol H2SO4 thu được dung dịch Q Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Q thu được m gam kết tủa Biết các phản ứng hoàn toàn Xác định giá trị của m

Câu 6.(3,0 điểm)

phản ứng thu được dung dịch Y có chứa H2SO4 4,9% và 6,048 lít H2 (đktc) Lấy 120 gam dung dịch Y cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Z và dung dịch T Lọc lấy kết tủa Z và nung đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn Sục khí CO2 đến dư vào dung dịch T thu được 9,36 gam kết tủa Xác định giá trị của m, a và phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp X

Câu 7.(3,0 điểm)

Hòa tan hết 27,6 gam hỗn hợp A gồm R2SO3 và RHSO3 (R là kim loại) bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được tối đa V lít khí SO2 duy nhất (đktc) và dung dịch X Hấp thụ hết V lít khí SO2 ở trên vào

200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm NaOH 1,5M và KOH 0,5M, dung dịch sau phản ứng chứa 30,08 gam chất tan Cho 11,5 gam kim loại R ở trên vào 400 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y Cho lượng dư dung dịch AgNO3 vào dung dịch Y thì thu được m gam kết tủa Xác định kim loại R và giá trị của m, V

Câu 8.(2,0 điểm)

CO2 tới dư vào dung dịch X Kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:

1 Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên

2 Xác định giá trị của a và x trong đồ thị trên

Së Gi¸o dôc vµ §µo t¹o

Th¸i B×nh Kú thi chän häc sinh giái líp 9 THCS n¨m häc 2016-2017

h¦íNG DÉN CHÊM Vµ BIÓU §IÓm M¤N ho¸ häc

(Gồm 06 trang)

Câu Ý Nội dung… Điểm

1

(3,0đ

)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

- Dụng cụ: Giá sắt, kẹp, đèn cồn, lưới amiang, bình cầu, buret bầu (phễu chiết quả lê), nút cao su, ống dẫn khí, bình thủy tinh tam giác

- Hóa chất: muối sunfit (Na2SO3), axit (dd H2SO4) hoặc Cu, H2SO4 đặc

Na2SO3 + H2SO4→ Na2SO4 + SO2 + H2O

Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2 + 2H2O

ứng với SO2 khi nó đầy đến miệng tránh khí tràn ra ngoài làm ô nhiễm môi trường

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O Hoặc: SO2 + Ca(OH)2→ CaSO3 + H2O

- Dùng giấy quỳ tím ẩm đặt gần miệng bình, khi giấy quỳ tím đổi màu thì dừng thu khí

- Dùng H2SO4 đặc để làm khô SO2 vì axit đặc có tính háo nước và không phản ứng với SO2

Không dùng được CaO vì mặc dù CaO hút nước mạnh nhưng có phản ứng với SO2

- NaCl (rắn) + H2SO4 (đặc, nóng) → NaHSO4 + HCl Hoặc: 2NaCl (rắn) + H2SO4 (đặc, nóng) → Na2SO4 + 2HCl

0,5 0,5 0,5

0,5 0,5 0,5

2

(2,5đ

)

1)

(1,0đ)

Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và M

=>56x + My = 12 (*) + Xét phản ứng giữa hỗn hợp A với Cl2

2Fe + 3Cl2→ 2FeCl3

x 1,5x

M + Cl2→ MCl2

y y

Ta có phương trình: 1,5x + y = 0,25 (**) + Xét phản ứng giữa hỗn hợp A với dung dịch HCl

Trường hợp 1: kim loại M có phản ứng với HCl

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

x x

M + 2HCl → MCl2 + H2

y y

Ta có phương trình: x + y = 0,1 (***)

Từ (**) và (***) tính được x = 0,3 và y = -0,2 (vô lý)

Trường hợp 2: kim loại M không phản ứng với HCl

Chỉ có: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

x x

Ta có: x = 0,1 (****)

Từ (**) và (****) có: x = 0,1 và y = 0,1 Thay giá trị này của x và y vào (*) ta được R = 64 Vậy R là Cu

0,25

0,25

0,5

2)

(1,5đ)

Đặt x, y, z lần lượt là số mol của Ba(HCO3)2, CaCO3, Na2CO3

259x + 100y + 106z = 67,1 (1)

+ Xét thí nghiệm nung nóng B:

Ba(HCO3)2→ BaO + 2CO2 2H2O

x x

CaCO3→ CaO + CO2

y y

Na2CO3 không bị nhiệt phân

Chất rắn X chứa x mol BaO; y mol CaO; z mol Na2CO3

153x + 56y + 106z = 47,7 (2)

+ Xét thí nghiệm cho chất rắn B vào nước: Xảy ra phản ứng

Ba(HCO3)2 + Na2CO3→ BaCO3 2NaHCO3

- Trường hợp 1: Ba(HCO3)2 hết + Na2CO3dư→ BaCO3 + 2NaHCO3

x x

Nếu: x < z

Kết tủa là x mol BaCO3 sinh ra và y mol CaCO3 ban đầu

197x + 100y = 39,7 (3)

Từ (1), (2), (3) ta có: x = 0,1; y = 0,2; z = 0,2 (thỏa mãn)

Phần trăm khối lượng mỗi chất trong B lần lượt là 38,6%; 29,8%; 31,6%

- Trường hợp 2: Ba(HCO3)2 dư + Na2CO3hết→ BaCO3 + 2NaHCO3

z z

Nếu: z < x

Kết tủa là z mol BaCO3 và y mol CaCO3 ban đầu

100y + 197z = 39,7 (4)

Từ (1), (2), (4) có x = 0,171; y = 0,027 ; z = 0,188 (vô lý)

Có: mol BaSO4 = 9,32/233 = 0,04

mol H2 = 0,448/22,4 = 0,02 → mol nguyên tử H = 0,04

Vì: mol gốc SO4 = mol nguyên tử H → A là muối axit của H2SO4

Gọi công thức của A là: M(HSO4)n

Ptpứ: M(HSO4)n + nBaCl2 → nBaSO4 + MCln + nHCl (1)

0,04/n 0,04 0,04/n 0,04

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 (2)

0,02 0,04 0,02 0,02

→ M M(HSO4)n = 4,8.n/0,04 = 120.n = M +97n → M = 23.n

→ n = 1 và M =23 (Na)

Từ phản ứng (1) và (2) ta có:

Dung dịch D chứa: nNaCl = 0,04 mol và nZnCl2 = 0,02 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

mA + mH2O ban đầu + mBaCl2 + mZn = mdung dịch D + mBaSO4 + mH2

→ mdung dịch D = 105,06 gam

C%NaCl = 0,04.58,5/105,06 = 2,23 (%)

C%ZnCl2 = 0,02.136/105,06 =2,59 (%)

1)

(1,5đ)

nSO2 = 0,6 mol

Đặt x, y, z, t lần lượt là số mol của FeO, Fe3O4, Fe(OH)2, FeCO3

Phương trình phản ứng:

2FeO + 4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

x 0,5x 0,5x

2Fe3O4 + 10H2SO4→ 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

y 1,5y 0,5y

2Fe(OH)2 + 4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 5H2O

z 0,5z 0,5z

2FeCO3 + 4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O

t 0,5t 0,5t t

Ta có hệ phương trình: 0,5x + 0,5y + 0,5z + 0,5t = 0,6

và y = 0,25.(x + y + z + t)

=> x + y + z + t = 1,2 và y = 0,3

mFe2(SO4)3 = 400.(0,5x + 1,5y + 0,5z + 0,5t) = m + 208,8

=> 400.[y + 0,5(x + y + z + t)] = m + 208,8

=> m = 151,2 (gam)

Câu Ý Nội dung… Điểm

2)

(1,5đ)

nSO2 = 0,5 mol

Đặt nMg = nM = x mol

Mg + 2H2SO4→ MgSO4 + SO2 + 2H2O

x x

2M + 2nH2SO4→ M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O x 0,5xn Ta có hệ phương trình: 24.x + M.x = 16 và x + 0,5nx = 0,5 + Trường hợp 1: n = 1 thì M = 24 (không thỏa mãn) + Trường hợp 2: n = 2 thì M = 40 (Ca) Khi đó xét phản ứng của Ca (0,56 mol) với dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 Cadư + H2SO4 hết→ CaSO4 + H2 0,3 0,3 0,3 Ca + H2O → Ca(OH)2 + H2 (0,56-0,3) 0,26 => VH2 = (0,3 + 0,26).22,4 = 12,544 lít + Trường hợp 3: n = 3 thì M = 56 (Fe) Khi đó xét phản ứng của Fe (0,4 mol) với dung dịch chứa 0,3 mol H2SO4 Fedư + H2SO4 hết→ FeSO4 + H2 0,3 0,3 => VH2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít Hỗn hợp Y gồm: KCl, KClO3, MnO2 2KClO3 0 t → 2KCl + 3O2 Chất rắn Z: KCl, MnO2 ban đầu Khí P là O2 KCl + AgNO3→ AgCl + KNO3 Rắn T gồm MnO2 ban đầu (7,175 gam) và AgCl sinh ra Từ đó tính được nAgCl = 0,4 mol = nKCl trong Z Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX = mKCl trong Z + mO2 tính được nO2 = 0,3 mol 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4→ 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 0,4 0,1 0,2 0,2 Dung dich Q chứa: 0,1 mol FeSO4 dư, 0,1 mol H2SO4 dư, 0,2 mol Fe2(SO4)3 sinh ra FeSO4 + Ba(OH)2→ BaSO4 + Fe(OH)2 0,1 0,1 0,1 H2SO4 + Ba(OH)2→ BaSO4 + 2H2O 0,1 0,1 Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2→ 3BaSO4 + 2Fe(OH)3 0,2 0,6 0,4 Kết tủa thu được gồm: 0,1 mol Fe(OH)2, 0,4 mol Fe(OH)3 và 0,8 mol BaSO4 có tổng khối lượng là 238,2 gam 6 (3,0đ ) - PTHH: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1)

MgO + H2SO4→ MgSO4 + H2O (2)

2NaOH + H2SO4→ Na2SO4 + 2H2O (3)

2NaOH + MgSO4→ Mg(OH)2 + Na2SO4 (4)

6NaOH + Al2(SO4)3 → 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 (5)

NaOH + Al(OH)3→ NaAlO2 + 2H2O (6)

Mg(OH)2 →t0

MgO + H2O (7)

CO2 + NaOH → NaHCO3 (8)

CO2 + NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 (9)

Ta có:

2 4 2

163,68.28,74 100.98 6,048 22,4

2 3

H SO H

Al

- Ta coi dung dịch Y có 2 phần: + Phần 1 là dd Y ban đầu + Phần 2 là dd Y có khối lượng 100 gam Kết tủa T là Al(OH)3 có số mol = 9,36/78 = 0,12 mol

Gọi k là tỉ số giữa phần 1 với phần 2 Suy ra: k = 0,18/0,12 = 1,5

163, 68 0,54

1,5 120

m

⇒ =

- Ở phần 1: mol axit dư = (16,86 + 163,68 – 0,54).4,9/(100.98) = 0,09 mol

→ mol axit pư với MgO = mol MgO = 0,48-0,27-0,09 = 0,12 mol Vậy phần trăm về khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu là

4

0,18.27 16,86 0,12.40 16,86

% 100% 28,82%

% 100% 28, 47%

% 100% 28,82% 28, 47% 42, 71%

Al MgO MgSO

m m m

Tìm x: Tổng mol MgSO4 trong dd Y ban đầu là

Ở phần 1 của dd Y:

4

( )

0,18 1,5

(4,7)

MgSO MgO MgSO bd

MgSO

MgO

mol

Theo PT

=

0,5

0,25

0,25

0,5 0,25 0,25

0,25

0,75

7

(3,0đ

)

nNaOH = 0,3 mol; nKOH = 0,1 mol

Xét phản ứng giữa a mol SO2 với dung dịch chứa 0,3 mol NaOH và 0,1 mol KOH (quy về MOH: 0,4 mol)

+ Trường hợp 1: MOH dư

SO2 + 2MOH → M2SO3 + H2O

a 2a a

nH2O sinh ra = a mol và 2a < 0,4 => a < 0,2 Theo định luật bảo toàn khối lượng:

mSO2 + mNaOH + mKOH = m chất tan + mH2O sinh ra

64*a + 0,3*40 + 0,1*56 = 30,08 + a*18

Câu Ý Nội dung… Điểm

=> a = 0,27 (vô lý) + Trường hợp 2: phản ứng tạo ra 2 loại muối

SO2 + MOH → MHSO3

x mol x mol

SO2 + 2MOH → M2SO3 + H2O

y mol 2y mol y mol

nSO2< nNaOH< 2nSO2 => 0,2 < a < 0,4

ta có hệ phương trình: x + y = nSO2 và x + 2y = nMOH

=> y = nMOH - nSO2 = 0,4 – a = nH2O sinh ra

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

mSO2 + mNaOH + mKOH = m chất tan + mH2O sinh ra

64*a + 0,3*40 + 0,1*56 = 30,08 + 18*(0,4 – a) Suy ra a = 0,24 ( thỏa mãn) => V = 5,376 lít

Xét phản ứng giữa hỗn hợp A với H2SO4 đặc

R2SO3 + H2SO4→ R2SO4 + SO2 + H2O 2RHSO3 + H2SO4→ R2SO4 + 2SO2 + H2O

Từ 2 phương trình phản ứng thấy: nhỗn hợp A = nSO2 = 0,24

Tính được M (trung bình) của hỗn hợp A bằng 115

=> R + 81 < 115 < 2R + 80

=> 17,5 < R < 34

=> R là Na (M = 23)

Xét phản ứng giữa Na với dung dịch HCl:

nNa = 0,5 mol; nHCl = 0,4 mol

Nadư + HClhết→ NaCl + H2O 0,4 mol 0,4 mol 0,4 mol

nNa dư = 0,5 – 0,4 = 0,1 mol 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

0,1 mol 0,1 mol Dung dịch Y chứa: 0,4 mol NaCl và 0,1 mol NaOH NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

0,4 mol 0,4mol

0,1 0,1 2AgOH → Ag2O + H2O 0,1 0,05

Kết tủa thu được gồm 0,4 mol AgCl và 0,05 mol Ag2O có tổng khối lượng là 69 gam

0,5

0,25

0,5 0,25

0,5

0,5

0,5

8

(2,0đ

)

1)

(1,0đ) 1 Viết phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên.Các phản ứng xảy ra theo thứ tự:

1) CO2 + Ba(OH)2

→ BaCO3 + H2O (1)

Na2CO3 + H2O (2) 3) CO2 + Na2CO3 + H2O →

2NaHCO3 (3) 4) CO2 + BaCO3 + H2O →

Ba(HCO3)2 (4) Hiện tượng:

Xuất hiện kết tủa màu trắng, lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, lượng kết tủa không đổi sau một thời gian, sau đó kết tủa giảm dần

Hoặc: Dung dịch bị vẩn đục, sau một thời gian trong dần trở lại đến trong suốt.

0,75

0,25

Số mol CO2

Số mol BaCO3

2 Xác định giá trị của x

Dựa vào ý nghĩa đồ thị và các phản ứng giải thích ở trên ta có:

+ Tại điểm E : Ba(OH)2 dư

CO2 + Ba(OH)2 dư

→ BaCO3 + H2O 0,5 mol 0,5 mol

Ta có: 0,4a = 0,5 => a = 1,25 + Tại điểm A: Kết tủa bắt đầu đạt giá trị cực đại tương ứng với Ba(OH)2

vừa hết

Từ phương trình (1) ta có: nCO2 = nBa(OH)2ban đầu = a = 1,25

+ Tại điểm B: Xảy ra vừa hết phản ứng (1), (2), (3)

Cộng hai phản ứng (2) và (3) ta được phản ứng

NaHCO3 (5) Trong phản ứng (1) và (5) ta có:

nCO2 = nNaOH ban đầu + nBa(OH)2ban đầu

=>nNaOH ban đầu = 2*1,25 - 1,25 = 1,25

+ Tại điểm F xảy ra các phản ứng:

CO2 + Ba(OH)2

→ BaCO3 + H2O 1,25 1,25 1,25

CO2 + NaOH →

1,25 1,25

CO2 + BaCO3 + H2O →

Ba(HCO3)2

0,75 (1,25 – 0,5) Vậy tổng số mol CO2 ở F là: x = 1,25 + 1,25 + 0,75 = 3,25 mol

0,25

0,75