Bài giảng Đề thi HSG vật lý 9 Vòng 2

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐAK PƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ CHÍNH THỨC NĂM HỌC : 2010-2011 ( Vòng 2 ) Môn : Hóa học Lớp : 9 Thời gian : 150 phút ( Không kể thời gian phát đề ) Câu 1: (2,25 điểm) Hồn thành các phương trình phản ứng hố học sau và xác định A, B, D…: FeS 2 + O 2 A ( khí ) + B ( rắn ) A + KOH H + E A + O 2 D H + BaCl 2 I + K D + E ( lỏng ) F ( axit ) I + F L + A + E F + Cu G + A + E A + Cl 2 + E F + M Câu 2: (5,0 điểm) Xác định nồng độ mol/l của dung dịch HCl trong 2 trường hợp sau: a. Thả một viên bi (hình cầu) bằng sắt kim loại nặng 7 gam vào 250ml dung dịch HCl. Sau khi kết thúc phản ứng, thấy còn lại m gam sắt khơng tan. Cho m gam sắt trên vào 122,5 gam dung dịch H 2 SO 4 20%, sau một thời gian khi nồng độ dung dịch H 2 SO 4 còn lại 15,2% thì lấy miếng sắt ra. b. Thả viên bi sắt (hình cầu) nặng 5,6gam vào 200ml dung dịch HCl. Sau khi đường kính viên bi chỉ còn lại ½ thì thấy khí ngừng thốt ra. (Cho biết cơng thức tính thể tích hình cầu là 3 4 3 V R π = ) Câu 3: (3,75 điểm) 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 hồn tồn, 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. Câu 4: (3,75 điểm) Hòa tan 14,4g Mg vào 400cm 3 dung dịch axit HCl chưa rõ nồng độ thì thu được V 1 cm 3 (đktc) khí H 2 và một phần chất rắn khơng tan. Cho hỗn hợp gồm phần chất rắn khơng tan (ở trên) và 20g sắt tác dụng với 500cm 3 dung dịch axit HCl (như lúc đầu) thì thu được V 2 cm 3 (đktc) khí H 2 và 3,2g chất rắn khơng tan. Tính V 1 , V 2 . Câu 5: ( 5,25 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. Lưu ý: Thí sinh được phép sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính bỏ túi. t 0 xt CaO CuO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Na 2 O 1 2 3 4 5 H 2 PHÒNG GD & ĐT ĐAK PƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2010 - 2011 Đề chính thức ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Môn: HÓA HỌC Vòng : 2 Câu 1: (2,25 điểm) 4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 (0,25điểm) 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 (0,25điểm) SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 (0,25điểm) 2H 2 SO 4 đ + Cu = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (0,25điểm) SO 2 + 2KOH = K 2 SO 3 + H 2 O (0,25điểm) K 2 SO 3 +BaCl 2 = BaSO 3 + 2KCl (0,25điểm) BaSO 3 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + SO 2 + H 2 O (0,25điểm) SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O = H 2 SO 4 + 2HCl (0,25điểm) Vậy: A: SO 2 ; B: Fe 2 O 3 ; D: SO 3 ; E: H 2 O; F: H 2 SO 4 ; G: CuSO 4 ; H: K 2 SO 3 ; I: BaSO 3 . K: KCl; L: BaSO 4 ; M: HCl. (0,25điểm) Câu 2: (5,0 điểm) a. (3,0 điểm) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 (1) (0,5điểm) Fe dư + H 2 SO 4 lỗng = FeSO 4 + H 2 (2) (0,5điểm) n = 122,5 = 0,25mol n = 122,5 = 0,19mol, suyra: n = 0,25 – 0,19=0,06mol. (0,5điểm) Từ (2): n = n =0,06mol m = 56. 0,06 = 3,36gam (0,5điểm) Vậy n = = 0,065mol (0,25điểm) Từ (1). n = 2n = 2x 0,065 = 0,13mol. (0,25điểm) Vậy: C M = 0,13/0,25= 0,52mol/l (0,5điểm) b. (2,0 điểm) Gọi R là bán kính viên bi. Suy ra thể tích viên bi: V 0 = R 3 Thể tích của viên bi khi đường kính còn ½: V 1 = = = 0,125V 0 (0,5điểm) Vậy: thể tích viên bi bị tan: V 0 – 0,125V 0 = 0,875V 0 (0,5điểm) Suyra n = = 0,0875mol Từ (1): n = 2n = 2.0,0875 = 0,175mol (0,5điểm) Vậy : C M = 0,875 mol/l (0,5điểm) t 0 xt 98100 20 x 98100 2,15 x H 2 SO 4 bđ H 2 SO 4 sau H 2 SO 4 pư 06,0 56 7 − H 2 SO 4 pư Fe dư Fe pư Fe pư HCl 3 4 3 4 π π 3 2       R 8 0 V Fe tan 5,6 . 0,875V 0 56 . V 0 Fe tan HCl HCl = 2,0 175,0 HCl Câu 3: (3,75điểm) 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. (2,5điểm) Vậy chất rắn còn lại trong các ống nghiệm: CaO, Cu, Al 2 O 3 , Fe và NaOH khan . (0,25điểm) - 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 (0,5điểm) - 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. (0,5điểm) Câu 4: (3,75 điểm) Gọi n 1 là nồng độ mol/l của axit HCl và x là số mol của Mg tham gia phản ứng. Tính được n HCl = 0,4n 1 ; n Mg = 0,6mol (0,75 điểm) + Lúc đầu, khi hòa tan 14,4g Mg vào 400cm 3 dung dịch axit HCl: Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 ↑ Chất rắn không tan là Mg và n Mg (không tan) = 0,6 – x (0,75 điểm) + Tiếp theo, khi cho hỗn hợp gồm Mg và 20g sắt tác dụng với 500cm 3 dung dịch axit HCl (như lúc đầu) thì thu được V 2 cm 3 (đktc) khí H 2 và 3,2g chất rắn không tan. Lập luận chỉ ra được chất rắn không tan lúc này là Fe và số mol HCl, Fe tham gia phản ứng trong trường hợp này n HCl = 0,5n 1 ; n Fe = 0,3 mol (0,75 điểm) Từ: Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 ↑ Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ (0,75 điểm) Lập luận, tính toán suy ra được nồng độ của axit HCl là 2M. Tính đúng V 1 = 8,96 lít; V 2 = 11,2 lít. (0,75 điểm) Câu 5: (5,25 điểm) 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 ) (0,5điểm) Từ (1): n = n = x 1 (0,25điểm) Từ (2): n = n = y 1 (0,25điểm) 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 * (0,5điểm) Ta có: n = = 1mol. Đặt a là số mol CuO phản ứng n = (1 – a)mol 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 80 80 AlCl 3 Al dư ZnCl 2 Zn dư CuO CuO dư (1,25điểm) t 0 t 0 Từ (5): n = n = n = a mol (0,5điểm) Theo gt, ta có: 80(1-a ) + 64 a = 72,32 a = 0,48 mol (0,5điểm) 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) (0,5điểm) Giải hệ (I), (II). Ta có: x = 0,3mol ; y = 0,5mol (0,5điểm) Vậy : m = 0,3 x 27 = 8,1gam %Al = 19,95%, suyra %Zn = 80,05% (0,5điểm) * Lưu ý: Học sinh có thể giải theo cách khác, nếu đúng và phù hợp vẫn cho điểm tối đa Cu CuO pư H 2 pư H 2 bđ H 2 bđ Al . HỌC Vòng : 2 Câu 1: (2, 25 điểm) 4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 (0 ,25 điểm) 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 (0 ,25 điểm) SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 (0 ,25 điểm) 2H 2 SO. SO 2 + 2H 2 O (0 ,25 điểm) SO 2 + 2KOH = K 2 SO 3 + H 2 O (0 ,25 điểm) K 2 SO 3 +BaCl 2 = BaSO 3 + 2KCl (0 ,25 điểm) BaSO 3 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + SO 2 + H 2 O