Đề thi chọn HSG Hóa 9 tỉnh Lào Cai năm 2013-2014

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH LÀO CAI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM 2014 Môn: Hóa học ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề Ngày thi: 28/03/2014 (Đề thi gồm có: 02 trang, 06 câu) Câu 1 (2 điểm) Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu và Ag. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp trên. Câu 2 (2 điểm) Viết phương trình biểu diễn dãy chuyển hóa sau: A +P+T Ca(HCO3)2 CaCO3 Câu 3 (3 điểm) 1. Xác định khối lượng SO3 và khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần lấy để pha thành 450 gam dung dịch H2SO4 83,3%. 2. Hoà tan a gam hỗn hợp 2 muối Cacbonat của kim loại hoá trị II và III bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Hỏi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan? 3. Cho biết độ tan của chất A trong nước ở 10 0C là 15gam còn ở 900C là 50 gam. Hỏi khi làm lạnh 600 gam dung dịch bão hoà A ở 90 0C xuống 100C thì có bao nhiêu gam chất A tách ra khỏi dung dịch. Câu 4 (4 điểm) Hòa tan 115,3 g hỗn hợp X gồm MgCO 3 và RCO3 bằng 500ml dung dịch H2SO4 thu được dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít khí CO 2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 12g muối khan. Mặt khác nung B đến khối lượng không đổi thu 11,2 lít CO 2 (đktc) và chất rắn D. 1.Tính nồng độ mol của dung dịch H2SO4 đã dùng ? 2.Tính khối lượng chất rắn B và D ? 3.Xác định R ?. Biết trong X số mol RCO3 gấp 2,5 lần số mol MgCO3. 1 Câu 5 (4 điểm) Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng 0,04 mol hỗn hợp A gồm FeO và Fe 2O3 nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được B gồm 4 chất rắn nặng 4,784 gam. Khí đi ra khỏi ống sứ cho hấp thụ vào dung dịch Ba(OH) 2 dư, thu được 9,062 gam kết tủa. Mặt khác hòa tan chất rắn B bằng dung dịch HCl dư, thấy thoát ra 0,6272 lít khí H2 (đktc). 1. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp A. 2. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng các chất trong B. Biết trong B, có số mol Fe3O4 bằng tổng số mol FeO và Fe2O3. Câu 6 (5 điểm) 1. Hỗn hợp gồm khí:CO2, SO2, C2H4, CH4. Hãy nhận biết sự có mặt của từng khí trong hỗn hợp. 2. Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí A cần 2,5 thể tích khí oxi, sinh ra 8,8 gam CO2 và 1,8 gam H2O. Tìm công thức phân tử của A biết A có tỉ khối hơi so với khí hiđro là 13 (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). ----------------HẾT--------------SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH LÀO CAI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM 2014 HƯỚNG DẪN CHẤM Môn: Hóa học ĐỀ THI CHÍNH THỨC Ngày thi: 28/03/2014 (Hướng dẫn chấm gồm có: 07 trang) A. Hướng dẫn chung - Phương trình phản ứng nào không cân bằng hoặc cân bằng sai cho nửa số điểm theo biểu điểm chấm. - Phương trình phản ứng nào thiếu điều kiện hoặc điều kiện phản ứng sai thì không chấm phương trình đó. - Học sinh làm bằng các cách khác nhau nhưng đúng, lập luận chặt chẽ thì vẫn cho điểm tương đương theo biểu điểm chấm. - Bài chấm theo thang 20 điểm. Điểm toàn bài bằng tổng các điểm thành phần, không làm tròn. B. Đáp án, biểu điểm 2 Câu Nội dung Cho hỗn hợp tan trong NaOH dư, Fe, Cu, và Ag không tan: 2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2↑ Thổi CO2 vào dung dịch nước lọc: NaAlO2 + CO2 + 2H2O  NaHCO3 + Al(OH)3↓ Lọc tách kết kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao: 2Al(OH)3  t Al2O3 + 3H2O Điện phân Al2O3 nóng chảy: Al2O3 đpnc 4Al + 3O2↑ cryolit Cho hỗn hợp Fe, Cu và Ag không tan ở trên vào dung dịch HCl dư. Cu và Ag không tan. Fe + 2HCl  FeCl2 + H2↑ Lấy dung dịch thu được cho tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa Câu 1 (2điểm) nung đến khối lượng khối đổi, dẫn luồng khí CO dư đi qua. HCl + NaOH  NaCl + H2O FeCl2 + 2NaOH  2NaCl + Fe(OH)2↓ 0 1 2 2Fe(OH)2 + O2  t Fe2O3 + 2H2O 0 Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Fe2O3 + 3CO  t 2Fe + 3CO2 Hỗn hợp Cu, Ag hòa tan vào dung dịch HCl dư có sục khí oxi dư Cu tan ra, Ag không tan , lọc lấy Ag, dung dịch thu được đem điện 0,25 phân thu được Cu 2Cu + O2  t 2CuO CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O 0,25 dd CuCl2  df  Cu + Cl2  0 0 3 CaCO3 (A) CaO + H2O (A) Câu 2 (2 điểm) (B) (E) CaCO3 + 2NaCl (X) (Q) NaKCO3 + H2O (Y) (R) 0,25 (R) CaCO3 + NaNO3 + KNO3 0,25 (Z) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (P) 0,25 (T) Câu 3 1. Gọi khối lượng SO3 cần tìm là x (g)  khối lượng dung dịch (3 điểm) H2SO4 49% là 450 - x(g). 0,25 PTHH: SO3 + H2O   H2SO4. 80(g) x (g) : : Theo bài ta có: 1,225x + 2(1,25điểm) 0,25 0,25 NaHCO3 NaKCO3 + Ca(NO3)2 1(1điểm) 0,25 (F) NaHCO3 + KOH (Q) CaCl2 + H2O (D) CO2 + NaOH (P) 0,25 (C) CaCl2 + Na2CO3 (E) (P) Ca(OH)2 Ca(OH)2 + 2HCl (C) 0,25 CaO + CO2 98(g ) 1,225x( g) 0,25 ( 450  x )49 450.83,3  100 100 0,25 Giải phương trình trên ta được khối lượng SO3 cần tìm là: x = 210(g) Vậy khối lượng dung dịch H2SO4 49% cần tìm là: 450 – 210 = 240 (g) 2. Gọi 2 kim loại hoá trị II và III lần lượt là X và Y ta có phương trình phản ứng: 4 0,25 XCO3 + 2HCl   XCl2 + CO2 + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl   2YCl3 + 3CO2 + 3H2O (2) 0,25 Số mol CO2 thoát ra (đktc) ở phương trình 1 và 2 là: nCO2  0,25 0,672 0,03mol 22,4 Theo phương trình phản ứng (1) và (2) ta thấy số mol CO2 bằng số mol H2O. 0,25 n H 2O nCO2 0,03mol và nHCl = 0,03.2 = 0,06 (mol) Như vậy khối lượng HCl đã phản ứng là: mHCl = 0,06 . 36,5 = 2,19 gam 0,25 Gọi x là khối lượng muối khan ( m XCl 2  m YCl3 ) Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: a + 2,19 = x + 44 . 0,03 + 18. 0,03  x = a + 0,33 (gam) 3(0,75điểm) 0,25 3. ở 900C cứ 100g + 50g = 150g dung dịch có chứa 50g chất A. Vậy 600g dung dịch có 600.50 = 200g chất A 150 Và 600- 200 = 400(g) nước. Ở 100C cứ 100g nước hòa tan được 15g chất A 400g nước hòa tan được Câu 4 4 điểm 1(1điểm) 15.400 = 60g chất A 100 Vậy lượng chất A tách ra ( kết tinh) bằng 200 - 60 = 140g Gọi x, y lần lượt là số mol của MgCO3 , RCO3 tham gia phản ứng( đk: x,y > 0). MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (1) x : x : x : x (mol) RCO3 + H2SO4 y : y Nung B tạo CO2 dụng hết. RSO4 + CO2 : 0,25 y : + H2O (2) y 0,25 0,25 0,25 0,25 (mol) trong hỗn hợp B còn X dư. Vậy H2SO4 tác Số mol khí CO2 là : n = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol Từ (1) và (2) : 5 0,25 0,25 Nồng độ của H2SO4 là : 2(1điểm) 0,25 Từ (1) và (2) : Theo Định luật BTKL: Khối lượng của chất rắn B là: mB = 115,3 + 0,2.98 – 12 – 0,2.18- 0,2. 44 = 110,5 (g) 0,25 0,25 Nung B thu 11,2 lít CO2 và rắn D  mD = 3(2điểm) mB - = 110,5 - 0,5.44 = 88,5 (g) 0,25 Từ (1) và (2): x + y = 0,2 mol Ta có : = 0,2 . 96 = 19,2g > 12g Vậy có một muối tan MgSO4 và RSO4 không tan. Số mol muối MgSO4 là : n = 12 : 120 = 0,1 mol Theo PT (1) : 0,25 0,25 0,25 Nung B: RSO4 không phân hủy, chỉ có X dư bị nhiệt phân Gọi a là số mol của MgCO3  số mol của RCO3 là 2,5 a ( trong hỗn hợp X) MgCO3 a - 0,1 Câu 5 (4 điểm) MgO + CO2 : a - 0,1 RO + (3) RCO3 2,5a – 0,1 CO2 (4) 2,5a – 0,1 : Từ (3) và (4) = (a- 0,1) + (2,5 a- 0,1) = 0,5  a = 0,2 0,25 0,25 0,25 Ta có : mX = 84.0,2 + 2,5.0,2(R + 60) = 115,3  R = 137 0,25 Vậy Kim loại R là Bari (Ba). 0,25 Ta có 0,04 mol hỗn hợp A (FeO và Fe2O3) + CO → → 4,784 gam hỗn hợp B + CO 2 CO2 + Ba(OH)2 dư → BaCO3 ↓ + H2O 0,046 mol 0,046 mol 0,25 0,25 Ta có = = 0,046 mol 0,25 6 và phản ứng = = 0,046 mol. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: 0,25  Đặt = 4,784 + 0,046.44 - 0,046.28 = 5,52 (gam) = x mol, = y mol trong hỗn hợp B, ta có: 0,25 x + y = 0,04 72x + 160y = 5,52 x = 0,01 mol y = 0,03 mol 0,25 0,25 % % 0,25 Ta có: Hỗn hợp B gồm 4 chất rắn đó là; Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Ta có PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ 0,25 Theo phương trình trên ta có: Theo câu a, có 0,01 mol FeO, 0,03 mol Fe2O3  tổng số mol sắt ban đầu bằng 0,07 mol. Mặt khác trong hỗn hợp B có: 0,028 mol Fe, a mol FeO, b mol Fe2O3, c mol Fe3O4. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố sắt ta có: a + 2b + 3c = 0,07 - 0,028 = 0,042 mol (1) Lại có: (2) 72a + 160b + 232c = 4,784 - (0,028.56) = 3,216 (3) Từ (1), (2) và (3) ta có hệ phương trình: a + 2b + 3c = 0,042 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 72a + 160b + 232c = 3,216 Giải hệ ta được: a = 0,012; b = 0,006 ; c = 0,006 Ta có phần trăm khối lượng các chất trong B như sau: 0,25 % 7 % 0,25 % Câu 6 ( 5 điểm) 1(2điểm) %mFe = 100 - (18,1 + 20 + 29,1) = 32,79% Cho hỗn hợp khí lội qua dung dịch H2S có kết tủa màu vàng thì 0,25 chứng tỏ trong hỗn hợp có SO2. 2H2S + SO2 3S  + 2H2O 0,25 Hỗn hợp còn lại còn: CO2, C2H4; CH4 và có thể có H2S. Cho hỗn hợp lội qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy xuất hiện kết tủa trắng 0,25 thì chứng tỏ trong hỗn hợp có CO2. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3  + H2O 0,25 Ca(OH)2 + H2S CaS + 2H2O Hỗn hợp sau phản ứng gồm C2H4 và CH4, dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch nước Brom nếu thấy dung dịch Brom nhạt màu chứng 0,25 tỏ trong hỗn hợp có C2H4. C2H4 + Br2 C2H4Br2 Cho phần khí còn lại vào lọ khí Clo( có ánh sáng khuếch tán), nếu thấy Clo nhạt màu; cho quỳ tím ẩm vào lọ sản phẩm nếu ban đầu 0,25 quỳ tím ẩm chuyển sang màu đỏ chứng tỏ trong hỗn hợp có khí CH4. CH4 + Cl2 2(3điểm) = 0,25 CH3Cl + HCl  ánh sáng 0,25 = 0,2 mol = 0,25 = 0,1 mol MA = 13.2 = 26(gam) Khi đốt cháy A cho CO2 và H2O, khí A chứa 2 nguyên tố C và H, có thể có O. Gọi công thức phân tử khí A là CxHyOz( đk: x,y,z N*) 0,25 0,25 Gọi số mol A tham gia phản ứng là a( a > 0) PTPƯ : CxHyOz (Mol) a : + O2 ( xCO2 + ).a : 8 ax H2O : a 0,5 0,25 Theo bài ta có hệ pt (1) Mặt khác ta có : x = y (2) Thay (2) vào (1) ta có x = 2 ; y = 2 ; z = 0 Vậy công thức phân tử khí A là C2H2 ----------------HẾT---------------- 9 0,5 0,25 0,25 0,25