Đề thi HSG trường 9 năm 2010

Trường THCS Diễn Đồng ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG VÒNG II MÔN THI HÓA HỌC 9 (Tg: 150 phút ) Câu 1: (6 điểm) 1 . Cho một luồng khí H 2 (dư) lần lượt đi qua các ống mắc nối tiếp (như hình vẽ) đựng các oxít được nung nóng sau đây: Ống 1 đựng 0,01mol CaO,ống 2 đựng 0,02mol CuO, ống 3 đựng 0,02mol Al 2 O 3 ,ống 4 đựng 0,01mol Fe 2 O 3 và ống 5 đựng 0,05mol Na 2 O. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy từng chất rắn còn lại trong mỗi ống lần lượt cho tác dụng với dung dịch: NaOH, CuCl 2 . Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. .Chỉ dùng một kim loại duy nhất hãy phân biệt các chất lỏng chứa trong các ống mất nhãn sau:K 2 SO 4 , FeCl 3 , Al(NO 3 ) 3 , NaCl. Câu 2 : ( 4 điểm ) Bổ túc chuỗi phản ứng và cho biết A, B, C, D, E, F là những chất gì? A + B C + H 2 C + Cl 2 D D + dd NaOH E + F E Fe 2 O 3 H 2 O Câu 2: (5 điểm ) - Đốt 40,6 gam hợp kim gồm Al và Zn trong bình đựng khí Clo dư. Sau một thời gian ngừng phản ứng thu được 65,45gam hỗn hợp gồm 4 chất rắn. Cho hỗn hợp rắn này tan hết vào dung dịch HCl thì được V (lít) H 2 (đktc). Dẫn V(lít) khí này đi qua ống đựng 80gam CuO nung nóng. Sau một thời gian thấy trong ống còn lại 72,32 gam chất rắn và chỉ có 80% H 2 đã phản ứng. Xác định % khối lượng các kim loại trong hợp kim Al – Zn. Câu III: (5 điểm) 1. Hòa tan hoàn toàn 0,297 gam hỗn hợp Natri và một kim loại hóa trị II vào nước. Ta được dung dịch X và 56 ml khí Y (đktc). Xác định kim loại thuộc nhóm II A và khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp. 2. Hỗn hợp X gồm ba kim loại Al, Fe, Cu. Cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch CuSO 4 (dư) sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 35,2 gam kim loại. Nếu cũng hòa tan m gam hỗn hợp X vào 500 ml dung dịch HCl 2M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,96 lít khí H 2 (đktc), dung dịch Y và a gam chất rắn. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm giá trị của a. b. Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y và khuấy đều đến khi thấy bắt đầu xuất hiện kết tủa thì dùng hết V 1 lít dung dịch NaOH 2M, tiếp tục cho tiếp dung dịch NaOH vào đến khi lượng kết tủa không có sự thay đổi nữa thì lượng dung dịch NaOH 2M đã dùng hết 600 ml. Tìm các giá trị m và V 1 . t o CaO CuO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Na 2 O 1 2 3 4 5 H 2 Đáp án : Câu 1: 1 Ống 1: Không Ống 2: CuO + H 2 = Cu + H 2 O n = n = 0,02mol Ống 3: Không Ống 4: Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O n = 3n = 0,03mol Ống 5: Na 2 O + H 2 O = 2NaOH n = n = 0,05mol. Na 2 O tác dụng hết. Vậy chất rắn còn lại trong các ống nghiệm: CaO, Cu, Al 2 O 3 , Fe và NaOH khan . -Tác dụng với dung dịch NaOH CaO + NaOH không, nhưng CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 . Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O - Tác dụng với dung dịch CuCl 2 . CaO + H 2 O→Ca(OH) 2 , sau đó: Ca(OH) 2 + CuCl 2 →Cu(OH) 2 + CaCl 2 . Fe + CuCl 2 → FeCl 2 + Cu 2NaOH khan + CuCl 2 → Cu(OH) 2 + 2NaCl. 2.Cho Ba kim loại vào trong 4 mẫu chứa 4 dung dịch trên: +Mẫu nào có sủi bọt khí và tạo kết tủa màu trắng. Mẫu đó là K 2 SO 4 Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 + 2KOH + Mẫu nào có sủi bọt khí và tạo kết tủa màu đỏ nâu. Mẫu đó là FeCl 3 Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 3Ba(OH) 2 + 2FeCl 3 →2Fe(OH) 3 + 3BaCl 2 + Mẫu nào có sủi bọt khí và tạo kết tủa màu trắng keo, sau tan. Mẫu đó là Al(NO 3 ) 3 Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 3Ba(OH) 2 + 2Al(NO 3 ) 3 →2Al(OH) 3 + 3Ba(NO 3 ) 2 Ba(OH) 2 + 2Al(OH) 3 →Ba(AlO 2 ) 2 + 4H 2 O + Mẫu nào có sủi bọt khí và không có kết tủa. Mẫu đó là NaCl Ba + 2H 2 O →Ba(OH) 2 + H 2 Câu 2: Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 2FeCl 2 + Cl 2 →2FeCl 3 FeCl 3 + 3NaOH →Fe(OH) 3 + 3NaCl 2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O A: Fe B: HCl C: FeCl 2 D: FeCl 3 E: Fe(OH) 3 F: NaCl Câu 3: 2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 (1) Zn + Cl 2 = ZnCl 2 (2) 2Al dư + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 (3) Zn dư + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (4) H 2 + CuO = Cu + H 2 O (5) Gọi x, y là số mol Al, Zn ban đầu x 1 , y 1 là số mol Al, Zn phản ứng. (x-x 1 ) , (y-y 1 ) là số mol Al dư , Zn dư . Ta có: 27x + 65y = 40,6 (I ) Từ (1): n = n = x 1 Từ (2): n = n = y 1 H 2 O CuO H 2 O Fe 2 O 3 H 2 O n = 0,05mol Na 2 O H 2 O t 0 t 0 AlCl 3 Al dư ZnCl 2 Zn dư t 0 Theo gt, ta có: 27(x-x 1 )+65(y-y 1 )+ 133,5x 1 + 136y 1 = 65,45 27x +65y + 106,5x 1 + 71y 1 = 65,45 1,5x 1 + y 1 = 0,35 * Ta có: n = = 1mol. Đặt a là số mol CuO phản ứng n = (1 – a)mol Từ (5): n = n = n = a mol Theo gt, ta có: 80(1-a ) + 64 a = 72,32 a = 0,48 mol Do lượng H 2 phản ứng 80%, nên: n = (0,48.100)/ 80 = 0,6mol Từ (3-4): n = 1,5(x- x 1 )+ y-y 1 = 0,6 1,5x + y – (1,5x 1 + y 1 ) = 0,6 1,5x + y = 0,95 ( II) Giải hệ (I), (II). Ta có: x = 0,3mol ; y = 0,5mol Vậy : m = 0,3 x 27 = 8,1gam %Al = 19,95%, suyra %Zn = 80,05% Câu 4: Đặt ký hiệu và nguyên tử khối kim loại nhóm II A chưa biết là M và a, b lần lượt là số mol Na và M trong hỗn hợp. Các phương trình phản ứng: 2 2 1 2 Na H O NaOH H+ → + ↑ (1) ( )a mol → 0,5 ( )a mol 2 2 2 2 ( )M H O M OH H+ = + ↑ (2) ( )b mol → ( )b mol Theo bài cho ta có hệ phương trình toán học: ( ) ( ) 23 0,297 56 0,5 0,0025 22400 2 m m m a Mb I Na hh M n a b mol II H  = + = + =   = + = =   ⇔ Từ (II) 0,005 2a b= − thế vào (I) rồi rút gọn ta được: ( 46) 0,182b M − = hay 0,182 46 b M = − (III) Điều kiện: 0 0,0025b< < và 46M > thuộc nhóm A II M 87,6 137 b 0,0044 0,002 Sai (Ba) Vậy M là bari (Ba). Vì 0,002 0,002.137 0,274 Ba b m g= ⇒ = = am Và m Na = 0,297 – 0,274 = 0,023 gam 2 a. Đặt x, y là số mol Al và Fe trong hỗn hợp X: PTHH : 2Al + 3 CuSO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Cu (1) x 3x/2 (mol) Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (2) y y (mol) Al + 3HCl → AlCl 3 + 3/2H 2 (3) x 3x x 3x/2 (mol) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (4) y 2y y y (mol) Biện luận : Ta nhận thấy số mol của HCl ban đầu là 1mol, lượng khí H 2 thu được là 0,4 mol. Vậy HCl dư, Al, Fe hòa tan hết trong dung dịch HCl. 80 80 CuO CuO dư Cu CuO pư H 2 pư H 2 bđ H 2 bđ Al Từ (3) và (4) ta có : 3x/2 + y = n 2 H = 0,4 mol (*) Từ (1) và (2) ta có : 3x/2 + y = n Cu = 0,4 mol suy ra khối lượng của Cu trong hỗn hợp X ban đầu : a = 35,2 – 64. 0,4 = 9,6 gam b. Từ kết quả câu a. Trong dung dịch Y chứa 0,2 mol HCl dư, x mol AlCl 3 , y mol FeCl 2 . Khi cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Y. Ban đầu xảy ra phản ứng trung hòa HCl + NaOH → NaCl + H 2 O (5) 0,2mol 0,2mol Khi phản ứng (5) kết thúc, kết tủa bắt đầu xuất hiện. Lượng NaOH đã dùng trong phản ứng (5) là: 0,2 mol. Suy ra V 1 = 2 2,0 = 0,1 lít. AlCl 3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH) 3 ↓ (6) x 3x x mol FeCl 2 + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH) 2 ↓ (7) y 2y y mol Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O (8) x x mol Sau khi kết thúc các phản ứng (6), (7), (8) lượng kết tủa không có sự thay đổi nữa. Số mol NaOH đã thực hiện ở các phản ứng (5), (6), (7), (8) là: 0,2 + 3x + 2y + x = 1,2 mol → 4x + 2y = 1 mol → 2x + y = 0,5 (**) Từ (*), (**) ta có: x = 0,2 mol, y = 0,1 mol. Khối lượng của hỗn hợp X ban đầu là: m = 0,2. 27 + 0,1. 56 + 9,6 = 20,6 gam. . Trường THCS Diễn Đồng ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG VÒNG II MÔN THI HÓA HỌC 9 (Tg: 150 phút ) Câu 1: (6 điểm) 1 . Cho. + y 1 ) = 0,6 1,5x + y = 0 ,95 ( II) Giải hệ (I), (II). Ta có: x = 0,3mol ; y = 0,5mol Vậy : m = 0,3 x 27 = 8,1gam %Al = 19, 95%, suyra %Zn = 80,05% Câu