De on HSG 9

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2011 – 2012 Môn: Hoá Học ( Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) Trêng THCS §an Hµ Câu 1 ( 3 điểm) 1. Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau, xác định rõ các chất ứng với kí hiệu A, B, C, D, E, F, G. ( A, B, C, D, E, F, G là các chất vô cơ) Fe(nóng đỏ) + O2  A A + HCl  B + C + H2O B + NaOH  D + G C + NaOH  E + G D + O2 + H2O E E  F + H2O 2. Cho kim loại Natri vào dung dịch hai muối Al2(SO4)3 và CuSO4 thì thu được khí A, dung dịch B và kết tủa C. Nung kết tủa C được chất rắn D. Cho hiđrô dư đi qua D nung nóng được chất rắn E. Hoà tan E vào dung d ịch HCl d ư th ấy E tan một phần. Giải thích và viết phương trình hoá học các phản ứng. Câu 2 ( 3 điểm) 1.Chọn các chất X, Y, Z, T thích hợp và viết các phương trình hoá h ọc hoàn thành sơ đồ biến hoá sau: t0 (1) X (2) Y FeSO4 (4) FeCl2 (5) Fe(NO3)2 (6) X (7) T (8) Z (3) Z 2. Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các dung dịch mất nhãn: NH4Cl, MgCl2; FeCl2; AlCl3. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 3 ( 2 điểm) Hoà tan 3,2 gam oxit của một kim loại hoá trị ( III) b ằng 200 gam dung d ịch H2SO4 loãng. Khi thêm vào hỗn hợp sau phản ứng một lượng CaCO 3 vừa đủ thấy thoát ra 0,224 dm3 CO2 (đktc), sau đó cô cạn dung dịch thu được 9,36 gam muối khan. Xác định oxit kim loại trên và nồng độ % H2SO4 đã dùng. Câu 4 ( 2 điểm) Đốt m gam bột sắt trong khí oxi thu được 7,36 gam chất rắn X gồm: Fe; FeO; Fe3O4; Fe2O3. Để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X cần vừa hết 120 ml dung dịch H2SO4 1M ( loãng), tạo thành 0,224 l H2 ở đktc. a. Viết phương trình hoá học xảy ra. b. Tính m? Cho Fe = 56, O = 16, Ca = 40, S = 32, C = 12, H = 1 1 Trêng THCS §an Hµ Híng dÉn chÊm THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học: 2011 – 2012 Môn: Hoá Học Nội dung Câu 1. t 3Fe + 2O2 ¾¾ ® Fe3O4 (A) Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (A) (B) (C) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl (B) (D) (G) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl (C) (E) (G) 4Fe(OH)2 + O2 + H2O → 4Fe(OH)3 (D) (E) t 2Fe(OH)3 ¾¾® Fe2O3 + 3H2O (E) (F) 0 0 1 Điểm (3 điểm) 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 2:- Khi cho Na vào 2 muối Na sẽ phản ứng với nước trong dung dịch trước. 0,25đ 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 Sau đó dd NaOH sẽ có phản ứng: 6 NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 0,25đ NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2 H2O 2 NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4 Vậy Khí A là H2 - Dung dịch B là: NaAlO2 và Na2SO4 0,25đ - Kết tủa C là Cu(OH)2 và Al(OH)3 chưa phản ứng hết. Nung kết tủa C: to Cu(OH)2 CuO + H2O o t 2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O 0,25đ - Chất rắn D là: Al2O3 và CuO. - Cho hiđro dư qua D nung nóng,chỉ có CuO tham gia 0,25đ khử: to CuO + H2 Cu + H2O - Vậy rắn E là Cu Và Al2O3 ( không có CuO vì H2 dư) Hoà tan E vào HCl, E tan một phần vì Cu không phản 2 ứng với HCl. Al2O3 + 6 HCl 0,25đ 2 AlCl3 + 3 H2O (3 điểm) 2 1. X là Fe(OH)2 Z là Fe Y là Fe3O4 T là FeO 2 điểm Phương trình phản ứng: Viết 1/ Fe(OH)2 + H2SO4 FeSO4 + 2 H2O đúng 2/ Fe3O4 + 4 H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4 H2O mỗi 3/ Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 PTHH 4/ FeSO4 + BaCl2 FeCl2 + BaSO4 được 5/ FeCl2 + 2 AgNO3 Fe(NO3)2 + 2 AgCl 0,25đ 6/ Fe(NO3)2 +2 NaOH Fe(OH)2 + 2 NaNO3 t 7/ Fe(OH)2 ¾¾® FeO + H2O t 8/ FeO + CO ¾¾ ® Fe + CO2 1 điểm 2. Nhận biết - Dùng NaOH để nhận biết các dung dịch. 0,25đ + DD nào có khí mùi khai ( NH3) bay ra là NH4Cl. NaOH + NH4Cl NaCl + NH3() + H2O 0,25đ + DD nào có kết tủa trắng (Mg(OH)2) là MgCl2. 2 NaOH + MgCl2 Mg(OH)2 + 2 NaCl + DD nào có kết tủa trắng xanh sau hoá nâu ngoài không Khí là FeCl2. 0,25đ 2 NaOH + FeCl2 Fe(OH)2 + 2 NaCl 4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)3 + DD nào xuất hiện kết tủa keo trắng, tan khi NaOH dư là AlCl3 0,25đ 3 NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3 NaCl NaOH dư + Al(OH)3 NaAlO2 + 2 H2O Gọi công thức của oxit là A2O3 ( 2điểm) A2O3 + 3 H2SO4 A2(SO4)3 + 3 H2O (1) 0,02 0,06 mol 0,25đ H2SO4 dư + CaCO3 CaSO4 + H2O + CO2 (2) 1. số mol CO2 = 0,01 mol theo pt (2) Số mol H2SO4 dư = số mol CO2 = số mol 0,25đ CaSO4 = 0,01 mol Dd khi cô cạn có 9,36 gam muối khan 0,25đ m A 2 (SO 4 ) 3 + mCaSO4 = 9,36 0 0 3 mA (SO )  m A (SO 2 4 + 0,01. 136 = 9,36 3 = 9,36 – 1,36 = 8 g theo (1) số mol A2O3 = số mol A2(SO4)3 3,2 _ 8 2 4 )3 0,25đ 3 2 MA + 48 2 MA + 288 Giải ra ta được MA = 56. Vậy oxit là Fe2O3 0,25đ 2. Theo PT (1) ta có số mol của Fe2O3 = 3,2/160 = 0,02 0,25đ số mol H2SO4 ở (1) là 0,02.3 = 0.06 mol tổng số mol H2SO4 ở (1) và (2) là 0,01 + 0,06 = 0,07 0,25đ Khối lượng H2SO4 = 6,86 g Nồng độ % là: 3,43 %. 0,25đ ( 2điểm) Các PTHH: t 2 Fe + O2 ¾¾ ® 2 FeO t 3 Fe + 2 O2 ¾¾® Fe3O4 t 4 Fe + 3 O2 ¾¾ ® 2 Fe2O3 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (1) FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (2) Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3+ 4H2O (3) Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 3 H2O (4) Số mol khí H2 sinh ra sau phản ứng là: 0,01 mol Khối lượng Fe trong hỗn hợp X là: Theo (1) số mol Fe = số mol H2 sinh ra = 0,01 mol = số Mol H2SO4 ở (1) khối lượng của Fe l à: 0,01. 56 = 0,56 g Số mol H2SO4 phản ứng ở (2), (3), (4) l à 0,12.1 – 0,01 = 0,11 mol Cũng theo (2), (3), (4) ta thấy: Số mol H2SO4 = số mol nước = số mol oxi trong hỗn hợp các oxit = 0,11 mol Khối lượng của nguyên tử oxi trong oxit là: 0,11.16 = 1,76 g Áp dụng ĐLBTNT: khối lượng của Fe = Khối lượng của oxit - khối lượng của oxi 7,36 – 1,76 = 5,6 g 0 0 0 4 (0,5đ) 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 4