Đề và đáp án thi học sinh giỏi hóa 9 tỉnh thành phố thanh hóa

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ THANH HÓA DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MƠN VĂN HĨA LỚP NĂM HỌC: 2014 – 2015 Đề thức Đề thi gồm có: 02 trang Mơn: Hóa học - Lớp Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngy thi: 06 thỏng 01 nm 2015 Đề Bi (2,0 điểm) Nguyên tử nguyên tố A có tổng số hạt 48 số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 16 Nguyên tử nguyên tố B có số hạt mang điện số hạt mang điện nguyên tử nguyên tố A 20 a Tìm nguyên tố A, B b So sánh tính chất hóa học oxit AO2 BO2 Bài (2,0 điểm) Từ chất: photphat tự nhiên, quặng pirit sắt, muối ăn, nước, khơng khí thiết bị, chất xúc tác cần thiết khác xem có đủ Viết PTHH điều chế chất sau: supephotphat đơn, supephotphat kép, đạm hai lá, sắt (II) hiđroxit, nước giaven Bài (2,0 điểm) Chỉ dùng ống nghiệm, trình bày cách phân biệt dung dịch riêng biệt, nhãn sau đây: KHCO3, Na2S, K2CO3, BaCl2, KHSO4, Ba(HCO3)2 Bài (2,0 điểm) Trung hòa 250 ml dung dịch A có chứa đồng thời HCl 0,5M H 2SO4 xM phải dùng 250 ml dung dịch B có chứa Ba(OH) 0,16M NaOH 0,54M Sau phản ứng thu m gam kết tủa Tính x m Bài (2,0 điểm) Một hỗn hợp A gồm BaCl2 CaCl2 có khối lượng 43 gam hòa tan hồn tồn 357 ml nước thu dung dịch B Thêm 400 ml dung dịch Na 2CO3 1M vào dung dịch B thu 39,7 gam kết tủa dung dịch C Thêm nước vào dung dịch C cho đủ 800 ml Tính nồng độ phần trăm chất có dung dịch B nồng độ mol chất có dung dịch C Bài (2 điểm) Hòa tan 4,4 gam hỗn hợp A gồm kim loại M hóa trị II oxit phải dùng 100 ml dung dịch HCl 3M, sau phản ứng thu dung dịch X Tìm kim loại M tính nồng độ mol dung dịch X (Biết kim loại M thuộc dãy hoạt động hóa học kim loại – SGK hóa học 9) Bài (2,0 điểm) Nguyên tử nguyên tố A có số nơtron nhiều số proton số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 10 a Xác định nguyên tố A b Viết PTHH điều chế đơn chất A từ muối cacbonat A c Hãy giải thích để bảo quản đơn chất A người ta phải ngâm A dầu hỏa? Bài (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Zn Cu Cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch H 2SO4 lỗng, dư lại gam chất rắn Thêm gam Cu vào m gam hỗn hợp X thu hỗn hợp Y, thành phần phần trăm khối lượng Zn hỗn hợp X lớn hỗn hợp Y 25% Tính thành phần phần trăm khối lượng Cu hỗn hợp X biết ngâm hỗn hợp Y dung dịch NaOH thời gian thể tích khí sinh vượt 1,12 lít (đktc) Bài (2,0 điểm) Viết PTHH xảy thí nghiệm sau: Cho từ từ dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa hỗn hợp Na 2CO3 KHCO3 Sôc khí SO2 vào dung dịch K2CO3 thu đợc dung dịch A gồm b muối Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu đợc dung dÞch B gåm muèi Cho sắt dư tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng c Cho khí CO2 vào dung dịch KOH thu dung dịch X Dung dịch X vừa tác dụng d với dung dịch NaOH, vừa tác dụng với dung dịch CaCl Bài 10 (2,0 điểm) Khử hoàn toàn 6,4 gam oxit RxOy cần dùng 2,688 lit khí CO (đktc) Đem hồ tan toàn lượng kim loại thu dung dịch HCl dư sinh 1,792 lit khí (đktc) a Tìm cơng thức oxit b Hồ tan hồn tồn 24 gam hỗn hợp A gồm R xOy, MgO CuO cần dùng 450 ml dung dịch HCl 2M Mặt khác, khử 24 gam hỗn hợp A khí CO dư thu khí B Hấp thụ tồn khí B vào dung dịch Ba(OH) dư tạo thành 49,25 gam kết tủa Tính khối lượng chất có hỗn hợp A a (Học sinh sử dụng máy tính bỏ túi bảng tuần hồn ngun tố hóa học) (Hết) Họ tên thí sinh: Số báo danh: Phòng thi: PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ THANH HĨA DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MƠN VĂN HĨA LỚP NĂM HỌC: 2014 – 2015 HƯỚNG DẪN CHẤM Mơn: Hóa học - Lớp Bài Bài 1a 1b Nội dung Điểm 2,0 Trong A: Gọi số p, số e, số n pA, eA, nA Ta có: pA + eA + nA = 48 → 2pA + nA = 48 (*) Lại có: 2pA – nA = 16 (**) Từ (*) (**): pA = 16 → A S Trong B: Gọi số p B pB → 2pA – 2pB = 20 → pB = → B C 0,5 So sánh tính chất hóa học SO2 CO2 - Giống nhau: + Đều oxit axit, tác dụng với nước, oxit bazơ, kiềm CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O + Đều có tính oxi hóa: t0 CO2 + C  → 2CO SO2 + H2S → S + H2O - Khác nhau: SO2 có tính khử, CO2 khơng có tính khử t ,V2O5 2SO2 + O2 → 2SO3 Bài 0,5 0,5 0,5 2,0 - Điều chế supephotphat đơn: §F  → H2 + O2 2H2O  t 4FeS2 + 11O2  → 2Fe2O3 + 8SO2 0 t ,V2O5 SO2 + O2 → 2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 2H2SO4 + Ca3(PO4)2 → 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2 - Điều chế supephotphat kép: 3H2SO4 + Ca3(PO4)2 → 3CaSO4 + 2H3PO4 4H3PO4 + Ca3(PO4)2 → 3Ca(H2PO4)2 - Điều chế nước giaven: …… 0,5 …… 0,5 2NaCl + 2H2O  → 2NaOH + H2 + Cl2 Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O §F …… - Điều chế đạm hai lá: chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng thu N2 tia lua dien N2 + O2 → 2NO 2NO + O2 → 2NO2 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO t0 3N2 + H2  → 2NH3 NH3 + HNO3 → NH4NO3 …… - Điều chế Fe(OH)2 t Fe2O3 + 3H2  → 2Fe + 3H2O 0,25 0,5 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl 0,25 2,0 Bài - Lấy dd ống nghiệm làm mẫu thử đánh dấu tương ứng - Đổ lẫn dd với đôi một: KHCO3 Na2S K2CO3 BaCl2 KHSO4 KHCO3 Na2S K2CO3 CO2↑ BaCO3↓ CO2↑ BaCO3↓ H2S↑ Ba(HCO3)2 Kết BaCl2 KHSO4 CO2↑ H2S↑ CO2↑ BaSO4↓ BaSO4↓ Ba(HCO3)2 BaCO3↓ BaSO4↓ CO2↑ BaCO3↓ khí BaSO4↓ CO2↑ kết tủa, kết tủa 2kết tủa, kết tủa, 1 khí khí khí khí Từ kết ta thấy: - Dd tạo kết tủa, khí với dd khác dd KHSO4 - Dd tạo kết tủa với dd khác dd BaCl2 - Dd tạo kết tủa, khí với dd khác dd Ba(HCO3)2, - Dd tạo kết tủa, khí với dd khác dd K2CO3 - Dd tạo khí H2S mùi trứng thối với dd KHSO4 dd Na2S - Dd tạo khí CO2 khơng màu, khơng mùi với dd KHSO4 dd KHCO3 … Các PTHH: KHSO4 + KHCO3 → K2SO4 + H2O + CO2↑ 2KHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4↓ + K2SO4 + H2O + CO2↑ 2KHSO4 + Na2S → Na2SO4 + K2SO4 + H2S↑ 2KHSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + K2SO4 + 2HCl 2KHSO4 + K2CO3 → 2K2SO4 + H2O + CO2↑ K2CO3 + Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + 2KHCO3 BaCl2 + K2CO3 → BaCO3↓ + 2KCl …… Có thể không kẻ bảng viết đủ PTHH, lập luận cho điểm tối đa Bài Các PTHH: Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O (1) Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + H2O (2) NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (3) NaOH + HCl → NaCl + H2O (4) … Theo ta có: nBa(OH) = 0,25.0,16 = 0,04 (mol) nNaOH = 0,25.0,54 = 0,135 (mol) nHCl = 0,25.0,5 = 0,125 (mol) Gọi số mol Ba(OH)2 NaOH phản ứng với H2SO4 a, b mol → số mol Ba(OH)2 pư với HCl (0,04 – a) mol số mol NaOH pư với HCl (0,135 – b) mol Theo (2) (4): nHCl = 2nBa(OH) + nNaOH → 2(0,04 – a) + (0,135 – b) = 0,125 → 2a + b = 0,09 …… Theo (1) (3): 1,0 1,0 2,0 0,5 2 1 1 nH2SO4 = nBa(OH)2 + nNaOH = a + b = (2a + b) = ×0,09 = 0,045 (mol) 2 2 0,045 → CMH2SO4 = 0,25 = 0,18 M …… 0,5 0,25 Khi cho hai dd pư với ưu tiên tạo kết tủa trước Như pư (1) xảy trước …… Theo (1): nBa(OH) = nH SO Mà theo ra: nBa(OH) = 0,04 < nH SO = 0,045 → Sau (1) H2SO4 dư, lượng BaSO4 tính theo Ba(OH)2 Theo (1): nBaSO = nBa(OH) = 0,04 (mol) → m BaSO4 = 0,04.233 = 9,32 (g) 4 2 0,25 Bài 0,5 2,0 PTHH: BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl n Ta có: Na 2CO3 = 0, 4.1 = 0, (mol) 43 43 0, 207 (mol) ≈ < nA < ≈ 0,39 (mol) 208 111 Theo (1) (2): n Na 2CO3 = n BaCl2 + n CaCl2 = n A (1) (2) Theo ra: n Na 2CO3 = 0, > n A → sau pư, hỗn hợp A hết, Na2CO3 dư Gọi n BaCl2 = a mol; n CaCl2 = b mol → 208a + 111b = 43 (*) Theo (1) n BaCO3 = n BaCl2 = a mol Theo (2) n CaCO3 = n CaCl2 = b mol → 197a + 100b = 39,7 (**) Từ (*) (**) ta có: a = 0,1; b = 0,2 → m BaCl2 = 0,1.208 = 20,8 (g); m CaCl2 = 0, 2.111 = 22, (g) … 0,25 …… 0,5 …… Lại có: mddB = 43 + 357 = 400 (g) 20,8 22, → C% BaCl2 = ×100% = 5, 2%; C% CaCl2 = ×100% = 5,55% …… 400 400 Theo (1) (2) n NaCl = 2(n BaCl2 + n CaCl2 ) = 2(0,1 + 0, 2) = 0,6 (mol) 0,5 0,25 n Na 2CO3 = n BaCl2 + n CaCl2 = 0,1 + 0, = 0,3 (mol) n Na 2CO3 dư = 0,4 – 0,3 = 0,1 (mol) C M NaCl = 0,6 0,1 = 0,75M; C M Na CO = = 0,125M 0,8 0,8 …… Bài 0,5 2,0 Theo ra: nHCl = 0,1.3 = 0,3 (mol) * Trường hợp 1: M không tác dụng với dd HCl MO + 2HCl → MCl2 + H2O (1) 1 Theo (1) n MO = n HCl = ×0,3 = 0,15 (mol) → m MO = 0,15(M + 16) (g) 2 4, ≈ 29,3 → M < 13,33 (loại) Lại có: mMO < 4,4 g → M + 16 < …… 0,15 * Trường hợp 2: M tác dụng với dd HCl M + 2HCl → MCl2 + H2 (2) Gọi nM = a mol, nMO = b mol → Ma + (M + 16)b = 4,4 (*) Theo (1) (2) n HCl = 2(n M + n MO ) = 2(a + b) mol → 2(a + b) = 0,3 → a + b = 0,15 (**) …… Lại có: 4, 4, 4, 4, 22, Theo (2): n Zn = n H2 → n Zn > 0,05 → m Zn > 0,05.65 = 3, 25 (g) …… → Trong X có gam Zn → %m Cu = ×100% = 25% 6+2 …… Bài 0,5 0,25 0,75 2,0 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 2,0 a HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2 HCl + KHCO3 → KCl + H2O + CO2 b SO2 + H2O + K2CO3 → KHCO3 + KHSO3 KHCO3 + NaOH → K2CO3 + Na2CO3 KHSO3 + NaOH → K2SO3 + Na2SO3 t0 c 2Fe + 6H2SO4 đặc  → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 2H2O Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 d CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O CO2 + KOH → KHCO3 2KHCO3 + 2NaOH → Na2CO3 + K2CO3 + H2O K2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2KCl Bài 10 0,5 …… 0,5 …… 0,5 …… 0,5 …… 0,5 2,0 t PTHH: RxOy + yCO  → xR + yCO2 Theo (1): nCO = nCO = (1) 2,688 = 0,12 (mol) 22,4 Theo định luật bảo toàn khối lượng: mR = 6,4 + 0,12.28 - 0,12.44 = 4,48 (g) Hoà tan 4,48 g kim loại R dd HCl dư: 2R + 2nHCl → 2RCln + nH2↑ …… (2) 1,792 4,48 = 0,08 (mol); nR = (mol) Theo ra: nH2 = 22,4 R 4,48 = ×0,08 → 4,48n = 0,16R Theo PTHH: nR = ×nH2 → n R n …… 0,25 0,25 → R = 28n Khi n = 1; R = 28 (loại) Khi n = 2; R = 56 = Fe Khi n = 3; R = 84 (loại) Lại có: FexOy , mO = 6,4 - 4,48 = 1,92 (g) …… 0,25 …… 0,25 Theo ra: nHCl = 2.0,45 = 0,9 (mol) PTHH: 2HCl + MgO → MgCl2 + H2O (3) 2HCl + CuO → CuCl2 + H2O (4) 6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O (5) t CO + CuO → Cu + CO2↑ (6) t 3CO + Fe2O3  (7) → 2Fe + 3CO2↑ CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (8) …… Gọi nMgO = b mol; nCuO = c mol; nFe O = d mol → 40b + 80c + 160d = 24 → b + 2c + 4d = 0,6 (9) n = 2n + 2n → 2b + 2c + 6d = 0,9 (10) Theo (3), (4), (5): HCl MgO CuO + 6nFe O Theo (6), (7): nCO = nCuO + 3nFe O = c + 3d (mol) …… 0,25 → x:y= 4,48 1,92 : = 2: 56 16 Vậy oxit Fe2O3 0 2 Theo (8): nCO = nBaCO = 3 49,25 = 0,25 (mol) → c + 3d = 0,25 197 Từ (9) (10) (11) ta có: b = 0,2; c = 0,1; d = 0,05 → mMgO = 0,2.40 = (g); mCuO = 0,1.80 = (g); mFe2O3 0,25 (11) …… = 0,05.160 = (g) …… 0,25 0,25 Lưu ý: - Phương trình hóa học : sai cân hay thiếu điều kiện trừ ½ số điểm dành cho phương trình hóa học - Bài toán giải theo cách khác kết quả, lập luận hợp lý đạt điểm tối đa tính tốn nhầm lẫn dẫn đến kết sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung Nếu dùng kết sai để giải tiếp khơng chấm điểm phần ... danh: Phòng thi: PHỊNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ THANH HĨA DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MƠN VĂN HĨA LỚP NĂM HỌC: 2014 – 2015 HƯỚNG DẪN CHẤM Mơn: Hóa học - Lớp... tồn khí B vào dung dịch Ba(OH) dư tạo thành 49, 25 gam kết tủa Tính khối lượng chất có hỗn hợp A a (Học sinh sử dụng máy tính bỏ túi bảng tuần hồn ngun tố hóa học) (Hết) Họ tên thí sinh: ... C 0,5 So sánh tính chất hóa học SO2 CO2 - Giống nhau: + Đều oxit axit, tác dụng với nước, oxit bazơ, kiềm CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O + Đều có tính oxi hóa: t0 CO2