Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 23 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 23 (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: 23 MÔN: HÓA HỌC - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI Câu I: (5 điểm) 0 Nồng độ dung dịch KAl(SO4)2 bão hoà ở 20 C là 5,66%. 0 a. Tính độ tan của KAl(SO4)2 ở 20 C. 0 b. Lấy 900 gam dung dịch bão hoà KAl(SO4)2 ở 20 C đem đun nóng để làm bay hơi hết 300 gam nước, phần còn lại được làm lạnh đến 200C. Hỏi có bao nhiêu gam tinh thể phèn KAl(SO4)2.12H2O kết tinh? Câu II : ( 3 điểm) 1.(1 đ) : Một loại phân bón phức hợp NPK có ghi trên nhãn : 20.10.10. Thông tin trên cho ta biết điều gì ? 2. (2 đ): Bằng sơ đồ, hãy tách từng chất ra khỏi hỗn hợp các chất rắn gồm: Cu, ZnSO4, CuO. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra. Câu III: (4 điểm) Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20% thu được dung dịch D. Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch D là 15,757%. a. Xác định nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch D b. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp X. Câu IV: (4 điểm) 1. (1,5 đ). Cho 3,8 g hỗn hợp P gồm các kim loại : Mg, Al, Zn, Cu tác dụng hoàn toàn với oxi dư thu được hỗn hợp chất rắn Q có khối lượng là 5,24 gam. Tính thể tích dung dịch HCl 1M cần dùng (tối thiểu) để hoà tan hoàn toàn Q. 2. (2,5 đ). Dẫn khí H2 dư đi qua 25,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 , MgO, CuO (nung nóng ) cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thu được 20,8 gam chất rắn. Mặt khác 0,15 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225 ml dung dịch HCl 2,0 M. a. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra. b. Tính % số mol các chất trong hỗn hợp X. Câu V: (4 điểm) Một hỗn hợp gồm Zn và Fe có khối lượng là 37,2 gam. Hoà tan hỗn hợp này trong 2 lít dung dịch H2SO4 0,5M a) Chứng tỏ rằng hỗn hợp này tan hết ? 118
2. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) b) Nếu dùng một lượng hỗn hợp Zn và Fe gấp đôi trường hợp trước, lượng H2SO4 vẫn như cũ thì hỗn hợp mới này có tan hết hay không? c) Trong trường hợp (a) hãy tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp biết rằng lượng H2 sinh ra trong phản ứng vừa đủ tác dụng với 48 gam CuO? Hết HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 23 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: HÓA HỌC- LỚP 9 Câu 1: (5 điểm) a) Dung dịch 5,66% là 100 gam dung dịch có 5,66 gam chất tan và 94,34 0,5 đ gam H2O 100.5,66 g 0,5 đ 100g H2O 94,34 = 6g 0 Độ tan của KAl(SO4)2 ở 20 C là 6g. 900.5,66 0,25đ b) Khối lượng KAl(SO4)2 = 50,94g 100 Trong 900g dd có 50,94g KAl(SO4)2 và 849,06 g H2O Khi làm bay hơi hết 300 g nước thì khối lượng nước còn lại = 849,06 – 300 = 0,25đ 549,06(g) 0,25đ Gọi m KAl(SO ) .12 H O kết tinh là x g 4 2 2 0,25đ 258x 258x m KAl(SO4)2 (kết tinh) = = g 258 126 474 0,25đ 258x m KAl(SO4)2 còn lại trong dung dịch =50,94 - g 474 0,25đ 216x m H2O(kết tinh) = g 474 0,25đ 216x m H2O còn lại trong dd =( 549,06- )g 474 0 Ở 20 C: 100g H2O hoà tan 6g KAl(SO4)2 0,5đ 216x 258x ( 549,06 - )g H2O → (50,94 - )g 474 474 0,25đ 258x 216x 100. (50,94 - ) = 6.( 549,06 - ) 474 474 0,5đ 5094 - 258x . 100 = 3294,36 - 216x . 6 474 474 0,25đ 1799,64 = 25800x - 1296x 474 853029,3 = 24504 x 0,25đ X = 34,8 (g) 0,25đ 119
3. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Có 34,8 gam tinh thể phèn KAl(SO4)2.12 H2O kết tinh 0,25đ Câu II : ( 3 điểm) 1.(1đ). - Tỉ lệ : 20.10.10 cho ta biết tỉ lệ khối lượng các thành phần của N. P2O5. K2O trong mẫu phân được đóng gói 0,25đ - Ta tính được hàm lượng các nguyên tố : N, P, K. 0,25đ + Hàm lượng của nguyên tố N là : 20 % 31.2 0,25đ + tỷ lệ P trong P2O5 là : 0,44 142 Hàm lượng của nguyên tố P trong phân bón trên = 0,44 .10% =4,4 % 39.2 0,25đ + Tỉ lệ K trong K2O là : 0,83 94 Hàm lượng của nguyên tố K trong phân bón trên = 0,83 .10% = 8,3 % 2.( 2đ) Sơ đồ : cô cạn Cu ZnSO4 ( tan) ZnSO4 +H O CuO 2 Cu + HCldư Cu ( không tan) 1đ + NaOH dư ZnSO4 CuO CuCl2 Cu(OH)2  to CuO ( không tan) HCl dư Các PT: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl 1đ HCl + NaOH → NaCl + H2O to Cu(OH)2  CuO + H2O Câu III: (4 điểm) a) n Fe = x , mFe = 56x , n Mg = y , m Mg = 24 y 0,25đ Fe + 2 HCl → Fe Cl2 + H2 x 2x x x / mol 0,25đ Mg + 2 HCl → Mg Cl2 + H2 y 2y y y / mol m KL = 56 x + 24 y 0,25đ m dd HCl = (2x + 2y) . 36,5 . 100 = 365 . (x +y) 20 0,25đ m H = (x + y) . 2 2 0,25đ m dd sau phản ứng = 56 x + 24 y + 365 (x + y) – (x + y) . 2 = 419 x + 387 y 0,25đ m FeCl2 = 127 x 120
4. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) 127x .100 C% FeCl2 = = 15,757 419x 387 y 0,25đ Giải phương trình được x = y m MgCl2 = 95 y 0,5đ 95 y .100 95 y .100 C% MgCl2 = = = 11,787 0, 25đ 419x 387 y 806y 0,5đ b) m Fe = 56 x , m Mg = 24 x (x = y) 1đ % Fe = 56x .100 = 70 56x 24 y Câu IV : ( 4 điểm) 1. (1,5đ). Gọi a, b, c, d lần lượt là số mol Mg, Al, Zn, Cu to 2Mg + O2  2MgO (1) a 0,5a a to 4Al + 3O2  2Al2O3 (2) 0,5đ b 0,75b 0,5b to 2Zn + O2  2ZnO (3) c 0,5c c to 2Cu + O2  2CuO (4) d 0,5d d Q gồm: (MgO, Al2O3, ZnO, CuO) MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O (5) a 2a Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O (6) O,5b 3b 0,5đ ZnO + 2HCl  ZnCl2 + H2O (7) c 2c CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O (8) d 2d Theo ( 5, 6, 7, 8) nHCl = 2a + 3b + 2c + 2d Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1, 2, 3, 4) m P+ m O2 = mQ 0,25đ => mO2 = mQ - mP = 5,24 - 3,18 = 1,44 g => nO2 = 1,44 : 32 = 0,045 mol Theo (1,2,3,4) : nO2 = 0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d = 0,045 mol Ta thấy: nHCl= 4.(0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d) = 4nO2 = 4 . 0,045 = 0,18 mol n 0,18 => VHCl cần tìm = 0,18 ( l) = 180( ml) CM 1 0,25đ Có thể giải cách khác : Sau khi tìm ra số mol O2 là 0,045. Nhận xét: Trong các cặp chất phản ứng : 1,5; 2,6; 3,7; 4,8 thấy số mol axit luôn gấp 4 lần số mol O2. 121
5. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Do đó: tìm ra số mol HCl = 4.0,045 = 0,18. Tìm ra thể tích dd là 180 ml to 2.( 2,5đ) H2 + CuO  Cu + H2O to 4H2 + Fe3O4  3Fe + 4H2O to H2 + MgO  không pư 1đ 2HCl + MgO  MgCl2 + H2O 8HCl + Fe3O4  FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 2HCl + CuO  CuCl2 + H2O * Đặt n MgO = x ( mol) , n Fe3O4 = y ( mol) , nCuO = z (mol) trong 25,6 0,25đ gam X Ta có 40x + 232y + 80z = 25,6 ( I ) 0,25đ Và 40x + 168y + 64z = 20,8 ( II) 0,25đ * Đặt n MgO = kx ( mol) , n Fe3O4 = ky ( mol) , nCuO = kz (mol) trong 0,15 mol X Ta có : k ( x + y + z ) = 0,15 ( III) 0,25đ Và 2kx + 8ky + 2kz = 0,45 (IV) Giải hệ (I),(II), (III), (IV) ta được x = 0,15 mol, y = 0,05 mol, z = 0,1 mol 0,25đ 0,15 1,0 % nMgO = 100 50% , % nCuO= 100 33,33% 3,0 3,0 0,25đ % nFe3O4 = 100 - 50 - 33,33 = 16,67 % Câu V : ( 4 điểm) Gọi n Zn = x , m Zn = 65x 0,25đ n Fe = y , m Fe = 56y Ta có: 65x + 56y = 37,2 (I) n H2SO4 = 2.0,5 = 1 mol 0,25đ Giả sử hỗn hợp tan hết ta sẽ có phương trình phản ứng: 0,25đ Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (1) x x x 0,25đ Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (2) y y y a) * 65x + 56y = 37,2 0,5đ 56x + 56y 65x + 56y 0,5đ 65x + 65y > 37,5 65(x+y) > 37,5 x + y > 37, 2 = 0,57 65 0,5đ Theo (1), (2) n H2SO4 = x + y = 1 mol Mà n2 kim loại 0.57 < x + y < 0,66 122
6. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Nên kim loại tan hết, axit dư b) Nếu dùng hỗn hợp Zn và Fe gấp đôi thì cũng lý luận như trên 0,25đ Ta có: 1,14 < x + y < 1,32 Mà n H2SO4 = 1 mol 0,25đ Do đó axit phản ứng hết, kim loại dư (không tan hết) to c) H2 + CuO  Cu + H2O 0,25đ (x+y) (x+y) nCuO = x + y = 48 = 0,6 (II) 80 0,25đ Từ (I) và (II) ta có: 65x + 56y = 37,2 0,25đ x + y = 0,6 x = 0,4, y= 0,2 mZn = 0,4 . 65 = 26 (g) 0,25đ mFe = 0,2 . 56 = 11,2 (g) Hết 123