Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Có đáp án)

1. ĐỀ CHÍNH THỨC PHÒNG GDĐT KRÔNG ANA KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN KHÓA NGÀY 09/01/2020 ĐỀ CHÍNH THỨC Đề thi môn: Hóa học 9 Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm có 2 trang) Câu 1. (4,0 điểm) 1. Cho sơ đồ chuyển hóa sau: D D D A 1 A 2 A 3 M 1 (2) 2 (3) 3 (4) M (1) E E E B 1 B 2 B 3 M 1 (5) 2 (6) 3 (7) Cho biết: M là một hợp chất của canxi phổ biến trong tự nhiên B1 là chất khí gây hiệu ứng nhà kính. Xác định M và B1 và hoàn thành các phương trình phản ứng trong sơ đồ chuyển hóa trên? 2. Cho sơ đồ điều chế và thu khí vô cơ Z như hình vẽ dưới đây: dung dịch X rắn Y khí Z a) Hãy chọn X và Y để điều chế 4 chất khí Z khác nhau và viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra. b) Trình bày cách để nhận biết khí Z khi khí đã đầy bình. Câu 2. (4,0 điểm) 1. Nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: a) Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3. b) Cho từ từ dung dịch HCl (đặc) đến dư vào dung dịch KMnO4. c) Cho đạm ure vào dung dịch nước vôi trong. d) Sục khí SO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm (Br2, BaCl2). 2. Hấp thụ hoàn toàn V lít khí Cl2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1,5M ở nhiệt độ thường, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X chứa các hợp chất tan có cùng nồng độ mol. Tính V? Câu 3. (4,0 điểm) 1. Một loại phèn có công thức dạng: xK 2SO4. yAl2(SO4)3.zH2O, trong đó oxi chiếm 67,52% khối lượng. Lấy 52,14 gam phèn hòa tan vào nước thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH) 2 dư vào dung dịch X thu được 51,26 gam kết tủa. Tìm công thức của phèn chua? 1
2. 2. Khử hoàn toàn 2,552 gam một oxit kim loại cần 985,6 ml H 2 (đktc), lấy toàn bộ lượng kim loại sinh ra cho vào dung dịch HCl dư thu được 739,2 ml H 2(đktc). Xác định công thức của oxit kim loại? Câu 4. (3,0 điểm) 1. Hòa tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch loãng chứa 0,2 mol H2SO4, thu được khí H2 và dung dịch X chứa hai chất tan. Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào X, kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng sau: Thể tích dung dịch NaOH (ml) 140 240 Khối lượng kết tủa (gam) 2a + 1,56 a Tính m và a? 2. Nung a gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không khí cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 = 13. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X? Câu 5. (5,0 điểm) 1. Hòa tan a gam CuSO4.5H2O vào nước được dung dịch X. Cho 1,48 gam hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch X . Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn A có khối lượng 2,16 gam và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp oxit có khối lượng 1,4 gam. a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu và giá trị của a. 2. Cho hỗn hợp X gồm Al và kim loại M (hóa trị II), trong đó số mol của M lớn hơn số mol của Al. Hòa tan hoàn toàn 1,08 gam hỗn hợp X bằng 100ml dung dịch HCl thu được 1,176 lít khí (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch AgNO 3 dư thu được 17,9375 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch HCl đã dùng và tìm tên kim loại M? Hết Ghi chú: Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học; Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên học sinh: Số báo danh: Chữ ký giám thị 1 Chữ ký giám thị 2 2
3. KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN KHÓA NGÀY: 09/01/2020 Môn: HÓA HỌC ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Ý Câu trong Nội dung Điểm câu 1 (2.0) M là CaCO3, B1 là CO2 0,25 t0 (1) CaCO3  CaO + CO2 Mỗi pt (2) CaO + H2O  Ca(OH)2 0,25 (3) Ca(OH)2 + 2HCl  CaCl2 + 2H2O (4) CaCl2 + K2CO3  CaCO3 + 2KCl (5) CO2 + NaOH  NaHCO3 (6) 2NaHCO3 + 2KOH  Na2CO3 + K2CO3 + H2O (7) Na2CO3 + Ca(NO3)2  CaCO3 + 2NaNO3 (HS viết phương trình khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa) 2 a) Mỗi pt I (2.0) H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + SO2 + H2O 0,25 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2HCl + FeS FeCl2 + H2S 2HCl + CaCO3 CaCl2 + CO2 + H2O (HS xác định chất khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa) b) + SO2: - Dùng giấy quỳ tím ẩm đặt ở miệng bình thu Mỗi ý - Khi giấy quỳ hóa đỏ là khí đã đầy bình 0,25 + Cl2: - Dùng giấy quỳ tím ẩm đặt ở miệng bình thu - Khi giấy quỳ hóa đỏ, mất màu là khí đã đầy bình + H2S: - Dùng giấy tẩm dung dịch Pb(NO3)2 đặt ở miệng bình thu - Khi giấy tẩm dung dịch hóa đen là khí đã đầy bình + CO2: - Dùng tàn đóm đỏ đặt ở miệng bình thu - Khi tàn đóm tắt là khí đã đầy bình. 1 a) Ban đầu chưa có khí, sau một lúc mới thoát ra bọt khí không màu Mỗi (2.0) HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl câu 0,5 HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 b) Thoát ra khí màu vàng lục và dung dịch bị mất màu tím 16HCl + 2 KMnO4 5Cl2 + 2 KCl + 2MnCl2 + 8H2O c) Có khí mùi khai và có kết tủa trắng II (NH2)2CO + H2O (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 2 NH3 + CaCO3 + 2H2O d) Màu vàng của dung dịch (Br 2, BaCl2) nhạt dần, đồng thời xuất hiện kết tủa trắng SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 8HBr H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl 3
4. 2 nNaOH = 0,2.1,5 = 0,3 mol (2.0) Phản ứng xảy ra: Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 0,25 Ta thấy: n = n với mọi tỉ lệ mol của Cl và NaOH NaCl NaClO 2 0,25 Nên để dung dịch thu được chứa các hợp chất có nồng độ mol bằng nhau thì có 2 trường hợp: TH1: phản ứng vừa đủ n = ½. n = 0,15 mol 0,25 Cl2 NaOH V = 0,15.22,4 = 3,36 lít 0,25 Cl2 TH2: NaOH dư dung dịch X chứa: NaCl, NaClO, NaOH dư 0,25 Vì X chứa các chất có cùng nồng độ mol/l nên: nNaCl = nNaClO = nNaOH dư = x mol BTNT nNaOH ban đầu = nNaCl + nNaClO + nNaOH dư = 3x mol 0,25 3x = 0,3 x = 0,1 mol 0,25 V = 0,1.22,4 = 2,24 lít Cl2 0,25 1 Gọi số mol K2SO4 là a ; Al2(SO4)3 là b ; H2O là c . 52,14.67,52 (2,0) Ta có n = = 2,2 mol 4a + 12b + c = 2,2 (1) 0,25 O2 100.16 Với m = 52,14 gam, ta có: 174a + 342b + 18c = 52,14 (2) 0,25 K2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4 + 2KOH 0,25 a a Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2  3BaSO4 + 2Al(OH)3 0,25 b 3b 2Al(OH)3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + 4H2O 0,25 51,26 0,25 n 0,22mol = a + 3b (3) BaSO4 233 Từ (1), (2), (3) a = b = 0,055; c = 1,32 0,25 x : y : z = 1 : 1 : 24 Công thức của phèn chua: K SO .Al (SO ) .24H O III 2 4 2 4 3 2 0,25 2 Gọi công thức của oxit cần tìm là MxOy (2.0) Phương trình phản ứng. MxOy + yH2  xM + yH2O (1) 0,25 985,6 n 0,044(mol) H2 22,4.1000 Theo định luật bảo toàn khối lượng khối lượng kim loại = 2,552 + 0,044.2 – 0,044.18 = 1,848 (g) 0,25 Khi M phản ứng với HCl 2M + 2nHCl  2MCln + nH2 (2) 0,25 739,2 n 0,033(mol) H2 22,4.1000 1,848 (2) .n 2.0,033 0,25 M 4
5. M = 28n Với n là hóa trị của kim loại M Chỉ có n = 2 với M = 56 (Fe) là thỏa mãn x n 0,033 3 0,25 Theo (1) M y n 0,044 4 H2 0,5 oxit cần tìm là Fe3O4 0,25 1 Phương trình phản ứng: (2,0) 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) 0,25 2x 3x x H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O (2) 0,25 y 2y Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (3) 0,25 x 6x 2x Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (4) 0,25 Gọi số mol Al2(SO4)3 = x mol; số mol H2SO4 dư = y mol Số mol Al(OH)3 tương ứng với a gam kết tủa = z mol Ta có: n 3x y 0,2 mol (a) 0,25 H 2SO4 Xét thí nghiệm 2: nNaOH 0,24.2 0,48 mol Do lượng kết tủa thu được ít hơn thí nghiệm 1 nên kết tủa bị hòa tan một phần Từ (2), (3), (4) nNaOH 2y 6x (2x z) 0,48(b) 0,25 Xét thí nghiệm 1: nNaOH 0,14.2 0,28 mol; nAl(OH ) 2z 0,02 mol IV 3 TH1: Al2(SO4)3 dư nNaOH 2y 3(2z 0,02) 0,28 (c) Từ (a), (b), (c) x = 0,05; y = 0,05; z = 0,02 Vậy m 2.0,05.27 2,7 (gam); m a 0,02.78 1,56 (gam) Al Al(OH )3 0,25 TH2: Kết tủa bị hòa tan một phần Từ (2), (3), (4) nNaOH 2y 6x (2x 2z 0,02) 0,28(d) Từ (a), (b), (d) x = 0,13; y = - 0,19; z = 0,18 (Loại) 0,25 2 Nung hỗn hợp X: Fe + S  FeS (1) (1.0) Chất rắn Y gồm: FeS và Fe dư, tác dụng với dung dịch HCl: 0,25 FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S (2) x mol x mol 0,25 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (3) y mol y mol Gọi x, y là số mol FeS và Fe trong mỗi phần hỗn hợp Y. 34x 2y x 3 Ta có: M Z 13x2 26 x y y 1 0,25 5
6. n x y 4y 4 Fe nS x 3y 3 4x56x100 % khối lượng của Fe = 70% 0,25 (4x56) (3x32) % khối lượng của S = 100 - 70 = 30% 1 Nếu Mg, Fe tan hết trong dung dịch CuSO4 thì oxit phải chứa MgO, (3.0) Fe2O3 và có thể có CuO. Như vậy, khối lượng oxit phải lớn hơn khối lượng kim loại. Nhưng theo đề ra, m = 1,4 gam < m = 1,48 gam oxit kim loại 0,25 kim loại dư, CuSO4 hết. Nếu Mg dư thì dung dịch thu được chỉ là MgSO 4 Kết thúc phản ứng chỉ thu được MgO (trái với giả thiết). Mg hết, Fe có thể dư. 0,25 Gọi số mol của Mg, Fe trong hỗn hợp lần lượt là x và y mol. Gọi số mol Fe đã phản ứng là z (z y) mol. Ta có các phản ứng: 0,25 Mg + CuSO4  MgSO4 + Cu x x x x (mol) 0,25 Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu z z z z (mol) MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2  + Na2SO4 0,25 x x (mol) FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2  + Na2SO4 0,25 z z (mol) t0 Mg(OH)2  MgO + H2O 0,25 x x (mol) V t0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O 0,25 z z/2 (mol) Chất rắn A gồm Cu (x + z) mol và có thể có Fe dư (y - z) mol. Oxit gồm MgO và Fe2O3. 24x 56y 1,48 64(x z) 56(y z) 2,16 0,25 z 40x 160. 1,4 2 Giải hệ ta được x = 0,015 mol, y = 0,02 mol, z = 0,01 mol. 0,25 mMg = 0,015.24 = 0,36 gam; mFe = 0,02.56 = 1,12gam. 0,25 Số mol CuSO4 là x+z = 0,025 mol a = 0,025.250 = 6,25 gam 0,25 2 Hỗn hợp X tác dụng với HCl: 2Al + 6HCl 2AlCl + 3H (2.0) 3 2 x 1,5x M + 2HCl MCl2 + H2 0,25 y y Dung dịch Y tác dụng với dd AgNO3 dư: AlCl3 + 3AgNO3 3AgCl  + Al(NO3 )3 MCl2 + 2AgNO3 2AgCl  + M(NO3 )2 6
7. 0,25 HCl + AgNO3 AgCl  + HNO3 Ta thấy: 17,9375 0,25 n n 0,125mol HCl AgCl 143,5 0,125 0,25 C 1,25M M (HCl) 0,1 Gọi x, y lần lượt là số mol của Al, M trong 1,08g hỗn hợp. Ta có hệ phương trình: m 27x My 1,08 (1) hh 27x My 1,08 1,176 0,25 n 1,5x y 0,0525 (2) 27x 18y 0,945 H2 22,4 0,135 y vì y > 0 M > 18 (*) 0,25 M 18 0,105 2y Mặt khác theo đề bài: y > x y (suy ta từ (2)) 3 0,135 y 0,021 0,021 M 24,23 ( ) M 18 0,25 Từ (*) và( ), ta suy ra: 18 M 24,23 M là Mg 0,25 Hướng dẫn chấm 1. Bài làm của học sinh đúng đến đâu cho điểm đến đó. 2. Học sinh có thể sử dụng kết quả câu trước làm câu sau. 3. Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà đúng vẫn cho điểm đủ từng phần như hướng dẫn, thang điểm chi tiết do tổ chấm thống nhất. 4. Việc chi tiết hoá thang điểm (nếu có) so với thang điểm trong hướng dẫn phải đảm bảo không sai lệch và đảm bảo thống nhất thực hiện trong toàn hội đồng chấm. 5. Tổng điểm toàn bài là 20. Điểm thành phần và tổng điểm không làm tròn. 7