Bài giảng De_HSG_Tam_Duong

UBND HUYỆN TAM DƯƠNG PHÒNG GD & ĐT KỲ THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG I Năm học: 2010 – 2011 Môn thi : HOÁ HỌC (Thời gian: 150 phút – không kể thời gian giao đề) Câu I : Có hai nguyên tố X và Y tạo ra hợp chất XY 2 , biết tổng số các hạt p, n, e có trong XY 2 là 140 hạt. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt và số hạt e trong Y nhiều hơn trong X là 5 hạt. Tìm hai nguyên tố X, Y, viết công thức phân tử và công thức cấu tạo hợp chất của chúng. Câu II : Có bốn lọ không nhãn chứa các dung dịch Na 2 CO 3 , MgSO 4, BaCl 2 , HCl. Không có hóa chất nào khác, nêu phương pháp nhận biết mỗi dung dịch. Câu III : 1) Có một mẫu muối ăn lẫn MgCl 2 , MgSO 4 , Na 2 SO 4 , Ca(HCO 3 ) 2 , NaHCO 3 . Làm thế nào để thu được muối ăn tinh khiết. 2) Viết các phương trình phản ứng điều chế Fe(OH) 3 từ quặng pirit sắt, muối ăn, nước và không khí. Câu IV : Cho các dung dịch muối A, B, C, D chứa các gốc axit khác nhau. Làm thí nghiệm với các hợp chất trên người ta thu được kết quả sau : - Đốt cháy B, C cho ngọn lửa vàng. - Cho A tác dụng với B thu được dung dịch X và kết tủa trắng E không tan trong nước và axit mạnh, giải phóng khí F không màu có tỉ khối so với H 2 bằng 22. - Cho B tác dụng với C thu được dung dịch X không màu và khí G không màu, mùi hắc nặng hơn không khí và làm nhạt màu nước Brom. - Cho D tác dụng với B thu được kết tủa trắng E. Mặt khác D tác dụng với dung dịch AgNO 3 tạo kết tủa trắng. Tìm A, B, C, D, E, F, G. Viết các phương trình phản ứng. Câu V : Phân hủy a (mol) MgCO 3 , lượng CO 2 thu được cho hấp thụ hoàn toàn vào 2 lít dung dịch Ca(OH) 2 thu được b (mol) kết tủa. Nồng độ mol/l của dung dịch Ca(OH) 2 như thế nào? Xác định theo a, b. Câu VI : Có một lượng oxit sắt chia làm hai phần bằng nhau : Phần 1 : Hòa tan bằng dung dịch HCl cần 150 ml dung dịch HCl 3M. Phần 2 : Đun nóng ,sau đó cho khí CO dư đi qua, phản ứng xong thu được 8,4 gam sắt. Tìm công thức oxit sắt. Câu VII : A là dung dịch H 2 SO 4 x (mol/l); B là dung dịch KOH y (mol/l). Nếu trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dung dịch B thu được 0,5 lít dung dịch C. Để trung hòa 100 ml dung dịch C cần 40 ml dung dịch H 2 SO 4 1M. Nếu trộn 0,3 lít dung dịch A với 0,2 lít dung dịch B thu được 0,5 lít dung dịch D. Để phản ứng hết 0,5 lít dung dịch D cần vừa đủ 10,2 gam Al 2 O 3 . a) Xác định x, y. b) Cho 2,9 gam FeCO 3 vào 125 ml dung dịch A, lắc kỹ thu được dung dịch E và một khí duy nhất. Tính thể tích dung dịch B cần trung hòa hết 1 2 dung dịch E. ( Biết : Fe = 56; H =1; O =16; Cl = 35,5; C = 12; S = 32; Al = 27; K =39 ) …… Hết…… (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) 1 ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI HUYỆN Môn : Hóa học lớp 9 Năm học : 2010 - 2011 ĐÁP ÁN (Đáp án có 4 trang) Câu Đáp án Điểm Câu I (1đ) Tổng số p, e trong XY 2 bằng : 140 44 92 2 + = Gọi số hạt p, số hạt e trong X, Y lần lượt là : p x , e x , p y , e y. Ta có : p x + e x + 2(p y +e y ) = 92 → 2p x + 2 × 2p y = 92 (1) Vì e y = e x + 5 → p y = p x + 5 nên thay vào (1) ta có : 2p x + 2 × 2(p x + 5) = 92 → p x = 12 → p y = 17. Vậy X là Mg; Y là Cl. Công thức hợp chất giữa X và Y : MgCl 2 . Công thức cấu tạo : Cl – Mg – Cl. 1đ Câu II (1,25đ) Giả sử cho từng chất tác dụng với mẫu thử của các chất còn lại ta có bảng sau : Na 2 CO 3 MgSO 4 BaCl 2 HCl Na 2 CO 3 - ↓ ↓ ↑ MgSO 4 ↓ - ↓ BaCl 2 ↓ ↓ - HCl ↑ - - Nếu chất nào sau 3 lần thử có 2 lần có kết tủa và một lần có khí bay ra → chất đó là Na 2 CO 3 . - Nếu chất nào sau 3 lần thử chỉ có 1 lần có khí bay ra → chất đó là HCl. - Nếu chất nào sau 3 lần thử có 2 lần có kết tủa → chất đó là MgSO 4 hoặc BaCl 2 . - Cho Na 2 CO 3 cho tác dụng với 2 mẫu thử của 2 chất còn lại, lọc bỏ kết tủa, thu 2 dung dịch : MgSO 4 + Na 2 CO 3 → MgCO 3 ↓ + Na 2 SO 4 BaCl 2 + Na 2 CO 3 → BaCO 3 ↓ + 2NaCl - Lấy 1 trong 2 dung dịch thu được cho tác dụng lần lượt với 2 mẫu thử của 2 chất còn lại, nếu sau 2 lần thử có 1 lần tạo kết tủa thì chất chưa biết là BaCl 2 → dung dịch thu được ở thí nghiệm trên là Na 2 SO 4 → chất còn lại là MgSO 4 : BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2NaCl MgSO 4 + Na 2 SO 4 → không phản ứng. - Nếu sau 2 lần thử đều không có hiện tượng gì thì dung dịch thu được ở trên là NaCl. Vậy dung dịch ban đầu là BaCl 2 và chất còn lại là MgSO 4 . 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu III (2đ) 1)Hòa tan mẫu muối vào nước sau đó cho vào dung dịch BaCl 2 dư, lọc bỏ kết tủa, loại các muối sunfat : MgSO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + MgCl 2 Na 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ +2NaCl - Dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư và đun nóng để 0,25đ 1 loại bỏ các muối axit : Ca(HCO 3 ) 2 + 2HCl → CaCl 2 + 2CO 2 ↑ b + 2H 2 O NaHCO 3 + HCl → NaCl + CO 2 ↑b + H 2 O Dung dịch thu được chứa các tạp chất : BaCl 2 , CaCl 2 , MgCl 2 , HCl cho tác dụng với Na 2 CO 3 dư. Lọc bỏ kết tủa loại các tạp chất trên. 2HCl + Na 2 CO 3 → 2NaCl + CO 2 ↑ b + H 2 O BaCl 2 + Na 2 CO 3 → BaCO 3 ↓ + 2NaCl CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + 2NaCl MgCl 2 + Na 2 CO 3 → MgCO 3 ↓ + 2NaCl - Dung dịch thu được cho tác dụng với HCl dư, loại Na 2 CO 3 : 2HCl + Na 2 CO 3 → 2NaCl + CO 2 ↑b + H 2 O - Cô cạn dung dịch đuổi HCl và nước ta thu được NaCl tinh khiết. 2) Điều chế Fe(OH) 3 : 4FeS 2 + 11O 2 o t → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 ↑ b 2NaCl + 2H 2 O dpnc mn → 2NaOH + H 2 ↑ b + Cl 2 ↑ b H 2 + Cl 2 o t → 2HCl Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O FeCl 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,75đ Câu IV (1đ) A B C D E F G Ba(HCO 3 ) 2 NaHSO 4 Na 2 SO 3 BaCl 2 BaSO 4 CO 2 SO 2 PTHH : Ba(HCO 3 ) 2 + 2NaHSO 4 → BaSO 4 ↓ + Na 2 SO 4 + 2H 2 O Na 2 SO 3 + 2NaHSO 4 → 2Na 2 SO 4 + SO 2 ↑ b + H 2 O BaCl 2 + 2NaHSO 4 → BaSO 4 ↓ + Na 2 SO 4 + 2HCl BaCl 2 + 2AgNO 3 → Ba(NO 3 ) 2 + 2AgCl ↓ 0,25đ 0,75đ CâuV (1,25đ) Xét trường hợp khi phân hủy hoàn toàn a (mol) MgCO 3 : MgCO 3 o t → MgO + CO 2 ↑b a a Hấp thụ a (mol) CO 2 vào dung dịch Ca(OH) 2 có phản ứng : CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O (1) b b 2CO 2 + Ca(OH) 2 → Ca(HCO 3 ) 2 (2) a – b 2 a b− a) Nếu a = b → •g Ca(OH) 2 đủ → ( ) 2 2 Ca OH M b C = (mol/l) •g Ca(OH) 2 dư → ( ) 2 2 Ca OH M b C > (mol/l) b) Nếu a > b → dung dịch tạo hỗn hợp 2 muối. - Theo (1) : ( ) 2 ( ) Ca OH n b mol= - Theo (2) : 2 ( ) ( ) 2 Ca OH a b n mol − = => 2 ( ) ( ) 2 2 Ca OH a b a b n b mol − + = + = => ( ) 2 ( / ) 4 Ca OH M a b C mol l + = 0,5đ 0,25đ 0,25đ 2 Trường hợp khi phân hủy không hoàn toàn a (mol) MgCO 3 : Giả sử hiệu xuất phản ứng là h số (mol) CO 2 thu được ở phản ứng phân hủy là ah xét tương tự như trên 0,25 Câu VI (1đ) Phần 1 : 0,15 3 0,45( ) HCl n mol= × = Gọi oxit sắt là Fe x O y có số mol là a (mol). Ta có : Fe x O y + 2yHCl → x 2 y x FeCl + yH 2 O a 2ay => 2ay = 0,45 => ay = 0,225 (1) Phần 2 : Đun với CO có phản ứng Fe x O y + yCO o t → xFe + yCO 2 ↑b a ax => ax = 8,4 0,15 56 = (2) Từ (1) và (2) => ax 0,15 2 0,225 3 x ay y = = = => Công thức oxit sắt : Fe 2 O 3 . 0,5đ 0,5đ Câu VII (2,5đ) a) Thí nghiệm 1 : 0,2 (lít) dung dịch A => 2 4 0,2 ( ) H SO n x mol= 0,3 (lít) dung dịch B => 0,3 ( ) KOH n y mol= Trung hòa 0,5 (lít) dung dịch C cần : 2 4 0,04 1 5 0,2( ) H SO n mol= × × = PTPƯ : H 2 SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + H 2 O (1) Theo phản ứng (1) : KOH n (dư) = 2 2 4 2 0,2 0,4( ) H SO n mol= × = KOH n (phản ứng với 0,2 lít dung dịch A) = 2 2 4 2 0,2 0,4 ( ) H SO n x x mol= × = => KOH n (trong 0,3 lít dung dịch B) = 0,4x + 0,4 = 0,3y  4x – 3y = - 4 (2) Thí nghiệm 2 : 0,3 (lít) dung dịch A => 2 4 0,3 ( ) H SO n x mol= 0,2 (lít) dung dịch B => 0,2 ( ) KOH n y mol= 2 3 10,2 0,1( ) 102 Al O n mol= = Vì Al 2 O 3 vừa phản ứng với KOH, vừa phản ứng với H 2 SO 4 . Do đó sau khi trộn 2 dung dịch không xác định được chất nào dư, do vậy xét 2 trường hợp : Trường hợp 1 : H 2 SO 4 dư Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 0,1 0,3 Theo (1) : 2 4 H SO n = 1 1 0,2 0,1 ( ) 2 2 KOH n y y mol= × = => 2 4 0,1 0,3 0,3 H SO n y x= + =  3x – y = 3 (3) Từ (2) và (3) : 3 3 4 3 4 x y x y − =   − = −  => 2,6 4,8 x y =   =  Trường hợp 2 : KOH dư Al 2 O 3 + 2KOH → 2KAlO 2 + H 2 O 0,1 0,2 Theo (1) : KOH n (phản ứng) = 2 4 2 2 0,3 0,6 ( ) H SO n x x mol= × = => KOH n = 0,6x + 0,2 = 0,2y => 3x – y = - 1 (4) Từ (2) và (4) : 3 1 4 3 4 x y x y − = −   − = −  => 0,2 1,6 x y =   =  0,75đ 0,5đ 0,5đ 3 b) 3 2,9 0,025( ) 116 FeCO n mol= = Phản ứng : FeCO 3 + H 2 SO 4 → FeSO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O 125 ml dung dịch A => 2 4 0,125 2,6 0,325( ) H SO n mol= × = Hoặc : 2 4 0,125 0,2 0,025( ) H SO n mol= × = Theo phản ứng, hòa tan hết FeCO 3 cần 0,025 (mol) H 2 SO 4 . Theo bài ra, dung dịch E dư H 2 SO 4 => 2 4 0,025( ) H SO n mol> . Vậy dung dịch A có nồng độ 2,6M. => 1 2 dung dịch E có số mol 2 4 H SO n (dư) = 0,325 0,025 0,15( ) 2 mol − = => KOH n (cần) = 2 2 4 H SO n = 2 × 0,15 = 0,3 (mol) => Thể tích dung dịch B cần bằng : 0,3 0,0625( ) 62,5( ) 4,8 lit ml= = 0,75đ 4 . UBND HUYỆN TAM DƯƠNG PHÒNG GD & ĐT KỲ THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG I Năm học:. mol= × = Theo phản ứng, hòa tan hết FeCO 3 cần 0,025 (mol) H 2 SO 4 . Theo bài ra, dung dịch E dư H 2 SO 4 => 2 4 0,025( ) H SO n mol> . Vậy dung