Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 17 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 17 (Có đáp án)

1. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỀ SỐ: 17 MÔN: HÓA HỌC - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Câu 1. (2.0 điểm): Cho m gam hỗn hợp Fe và CuO vào dung dịch HCl, kết thúc phản ứng được dung dịch A có chứa chất rắn B. Cho chất rắn B vào trong 200 ml dung dịch H2SO4 loãng 0,2M thu được dung dịch C không màu và còn lại chất rắn D không tan trong dung dịch HCl có khối lượng 1,28 gam , cho dung dịch NaOH đã đun sôi để nguội tới dư vào dung dịch A vừa thu được thấy tạo ra kết tủa F nung kết tủa F trong bình chứa khí N2 thì thu được rắn K có khối lượng 9,72 gam . Cho dung dịch C tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được k ết tủa M nung kết tủa M trong không khí thu được rắn N có khối lượng 5,46 gam . a.Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra. b. Tìm khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp đầu. (Cho Fe = 56, Cu = 64, O = 16; H = 1) Câu 2. (1.5 điểm ): Khử 15.2g hỗn hợp FeO và Fe2O3 bằng hidro ở nhiệt độ cao, thu được sắt kim loại. Để hòa tan hết lượng sắt kim loại này cần dùng 100ml dung dịch H2SO4 2M, sau phản ứng thu được dung dịch A và khí B. a. Xác định phần trăm khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu và tính thể tích khí B. b. Nếu cô cạn cẩn thận dung dịch A sẽ thu được bao nhiêu gam tinh thể FeSO4. 7H2O. Câu 3. (1.5 điểm): Cho m gam kim loại Fe tan hết trong V ml dung dịch HNO3 0,5 M, sau phản ứng thu được 0,672 lít khí NO duy nhất (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 7,82 gam muối khan. Tìm m và tính V. Câu 4. (2.0 điểm): Hòa tan 16,16 gam hỗn hợp gồm sắt và một oxit sắt bằng dung dịch HCl dư, thu được 0,896 lít khí (đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sau đó nung nóng trong không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được kết tủa B. Nung B ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi thu được 17,6 gam chất rắn. a. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các chất trong hỗn hợp đầu. b. Xác định công thức của oxit sắt. Câu 5. (3.0 điểm ): Hỗn hợp A gồm ba chất M2CO3, MHCO3, MCl (M là kim loại kiềm). Hòa tan hoàn toàn 30,15 gam A trong V ml dung dịch HCl 10,52% (có khối lượng riêng D = 1,05 g/ml) dư, thu được dung dịch B và 5,6 lít khí CO2 (ở đktc). Chia B thành 2 phần bằng nhau: 89
2. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Cho phần một phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KOH 1M, thu được m gam muối khan. Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được 50,225 gam kết tủa. a. Xác định tên kim loại M. b. Tính thành phần phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A. c. Tính giá trị của V và m. Hết HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 17 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: HÓA HỌC- LỚP 9 . Câu Đáp án Điểm Câu 1: (2 điểm) Cho m gam hỗn hợp Fe và CuO vào dung dịch HCl, kết thúc phản ứng được dung dịch A có chứa chất rắn B . Cho chất rắn B vào trong200 ml dung dịch H2SO4 loãng 0,2M thu được dung dịch C không màu và còn lại chất rắn D không tan trong dung dịch HCl có khối lượng 1,28 gam , cho dung dịch NaOH đã đun sôi để nguội tới dư vào dung dịch A vừa thu được thấy tạo ra kết tủa F nung kết tủa F trong bình chứa khí N2 thì thu được rắn K có khối lượng 9,72 gam . Cho dung dịch C tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được k ết tủa M nung kết tủa M trong không khí thu được rắn N có khối lượng 5,46 gam . a.Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra. b. Tìm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu. (Cho Fe = 56, Cu = 64, O = 16; H = 1) Viết các phương trình phản ứng xảy ra: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) x x CuO +2HCl CuCl2 + H2O (2 ) 0,02 0,02 Vì chất rắn B tác dụng với H2SO4loãng cho dung dịch không màu và chất rắn D không tan trong axit nên CuO tan hết trong HCl ở trên và có phản 0.5 ứng: Fe + CuCl2 Cu + FeCl2 (3) ( CuCl2 phản ứng hết) 0,02  0,02< 0.02 0,02 Chất rắn B+ H2SO4: nH2SO4 = 0,2 . 0,1 = 0,02 mol Fe dư + H2SO4 FeSO4 + H2 (4) y y y ( chất rắn D không tan trong HCl là Cu nCu = 1,28/ 64 = 0,02 mol) Dung dịch C có FeSO4 có thể có H2SO4 dư + Ba(OH)2 dư FeSO4 + Ba(OH)2 Fe(OH)2 + BaSO4(5) y y y y 0.5 Axit dư 0,02 – y mol H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O (6) 0,02 – y 0,02 – y 90
3. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Câu Đáp án Điểm Kết tủa M là : Fe(OH)2 + BaSO4 nung trong không khí BaSO4 BaSO4 (7)( không bị nhiệt phân ) 0,02 – y 0,02 – y 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 2H2O (8) y y /2 Ta có rắn N là BaSO4 0,02 – y + y mol và Fe2O3 y /2 : tổng khối lượng là 233 . ( 0,02 ) + (y/2). 160 = 5,46 => y = 0,01 NaOH đun sôi để nguội không có O2 , NaOH + dd A chỉ có FeCl2 số mol là x + 0,02 mol 0.5 FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (9) x + 0,02 x + 0,02 Kết tủa F là Fe(OH)2 nung trong khí N2 khí trơ Fe(OH)2 FeO + H2O (10) x + 0,02 x + 0,02 Chất rắn K là FeO có khối lượng (x + 0,02 ) . 72 = 9,72 gam  x = 0,115 mol  Vậy số mol sắt ban đầu là: ( phản ứng 1,3,4 ) x + y+ 0,02 = 0,115 + 0,02 +0,01 = 0,145 mol 0.5 Khối lượng các chất trong hỗn hợp ban đầu là:  mCuO = 0,02 . 80 = 1,6 gam  mFe = 0,145. 56 = 8,12 gam Câu 2. (1.5 điểm ): Khử 15.2g hỗn hợp FeO và Fe2O3 bằng hidro ở nhiệt độ cao, thu được sắt kim loại. Để hòa tan hết lượng sắt kim loại này cần dùng 100ml dung dịch H2SO4 2M, sau phản ứng thu được dung dịch A và khí B. c. Xác định phần trăm khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu và tính thể tích khí B. d. Nếu cô cạn cẩn thận dung dịch A sẽ thu được bao nhiêu gam tinh thể FeSO4. 7H2O. a. Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe2O3 và FeO Ta có khối lượng của hỗn hợp: 160x + 72y = 15,2g (1) Phương trình hóa học. t 0 Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O x 3x 2x t 0 0.5 FeO + H2  Fe + H2O y y y Số mol của H SO : n 2 . 0,1 = 0,2mol 2 4 H2 SO 4 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (*) (2x + y) (2x + y) (2x + y) mol 91
4. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Câu Đáp án Điểm Theo PTHH n n 2 n n H2 SO 4 Fe Fe2 O 3 FeO n 2 x y 0,2 mol (2) H2 SO 4 Từ (1) và (2) x = 0,05 mol, y = 0,1 mol m = 0.05 . 160 = 8g; mFeO = 0,1 . 72 = 7,2g. Fe2 O 3 0.5 8 % m = .100% 52,6% Fe2 O 3 15.2 %mFeO = 100% - 52,6% = 47,4%. Theo pư (*): n = n = 2x + y =2. 0,05 + 0.1 = 0,2 mol H 2 Fe V = 0,2.22,4 = 4,48 lít. H 2 b. n = n = 2x + y = 0.2 mol FeSO47. H 2 O FeSO4 m = 0,2 . 278 = 55,6g. 0.5 FeSO47. H 2 O Câu 3. (1.5 điểm): Cho m gam kim loại Fe tan hết trong V ml dung dịch HNO3 0,5 M, sau phản ứng thu được 0,672 lít khí NO duy nhất (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 7,82 gam muối khan. Tìm m và tính V. nNO = 6,72/22,4 = 0,03 mol. - Nếu Fe tác dụng hết HNO3 chỉ tạo ra muối Fe(NO3)3 theo ptpư : Fe+ 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O n = nNO = 0,03 mol m = 0,03.242 = 7,26g 7,82g Fe() NO3 3 Fe() NO3 3 0.5 không t/m điều kiện đề bài (loại). - Nếu chỉ tạo ra muối Fe(NO3)2 theo ptpư : Fe+ 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,03 0,03 0,03 mol Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 0,03 0,045 mol m = 0,045.180 = 8,1 g 7,82g loại Fe() NO3 3 - Vậy : Fe pư với HNO3 tạo ra 2 muối theo các ptpư : Fe+ 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) 0.5 0,03 0,12 0,03 0,03 mol Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 (2) x 2x 3x mol Từ (1) và (2) ta có: (0,03 – 2x).242 + 3x.180 = 7,82 x = 0,01 mol. Vậy tổng số mol Fe pư ở (1) và (2) là: 0,01 + 0,03 = 0,04 mol m = 0,04.56 = 2,24g. 0.5 V = 0,12/0,5 = 0,24 lít = 240ml. HNO3 Câu 4. (2.0 điểm): Hòa tan 16,16 gam hỗn hợp gồm sắt và một oxit sắt bằng dung dịch HCl dư, thu được 0,896 lít khí (đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sau đó nung nóng trong không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được kết tủa B. Nung B ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi thu được 17,6 gam 92
5. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Câu Đáp án Điểm chất rắn. a)Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của các chất trong hỗn hợp đầu. b) Xác định công thức của oxit sắt. a) Fe + HCl FeCl2 + H2 (1) 0,04 mol 0,04 mol Fe O + 2yHCl x FeCl + y H O (2) x y 2y/x 2 1.0 %mFe = 13,86% (0,75 đ) %mFexOy = 100 – 13,86 = 86,14 (%) b) nFe2O3 = 17,6/160 =0,11 2 Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 0,04 mol 0,02 mol 2Fe O Fe(OH) x Fe O x y 3 2 3 1.0 (0,18/x) mol 0,09 mol Từ (1) và (2) ta có: 0,04.56 + (0,18/x) (56x +16y) = 16,16 => x/y = 3/4 => CTPT oxit FexOy là Fe3O4 Câu 5. (3.0 điểm ): Hỗn hợp A gồm ba chất M2CO3, MHCO3, MCl (M là kim loại kiềm). Hòa tan hoàn toàn 30,15 gam A trong V ml dung dịch HCl 10,52% (có khối lượng riêng D = 1,05 g/ml) dư, thu được dung dịch B và 5,6 lít khí CO2 (ở đktc). Chia B thành 2 phần bằng nhau: Cho phần một phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KOH 1M, thu được m gam muối khan. Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được 50,225 gam kết tủa. a. Xác định tên kim loại M. b. Tính thành phần phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A. c. Tính giá trị của V và m. a. xác định tên kim loại: M2CO3 + 2HCl 2MCl + CO2 + H2O (1) MHCO3 + HCl MCl + CO2 + H2O (2) Dung dịch B: MCl, HCl dư ½ dung dịch B + KOH (3) HCl + KOH KCl + H2O (3) ½ dung dịch B + AgNO3 HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 (4) MCl + AgNO3 AgCl + MNO3 (5) n =5,6/22,4 = 0,25 mol CO2 1.0 nAgCl = 50,225/143,5 = 0,35 mol nKOH = 0,1.1 = 0,1 mol Gọi x,y,z lần lượt là số mol của M2CO3, MHCO3, MCl trong hỗn hợp A (với x,y,z >0) Phương trình theo khối lượng của hỗn hợp A. 93
6. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Câu Đáp án Điểm (2M +60)x + (M+61)y +(M+ 35,5)z = 30,15 (a) Theo (3) : nHCl dư = nKOH = 0,1 mol Theo (4) và (5): nAgCl = nHCl dư + nMCl = 0,35 mol nMCl phản ứng = 0,35 – 0,1 =0,25 mol Từ (1) và (2): nMCl = 2nM2CO3 + nMHCO3 = 2x + y (b) Phương trình theo tổng số mol MCl trong dung dịch B: 2x+ y + z = 0,25 .2 = 0,5 mol (c) Từ (1) và (2) :nCO2 = nM2CO3 + nMHCO3 = x+ y => x+ y = 0,25 (d) Từ (c) và (d): y = 0,25 –x; z = 0,25 – x Thay y,z vào (a): (2M+ 60)x + (M+61) (0,25 – x) + (M + 35,5) (0,25 – x) =30,15 0,5M – 36,5x = 6,025 => x = (0,5m – 6,025)/36,5 Vì : 0 0 12,05 mNaCl = 0,25.58,5 = 14,625 g nKCl = nKOH =0,1 mol => mKCl = 0,1 .74,5 =7,45 g => m = 14,625 + 7,45 = 22,075 g 1.0 Tính V: Theo (1),(2),(3): nHCl =2nNa2CO3 + nNaHCO3 + 2nKOH = 2x + y+ 0,2 = 2.0,15 + 0,1 + 0,2 = 0,6 mol V= (n.M.100)/(C5.D) = (0,6.36,5.100)/(10,52.1,05)= 198,26ml Hết 94