Đề kiểm tra học sinh giỏi Tháng 1 môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2020-2021 - Trường THCS Nguyễn Khuyến (Có đáp án)

Nội dung text: Đề kiểm tra học sinh giỏi Tháng 1 môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2020-2021 - Trường THCS Nguyễn Khuyến (Có đáp án)

1. TRƯỜNG THCS ĐỀ KIỂM TRA HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THÁNG 1 NGUYỄN KHUYẾN NĂM HỌC 2020- 2021 (Đề có 02 trang) Môn: HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1 (3,0 điểm) 1) Cho BaO vào dung dịch H2SO4 loãng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa M và dung dịch N. Cho Al dư vào dung dịch N thu được khí P và dung dịch Q. Lấy dung dịch Q cho tác dụng với dung dịch Na2CO3 thu được kết tủa T. Xác định M, N, P, Q, T và viết phương trình hoá học. 2) Hình vẽ minh họa sau đây dùng để điều chế và thu khí SO2 trong phòng thí nghiệm. a. Nêu tên các dụng cụ thí nghiệm trong hình vẽ. b. Viết 2 phương trình phản ứng minh họa tương ứng với các hóa chất A, B. c. Nêu vai trò của bông tẩm dung dịch D, viết phương trình minh họa. d. Làm thế nào để biết bình đã đầy khí SO2. e. Cho 2 hóa chất là dung dịch H 2SO4 đặc và CaO rắn. Hóa chất nào được dùng và không được dùng để làm khô khí SO2. Giải thích? f. Bộ dụng cụ ở trên còn được dùng để điều chế khí hiđroclorua. Viết phương trình phản ứng minh họa. Câu 2 (3,5 điểm) 1) Không dùng thêm thuốc thử trình bày cách nhận biết các dung dịch không màu: Ba(HCO3)2, K2CO3, K2SO4, KHSO3, KHSO4 chứa trong các bình bị mất nhãn. 2) Nêu hiện tượng và viết PTHH giải thích cho các hiện tượng trong các thí nghiệm sau: a. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na 2CO3 cho tới dư, và ngược lại nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 vào dung dịch HCl cho tới dư b. Nhỏ từ từ, khuấy đều 20ml dung dịch AlCl 3 0,5M vào ống nghiệm đựng 20ml dung dịch NaOH 2M c. Cho Na vào dung dịch AgNO3. d. Cho hỗn hợp chất rắn trộn đều gồm Ba(OH) 2 và NH4HCO3 vào ống nghiệm đựng nước. Câu 3 (2,5 điểm) 1) Dẫn hỗn hợp khí gồm CO 2, SO2, C2H4 qua dung dịch A (dư) thì thu được 1 chất khí duy nhất B thoát ra. B là khí gì? Viết phương trình phản ứng? 2) Cho 3,42 gam Al2(SO4)3 phản ứng với 50 ml dung dịch NaOH thu được 0,78 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH. Câu 4 (3,0 điểm) 1) Hỗn hợp X gồm CO 2 và hiđrocacbon A (C nH2n+2). Trộn 6,72 lít hỗn hợp khí X với lượng oxi dư rồi đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp. Cho sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng P2O5 và bình 2 đựng lượng dư dung dịch Ba(OH) 2. Sau khi các chất được hấp thụ hết thấy khối lượng bình 1 tăng 7,2 gam và trong bình 2 có 98,5 gam kết tủa. Tìm công Trang 1
2. thức phân tử của A và tính thành phần phần trăm về thể tích và về khối lượng các chất trong hỗn hợp X. Các thể tích đo ở đktc. 2) Giải thích vì sao: a. Đồ dùng bằng nhôm không dùng đựng dung dịch kiềm mạnh. b. Thạch nhũ ở động Hương Tích (Chùa Hương) tạo thành với những hình dạng phong phú đa dạng Câu 5 (3,5 điểm) 1) Cho 12 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hoá trị II không đổi) vào dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc). Mặt khác khi cho 12 gam hỗn hợp A ở trên tác dụng hết với khí Cl 2 ở nhiệt độ cao thì thấy lượng Cl 2 phản ứng tối đa là 5,6 lít (đktc). Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định kim loại M. 2) Hòa tan m gam một oxit sắt Fe xOy vào trong dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư thì thu được khí SO2 duy nhất. Mặt khác, nếu khử hoàn toàn m gam oxit sắt trên bằng khí H 2, hòa tan lượng sắt sinh ra trong dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) thu được lượng SO 2 gấp 9 lần lượng SO2 ở thí nghiệm trên. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Xác định công thức hóa học của oxit sắt. Câu 6 (2,5 điểm) Hỗn hợp A gồm 3 kim loại: K, Al, Fe được chia thành 3 phần bằng nhau: Phần 1 cho tác dụng với nước dư thu được 4,48 lít khí. Phần 2 tác dụng với dung dịch KOH dư thu được 7,84 lít khí. Phần 3 hoà tan hoàn toàn trong 0,5 lít dung dịch H2SO4 1,2M thu được 10,08 lít khí và dung dịch B. a. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A (Cho các khí đều đo ở đktc). b. Cho dung dịch B tác dụng với 240 gam dung dịch NaOH 20%. Lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính giá trị m? (giả sử các muối tạo kết tủa đồng thời với NaOH). Câu 7 (2,0 điểm) Hỗn hợp khí B chứa C2H2 và CH4. a. Đốt cháy hoàn toàn 17,92 lít hỗn hợp B cần 42,56 lít khí oxi. Xác định % thể tích mỗi khí có trong B. b. Đốt cháy hoàn toàn 17,92 lít hỗn hợp B, cho tất cả sản phẩm hấp thụ vào dung dịch C chứa 74 gam Ca(OH)2 .Khối lượng dung dịch C tăng hay giảm bao nhiêu gam? Các thể tích khớ đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn (Cho H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; Ca = 40; Cu = 64; Br = 80; Ba = 137) Hết . Trang 2
3. HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC Câu Nội dung Điểm 1.1 a) Khi cho BaO vào dung dịch H2SO4 có phản ứng (1,5đ) BaO + H2SO4 BaSO4 + H2O (1) Nếu BaOdư + H2O Ba(OH)2 (2) 0,25 Kết tủa M là BaSO4, còn dung dịch N có thể xảy ra hai trường hợp *) Dung dịch N: Nếu H2SO4 dư (không có phản ứng (2) Khi cho Al vào có phản ứng 0,25 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 Khí P là H2 và dung dịch Q là Al2(SO4)3. Cho dung dịch Na2CO3 vào có phản ứng 0,25 3 Na2CO3 + 3H2O + Al2(SO4)3 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2 0,25 Kết tủa T là Al(OH)3↓ *) Nếu BaO dư (có phản ứng (2)) thì dung dịch N là Ba(OH)2, khi cho Al vào có phản ứng 0,25 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 Khí P là H2, dung dịch Q là Ba(AlO2)2. Cho dung dịch Na2CO3 vào có phảnứng 0,25 Na2CO3 + Ba(AlO2)2 BaCO3 + 2NaAlO2 Kết tủa T là BaCO3 1.2 a. Dụng cụ: Giá sắt, kẹp, đèn cồn, lưới amiang, bình cầu, buret bầu (phễu chiết 0,25 (1,5đ) quả lê), nút cao su, ống dẫn khí, bình thủy tinh tam giác. b. Hóa chất: muối sunfit (Na2SO3), axit (dd H2SO4) hoặc Cu, H2SO4 đặc Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O 0,25 Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) CuSO4 + SO2 + 2H2O c.Vai trò của bông tẩm dung dịch kiềm (NaOH hoặc Ca(OH) 2) là phản ứng với SO2 khi nó đầy đến miệng tránh khí tràn ra ngoài làm ô nhiễm môi trường. 0,25 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O 0,25 Hoặc: SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O d.Dùng giấy quỳ tím ẩm đặt gần miệng bình, khi giấy quỳ tím đổi màu thì dừng thu khí. e.Dùng H2SO4 đặc để làm khô SO2 vì axit đặc có tính háo nước và không phản 0,25 ứng với SO2. Không dùng được CaO vì mặc dù CaO hút nước mạnh nhưng có phản ứng với SO2. 0,25 f. NaCl (rắn) + H2SO4 (đặc, nóng) NaHSO4 + HCl Hoặc: 2NaCl (rắn) + H2SO4 (đặc, nóng) Na2SO4 + 2HCl 2.1 - Đun nóng các mẫu thử: (1,5đ) + Có khí bay ra và có kết tủa trắng là: Ba(HCO3)2 0,25 Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O + Có khí mùi sốc thoát ra và không có kết tủa: KHSO3 0,25 2KHSO3 K2CO3 + SO2 + H2O - Cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào các mẫu thử còn lại : + Có khí bay ra và có kết tủa trắng là: KHSO4 Ba(HCO3)2 + 2KHSO4 BaSO4 + K2SO4 + 2CO2 + 2H2O 0,25 + Có kết tủa trắng là: K2CO3 và K2SO4 Trang 3
4. Ba(HCO3)2 + K2CO3 BaCO3 + KHCO3 Ba(HCO3)2 + K2SO4 BaSO4 + KHCO3 0,25 - Cho dung dịch KHSO4 vào hai mẫu thử K2CO3 và K2SO4 : nếu có khí thoát ra là: K2CO3 KHSO4 + K2CO3 K2SO4 + CO2 + H2O 0,25 - Còn lại là K2SO4 0,25 2.2 a. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 cho tới dư: (2,0đ) - Hiện tượng: Lúc đầu không có bọt khí thoát ra, sau đó mới có bọt khí thoát ra: 0,25 HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2↑ Nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3vào dung dịch HCl cho tới dư: 0,25 -Hiện tượng: có bọt khí thoát ra: HCl + Na2CO3 → NaCl + H2O + CO2↑ b. Nhỏ từ từ, khuấy đều 20ml dung dịch AlCl3 0,5M vào ống nghiệm đựng 20ml dung dịch NaOH 2M 0,25 - Hiện tượng: Tạo ra dung dịch trong suốt AlCl3 + 4NaOH → NaCl + NaAlO2 + 2H2O 0,01 0,04 0,25 c. Cho Na vào dung dịch AgNO3. - Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra và xuất hiện kết tủa đen. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ 0,25 2NaOH + 2AgNO3 → 2NaNO3 + H2O + Ag2O↓ 0,25 d. Cho hỗn hợp chất rắn trộn đều gồm Ba(OH) 2 và NH4HCO3 vào ống nghiệm đựng nước. 0,25 - Hiện tượng: Có khí mùi khai thoát ra và xuất hiện kết tủa trắng. - PTHH: Ba(OH)2 + NH4HCO3 → BaCO3 + NH3 + 2H2O 0,25 3.1 -Khí B là : CO2 hoặc C2H4 (1,0đ) -Dung dịch A là: Nước brom hoặc dung dịch bazơ tan Ví dụ; - A là nước brom: 0,5 C2H4 + Br2 C2H4Br2 SO2+ Br2+ H2O 2HBr + H2SO4 Vậy B là CO2. - A là dung dịch bazơ tan SO2 + Ba(OH)2 BaSO3 + H2O 0,5 CO2 + Ba(OH)2 CaSO3 + H2O Vậy B là C2H4 3.2 .nAl2(SO4)3 = 0,01 mol (1,5đ) nAl(OH)3 = 0,01 mol *Trường hợp 1: Al2(SO4)3 dư 0,25 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 0,25 mol 0,005 0,03 0,01 0,25  CM NaOH = 0,03:0,05 = 0,6M *Trường hợp 2: Al2(SO4)3 thiếu Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 0,25 mol 0,01 0,06 0,02 0,25 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 0,25 Trang 4
5. mol 0,01 0,01 0,01  CM NaOH = 0,07: 0,05 = 1,4M 4.1 Số mol X: 0,3 mol; số mol H2O: 0,4 mol; số mol BaCO3: 0,5 mol (1,5đ) Đặt mol CO2 và CnH2n+2 lần lượt là a, b mol CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 nCO2 + (n+1)H2O 0,25 Mol b nb b(n+1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O 0,25 Mol (a+nb) 0,5 Ta có hệ pt: a+ b=0,3 a+nb = 0,5 0,25 b+nb=0,4 a= 0,2; b=0,1; n=3 0,25 Vậy công thức phân tử của A là C3H8 0,25 %VA= 33,33%; %VCO2=66,67% %mA =33,33%; %mCO2=66,67% 0,25 4.2 a. - Không thể dùng đồ nhôm đựng dung dịch kiềm mạnh, chẳng hạn nước vôi (1,5đ) trong là do: + Trước hết lớp Al2O3 bị phá huỷ vì Al2O3 là một hợp chất lưỡng tính Al2O3 + Ca(OH)2 Ca(AlO2)2 + H2O + Sau khi lớp Al2O3 bị hoà tan, Al phản ứng với nước mạnh 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 + Sự phá huỷ Al xảy ra liên tục bởi vì Al(OH) 3sinh ra đến đâu lập tức bị hoà tan ngay bởi Ca(OH)2, do Al(OH)3 là hợp chất lưỡng tính 0,75 2Al(OH)3 + Ca(OH)2 Ca(AlO2)2 + 4H2O Phản ứng chỉ dừng lại khi nào hết nhôm hoặc hết nước vôi trong b. Đó chính là kết quả lâu dài của sự chuyển hóa lẫn nhau giữa hai muối Ca(HCO3)2 và CaCO3. Ở các vùng núi đá vôi, thành phần chủ yếu là CaCO3. Khi trời mưa trong không khí có CO2 tạo thành môi trường axit nên làm tan được đá vôi. Những giọt mưa rơi xuống sẽ bào mòn đá theo phương trình: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 0,75 Khi nước có chứa Ca(HCO3)2 chảy qua khe đá vào trong hang động , dần dần Ca(HCO3)2 lại chuyển thành CaCO3 rắn, không tan. Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2  + H2O Như vậy lớp CaCO3 dần dần lưu lại ngày càng nhiều, dày tạo nên thạch nhũ với những hình thù 5.1 Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và M. (2,0đ) => 56x + My = 12 (*) 0,25 + Xét phản ứng giữa hỗn hợp A với Cl2 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 0,25 x 1,5x M + Cl2 → MCl2 0,25 y y Ta có phương trình: 1,5x + y = 0,25 ( ) + Xét phản ứng giữa hỗn hợp A với dung dịch HCl Trường hợp 1: kim loại M có phản ứng với HCl Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 0,25 x x Trang 5
6. M + 2HCl → MCl2 + H2 0,25 y y Ta có phương trình: x + y = 0,1 ( ) Từ ( ) và ( ) tính được x = 0,3 và y = -0,2 (vô lý) Trường hợp 2: kim loại M không phản ứng với HCl Chỉ có: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 0,25 x x Ta có: x = 0,1 ( ) 0,25 Từ ( ) và ( ) có: x = 0,1 và y = 0,1. Thay giá trị này của x và y vào (*) ta được R = 64. Vậy R là Cu. 0,25 5.2 gọi số mol FexOy là a (mol) t0 (1,5đ) 2FexOy + (6x -2y )H2SO4 ( đặc)  xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2  + (6x -2y 0,25 )H2O a 3x 2y a (mol) 0,25 2 t0 FexOy + yH2  xFe + yH2O 0,25 a (mol) ax (mol) t0 2Fe + 6H2SO4 ( đặc)  Fe2(SO4)3 + 3SO2  + 6H2O 0,25 ax (mol) 1,5 ax ( mol) Theo đề bài ta có : 1,5ax x 18 3 0,25 2 9 a(3x 2y) y 24 4 0,25 CTPT của oxit sắt là : Fe3O4 6 a) Gọi x, y, z lần lượt là số mol K, Al, Fe trong một phần (2,5đ) Phần 2: K + H2O → KOH + 1/2H2 (1) x x x/2 0,25 Al + KOH + H2O → KAlO2 + 3/2H2 (2) y 3y/2 0,25 Số mol H2 = x/2 + 3y/2 = 7,84/22,4 = 0,35 mol Phần 1: Số mol H2 (1) = x/2 Số mol H2 (2) = 3/2mol KOH (1) = 3x/2 0,25 Tổng mol H2 = x/2 + 3x/2 = 0,2 → x = 0,1 mol → y = 0,2 mol Phần 3: Số mol H2SO4 = 0,6 mol 2K + H2SO4 → K2SO4 + H2 x x/2 0,25 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 y y/2 3y/2 0,25 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 z z z Số mol H = x/2 + 3y/2 + z = 10,08/22,4 = 0,45 mol 2 0,25 → z = 0,1 mol Khối lượng của 1 phần = 0,1.39 + 0,2.27 + 0,1.56 = 14,9 gam → %mK = 26,17%; %mAl = 36,24%; %mFe = 37,59% b) Số mol H2SO4 pư = mol H2 = 0,45 mol Trang 6
7. → mol H2SO4 dư = 0,6 – 0,45 = 0,15 mol Số mol NaOH = 1,2 mol Ptpư: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O 0,25 0,15 0,3 FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4 0,1 0,2 0,1 0,25 Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 0,1 0,6 0,2 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 0,25 0,1 0,1 Số mol Al(OH)3 dư = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol toC 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O 0,1 0,05 0,25 toC 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O 0,1 0,05 Khối lượng chất rắn = 160.0,05 + 102.0,05 = 13,1 gam 7 17,92 42,56 Số mol khí B: 0,8 ; Số mol khí ôxy: 1,9 (2,0đ) 22,4 22,4 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O (1) 0,25 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O (2) Gọi x, y lần lượt là số mol C2H2, CH4. Có: 0,25 x y 0,8 5 Giải hệ được x = 0,6; y = 0,2 x 2y 1,9 2 Tính % thể tích các khí %VC2H2= 75%; %V CH4=25% 0,25 Theo các phản ứng : 1;2: 0,25 Tổng mol CO2 = 0,6 x 2 + 0,2 x 1 = 1,4 mol Tổng mol H2O = 0,6 x 1 + 0,2 x 2 = 1,0 mol 74 Số mol Ca(OH)2 = 1 74 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3  + H2O (3) 0,25 2CO2 +Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2 (4) Vì: số mol số mol Ca(OH)2 < số mol CO2 < 2 x mol Ca(OH)2. Do đó tạo thành 2 muối. Gọi a, b lần lượt là số mol CaCO3 và Ca(HCO3)2 Ta có : 0,25 a b 1 a 2b 1,4 Giải hệ được a = 0,6 ; b = 0,4 - Khối lượng H2O và CO2 hấp thụ vào dd: 1,0. 18 + 1,4. 44 = 79,6 (g) 0,25 - Khối lượng kết tủa CaCO3 tách ra khỏi dung dịch: 0,6. 100 = 60 - Dung dich C tăng 79,6 - 60 = 19,6 (g) 0,25 Trang 7