Đề thi HSG "Hóa học" THCS

PHÒNG GD-ĐT ĐAKRÔNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2008 – 2009 Môn thi: Hoá Học Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề) A. LÝ THUYẾT: Câu 1: Có hỗn hợp bột kim loại Fe, Ag, Cu. Dùng những phản ứng hoá học nào chứng minh rằng trong hỗn hợp có mặt những kim loại trên ? Câu 2: Có một dung dịch kali hiđroxit. Cho mẫu giấy quỳ vào dung dịch, giấy quỳ đổi sang màu xanh. Cho từ từ từng giọt dung dịch H 2 SO 4 vào dung dịch kiềm nói trên. Màu giấy quỳ sẽ biến đổi như thế nào ? Độ pH là bao nhiêu? Câu 3: Để điều chế sunfua, người ta đem nung trong không khí hỗn hợp gồm 27g nhôm và 60g lưu huỳnh. Sau phản ứng chỉ thu được 75g sản phẩm phản ứng. Điều đó có mâu thuẩn với định luật bảo toàn khối lượng không ? Câu 4: Tìm công thức phân tử của tinh thể natricacbonat ngậm nước. Biết rằng thành phần phần % của Na 2 CO 3 trong tinh thể ngậm nước là 30,07%. B. BÀI TẬP: Câu 5: Để hấp thu hoàn toàn 2,24 lít CO 2 (ở đktc) cần 100ml dung dịch NaOH 1,5M a. Tính nồng độ M của các chất có trong dung dịch (giả sử sự hoà tan không làm thay đổi thể tích dung dịch) b. Trung hoà lượng NaOH nói trên cần bao nhiêu gam dung dịch axit HCl 25% Câu 6: Cho 4,95g hỗn hợp Fe và Al tác dụng với 200ml dung dịch H 2 SO 4 1M loãng đun nóng. Thu được dung dịch A và 4,032 lít H 2 (đktc). Thêm vào A 450ml dung dịch NaOH 1M, khuấy đều hỗn hợp để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lọc, rửa kết tủa đã tạo thành rồi nung kết tủa đó trong không khí ở nhiệt độ cao đến khi thu được chất rắn có khối lượng không đổi là m 1 g. a. Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra b. Tính % khối lượng các kim loại trong hỗn hợp ban đầu c. Tính khối lượng m 1 (S: 32, Al: 27,O: 16, Fe: 56, H: 1, Na: 23, Cl: 35,5) Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm ĐỀ CHÍNH THỨC VÒNG 1 HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG CẤP HUYỆN THCS MÔM: HOÁ HỌC - Vòng 1 Năm học: 2008 - 2009 Câu 1: (1 điểm) Chứng minh rằng trong hỗn hợp có Fe, Ag, Cu: - Ngâm hỗn hợp bột kim loại trong dung dịch HCl nhậ thấy một phần hỗn hợp bị hoà tan đồng thời có khí hiđro bay ra. Chứng tỏ trong hỗn hợp có Fe. Chất rắn không tan là Cu và Ag. 0,25 điểm Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ 0,25 điểm - Cho hỗn hợp bột Cu và Ag vào dung dịch AgNO 3 vừa đủ, được chất rắn còn lại là Ag và dung dịch màu xanh là Cu(NO 3 ) 2 . Suy ra trong hỗn hợp có Cu: 0,25 điểm Cu + 2AgNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag↓ 0,25 điểm Câu 2: (1 điểm) - Khi cho từng giọt dung dịch H 2 SO 4 vào, màu xanh giấy quỳ nhạt dần đến khi chuyển thành màu tím (NaOH hết, dung dịch trung hoà) vì: 0,25 điểm H 2 SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2H 2 O 0,25 điểm - Độ pH lúc này bằng 7. 0,25 điểm - Nhỏ tiếp dung dịch H 2 SO 4 , dư axit độ pH < 7, giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ. 0,25 điểm Câu 3: (1 điểm) - Phương trình phản ứng tạo muối sunfua: 0,25 điểm 2Al + 3S → Al 2 S 3 54g 96g 150g 27g 60g ? Ta có tỷ lệ 54 27 < 96 60 → m S dư, nên tính m Al 2 S 3 theo Al - Dựa và phương trình trên ta có: 0,5 điểm Cứ 54g Al tác dụng với 96g S cho 150g Al 2 S 3 Vậy 27g Al tác dụng với xg S cho yg Al 2 S 3 x = 54 96.27 = 48g y = 54 150.27 = 75g m S dư = 60 – 48 = 12g - Theo phương trình phản ứng cứ 27g Al phản ứng hoàn toàn với S cần 48g S. Vậy tạo ra 75g sản phẩm là hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn khối lượng Câu 4: (1 điểm) Công thức cần tìm có dạng: Na 2 CO 3 .xH 2 O. 0,25 điểm M Na 2 CO 3 = 106 M H 2 O = 18 0,25điểm Ta có tỷ lệ: )18.(106 106 x + = 100 07,30 0,25 điểm Giải ra ta được: x = 13 0,25 điểm Vậy công thức cần tìm là: Na 2 CO 3 .13H 2 O 0,25 điểm Câu 5: (2,5 điểm) a.Theo đề ra ta có: (1,5 điểm) nCO 2 = 4,22 24,2 = 0,1 mol (0,1 điểm) nNaOH = 0,1 x 1,5 = 0,15 mol (0,1 điểm) Theo lý thuyết phản ứng giữa CO 2 và NaOH tạo ra sản phẩm muối: NaHCO 3 nếu; số molCO 2 : số molNaOH = 1: 1 (1) (0,1 điểm) Na 2 CO 3 nếu; số molCO 2 : số molNaOH = 1: 2 (2) (0,1 điểm) Mà theo đề ra: số molCO 2 : số molNaOH = 0,1 : 0,15 = 1:1,5 (3) (0,1 điểm) Từ (1), (2), (3) ta thấy phản ứng giữa CO 2 và NaOH tạo ra 1 hỗn hợp 2 muối vì: 1 : 1 > 1: 1,5 > 1: 2 (0,25 điểm) Nên ta có phương trình phản ứng: 3NaOH + 2CO 2 → NaHCO 3 + Na 2 CO 3 + H 2 O (0,25 điểm) 3mol 2mol 1mol 1mol 0,15mol 0,1mol 0,05mol 0,05mol Tỷ số: 2 1,0 3 15,0 = nên lượng CO 2 và lượng NaOH vừa đủ để tạo ra 2 muối trên.  C M(NaHCO 3 ) = C M(Na 2 CO 3 ) = 1,0 05,0 = 0,5 (mol) (0,5 điểm) b.Phương trình phản ứng:(1 điểm) NaOH + HCl → NaCl + H 2 O (0,25 điểm) 1mol 1mol 0,15mol ? n HCl = 1 1.15,0 = 0,15 mol HCl (0,25 điểm)  m HCl = 36,5 . 0,15 = 5,475(g) (0,25 điểm) m dd = 25 475,5 .100 = 21,9 (g) (0,25 điểm) Vậy khối lượng dung dịch HCl 25% để trung hoà lượng NaOH trên là 21,9 (g). Câu 6: (3,5 điểm) a) Đặt số mol Al và Fe trong hỗn hợp lần lượt là x,y Các PTHH của phản ứng xảy ra: 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (1) (0,2 điểm) x 1,5x 0,5x 1,5x Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 (2) (0,2 điểm) y y y y H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O (3) (0,2 điểm) Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Al(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 (4) (0,2 điểm) FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 (5) (0,2 điểm) Nếu dư NaOH thì: Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O (6) (0,25 điểm) b) Theo đề bài và các PTHH (1), (2) ta có hệ: (0,25 điểm) 27x + 56y = 4,95 1,5x + y = 0,18 Giải ra ta được: x = 0,09 ; y = 0,045 (0,25 điểm) - Khối lượng của Al là: m Al = 0,09 . 27 = 2,52 (g) (0,25 điểm) - Khối lượng của Fe là : m Fe = 0,045.56 = 2,43 (g) (0,25 điểm) %Al = 2,52 4,95 .100% = 49,09% (0,25 điểm) %Fe = 50,91% (0,25 điểm) c) n H2SO4 (ban đầu) = 0,2 mol n H2SO4 (tham gia (1), (2)) = 0,18 mol (0,1 điểm) n H2SO4 dư sau phản ứng (1), (2) = 0,2 - 0,18 = 0,02 mol (0,1 điểm) Tổng số mol NaOH = 0,45 mol (0,1 điểm) n NaOH = tiêu tốn trong (3),(4),(5) = 6.0,045 +2.0,045+2.0,02 = 0,4 mol. (0,1 điểm) n NaOH dư để tham gia (6): 0,45 - 0,4 = 0,05 mol (0,1 điểm) n Al(OH)3 còn lại = 0,09 - 0,05 = 0,04 mol (0,1 điểm) Khi nung 2 hiđroxit trong không khí: 2Al(OH) 3 to → Al 2 O 3 + 3H 2 O (0,1 điểm) 2mol 1mol 3mol 0,04 mol 0,02mol 2Fe(OH) 2 + O 2 to → Fe 2 O 3 + 4H 2 O (0,1 điểm) 2mol 1mol 0,045mol 0,045/2mol Khối lượng oxit thu được: m Al2O3 = 0,02.102 = 2,04 (g) m Fe2O3 = 0,045/2.160 = 3,6 (g)  Khối lượng m 1 là: 0,02.102 + 0,045 2 .160 = 5,64 (g) (0,2 điểm) Nếu học sinh giải bằng cách khác mà đúng với đáp án vẫn cho điểm tối đa . H: 1, Na: 23, Cl: 35,5) Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm ĐỀ CHÍNH THỨC VÒNG 1 HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG CẤP HUYỆN THCS MÔM: HOÁ HỌC - Vòng 1 Năm học:. PHÒNG GD-ĐT ĐAKRÔNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2008 – 2009 Môn thi: Hoá Học Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề) A. LÝ THUYẾT: