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

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 9 (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: 09 MÔN: HÓA HỌC - LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Nguồn: Đề thi HSG Hóa 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 27/11/2013-Năm học 2013 - 2014 ĐỀ BÀI Câu 1: (5,5đ): 1.Viết các phương trình hóa học biểu diễn các biến hóa hóa học sau: A B A C NaOH D↓ O 2 + H 2 O E to F G A Biết A là kim loại thông thường có hai hóa trị thường gặp là II và III. 2. Từ quặng pirit ( FeS2 ) ; NaCl ; H2O , Chất xúc tác và các điều kiện cần thiết khác hãy điều chế dung dịch : FeCl3 ; FeSO4 ; Fe2( SO4)3 ; và Fe(OH)3 3. Cho các chất sau: CO2, Ca(OCl)2, CO, MgO, SO2, Fe3O4, NO, HClO. Hãy điều chế mỗi oxitaxit trên theo 3 phương pháp khác nhau, viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng. Câu 2.(3đ): 1. Tiến hành các thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: cho từ từ từng giọt (có khuấy đều) dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3 - Thí nghiệm 2: cho từ từ từng giọt (có khuấy đều) dung dịch Na2CO3 đến dư vào dung dịch HCl 2. Hỗn hợp X gồm Fe, Al, Cu Đốt cháy hoàn toàn 33,4g X ngoài không khí thu được 41,4g hỗn hợp Y gồm 3 oxit. Cho toàn bộ Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 20%, khối lượng riêng d = 1,14g/ml. Tính thể tích tối thiểu của dung dịch H2SO4 trên dùng để hòa tan hết hỗn hợp Y. Câu 3.(4đ): Người ta cho các chất MnO2, KMnO4, K2Cr2O7 tác dụng với HCl để điều chế khí Clo theo các phương trình phản ứng sau: MnO2 + HCl MnCl2 + H2O + Cl2 KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + H2O+ Cl2. K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + H2O + Cl2 a. Hãy cân bằng các phương trình phản ứng trên. b. Nếu muốn điều chế một lượng khí Clo nhất định thì chất nào trong ba chất trên tiết kiệm được HCl nhất. c. Nếu các chất trên có cùng số mol tác dụng với HCl thì chất nào tạo được nhiều Clo nhất. d. Nếu các chất trên có cùng khối lượng tác dụng với HCl thì chất nào tạo được nhiều Clo nhất. Câu 4(2,5đ): Chỉ dùng nước và một chất khí có thể phân biệt 5 chất bột trắng sau đây không? NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4. Nếu được trình bày cách phân biệt. Câu 5: (5đ): Có hai dung dịch; H2SO4 (dung dịch A), và NaOH (dung dịch B). Trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dung dịch B được 0,5 lít dung dịch C. Lấy 20 ml dung dịch C, thêm một ít quì tím vào, thấy có màu xanh. Sau đó thêm từ từ dung dịch HCl 0,05M tới khi quì tím đổi thành màu tím thấy hết 40 ml dung dịch axit. 51
2. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) Trộn 0,3 lít A với 0,2 lít B được 0,5 lít dung dịch D. Lấy 20 ml dung dịch D, thêm một ít quì tím vào thấy có màu đỏ. Sau đó thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1M tới khi quì tím đổi thành màu tím thấy hết 80 ml dung dịch NaOH. a) Tính nồng độ mol/l của 2 dung dịch A và B. b) Trộn VB lít dung dịch NaOH vào VA lít dung dịch H2SO4 ở trên ta thu được dung dịch E. Lấy V ml dung dịch E cho tác dụng với 100 ml dung dịch BaCl2 0,15 M được kết tủa F. Mặt khác lấy V ml dung dịch E cho tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 1M được kết tủa G. Nung F hoặc G ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì đều thu được 3,262gam chất rắn. Tính tỉ lệ VB:VA Hết 52
3. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ SỐ: 09 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN MÔN: HÓA HỌC- LỚP 9 Nguồn: Đề thi HSG Hóa 9 –H. Thiệu Hóa, ngày 27/11/2013-Năm học 2013 - 2014 . Câu Nội dung Điểm Câu 1 5,5 đ o 1(1,5đ) 2Fe + 3Cl2 t 2FeCl3 (B) 0,25 2FeCl3 + Fe 3FeCl2 (C) 0,25 FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 (D) + 2NaCl 0,25 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (E) 0,25 o 2Fe(OH)3 t Fe2O3 (F) + 3H2O 0,25 o Fe2O3 + 3H2 t 2Fe (A) + 3H2O 0,25 to 2 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 0,25 (2,25đ) đpcmn 0,25 2NaCl+2 H2O  2NaOH + H2  + Cl2  to 0,25 Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O o 0,25 2SO + O  XTt 2SO 2 2 3 0,25 SO3 + H2O H2SO4 to 0,25 2Fe+ 3Cl2  2FeCl3 0,25 Fe + H2SO4(l) FeSO4 + H2  0,25 Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 +3H2O 0,25 Fe2(SO4)3 + 6NaOH 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3  3 Oxitaxit: CO2; SO2 0,25 (1,75đ) Điều chế CO2 to C + O2  CO2 0,25 to 0,25 CaCO3  CaO + CO2 0,25 2HCl + CaCO3 CaCl2 + CO2  + H2O Điều chế SO2 to 0,25 S + O2  SO2 to 0,25 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 0,25 Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4+ SO2  + H2O Câu 2. Câu 2.1 bỏ không chấm, chuyển điểm cả bài sang câu 2.2 3,0 đ 2(3,0đ) Gọi R(hóa trị x) là kim loại đại diện cho hỗn hợp Al,Fe,Cu. 0,25 to (1) 4R + xO2  2R2Ox 0,25 (2) R2Ox+ xH2SO4 R2 (SO4)x + x H2O Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có 0,5 Ta có mO = 41,4 – 33,4 = 8g 0,5 2 0,5 =>nO 2 = 8/32 = 0,25mol Theo PTHH 1,2 n = 2 n = 0,5mol H 2 SO 4 O 2 0,5 0,5.98.100%  mdd H SO (min) = = 245g 2 4 20% 53
4. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án)  245 0,5 Vdd H 2 SO 4 (min) = 1,14 214,9 ml Câu 3 4,0 đ a.(1đ) Cân bằng các phương trình phản ứng: MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2 0,5 (1) 0,25 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 0,25 (2) K2Cr2O7 + 14HCl 2KCl+2CrCl3+ 7H2O+ 3Cl2 (3) b.(1đ) Giả sử lượng khí clo thu được là 1 mol Lượng HCl cần là: nHCl(1) = 4mol; nHCl(2) = 16/5mol; nHCl(3) = 0,75 14/3mol 0,25 Kết luận: Dùng KMnO4 tiết kiệm HCl nhất. c. (1đ) Giả sử dùng 1 mol mỗi chất tác dụng với HCl thì Cl2 thu được ở mỗi PT là PT(1)nCl2 = 1mol. 0,25 PT(2) nCl2 = 5/2mol 0,25 PT(3) nCl2 = 3 mol 0,25 Kết luận: Nếu các chất có cùng số mol thì dùng K2Cr2O7 tạo được nhiều khí Clo nhất. 0,25 d.(1đ) giả sử Khối lượng mỗi chất là 100g: nMnO2 1,5 mol => nCl2 = 1,5 mol 0,25 nKMnO4 0,633 => nCl2 = 1,58 mol 0,25 nK2Cr2O7 0,34=> nCl2 = 1,02 mol 0,25 Kết luận: Các chất cùng khối lượng thì KMnO4 tạo nhiều Clo 0,25 nhất. Câu 4 2,5đ -Hòa tan 5 chất trên vào nước được 2 nhóm: + Nhóm tan trong nước : NaCl, Na2CO3, Na2SO4 0,25 + Nhóm không tan trong nước: BaCO3, BaSO4 0,25 -Sục CO2 vào nhóm không tan, chất tan được là BaCO3 0,25 BaCO3 + CO2+ H2O > Ba(HCO3)2 0,25 Chất không tan là BaSO4 -Cho Ba(HCO3)2 vào nhóm tan trong nước, lọ không xuất hiện 0,25 kết tủa là lọ chứa NaCl, 2 lọ còn lại đều tạo kết tủa: 0,25 Ba(HCO3)2 + Na2CO3 > BaCO3  + 2NaHCO3 0,25 Ba(HCO3)2 + Na2SO4 > BaSO4  + 2NaHCO3 0,25 -Lấy 2 kết tủa tạo thành cho vào nước và thổi CO2 vào , kết tủa tan là BaCO3 suy ra Na2CO3, còn lại là Na2SO4 0,25 BaCO3 + CO2+ H2O > Ba(HCO3) 0,25 Câu 5 ( 5,0 đ) 54
5. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) a(2đ) Gọi x, y lần lượt là nồng độ mol/l của dung dịch A và B TH1. Ta có: nH2SO4 = 0,2x nNaOH = 0,3y Vì dung dịch C làm quỳ tím hóa xanh suy ra trong C có NaOH dư 0,125 H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O mol: 0,2x 0,4x 0,125 HCl + NaOH → NaCl + H2O mol: 0,002 0,002 0,25 Vậy nHCl = nNaOH ( trong 20 ml C) = 0,05. 0,04 = 0,002 mol 0,25 0,002.0,5.1000 => nNaOH( trong 0,5 lit C) = = 0,05 mol 20 0,25 ta có: 0,3y – 0,4x = 0,05 (1) TH2. Ta có: nH2SO4 = 0,3x nNaOH = 0,2y Vì dung dịch D làm quỳ tím hóa đỏ nên trong D có H2SO4 dư. Vậy sản phẩm tạo ra sau khi trộn dd A và dd B là NaHSO4. 0,25 H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O mol: 0,2y 0,2y 0,2y nH2SO4(trong 0,5 l D) = 0,3x - 0,2y (mol) PƯ trung hòa dd (D) để quỳ tím trở lại màu tím: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O mol: (0,3x-0,2y) 2(0,3x-0,2y) 0,25 NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O Mol: 0,2y 0,2y Số mol NaOH trung hòa dd (D) là: 2(0,3x-0,2y) + 0,2y = 0,6x – 0,2y (mol) (*) Số mol NaOH trung hòa 20ml dd (D) là: 0,25 nNaOH = 0,1.0.08 = 0,008 mol ( ) Từ * và ta có: 0,6x – 0,2y = 0,008.500:20 => 0,3x – 0,1y = 0,1 (2) Từ (1) và (2) suy ra: x = 0,7 M ; y = 1,1 M 0,25 Vậy CM(A) = 0,7 M ; CM(B) = 1,1 M 55
6. Đề thi HSG cấp huyện môn Hóa học lớp 9 (25 đề + đáp án) b.(3đ) Vì dung dịch E tạo kết tủa với AlCl3, chứng tỏ NaOH còn dư. H2SO4 + 2NaOH > Na2SO4 + H2O 0,25 Na2SO4 + BaCl2 BaSO4  + 2NaCl 0,125 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3  + 3NaCl t0 0,125 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O Ta có n(BaCl2) = 0,1.0,15 = 0,015 mol 3,262 0,25 n(BaSO4) = = 0,014mol BaCl2 dư, Na2SO4 hết 0,25 => n(H2SO4) = n(Na2SO4) = n(BaSO4) = 0,014mol . 0,014 0,25 Vậy VA = = 0,02 lít 0,7 3,262 0,25 Ta có: n(Al2O3) = 0,032 mol => nAl(OH)3 = 2. 0,032 = 0,064 102 mol n(AlCl3) = 0,1.1 = 0,1 mol. Vì nAl(OH)3 + Xét 2 trường hợp có thể xảy ra: 0,25 - Trường hợp 1: Sau phản ứng với H2SO4, NaOH dư nhưng thiếu khi phản ứng với AlCl3 n(NaOH) pư trung hoà axit = 2.0,014 = 0,028 mol 0,25 n(NaOH pư với AlCl3) = 3n(Al(OH)3) = 3.0,064 = 0,192 mol. tổng số mol NaOH bằng: 0,028 + 0,192 = 0,22 mol 0,22 0,25 Vậy VB = = 0,2 lít . Tỉ lệ VB:VA = 0,2 : 0,02 = 10 : 1 1,1 - Trường hợp 2: NaOH phản ứng với AlCl3 xong vẫn dư và đã hoà tan một phần Al(OH)3: Al(OH)3↓ + NaOH NaAlO2 + 2H2O 0,25 Tổng số mol NaOH là: 0,028 + 3.0,1 + (0,1 - 2.0,032) = 0,364 mol 0,25 0,364 Vậy VB = 0,33 lít 1,1 => Tỉ lệ VB:VA = 0,33:0,02 = 16,5 : 1 0,25 Lưu ý: - Nếu học sinh giải làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa - Học sinh viết PTHH không cân bằng hoặc thiếu điều kiện thì trừ ½ số điểm mỗi phương trình Hết 56