Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 8 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 8 (Có đáp án)

1. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ ĐỀ SỐ: 08 MÔN: HÓA HỌC - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Hóa 9 – TP. Thanh Hóa, ngày 03/12/2013-Năm học 2013 - 2014 ĐỀ BÀI Bài 1 (5,5 điểm ) 1. Chỉ có bình khí cacbonic và dung dịch KOH, cốc chia độ và bếp đun. Hãy trình bày hai phương pháp điều chế kali cacbonat tinh khiết. 2. Nung nóng đồng kim loại trong không khí sau một thời gian được chất rắn A. Hòa tan A trong axit sunfuric đặc nóng được dung dịch B và khí C. Khí C tác dụng với dung dịch NaOH thu được dung dịch D. Dung dịch D vừa tác dụng với bari clorua ,vừa tác dụng với kali hiđroxit. Cho B tác dụng với dung dịch kali hiđroxit. Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên. 3. Viết PTHH biểu diễn phản ứng sau: a. Cho Na vào dung dịch Al2(SO4)3 b. Cho K vào dung dịch Fe2(SO4)3 c. Hòa tan sắt từ oxit vào dung dịch axit sunfuric đặc nóng. d. Nung nóng Al với Fe2O3 tạo hỗn hợp Al2O3 và FexOy Bài 2 (5,0 điểm) 1. Cho 2,16 gam bột Al vào bình chứa 200 ml dung dịch X gồm AgNO3 , Cu(NO3)2. Lắc bình đến phản ứng kết thúc thu được 12,24 gam chất rắn A và dung dịch B. Cho dung dịch KOH dư vào dung dịch B lấy kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 2,4 gam một oxit kim loại. Tính nồng độ mol/l của mỗi muối trong hỗn hợp X . 2. Cho Cl2 tác dụng với 16,2g kim loại R ( chỉ có 1 hóa trị) thu được 58,8g chất rắn D? Cho O2 dư với chất rắn D đến phản ứng hoàn toàn, thu được 63,6g chất rắn E. Xác định kim loại R và tính % khối lượng của mỗi chất trong E. 3. Có các hoá chất sau: Nước, dung dịch NaCl, dung dịch HCl, dung dịch Na2CO3. Không dùng thêm hoá chất hãy phân biệt các dung dịch trên (dụng cụ cần thiết có đủ). Bài 3 (3,5 điểm) 1. Dẫn H2 đến dư đi qua 51,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, MgO, CuO (nung nóng) cho đến khi phản ứng xảy hoàn toàn, sau phản ứng thu được 41,6 gam chất rắn. Mặt khác 0,15 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225ml dung dịch HCl 2,0 M. a. Viết các phương trình hóa học biểu diễn phản ứng xảy ra. b. Tính % số mol các chất trong hỗn hợp X? 2. Chỉ được dùng thêm quỳ tím và các ống nghiệm, hãy chỉ rõ phương pháp nhận ra các dung dịch bị mất nhãn: NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, BaCl2, Na2S. Bài 4 (6,0 điểm) 1. Cho 93,4 gam hỗn hợp A gồm 3 muối MgCl2, NaBr, KI tác dụng với 700 ml dung dịch AgNO3 2M thu được dung dịch D và kết tủa B. Lọc kết tủa B, cho 22,4 gam bột Fe vào dung dịch D thu được chất rắn F và dung dịch E. Cho F vào dung dịch HCl dư tạo ra 4,48 lít H2 (đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch E thu được kết tủa, nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn (Cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn). 43
2. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) a. Tính khối lượng kết tủa B. b. Hòa tan 93,4 gam hỗn hợp A trên vào nước tạo ra dung dịch X. Dẫn V lít Cl2 vào dung dịch X, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,2 gam muối. Tính V(đktc)? 2. Khi cho một kim loại vào dung dịch muối có thể xẩy ra những phản ứng hoá học gì? Viết PTHH minh họa. 3. Có a gam bột kim loại sắt để ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp B khối lượng 24 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3 , Fe3O4. Cho B tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch axit HNO3 thu được 4,48 lít khí duy nhất NO ( đktc ). a. Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng xảy ra. Tính a. b. Tính nồng độ mol /l của dung dịch HNO3 (Cho Cu: 64; O: 16; Ca: 40; Na: 23; Fe: 56; Cl: 35,5; S: 32; H: 1;, K: 39; C: 12, Mg: 24, Br: 80; I: 127; Ag: 108) Hết 44
3. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 08 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: HÓA HỌC- LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Hóa 9 – TP. Thanh Hóa, ngày 03/12/2013-Năm học 2013 - 2014 . Bài 1 (5,5 điểm) 1. (1,0 điểm) Cách 1: (0,5 điểm) Chia dung dịch KOH thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Sục khí CO2 dư vào, khi đó tạo thành KHCO3 CO2 + KOH KHCO3 Phần 2: trộn với KHCO3 vừa điều chế được KOH + KHCO3 K2CO3 + H2O Cô cạn , thu được K2CO3 tinh khiết Cách 2: ( 0,5 điểm) Sục khí CO2 dư vào dung dịch KOH CO2 + KOH KHCO3 Sau đó cô cạn dung dịch và nung nóng chất rắn đến khối lượng không đổi thu được K2CO3 tinh khiết. t o 2KHCO3  K2CO3 + CO2 + H2O 2. (2,5 điểm ) Hòa tan A bằng dung dịch H2SO4 thu được dung dịch B và khí C => A : CuO , Cu Dung dịch B : CuSO4 , H2SO4 có thể dư Khí C: SO2 Dung dịch D vừa tác dụng với BaCl2 , vừa tác dụng với dung dịch KOH => Dung dịch D : NaHSO3 , Na2SO3 Ta có PTHH : ( Mỗi PTHH đúng được 0,25 điểm ) t o 2Cu + O2  2CuO o  t CuO + H2SO4dd đặc CuSO4 + H2O o  t Cu + 2H2SO4(dd đặc ) CuSO4 + SO2 + 2H2O SO2 + NaOH NaHSO3 SO Na 2 + 2 NaOH 2SO3 + H2O Na2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2NaCl NaHSO 2 3 + 2KOH Na2SO3 + K2SO3 + 2H2O(l) 45
4. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) CuSO4 + KOH Cu(OH)2 + K2SO4 H2SO4 + 2 KOH K2SO4 + 2H2O 3. (2,0 điểm) Mỗi ý làm đúng được 0,5 diểm a. 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Nếu NaOH dư Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O b. 2K + 2H2O 2KOH + H2 6KOH + Fe2(SO4)3 2Fe(OH)3 + 3K2SO4 o c. 2Fe O +10H SO  t 3Fe (SO ) +SO +10H O 3 4 2 4(ddđặc) 2 4 3 2 2 t o d. 2( 3x -2y )Al + 3xFe2O3  (3x- 2y ) Al2O3 + 6 FexOy Bài 2 (5,0 điểm) 1. ( 2,0 điểm ) * Phần lập luận, viết đúng các PTHH ( 1,0 điểm ) Trật tự phản ứng: Al + 3AgNO3 Al(NO3)3 +3Ag (1) 2Al + 3Cu(NO3 )2 2Al(NO3)3 + 3 Cu (2) Cho KOH dư vào dung dịch B Al(NO3)3 + 4KOH KAlO2 + 3KNO3 + 2 H2O (3) Cu(NO3)2 + 2 KOH Cu(OH)2 + 2KNO3 (4) Nung kết tủa thu được một oxit , chứng tỏ trong dung dịch còn Cu(NO3)2  Al hết , AgNO3 hết t o Cu(OH)2  CuO + H2O (5) * Phần lời giải còn lại ( 1,0 điểm ) Gọi số mol AgNO3 tham gia phản ứng (1) là 3x Gọi số mol Cu(NO3)2 tham gia phản ứng (2) là 3y Gọi số mol Cu(NO3)2 tham gia phản ứng (4) là z Từ (4), (5) ta có mCuO = 80z = 2,4 => z= 0,03 mol Ta có : x + 2y = 2,16 : 27 = 0,08 (a) Phần rắn A gồm Ag , Cu sinh ra từ (1) ,(2) 108 . 3x + 64 . 3y = 12,24 => 108 x + 64 y = 4,08 (b) Từ (a) ,(b) = > x= 0,02 mol , y= 0,03 mol nAgNO3 = 3x = 0,03 mol  CM = 0,06 : 0,2 = 0,3 ( M) n Cu(NO3)2 = 3y + z = 0,09 + 0.03 = 0,12 ( mol) 46
5. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) => CM (Cu(NO3)2 = 0,12 : 0,2 = 0,6 ( M ) 2.( 2,0 điểm ) Theo bài ra ta có : phương trình hóa học t o 2R + nCl2  2RCln (1) n = (58,8 – 16,2)/ 71 = 0,6 Cl2 t o 4R + nO2  2R2On (2) n = (63,6 – 58,8 )/32 = 0,15 O2 Theo (1) (2) ta có : n = 2.(n : n ) + 4 n : n = 1,8/n R Cl2 O2  MR = 16,2n : 1,8 = 9n => R là Al ; n = 3 Theo (2): n = 2.nO2 : 3 = 0,1 (mol) Al2O3 % m = 0,1 . 102. 100 : 63,6 = 16 (%) Al2O3 %m = 100 – 16 = 84 (%) AlCl3 3.( 1,0 điểm ) - Lần lượt đun các dung dịch đến cạn: ( 0,5 điểm ) + Thấy có cặn là NaCl , Na2CO3 ( nhóm I ) + Thấy không cặn là H2O , HCl ( nhóm II) -Đổ lần lượt các dung dịch nhóm I vào nhóm II,( 0,5 điểm ) thấy khí thoát ra thì nhận ra nhóm I là Na2CO3 , nhóm II là dung dịch HCl còn lại nhóm I là NaCl ; nhóm II là H2O Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Bài 3 (3,5 điểm) 1. (2,0 điểm) t0 C H2 + CuO  Cu + H2O (1) t0 C 4H2 + Fe3O4  3Fe + 4H2O (2) t0 C H2 + MgO  ko phản ứng 2HCl + MgO MgCl2 + H2O (3) 8HCl + Fe3O4 FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (4) 2HCl + CuO CuCl2 + H2O (5) * Đặt n = x (mol); n = y (mol); n = z (mol) trong 25,6gam X MgO Fe3O4 CuO Ta có 40x + 232y + 80z = 51,2 (I) 40x + 168y + 64z = 41,6 (II) * Đặt n =kx (mol); n =ky (mol); n =kz (mol) trong 0,15mol X MgO Fe3O4 CuO Ta có k(x + y + z) = 0,15 (III) 2kx + 8ky + 2kz = 0,45 (IV) 47
6. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Giải hệ gồm (I), (II), (III) và (IV) x=0,3mol; y=0,1mol; z=0,2mol 0,3 0,2 %nMgO = .100 = 50,00(%); %nCuO = .100 = 33,33(%) 0,6 0,6 %nFe3O4=100 – 50 – 33,33 = 16,67(%) 2. ( 1,5 điểm ) *Dùng qùy tím nhận ra: -Dung dịch NaHSO4 làm quỳ tím hóa đỏ. -Dung dịch BaCl2 không làm đổi màu quỳ tím. -Ba dung dịch còn lại làm quỳ tím hóa xanh. *Dùng NaHSO4 nhận ra mỗi dung dịch còn lại với hiện tượng: Na2S + 2 NaHSO4 2Na2SO4 + H2S : bọt khí mùi trứng thối Na2SO3 + 2NaHSO4 2Na2SO4 + SO2 + H2O : bọt khí mùi hắc Na2CO3 + 2NaHSO4 2Na2SO4 + CO2 + H2O : bọt khí không mùi Bài 4 ( 6,0 điểm) 1. (3,5 điểm) a. MgCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Mg(NO3)2 (1) NaBr + AgNO3 AgBr + NaNO3 (2) KI + AgNO3 AgI + KNO3 (3) ( Có thể có Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2 Ag ) (4) AgNO3 + Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + Ag (5) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (6) Mg(NO3)2 + 2 NaOH Mg(OH)2 + 2NaNO3 (7) Fe(NO3)2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaNO3 (8) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (9) t o Mg(OH)2  MgO + H2O (10) t o 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O (11) Theo (6) n = n = 0,2 mol < n đề = 0,4 mol Fe H2 Fe Chứng tỏ có phản ứng (4) và Fe dư sau (4) Không có phản ứng (5) mMgO = 24 – 0,1.160 = 8 (g)  n = n = 0,2 mol MgCl2 MgO n = 2n = 2.(0,4 – 0,2 ) = 0,4 (mol) AgNO3 Fe 48
7. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) n = 2n = 0,4 mol AgNO3 MgCl2 n = x mol , n = y mol NaBr KI  103x + 166y = 93,4 – 95.0,2 = 74,4 x + y = 0,7.2 – ( 0,4 + 0,4 ) = 0,6 => x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol Theo (1) nAgCl = 2nMgCl2=2.0,2 = 0,4 (mol ) Theo (2) nAgBr = nNaBr = 0,4 mol Theo (3) nAgI = nKI = 0,2 mol m = m + m + m = 0,4.143,5 + 0,4 . 188 + 0,2 .( 108 + ) = 169,6 (g ) B AgCl AgBr AgI b. Cl2 + 2 KI 2 KCl + I2 Cl2 + 2 NaBr 2NaCl + Br2 Theo (1) : 1 mol KI tạo ra 1 mol KCl khối lượng giảm 91,5 gam 0,2 mol KI tạo ra 0,2 mol KCl khối lượng giảm 18,3 gam. Theo (2) : 1 mol NaBr tạo ra 1 mol NaCl khối lượng giảm 44,5 gam. 0,4 mol NaBr tạo ra 0,4 mol NaCl khối lượng giảm 17,8 gam. Nếu 0,2 mol KI phản ứng khối lượng giảm 18,3 gam Cả 0,2 mol KI ; 0,4 mol NaBr phản ứng khối lượng giảm 36,1 gam Theo đề khối lượng giảm 93,4 – 66,2 = 27,2 gam  KI phản ứng hết , NaBr phản ứng một phần Khối lượng giảm do NaBr phản ứng là 27,2 – 18,3 = 8,9 1 mol NaBr phản ứng khối lượng giảm 44,5 gam a gam NaBr phản ứng khối lượng giảm 18,9 gam => a = 0,2 mol V = 22,4 (0,2 : 2 + 0,2 :2 ) = 4,48 (lít) Cl2 (đktc) 2. (1,5 điểm) Mỗi trường hợp được 0,5 điểm Xét ba trường hợp có thể xẩy ra: 1/ Nếu là kim loại mạnh ( đứng trước Mg : K , Na ,Ca, Ba ) + Trước hết các kim loại này tác dụng với nước của dung dịch cho bazơ kiềm, sau đó bazơ kiềm tác dụng với muối tạo thành hiđroxit kết tủa: Ví dụ: Na + dd CuSO4 2Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4 2/ Nếu là kim loại hoạt động mạnh hơn kim loại trong muối nhưng không phải kim loại mạnh thì sẽ đẩy kim loại của muối ra khỏi dung dịch Ví dụ: Zn + FeSO4 ZnSO4 + Fe 49
8. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) 3/ Nếu kim loại hoạt động yếu hơn kim loại của muối: Phản ứng không xẩy ra Ví dụ: Cu + FeSO4 Phản ứng không xảy ra. 3. ( 1,0 điểm ) a. 2Fe + O2 2FeO 4Fe + 3O2 2Fe2O3 3Fe + 2O2 Fe3O4 Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3FeO + 10HNO3 3 Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O 3Fe3O4 + 28 HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14 H2O Gọi x,y, z, t lần lượt là số mol củaFe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3 trong 24 g B. Ta có 56 x + 72 y + 232 z + 160 t = 24 (1) y+ 4z + 3t = (24- a ) : 16 ( mol nguyên tử oxi ) (2) x + y + 3z + 2t = a : 56 ( mol nguyên tử sắt ) (3) x + y :3 + z :3 = 0,2 ( mol NO ) (4) Chia (1) cho 8 , rồi cộng với (4) sau khi đã nhân 3 ta có 10x + 10 y + 30z + 20 t= 10 (x+ y +3z +2t ) = 3,6 (5) Thay (3) vào (5 ) => m =20,16 b. 300 ml = 0,3 l Ta có : n = 3n + n = 3.( 20,16 : 56 ) + 0,2 = 1,28 ( mol ) HNO3 Fe(NO3)3 NO CM = 1,28 : 0,3 = 4,27 ( M ) Lưu ý : - Phương trình hóa học : nếu sai cân bằng hay thiếu điều kiện thì trừ ½ số điểm dành cho phương trình hóa học đó - Bài toán giải theo cách khác đúng kết quả, lập luận hợp lý vẫn đạt điểm tối đa. nếu tính toán nhầm lẫn dẫn đến kết quả sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung đó. Nếu dùng kết quả sai để giải tiếp thì không chấm điểm các phần tiếp theo. Hết 50