chÊt dïng lµm thuèc thö ®Ó nhËn biÕt c¸c chÊt r¾n ®ùng trong mçi lä.[r]
(1)- §Ị thi Chän Häc sinh giỏi lớp 9 Môn: Hoá Học
Thời gian: 150 phót
(§Ị thi cã 01 trang, gåm 04 câu) Câu I (9,75 điểm)
1 Khi cho bột nhơm tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thu đợc dung dịch X1 khí X2 Thêm vào
X1 tinh thể NH4Cl tiếp tục đun nóng thấy tạo thành kết tủa X3 có khí X4 Xác định
X1 , X2 , X3 , X4 Viết phơng trình hoá học biểu diễn phản ứng xảy
2. Xỏc định chất A, B, C, D, E, F, H hồn thành sơ đồ biến hóa sau: + NaOH C + E
A ⃗t0 B +NaOH +HCl H Biết H thành phần đá phấn; B khí
+ NaOH D +F dùng nạp cho bình chữa cháy(dập tắt lửa)
3 a. Bằng phơng pháp hóa học hÃy tách SO2 khỏi hỗn hợp gåm c¸c khÝ SO2 , SO3 , O2
b. Bằng phơng pháp hóa học hÃy tách riêng kim loại khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Cu
4. Có chất rắn: BaCl2 , Na2SO4 , CaCO3 , Na2CO3 , CaSO4.2H2O đựng lọ riêng biệt Hãy tự chọn
chất dùng làm thuốc thử để nhận biết chất rắn đựng lọ Câu II.(4,5 điểm)
Cã hai dung dÞch; H2SO4 (dung dịch A), NaOH (dung dịch B)
Trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dung dịch B đợc 0,5 lít dung dịch C
Lấy 20 ml dung dịch C, thêm q tím vào, thấy có màu xanh Sau thêm từ từ dung dịch HCl 0,05M tới quì tím đổi thành màu tím thấy hết 40 ml dung dịch axit
Trộn 0,3 lít dung dịch A với 0,2 lít dung dịch B đợc 0,5 lít dung dịch D
Lấy 20 ml dung dịch D, thêm q tím vào thấy có màu đỏ Sau thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1M tới q tím đổi thành màu tím thấy hết 80 ml dung dịch NaOH
1. Tính nồng độ mol/l dung dịch A B
2 Trộn VB lít dung dịch NaOH vào VA lít dung dịch H2SO4 ta thu đợc dung dịch E Lấy V ml
dung dịch E cho tác dụng với 100 ml dung dịch BaCl2 0,15 M đợc kết tủa F Mặt khác lấy V ml dung dịch
E cho tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 1M đợc kết tủa G Nung F G nhiệt độ cao đến khối lợng
khơng đổi thu đợc 3,262gam chất rắn Tính t l VB:VA
Câu III (2,5 điểm)
Cho 27,4 g Ba vào 400 g dung dịch CuSO4 3,2 % thu đợc khí A, kết tủa B dung dịch C
1, TÝnh thÓ tÝch khÝ A (®ktc)
2, Nung kết tủa B nhiệt độ cao đến khối lợng khơng đổi thu đợc gam chất rắn?
3, Tính nồng độ phần trăm chất tan dung dịch C
Câu IV (3,25điểm)
Cho m(g) CuO vo 160ml dung dịch axít HCl 1M thu đợc dung dịch A (thể tích khơng đổi) Ngời ta cho vào dd A đinh sắt có d, sau phản ứng xong lấy đinh sắt làm khô cân thấy khối lợng khơng đổi
1 Giải thích thấy khối lợng khơng đổi
2.Tính giá trị m(g) nồng độ CM chất A
HÕt
(Cho: H = 1, C = 12, O = 16, Mg = 24, Al = 27, S = 32, Cl = 35,5, Cu = 64, Fe = 56, Ba = 137)
L
u ý : HS đợc sử dụng máy tính thơng thờng, khơng đợc sử dụng tài liệu có liên quan (kể bảng tuần hồn ngun tố hố học có nhiều chức có cơng thức tính tốn) Giám thị coi thi khơng giải thích thêm
Họ tên thí sinh: .Số báo danh thí sinh:
Đáp án hớng dẫn chấm đề thi chn HSG lp 9
Môn thi: Hoá Học
Thời gian làm bài: 150 phút
Đáp án Thang
điểm
Câu 1: 9,75
1 1,5
Các phơng trình hóa học:
(2)NaOH + NH4Cl NaCl + NH3+ H2O
NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 +NH3 + NaCl
-=> Dung dịch X1 chứa NaOH d NaAlO2
- KhÝ A2 lµ H2
- KÕt tđa A3 lµ Al(OH)3
- KhÝ A4 lµ NH3
0,5
0,5
2. 2,0
C¸c phơng trình hóa học: MgCO3 t0 MgO + CO2
CO2 + NaOH NaHCO3
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O
Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl
=> B lµ CO2 , A lµ mi cacbonnat dƠ bị nhiệt phân nh MgCO3 , BaCO3 , C
NaHCO3 , D lµ Na2CO3 , E lµ Ca(OH)2 , F lµ mi tan cđa canxi nh CaCl2, Ca(NO3)2 ,
H lµ CaCO3
1,0 0,5 0,5
3. 6,25
a. 0,75
Cho hỗn hợp qua dd NaOH d, lại O2:
SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O
SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O
dung dịch thu đợc tác dụng với H2SO4 loãng:
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2
0,5 0,25
b. 4,0
Hoà tan hỗn hợp dd NaOH d, Al tan theo ph¶n øng:
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
- Lọc tách đợc Fe, Mg, Cu không tan Thổi CO2 d vào nớc lọc:
NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
- Lọc tách kết tủa Al(OH)3, nung đến khối lợng không đổi thu đợc Al2O3, điện phân
nóng chảy thu đợc Al: 2Al(OH)3
0 t Al
2O3 + 3H2O
2Al2O3
dpnc
4Al + 3O2
- Hoà tan hỗn hợp kim loại dd HCl d, tách đợc Cu không tan dung dịch hai muối:
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
- Cho dd NaOH d vào dung dịch muối: MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
- Lọc kết tủa nung nhiệt độ cao: Mg(OH)2 MgO + H2O
4Fe(OH)2 + O2
0 t
2Fe2O3 + 4H2O . - Thổi CO d vào hỗn hợp oxit nung nhiệt độ cao:
Fe2O3 + 3CO
0 t
2Fe + 3CO
2
MgO + CO không phản ứng
- Ho tan hn hợp (để nguội) sau nung vào H2SO4 đặc nguội d, MgO tan cịn Fe
khơng tan đợc tách ra:
MgO + H2SO4 (đặc nguội) MgSO4 + H2O
- Tiến hành phản ứng với dung dịch lại thu đợc Mg: MgSO4 +2NaOH d Mg(OH)2 + Na2SO4
Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O
MgCl2
dpnc
Mg + Cl
2
0,25 0,25
0,5
0,5 0,5 0,5
0,75
0,75
(3)- Hoà tan chất níc d, ph©n biƯt hai nhãm chÊt:
- Nhóm gồm chất khơng tan: CaCO3, CaSO4.2H2O Dùng dd HCl nhận đợc
chÊt nhãm (ViÕt PTHH) - Nhãm gåm c¸c chÊt tan lµ BaCl2 , Na2SO4 , Na2CO3
- Dùng dd HCl nhận đợc Na2CO3
- Dùng Na2CO3 tìm; nhận đợc BaCl2 Cịn lại Na2SO4
Na2CO3 +2HCl 2NaCl + CO2 + H2O
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
0,5 0,5 0,5
C©u II. 4,5
1 1,5
PTHH:
+ LÇn thÝ nghiƯm 1: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (1)
V× qu× tÝm hãa xanh, chøng tá NaOH d Thªm HCl:
HCl + NaOH NaCl + H2O (2)
+ lần thí nghiệm 2: phản ứng (1) xảy ra, sau q hóa đỏ chứng tỏ H2SO4 d Thêm
NaOH: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (3)
+ Đặt x, y lần lợt nồng độ mol/l dung dịch A dd B: Từ (1),(2),(3) ta có: 0,3y - 2.0,2x =
0,05.40 500
1000 20 = 0,05 (I)
0,3x -
0, 2
y =
0,1.80 500
1000.2 20 = 0,1 (II)
Giải hệ (I,II) ta đợc: x = 0,7 mol/l , y = 1,1 mol/l
0,5 0,25
0,75
2 3,0
Vì dung dịch E tạo kết tđa víi AlCl3 , chøng tá NaOH cßn d
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (4)
2Al(OH)3
0 t Al
2O3 + 3H2O (5)
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (6)
Ta cã n(BaCl2) = 0,1.0,15 = 0,015 mol
n(BaSO4) =
3, 262
233 = 0,014mol < 0,015
=> n(H2SO4) = n(Na2SO4) = n(BaSO4) = 0,014mol VËy VA =
0, 014
0, = 0,02 lÝt
n(Al2O3) =
3, 262
102 =0,032 mol vµ n(AlCl3) = 0,1.1 = 0,1 mol
+ XÐt trêng hợp xảy ra:
- Trờng hợp 1: Sau ph¶n øng víi H2SO4 , NaOH d nhng thiÕu so víi AlCl3 (ë p (4):
n(NaOH) p trung hoµ axit = 2.0,014 = 0,028 mol
n(NaOH p (4) = 3n(Al(OH)3) = 6n(Al2O3) = 6.0,032 = 0,192 mol
tæng sè mol NaOH b»ng 0,028 + 0,192 = 0,22 mol Thể tích dung dịch NaOH 1,1 mol/l
0, 22
1,1 = 0,2 lÝt TØ lÖ V
B:VA = 0,2:0,02 =10
- Trờng hợp 2: Sau (4) NaOH d hoà tan mét phÇn Al(OH)3:
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (7)
Tæng sè mol NaOH p (3,4,7) lµ: 0,028 + 3.0,1 + 0,1 - 2.0,032 = 0,364 mol Thể tích dung dịch NaOH 1,1 mol/l
0,364
1,1 ≃ 0,33 lÝt
=> TØ lÖ VB:VA = 0,33:0,02 = 16,5
0,75
0,75
0,75
0,75
C©u III 2,5
Các phơng trình ghi đầy đủ trạng thái chất cho điểm tối đa PTHH :
(4)Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 + Cu(OH)2 (2)
t0
BaSO4 → BaSO4
t0
Cu(OH)2 → CuO + H2O (3)
nBa = 27,4
137 = 0,2 mol
nCuSO4 = 400 3,2
100 160 = 0,08 mol
Tõ (1) ta cã:
V(H2) = VA = 0,2 x22,4 = 4,48 lÝt
Tõ (2) (3) chất rắn gồm BaSO4 CuO Ba(OH)2 d nªn:
nBaSO4 = nCu(OH)2 = nCuO = 0,08 mol
m chÊt r¾n = 0,08.233 + 0,08 80 = 25,04 (g)
Trong dung dÞch C chØ cßn Ba(OH)2
mdd = 400 + 27,4 - 0,2 - 0,08 233 - 0,08 98 = 400,52 (g)
C% Ba(OH)2 =
(0,2−0,08) 171
400,52 100 % 5,12 %
0,75
0,25
0,5
0,5
0,5
Câu IV. 3,25
1 Giải thích:
Khi cho Fe vào dung dịch A sau phản ứng lấy đinh sắt làm khô cân thấy khối lợng khơng đổi vì:
Khèi lỵng Cu sinh bám vào Fe khối lợng cđa Fe tham gia ph¶n øng
Nhận thấy (MFe < MCu), HCl dung dịch A phải d để tiếp tục phản ứng với Fe, để
cho mFe ph¶n øng b»ng mCu sinh
2 Gäi a lµ sè mol cđa CuO
nHCl = 0,16 = 0,16 mol
Theo bµi ta có phơng trình hoá học:
CuO + 2HCl CuCl
2 + H2O (1)
a 2a a
CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu (2)
a a a a
Fe + 2HCl FeCl
2 + H2 (3) 16−2a
2 0.16- 2a
0,16−2a
2
Tõ (2); (3) ta cã:
64.a = 56a + (0,08 - a).56
=> a = 0,07 Víi a = 0,07 mol
mCuO = 0,07 80 = 5,6 (g) Theo (2) vµ (3)
nFeCl ❑2 = (0,07 + 0,01) =
0,08mol Nồng độ mol/ l chất (A) là:
C MFeCl2 =
0,08
0,08 = 1M
0,75 0.25 0.25 0.25 0.25
0.5 0,25 0.25 0.5
Chó ý chÊm thi:
- Trong phơng trình hóa học viết sai công thức hóa học không cho điểm,
nếu không viết điều kiện phản ứng hoặc không cân phơng trình không ghi trạng thái
cỏc cht phản ứng cả ba cho 1/2 số điểm phơng trình đó.
(5)