Đề và đáp án kì thi HSG Hóa học 9 Trường THCS Tiên Du 2018 -

Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO 3 và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng.. không đổi2[r]

TRƯỜNG THCS TIÊN DU KÌ THI CHỌN ĐỘI HSG LỚP LẦN NĂM HỌC 2017 - 2018

ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC

Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

(Đề thi có 01 trang)

Câu 1: (3 điểm)

1. Hợp chất A có cơng thức R2X, R chiếm 74,19% khối lượng Trong hạt nhân

của nguyên tử R có số hạt không mang điện nhiều số hạt mang điện hạt Trong hạt nhân nguyên tử X có số hạt mang điện số hạt không mang điện Tổng số proton phân tử R2X

là 30 Tìm công thức phân tử R2X

2. Chọn chất rắn khác mà cho chất tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc,

nóng, dư cho sản phẩm Fe2(SO4)3, SO2 H2O Viết phương trình hóa học

Câu 2: (5 điểm)

Hỗn hợp A gồm dung dịch: NaCl, Ca(HCO3)2, CaCl2, MgSO4, Na2SO4 Làm để

thu muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp trên?

2 Một hỗn hợp rắn A gồm 0,2 mol Na2CO3; 0,1 mol BaCl2 0,1 mol MgCl2 Chỉ dùng thêm nước trình bày cách tách chất khỏi hỗn hợp Yêu cầu chất sau tách không thay đổi khối lượng so với ban đầu (Các dụng cụ, thiết bị cần thiết kể nguồn nhiệt, nguồn điện cho đầy đủ)

Hịa tan hồn tồn 13,45g hỗn hợp muối hidro cacbonat cacbonat trung kim loại kiềm 300ml dung dịch HCl 1M Sau phản ứng phải trung hòa HCl dư 75ml dung dịch Ca(OH)2 1M a Tìm cơng thức muối

b Tính khối lượng muối có hỗn hợp ban đầu Câu 3: (4 điểm)

1 Cho x gam muối halogenua kim loại kiềm tác dụng với 200ml dd H2SO4

đặc, nóng vừa đủ Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp sản phẩm A có khí B (mùi trứng thối) Cho khí B tác dụng với dd Pb(NO3)2 (dư) thu 47,8 gam kết tủa

màu đen Phần sản phẩm lại, làm khô thu 342,4 gam chất rắn T Nung T đến khối lượng không đổi thu 139,2 gam muối

a Tính nồng độ mol/lit dd H2SO4 ban đầu

b Xác định công thức phân tử muối halogenua tính x

2 Cho M kim loại tạo hai muối MClx, MCly tạo oxit MO0,5x, M2Oy có thành

phần khối lượng Clo muối có tỉ lệ : 1,173 oxi oxit có tỉ lệ : 1,352 a Xác định tên kim loại M cơng thức hóa học muối, oxit kim loại M

b Viết phương trình phản ứng cho M tác dụng với MCly; H2SO4 đặc, nóng

Câu 4: ( điểm)

1 Đốt cháy hoàn tồn 2,24 l (đktc) hiđrocacbon A thể khí Sau dẫn tồn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 có chứa 0,2 mol Ca(OH)2 có 10g kết tủa tạo nên, đồng thời thấy khối lượng bình tăng thêm 18,6g Xác định cơng thức phân tử viết công thức cấu tạo A

2. Thuỷ phân hoàn toàn 19 gam hợp chất hữu A (mạch hở, phản ứng với Na) thu m1 gam chất B m2 gam chất D chứa hai loại nhóm chức

- Đốt cháy m1 gam chất B cần 9,6 gam khí O2 thu 4,48 lit khí CO2 5,4 gam nước

- Đốt cháy m2 gam chất D cần 19,2 gam khí O2 thu 13,44 lit khí CO2 10,8 gam nước

Tìm cơng thức phân tử viết cơng thức cấu tạo A, B, D Câu 5: (5 điểm)

1. Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 oxit sắt khơng khí đến khối lượng

khơng đổi Sau phản ứng xảy hồn toàn, thu gam oxit sắt khí CO2

Hấp thụ hết lượng khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, kết thúc phản ứng thu 3,94

thúc thu dung dịch B Dẫn 448ml khí Cl2 (đktc) vào B thu dung dịch D Hỏi D hoà tan tối đa

bao nhiêu gam Cu?

2. Viết phương trình phản ứng 0,75 mol H2SO4 tham gia phản ứng sinh

a/ 8,4 lít SO2 (đktc) b/ 16,8 lít SO2 (đktc)

c/ 25,2 lít SO2 (đktc) d/ 33,6 lít SO2 (đktc)

3. Trình bày thí nghiệm để xác định thành phần định tính định lượng nước HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN: HÓA HỌC

Câu Đáp án Điểm

Câu 1 2 đ

Đặt số proton, notron P, N

Ta có:

2MRx100

2MR+MX=74,19 (1) NR - PR = => NR = PR + (2)

PX = NX (3)

2PR + PX = 30 => PX = 30 - 2PR (4)

Mà M = P + N (5) Thế (2),(3),(4), (5)vào (1) ta có:

0,7419 R R

R R X

P N

P N P

    ó 0,7419

2 30

R R R P P P      ó

2PR+1

31 =0,7419

óPR = 11 (Na)

Thế PR vào (4) => PX = 30 – 22 = ( Oxi)

Vậy CTHH: Na2O

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ Các chất rắn chọn: Fe;FeO;Fe3O4;Fe(OH)2;FeS;FeS2;FeSO4

Các pthh :

2Fe + 6H2SO4(đặc)

0 t

  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2FeO + 4H2SO4(đặc)

0 t

  Fe2(SO4)3+SO2+ 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc)

0 t

  Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc)

0 t

  Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O 2FeS + 10H2SO4(đặc)

0 t

  Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O 2FeS2 + 14H2SO4(đặc)

0 t

  Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 2FeSO4 + 2H2SO4(đặc)

0 t

  Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O Câu

2

2.1 3 đ

- Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch A, lọc bỏ kết tủa, dung dịch lại:

NaCl, MgCl2, BaCl2 dư, CaCl2, Ca(HCO3)2

BaCl2 + MgSO4 BaSO4 + MgCl2

Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl

- Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch lại, lọc bỏ kết tủa, dung dịch

còn lại: NaCl, NaHCO3, Na2CO3 dư

MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl

BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl

CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl

2.2 3 đ

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3

- Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch cịn lại - cạn dung dịch thu NaCl tinh khiết NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O

Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ Cho hỗn hợp hòa tan vào nước dung dịch B ( chứa 0,4 mol NaCl )

Lọc lấy rắn C gồm 0,1 mol BaCO3 0,1 mol MgCO3

Na2CO3 + BaCl2  BaCO3 + 2NaCl

Na2CO3 + MgCl2  MgCO3 + 2NaCl

Điện phân dung dịch B có màng ngăn đến hết khí Cl2 dừng lại thu

dung dịch D (chứa 0,4 mol NaOH) thu lấy hỗn hợp khí Cl2 H2 vào bình kín

tạo điều kiện để phản ứng xảy hồn tồn khí HCl Cho nước vào thu dung dịch E có 0,4 mol HCl

2NaCl + 2H2O

dpddcomangngan

     2NaOH + H2 + Cl2

H2 + Cl2  2HCl

Chia dd E thành phần E1 E2 Nhiệt phân hoàn toàn rắn C

bình kín thu lấy khí ta 0,2 mol CO2 Chất rắn F lại bình gồm 0,1

mol BaO 0,1mol MgO BaCO3

0 t

  BaO + CO2 MgCO3

0 t

  MgO + CO2

Cho CO2 sục vào dd D để phản ứng xảy hoàn toàn đun cạn dd sau phản ứng

ta thu 0,2 mol Na2CO3

2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O

Hòa tan rắn F vào nước dư, lọc lấy phần không tan 0,1 mol MgO dd sau lọc bỏ MgO chứa 0,1 mol Ba(OH)2

Cho MgO tan hoàn toàn vào E1 đun cạn dd sau phản ứng ta thu 0,1 mol MgCl2

MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O

Cho dd Ba(OH)2 tác dụng với E2 đun cạn dd sau phản ứng 0,1 mol BaCl2

BaO + H2O  Ba(OH)2

a. nHCl = 0,3 x = 0,3 mol

2

( )

Ca OH

n

= 0,075 x = 0,075 mol AHCO3 + HCl ACl + CO2 + H2O

x x (mol) A2CO3 + 2HCl 2ACl + CO2 + H2O

y 2y (mol) Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O

0,075 0,15 (mol) Ta có: x + 2y = 0,15

Với < y < 0,075

Mặt khác: Ax + 61x + 2Ay +60y = 13,45

ó A ( 0,15 – 2y) + 61 ( 0,15 – 2y ) + 2Ay +60y = 13,45 ó 0,15A - 2Ay + 9,15 - 122y + 2Ay + 60y = 13,45 ó 0,15A - 4,3 = 62y

ó y =

0,15 4,3 62

A

Với y > =>

0,15 4,3 62

A

>0  A > 28,7 (1)

Với y < 0,075 =>

0,15 4,3 62

A

< 0,075  A< 59,7 (2)

Từ (1) (2) : 28,7 < A < 59,7

Vậy A Kali => CTHH: KHCO3, K2CO3

b Ta có hệ phương trình 100x + 138y = 13,45

x + 2y = 0,15

x = 0,1 ó

y = 0,025

mKHCO3 = 0,1 x 100 = 10 (g)

mK2CO3= 0,025 x 138 = 3,45 (g)

0,25 đ

0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

0,25 đ

0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ

Câu 3 3.1 2 đ

a nPb(NO3)2 =0,2 mol

- Vì khí B có mùi trứng thối tác dụng với dd Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen => B

H2S

- Gọi CTTQ muối halogenua kim loại kiềm RX

- PTHH 8RX + 5H2SO4đặc → 4R2SO4 + H2S↑ + 4X2 + 4H2O (1)

1,6 1,0 0,8 0,2 0,8 (có thể HS viết phương trình liên tiếp được)

- Khi B tác dụng với dd Pb(NO3)2

H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 (2)

0,2 0,2

- Theo (1) ta có: MH SO2 1,0

C 5,0M

0,

Þ = =

b Sản phẩm gồm có: R2SO4, X2, H2S => chất rắn T có R2SO4 X2, nung T đến

khối lượng không đổi => mR SO2 =139, 2g

Þ mX2 =342, 139, 2- =203, 2(g)

- Theo (1) nX2 =0,8(mol)

X

203,

254 M 127

0,8

Þ = Þ =

Vậy X iơt(I)

- Ta có: R SO2

139,

M 2R 96 174 R 39

0,8

= + = = Þ = Þ

R kali (K) - Vậy CTPT muối halogenua KI

c Tìm x:

- Theo (1) nRX=1,6(mol)Þ x=(39 127).1,6+ =265,6(g)

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 3.2 3 đ

a. Theo giả thuyết ta có:

35,5 35,5 35,5 1,173 35,5 x M x y M y   

ó 1,173 x M + 6,1415 xy = yM (1)

Mặt khác ta có: 8 16 1,352 16 x M x y M y   

ó 1,352x M + 2,816 xy = yM (2) Từ (1) (2) Þ M = 18,6 y

y

M 18,6 (loại) 37,2 (loại) 56 (nhận)

Vậy M sắt (Fe)

Thay M, y vào (1) ta x =

Cơng thức hóa học muối FeCl2 FeCl3

Cơng thức hóa học oxit FeO Fe2O3

b. Fe + FeCl3 → FeCl2 Fe + H2SO4 đ

0 t

  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

Câu 4

3 đ a nA =

2, 24 0,1 22,  (mol)

3 10

0,1( ) 100

CaCO

n   mol

CxHy + (

y x

)O2  xCO2 + 20

2 y

H

0,1 0,1x 0,05y (mol) - Trường hợp 1: Chỉ tạo muối CaCO3

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O

0,1 0,1 0,1 (mol) mH2O = 18,6 – 0,1 x 44 =14,2(g)

ta có hệ phương trình:

0,1x = 0,1 0,05y = 0,79 x = ó

y = 15,8 (loại)

- Trường hợp 2: Tạo muối CaCO3, Ca(HCO3)2

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O

0,1 0,1 0,1 (mol)

2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2

0,2 0,1 (mol) => mH2O = 18,6 – 0,3 x 44 = 5,4 (g)

Ta có hệ phương trình:

0,1x = 0,3

0,05y = 5,

0,3 18  x =

ó y = công thức phân tử A: C3H6

b. Cơng thức cấu tạo có A: CH2 = CH –CH3

CH2 CH2

C H2

(0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ) (0,25đ)

Gọi công thức tổng quát B CxHyOz (x, y, z Є N*)

nO2 0,3(mol); nCO2 0, 2(mol); nH O2 0,3(mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m1mO2 mCO2 mH O2 m1 4,6(gam)

=>mO B( ) 4, (0, 2.12 0,3.2) 1, 6(   gam)nO B( ) 0,1(mol)

=> x:y:z = nC: nH: nO = 0,2: 0,6: 0,1 = 2:6:1

=> Công thức thực nghiệm (C2H6O)n => 6n ≤ 2.2n + => n ≤ => n =

=> B có cơng thức phân tử: C2H6O

Do B sản phẩm phản ứng thuỷ phân nên B có CTCT: CH3CH2OH

Gọi cơng thức tổng qt D CaHbOc (a, b, c Є N*)

nO2 0,6(mol); nCO2 0,6(mol); nH O2 0,6(mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m2mO2 mCO2 mH O2 m2 18(gam)

=>mO D( ) 18 (0, 6.12 0,6.2) 9,6(   gam)nO D( ) 0, 6(mol)

=> a:b:c = nC: nH: nO = 0,6: 1,2: 0,6 = 1:2:1

=> Công thức thực nghiệm (CH2O)k

Gọi công thức tổng quát A CmHnOp (m, n, p Є N*)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

mAmHO2 mBmD mH O2 m1m2 mA 4, 18 19 3, 6(   gam) =>mH O2 0, 2(mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:

mC(A) = mC(B) + mC(D) = 0,2.12 +0,6.12 = 9,6(g) => nC = 0,8 (mol)

mH(A) = mH(B) + mH(D) - mH H O( ) = 0,6 + 1,2 - 2.0,2= 1,4(g) => nH = 1,4 (mol) mO(A) = 19 – mC(A) + mH(A) = 19 - 0,8.12 - 1,4= 8(g) => nO = 0,5 (mol)

 m:n:p = nC : nH : nO = 0,8 : 1,4 : 0,5 = : 14 :

 Do A có Cơng thức phân tử trùng với cơng thức đơn giản CTPT A: C8H14O5

 nA = 0,1 (mol); nB = 0,1 (mol)

 nH O2 0, 2(mol) => n nA: H O2 :nB 0,1: 0, : 0,1 1: :1  A có nhóm chức este, thuỷ phân cho phân tử C2H5OH

D có loại nhóm chức có công thức thực nghiệm (CH2O)k D sản phẩm

của phản ứng thuỷ phân => k= => D có cơng thức phân tử C3H6O3

Hs viết CTCT chất

(0,25đ)

Câu 5 4 đ

Gọi công thức tổng quát oxit sắt FxOy ( x, y N*)

PTHH: 4FeCO3 + O2 o

t

  2Fe2O3 + 4CO2 (1) 2FxOy +

3 )

( )

2 x y

O2

o

t

  xFe2O3 (2)

2 ( )2

8 3,94

0,05( ); 0,3 0,1 0,03( ); 0,02( )

160 197

Fe O Ba OH BaCO

n   mol n    mol n   mol

Cho CO2 vào dung dịch Ba(OH)2

PTHH: CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 (3)

Có thể: 2CO2 + Ba(OH)2   Ba(HCO3)2 (4) Trường hợp 1: Xảy phản ứng 1, 2,

Theo PT(1), (3): nFeCO3 nCO2 nBaCO3 0, 02(mol)

Theo (1): 3

0,01( )

Fe O FeCO

n  n  mol

Þ nFe O pu2 3( 2) 0,05 0,01 0,04(  mol)

(0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ)

Theo PT(2):

2 0,08

0,04 ( )

x y

Fe O Fe O

n n mol

x x x

    

Theo ra: mhỗn hợp = mFeCO3mFe Ox y 9, 28(gam) 0,08

0,02 116 (56 16 ) 9, 28 16

( )

31

x y

x x

loai y

    

Þ 

Trường hợp 2: Xảy phản ứng 1, 2, 3, Theo PT (3): nCO2 nBaCO3 0, 02(mol)

2( 4)

2

2(0,03 0,02) 0, 02( ) 0, 04( )

CO

CO

n mol

n mol

  

Þ  

Theo PT(1), (3): nFeCO3 nCO2 0,04(mol)

(0,25đ)

(0,25đ)

(02,5đ) (0,25đ)

Theo (1): 3

0,02( )

Fe O FeCO

n  n  mol

Þ nFe O2 3( 2) 0,05 0, 02 0,03(  mol)

Theo PT(2):

2 0,06

0,03 ( )

x y

Fe O Fe O

n n mol

x x x

    

Theo ra: mhỗn hợp =

9, 28( )

x y

FeCO Fe O

m m  gam

0,06

0,04 116 (56 16 ) 9, 28

3; 4

x y

x x

x y

y

    

Þ  Þ  

Vậy công thức oxit sắt Fe3O4 ( sắt từ oxit) Cho 9,28 gam hỗn hợp A vào dung dịch HCl dư

FeCO3 + 2HCl   FeCl2 + CO2 + H2O (5)

0,04 0,04

Fe3O4 + 8HCl   FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (6)

0,02 0,02 0,04

Dung dịch B gồm: FeCl2 0,06 mol; FeCl3 0,04 mol; HCl dư

Cho khí Cl2 = 0,02 (mol) vào dung dịch B

2FeCl2 + Cl2   2FeCl3 (7)

0,04 0,02 0,04 (mol)

Dung dịch D có chứa: nFeCl3 0,08(mol); nFeCl2 0,02(mol) 2FeCl3 + Cu   CuCl2 + 2FeCl2 (8)

0,08 0,04 (mol)

a) nSO

2

nH

2SO4

=0,375

0,75 =

1

Þ Cu + 2H2SO4đặc ⃗t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O

b) nSO

2

nH

2SO4

=0,75

0,75=1

Þ Na2SO3 + H2SO4 ⃗ Na2SO4 + SO2 + H2O

c) nSO

2

nH2SO4

=1,125

0,75 =

Þ S + 2H2SO4đặc ⃗t

0

3SO2 + 2H2O

d) nSO

2

nH

2SO4

= 1,5

0,75=2

Þ 2NaHSO3 + H2SO4 ⃗ Na2SO4 + 2SO2 + H2O

Chú ý: Học sinh chọn chất khác viết phương trình hóa học đúng, cho điểm tối đa tương ứng

(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ)

(1) (2) (3)

Sự phân hủy nước.

Lắp thiết bị phân hủy nước hình (1) Khi cho dòng điện chiều qua nước (đã có pha thêm dung dịch axit sunfuric để làm tăng độ dẫn điện nước), bề mặt hai điện cực (Pt) xuất bọt khí Các khí tích tụ hai đầu ống nghiệm thu A B Đốt khí A, cháy kèm theo tiếng nổ nhỏ, H2 Khí B làm cho tàn đóm đỏ bùng cháy, khí oxi Sự tổng hợp nước:

Cho nước vào đầy ống thủy tinh hình trụ Cho vào ống thể tích khí hiđro thể tích khí oxi Mực nước ống vạch số (hình (2)) Đốt tia lửa điện hỗn hợp hi đro oxi nổ Mức nước ống dâng lên Khi nhiệt độ ống nhiệt độ bên mực nước dừng lại vạch chia số (Hình (3)), khí cịn lại làm tàn đóm bùng cháy oxi

Xác định thành phần định lượng H2O

Từ kiện thí nghiệm ta có phương trình hóa học tạo thành H2O

2H2 + O2  2H2O

Do tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol nên ta có

nH2:nO2 = 2:1  mH2:mO2 = 4:32 = 1:8 Vậy phần trăm khối lượng nguyên tố

%H =

1*100%

11,1%