Đề và đáp án HSG Hoá 9 Duy Tiên 20132014

PHÒNG GD&ĐT DUY TIÊN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn: Hóa học (Thời gian làm 150 phút) Câu 1: (3,0 điểm) Không dùng thêm thuốc thử hãy trình bày cách nhận biết dung dịch không màu: Ba(HCO3)2 , K2CO3 , K2SO4 , KHSO3 , KHSO4 chứa bình đựng riêng biệt bị nhãn Câu 2: (3,5 điểm) a) Cho chất sau: CaCO3, NaCl, HCl thiết bị thí nghiệm hóa học đầy đủ Không dùng thêm hóa chất khác hãy viết phương trình phản ứng điều chế đơn chất hợp chất khác nhau? b) Có hỗn hợp khí gồm: SO2, CO2, H2O Làm để thu khí CO tinh khiết Câu : (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 12g Sunfua kim loại M hoá trị II thu chất rắn A khí B Hoà tan hết chất rắn A lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 24,5% thu dung dịch muối nồng độ 33,33%, làm lạnh dung dịch tới nhiệt độ thấp thấy tách 15,625g tinh thể T, phần dung dịch bão hoà lúc có nồng độ 22,54% a) Hỏi M kim loại gì? b) Xác định công thức tinh thể T Câu 4: (3,5 điểm) Cho 23,4 g hỗn hợp X gồm kim loại kiềm A oxit tan hết nước thu dung dịch B Hòa tan hết dung dịch B cần dùng 450 ml dung dịch H2SO4 0,2 M Xác định tên kim loại kiềm A khối lượng chất hỗn hợp X? Câu 5: (3,5 điểm) Nung 25,28g hỗn hợp FeCO3 FexOy dư tới phản ứng hoàn toàn, thu khí A 22,4g Fe2O3 Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 400ml dung dịch Ba(OH) 0,15M thu 7,88g kết tủa Tìm công thức phân tử FexOy Câu 6: (2,5 điểm) Hòa tan 1,42g hỗn hợp Mg, Al, Cu dung dịch HCl dư thu dung dịch A, khí B chất rắn D Cho A tác dụng với NaOH dư lọc kết tủa nung nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu 0,4g chất rắn E Đốt nóng chất rắn D không khí đến khối lượng không đổi thu 0,8g chất rắn F Tính khối lượng kim loại PHÒNG GD&ĐT DUY TIÊN HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn: Hóa học Câu Nội dung Đun nóng mẫu thử nhận dung dịch Ba(HCO3)2 (có bọt khí thoát có kếto tủa trắng) t Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O dd KHSO (có bọt khí, mùi sốc thoát kết tủa) to 2KHSO3 K2SO3 + SO2 + H2O Cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào mẫu thử lại: + Nhận dung dịch KHSO4 (có khí thoát có kết tủa trắng) Câu Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 BaSO4 + K2SO4 + 2CO2 +2H2O điểm + Hai dung dịch lại là: K2CO3 K2SO4 có kết tuả trắng khí bay Ba(HCO3)2 + K2CO3 BaCO3 + KHCO3 Ba(HCO3)2 + K2SO4 BaSO4 + KHCO3 - Cho dung dịch KHSO4 vào hai mẫu thử K2CO3 K2SO4 + Nhận dung dịch K2CO3 (vì có khí thoát ra) 2KHSO4 + K2CO3 2K2SO4 + CO2 + H2O + Mẫu thử lại tượng K2SO4 a) Điều chế đơn chất: Cl2, Na, Ca, H2, hợp chất: CaO, Ca(OH)2, Ca(HCO3)2, CaCl2, HClO, NaOH, CO2, H2O Các phương trình điều chế: o  CaO + CO2 tCaCO CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2 CaO + H2O  Ca(OH)2 Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 đpmn Câu 2NaCl + 2H2O  2NaOH + Cl2 + 2H2 3,5 điểm Cl2 + H2O  HCl + HClO đpnc 2NaCl  2Na + Cl2 đpnc CaCl2  Ca + Cl2 b) Dẫn hỗn hợp khí vào dd Brom dư: Khí SO2 bị hấp thụ hết SO2 + 2H2O + Br2  2HBr + H2SO4 - Dẫn hỗn hợp khí thoát vào dd H 2SO4 đặc: nước bị hấp thụ hết - Thu khí thoát CO2 tinh khiết Câu Phản ứng đốt cháy sunfua hoà tan chất rắn A : 2MS + 3O2 2MO + 2SO2 (1) 4,0 MO + H2SO4 MSO4 + H2O (2) điểm Theo phản ứng (2), để hoà tan mol tức (M+16)g MO cần 1mol H 2SO4 Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 tức 98g, hay 98.100 /24,5 = 400g dung dịch H 2SO4 tạo (M+96) 0,25 g muối Theo biểu thức nồng độ % ta có: M + 96 0,25 100 = 33,33 M +16 + 400 Giải phương trình tìm M = 64 Cu Viết lại phản ứng (1) (2) : 2CuS + 3O2 → 2CuO + 2SO2 CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O Theo phương trình phản ứng ta có: Số mol CuS = số mol CuSO4 = 12 : 96 = 0,125(mol) Gọi x số mol CuSO4 lại dung dịch bão hoà, ta có : x.160 100 = 22,54 mD 0,25 0,25 0,25 Trong mD khối lượng dung dịch bão hoà tính sau: Khối lượng CuO = 0,125 80 =10(g) Khối lượng dung dịch H2SO4= 400.10/80 = 50(g) → mD =10 +50 - 15,625 = 44,375(g) Từ tìm x = 0,0625(mol) Gọi công thức tinh thể CuSO4 aH2O Vì số mol CuSO4 kết tinh là: 0,125 - 0,0625 = 0,0625(mol) nên ta có: 15, 625 = 0, 0625 → a = 160 + 18a Công thức tinh thể T : CuSO4 5H2O Câu PTPƯ 3,5 điểm 0, 25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 2A + 2H2O → 2AOH + H2 amol a mol A2O + H2O → 2AOH 0,25 bmol 2bmol 2AOH + H2SO4→A2SO4 + 2H2O 0,25 Gọi a, b số mol của A A2O có 24,3 gam hỗn hợp Ta có a.A+ b(2A+16) = 24,3 → A( a + 2b) + 16b = 24,3 (1) 0,25 0,25 nH SO = 0, 45.0, = 0, 09(mol ) 0,25 Để trung hòa 1/5 dung dịch B cần 0,09 mol H2SO4 Vậy để trung hòa hết dung dịch B cần 0,45 mol H2SO4 Theo PTPƯ ta có: a + 2b = 0,9(2) 0,25 0,25 Thay (2) vào (1) ta được: 0,9 A + 16b = 24,3 A= 24,3 − 16b 0.9 Mặt khác ta có 0< b < 0,45 → 19 < A < 27 → A Na Từ → a = 0,45(mol); b = 0,225(mol) → mNa = 0, 45.23 = 10,35( g ); mNa O = 0, 225.62 = 13,95( g ) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 3x − y 2FexOy + O2 → xFe2O3 (1) 0,25 0,25 (2) 0,25 CO2 + Ba(OH)2 → Ba(CO3)2 + H2O (3) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (4) Theo đề tính số mol Fe2O3 = 0,14(mol) Ba(OH)2= 0,06(mol) ; BaCO3= 0,04(mol) Do số mol Ba(OH)2 > số mol BaCO3 nên có khả xảy ra: - Nếu Ba(OH)2 dư 0,02 mol số mol CO2 = 0,04 mol không xảy Câu phản ứng (4) Lượng FexOy = 25,28 – (0,04.116) = 20,64 (g) 3,5 điểm Số mol Fe2O3 tạo từ FexOy = 0,14 – (0,04 : 2) = 0,12 (mol) Số mol Fe = 0,24 mol; số mol O = (20,64 – 0,012.56): 16 = 0,45(mol) Khi nO : nFe = 0,045 : 0,12 = 1,875 > 1,5 (loại) - Vậy Ba(OH)2 không dư; có 0,02mol Ba(OH)2 tham gia phản ứng (4) Số mol CO2 = 0,04 + 0,04 = 0,08 (mol) Lượng FexOy = 25,28 – (0,08.116) = 16(g) Số mol Fe2O3 tạo (2) = 0,14 – (0,08:2) = 0,1 mol tương ứng 16(g) Như lượng FexOy ban đầu = lượng tạo thành (2), hay O2 không tham gia phản ứng (2).Vậy oxit sắt ban đầu Fe2O3 0,25 0,25 0, Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Chất rắn không tan Cu MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaCl AlCl3 + NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl Do NaOH dư nên Al(OH)3 tan Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + H2O Mg(OH)2 → MgO + H2O Câu Chất rắn E MgO = 0,4g Cu + O2 → 2CuO 2,5 Chất rắn F CuO = 0,8g điểm Tính theo phương trình 0,25 0,25 m m Mg = Cu = m 0, 24 = 0, 24( g ) 40 0,8 64 = 0, 64 g 80 Al = 1,42 – 0,64 – 0,24 = 0,54 (g) Ghi chú: Bài làm học sinh có cách giải khác cho điểm tối đa 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ... 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 tức 98 g, hay 98 .100 /24,5 = 400g dung dịch H 2SO4 tạo (M +96 ) 0,25 g muối Theo biểu thức nồng độ % ta có: M + 96 0,25 100 = 33,33 M +16 + 400 Giải phương... 0, 09( mol ) 0,25 Để trung hòa 1/5 dung dịch B cần 0, 09 mol H2SO4 Vậy để trung hòa hết dung dịch B cần 0,45 mol H2SO4 Theo PTPƯ ta có: a + 2b = 0 ,9( 2) 0,25 0,25 Thay (2) vào (1) ta được: 0 ,9 A... 16b = 24,3 A= 24,3 − 16b 0 .9 Mặt khác ta có 0< b < 0,45 → 19 < A < 27 → A Na Từ → a = 0,45(mol); b = 0,225(mol) → mNa = 0, 45.23 = 10,35( g ); mNa O = 0, 225.62 = 13 ,95 ( g ) 0,25 0,25 0,25 0,25