Bài soạn De thi HSG Hoa CVA 20082009

Email: n.dhanh@yahoo.com.vn PHÒNG GD&ĐT ĐAKPƠ TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2008-2009 . Môn : Hóa học Thời gian: 150 phút ---------------( Đề có 01 trang)---------------------- Câu 1(2,25 điểm): Từ các nguyên liệu chính: quặng pyrit sắt, muối ăn, nước (các chất xúc tác có sẵn). Viết phương trình hóa học để điều chế: Fe(OH) 3 , FeSO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 . Câu 2(2,25 điểm): Hỗn hợp A gồm Fe và kim loại R hóa trị không đổi. Tỷ lệ số mol của Fe và R trong A là 3:2. Chia A làm 3 phần bằng nhau: Phần 1: Đốt cháy hết trong O 2 thu được 66,8 gam hỗn hợp gồm Fe 3 O 4 và oxit của R. Phần 2: Hòa tan hết vào dung dịch HCl thu được 26,88 lít H 2 ( đktc). Phần 3: Tác dụng vừa đủ với 33,6 lít khí Cl 2 ( đktc). Xác định tên kim loại R và khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A. Câu 3(1,5 điểm): Nung nóng hỗn hợp A (dạng bột) gồm nhôm và một oxit sắt trong chân không, thu được 5,09 gam chất rắn B. Hòa tan B vào dung dịch NaOH dư đun nóng thu được 1,008 lít khí (đktc), phần chất rắn C còn lại cho tan hết vào dung dịch HNO 3 loãng giải phóng 0,896 lít khí (đktc) không màu hóa nâu trong không khí. a- Viết phương trình phản ứng. Tính khối lượng Al 2 O 3 có trong rắn B. b- Xác định công thức hóa học của oxit sắt. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Câu 4(1,0 điểm): Một hợp chất X tạo bởi 2 nguyên tố A và B , khối lượng phân tử 76 đvC. Biết A,B có hoá trị cao nhất trong các oxit lần lượt là n O , m O và có hoá trị trong hợp chất khí với hiđro là n H , m H thoã mãn các điều kiện : n O = n H và m O = 3m H . Hãy thiết lập công thức phân tử của X. Biết rằng trong hợp chất X nguyên tố A có hoá trị cao nhất và nguyên tố B có hoá trị thấp nhất. Câu 5(2,0 điểm): Cho m (gam) Fe tác dụng với O 2 ở nhiệt độ cao trong một thời gian thu được 4,32 gam phần rắn A. Hoà tan hoàn toàn lượng A trên trong dung dịch HNO 3 dư. Sau khi phản ứng kết thúc có 0,448 lít khí NO duy nhất bay ra ( đktc) và một dung dịch B chỉ có một muối. Giả sử rắn A gồm Fe, Fe 2 O 3 a) Hãy xác định m. b) Tính thể tích dung dịch HNO 3 2M đã phản ứng. c) Có thể sử dụng lượng axit HNO 3 2M ít hơn lượng axit ở câu b để hoà tan hết lượng rắn A ở trên hay không ? giải thích. Câu 6(1,0 điểm): Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam Fe 2 O 3 ,MgO,ZnO trong 500 ml dung dịch H 2 SO 4 0,1M (vừa đủ).Tính khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch. ------------Hết---------------- Lưu ý: Thí sinh được phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính bỏ túi. 1 Email: n.dhanh@yahoo.com.vn ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN : HÓA HỌC ------------------------- ( Đáp án gồm 03 trang ) Câu Nội dung Điểm Câu 1. (2,25 đ) 2H 2 O ¾¾® ñp 2H 2 ↑ + O 2 ↑ 4FeS 2 + 11O 2 ¾¾® 0 t C 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 ↑ 2SO 2 + O 2 0 t xt ¾¾® 2SO 3 SO 3 + H 2 O ¾¾® H 2 SO 4 Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 2NaCl + 2H 2 O ¾¾ ¾® ñp coù m.n 2NaOH + Cl 2 ↑ + H 2 ↑ Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 Fe 2 O 3 + 3H 2 ¾¾® 0 t C 3H 2 O + 2Fe Fe + H 2 SO 4 loãng → FeSO 4 + H 2 ↑ Viết chính xác mỗi phương trình hóa học được 0,25 điểm. 2,25 Câu 2 (2,25đ) Đặt số mol của kim loại R ở mỗi phần là a mol ⇒ số mol Fe ở mỗi phần là 1,5a (mol) Phần 1: 4R + xO 2 → 2R 2 O x a 0,5a (mol) 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 1,5a 0,5a (mol) ⇒ ta có: 0,5a(2R+16x + 232) = 66,8 (1) Phần 2: 2R + 2xHCl → 2RCl x + xH 2 a 0,5ax (mol) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 1,5a → 1,5a (mol) ⇒ ta có: 0,5ax + 1,5a = 26,88 1,2 22,4 = (2) Phần 3: 2R + xCl 2 → 2RCl x 1a 0,5ax (mol) 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3 1,5a 2,25a (mol) ⇒ ta có: 0,5ax + 2,25a = 33,6 1,5 22,4 = (3) Giải các pt (2) và (3) được : x = 3 ; a = 0,4 Thay x = 3 ; a = 0,04 vào (1) được : R = 27 Vậy kim loại là nhôm ( Al) Khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp m Al = 3. 0,4 . 27 = 32,4 gam m Fe = 3. 1,5. 56 = 100,8 gam 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 Email: n.dhanh@yahoo.com.vn Câu 3 (1,5đ) Các phương trình hóa học: 2yAl + 3Fe x O y 0 t → 3xFe + y Al 2 O 3 (1) Vì rắn B tan được trong NaOH tạo ra chất khí nên B có : Al dư, Fe, Al 2 O 3 Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O (2) 2Al + 2H 2 O + 2NaOH → 2NaAlO 2 + 3H 2 ↑ (3) 0,03 1,008 22,4 (mol) Rắn C chỉ có Fe: Fe + 4 HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 O + NO ↑ (4) 0,04 0,896 22,4 (mol) Al O 2 3 m ( trong A) = 5,09 – (0,03 × 27) – (0,04 × 56) = 2,04 gam Số mol Al 2 O 3 : 2,04 0,02 mol 102 = Theo PTHH (1) ta có : 3x 0,04 x 0,04 2 y 0,02 y 0,06 3 = ⇒ = = CTPT của oxit : Fe 2 O 3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 4 (1,0đ) * Đối với nguyên tố A: O H O H n n n n 8 =    + =   ⇒ O H n n 4= = * Đối với nguyên tố B: O H O H m 3m m m 8 =    + =   ⇒ O H m 6 m 2 =    =   Vì A có hóa trị cao nhất, B có hóa trị thấp nhất nên CTTQ của X là AB 2 Theo đề ta có : A B M 2M 76+ = Chỉ có M A = 12 và M B = 32 là thỏa mãn Vậy công thức phân tử của hợp chất X là : CS 2 . 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 5 (2,0đ) Phương trình hóa học : 4Fe + 3O 2 0 t C → 2Fe 2 O 3 (1) Rắn A gồm: Fe ( dư) và Fe 2 O 3 Fe + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 O + NO ↑ (2) Fe 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O (3) Theo pư (2) ta có : Fe NO 0,448 n ( n 0,02mol 22,4 trong A) = = = Fe O 2 3 4,32 (0,02 56) n 0,02 mol 160 − × = = Vì lượng nguyên tố Fe không đổi nên khối lượng Fe ban đầu là: m = 0,02 + (0,02× 2) = 3,36 gam b) Theo các ptpư (2) và (3) ta có: HNO Fe Fe O 3 2 3 n 4n 6n 4 0,02 6 0,02 0,2 mol= + = × + × = 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 3 Email: n.dhanh@yahoo.com.vn → HNO 3 0,2 V 0,1 2 dd lít= = c) Chỉ cần dùng lượng HNO 3 đủ hòa tan Fe 2 O 3 thì lượng Fe trong A vẫn tan hết: Fe 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O 0,02→ 0,12 0,04 (mol) Fe + 2Fe(NO 3 ) 3 → 3Fe(NO 3 ) 2 0,02 ←0,04 (mol) Vậy nếu dùng 0,16 mol HNO 3 thì hỗn hợp A vẫn tan hết nhưng chỉ tạo ra một muối duy nhất là Fe(NO 3 ) 2 . 0,5 Câu 6 (1,0đ) Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (1) MgO + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 O (2) ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O (3) H SO H O 2 4 2 n n 0,5 0,1 0,05mol= = × = Theo định luật BTKL ta có : = oxit H SO H O muoái khan 2 4 2 m + m m m + ⇒ muoái khan m = 2,81 + (0,05 × 98) – (0,05×18) = 6,81 gam. 0,5 0, 5 Lưu ý: Học sinh có thể giải bằng nhiều cách khác nhau nhưng nếu lập luận đúng, kết quả chính xác thì vẫn được điểm tối đa 4 . Email: n.dhanh@yahoo.com.vn PHÒNG GD&ĐT ĐAKPƠ TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2008-2009 . Môn : Hóa học Thời gian: 150. với hiđro là n H , m H thoã mãn các điều kiện : n O = n H và m O = 3m H . Hãy thi t lập công thức phân tử của X. Biết rằng trong hợp chất X nguyên tố A có