Nội dung

UBND HUYỆN NGHI XUÂN PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2013 - 2014 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: HOÁ HỌC; Thời gian: 150 phút làm bài Câu 1: Viết các PTHH thực hiện chuỗi biến hóa sau: Zn  ZnCl2  Zn(NO3)2  Zn(OH)2  ZnO  Zn  ZnSO4  Na2ZnO2  Zn(OH)2  ZnSO4  ZnCl2  Zn(OH)2  K2ZnO2  KCl  KNO3 Câu 2: a. Chỉ được dùng thêm một thuốc thử hãy nêu phương pháp hóa học nhận biết các dung dịch sau: Fe2(SO4)3, FeSO4, Al2(SO4)3, Na2SO4, MgSO4, (NH4)2SO4 b. Có một hỗn hợp bột gồm 2 kim loại Fe và Cu. Hãy giới thiệu phương pháp hóa học xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp trên. Câu 3: a. Khử hoàn toàn 23,2g một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng 250ml dung dịch Ba(OH) 2 1M thấy tạo ra 19,7g kết tủa. Nếu cho lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 6,72 lít khí (đktc). Xác định oxit kim loại đó. b. Cho 11,6g oxit kim loại trên vào 250g dung dịch HCl 7,3%. Tính C% của dung dịch thu được sau phản ứng. Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 17,2g hỗn hợp kim loại kiềm A và oxit của nó (A 2O) vào nước được dung dịch B. Cô cạn dung dịch B thu được 22,4g hiđroxit (AOH) khan. Xác định tên kim loại và khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp. Câu 5: Hòa tan hoàn toàn a (g) hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch H 2SO4 loãng dư thu được dung dịch A và 11,2 lít khí (đktc). Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch A đến khi lượng kết tủa bắt đầu không đổi nữa (kết tủa B); lọc B thu được dung dịch nước lọc C; đem nung B trong không khí đến lượng không đổi thu được 16g chất rắn D. a. Viết các PTHH và xác định A, B, C, D b. Tính a. c. Cho từ từ dung dịch HCl 2M vào dung dịch C sau phản ứng thu được 7,8g kết tủa. Tính thể tích dung dịch HCl 2M đã dùng. Câu 6: Hòa tan 3,6g một kim loại (chỉ có một hóa trị duy nhất trong hợp chất) vào 200ml dung dịch hỗn hợp HCl 1,25M và H 2SO4 1,5M. Dung dịch thu được sau phản ứng làm đỏ quỳ tím và phải trung hòa bằng 100ml dung dịch hỗn hợp NaOH 2,5M và Ba(OH)2 1,5M. Xác định kim loại. Cho biết: Al = 27; Fe = 56; S = 32; O = 16; H = 1; Na = 23; Ba = 137; C = 12; Cl = 35,5; Cu = 64; Mg = 24. …………………….Hết………………………. Họ tên thí sinh:………………………….. SBD:……………………………………… Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! 1 PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO NGHI XUÂN ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9 – NĂM HỌC 2013 - 2014 MÔN: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 120 phút Câu Đáp án Điểm 1 Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2  (3,5đ) ZnCl2 + 2AgNO3  Zn(NO3)2 + 2AgCl  Zn(NO3)2 + 2NaOH  Zn(OH)2  + 2NaNO3 Zn(OH)2 to ZnO + H2O ZnO + H2 to Zn + H2O Zn + H2SO4(l)  ZnSO4 + H2 Zn + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2  Na2ZnO2 + 2HCl  2NaCl + Zn(OH)2  Zn(OH)2 + H2SO4  ZnSO4 + 2H2O ZnSO4 + BaCl2  ZnCl2 + BaSO4  ZnCl2 + 2NaOH  Zn(OH)2  + 2NaCl Zn(OH)2 + 2KOH  K2ZnO2 + 2H2O K2ZnO2 + 2HCl 2KCl + Zn(OH)2  KCl + AgNO3  KNO3 + AgCl  (Mỗi PƯ viết đúng được 0,25 đ) 2a, (3 đ) 2b, (1 đ) 3,5 - Dùng dung dịch NaOH dư: + Nhận ra dd Fe2(SO4)3 do có kết tủa màu đỏ nâu xuất hiện Fe2(SO4)3 + 6NaOH  2Fe(OH)3  + 3Na2SO4 + Nhận ra dd FeSO4 do có kết tủa trắng rồi hóa nâu FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2  + Na2SO4 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3 + Nhận ra dd Al2(SO4)3 do có kết tủa trắng rồi tan Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3  + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O + Nhận ra dd (NH4)2SO4 do có khí mùi khai thoát ra (NH4)2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2NH3  + 2H2O + Nhận ra dd MgSO4 do có tạo kết tủa trắng MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2  + Na2SO4 + Còn lại không có hiện tượng gì là dd Na2SO4 (Nhận biết đúng được một chất được 0,5 đ) 3đ - Cân lấy 100g hỗn hợp rồi cho vào dd HCl dư, sắt tan vào dd: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2  1đ - Lọc lấy chất không tan làm khô cân lại giả sử có khối lượng là a(g) chính là khối lượng của Cu  %Cu a%  % Fe 100%  a% 2 19,7 6,72 nBa (OH ) 2 0,25.1 0,25( mol ); nBaCO 3  0,1( mol ); nH 2  0,3( mol ) 197 22,4 3a, (3,5đ) yCO + AxOy to xA + yCO2  2A + 2aHCl  2ACla + aH2  0,6 a (1) (2) 0,3 Khi cho khí CO2 vào dd Ba(OH)2 có thể xảy ra: TH1: Chỉ tạo BaCO3 (Ba(OH)2 có thể dư) CO2 + Ba(OH)2  BaCO3  + H2O (3) 0,1 0,1 Từ (1) ta có: nO(trong AxOy) = nCO2 = 0,1(mol)  mA = 23,2 – 0,1.16 = 21,6(g) => + a =1  MA = 36 (loại) + a =2  MA = 72 (loại) + a =3  MA = 108 (loại) MA  21,6 36a ( g ) 0,6 a 1đ (a=1,2 hoặc 3) 1đ TH2: Tạo 2 muối CO2 + Ba(OH)2  BaCO3  + H2O 0,25 0,25 0,25 CO2 + BaCO3 + H2O  Ba(HCO3)2 0,15 (0,25-0,1) Từ (1) ta có: nO(trong AxOy) = nCO2 = 0,25 + 0,15 = 0,4(mol)  mA = 23,2 – 0,4.16 = 16,8(g) => + a =1  MA = 28 (loại) + a =2  MA = 56(Fe) + a =3  MA = 84 (loại) MA  16,8 28a ( g ) 0,6 a 1đ 16,8 x 0,3 3 nFe  0,3(mol );    ;  CTHH : Fe3O4 56 y 0,4 4 0,5 đ 11,6 250.7,3 nFe3 O4  0,05( mol ); nHCl  0,5( mol ) 232 100.36,5 3b, (1 đ) Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Ban đầu 0,05 0,5 PƯ 0,05 0,4 0,1 0,05 Sau pư 0 0,1 0,1 0,05 mdd sau pư = 11,6 + 250 = 261,6(g) 1đ 0,1.162,5 0,05.127 100% 6,212%; C % FeCl 2  100% 2,43% 261,6 261,6 0,1.36,5 C % HCldu  100% 1,395% 261,6 C % FeCl3  4 (2 đ) 1đ 2A + 2H2O  2AOH + H2  x x 3 A2O + H2O  2AOH y 2y  xA  2 yA  16 y 17 , 2  17 x  18 y 5, 2    xA  17 x  2 yA  34 y  22, 4 y  5, 2  17 x 18 10, 4 A  226, 4 5, 2 (0  x  ) 16 A  272 17 10, 4 A  226, 4 5, 2  0   16 A  272 17  21,8  A  56, 256  x  A là KLK  A là K hoặc Na * Nếu A là Na: 23x  62 y 17,2  x 0,02 mNa 0,02.23 0,46( g )       x  2 y 0,56  y 0,27 mNa 2 O 0,27.62 16,74( g ) * Nếu A là K: 39 x  94 y 17,2  x 0,2 mK 7,8( g )       x  2 y 0,4  y 0,1 mK 2 O 9,4( g ) 1đ 5a, 2đ 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2  x 0,5x 1,5x Fe + H2SO4  FeSO4 + H2  y y y Dung dịch A: Al2(SO4)3, FeSO4 và H2SO4 dư H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3  + 3Na2SO4 0,5x x FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2  + Na2SO4 y y  Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O x x Kết tủa B: Fe(OH)2 Dung dịch C: NaAlO2, Na2SO4 4Fe(OH)2 + O2 to 2Fe2O3 + 4H2O y 0,5y Chất rắn D: Fe2O3 5b, 11, 2  1,5 x  y    x 0, 2 22, 4      y 0, 2 0,5 y  16  160  2đ a = 0,2.27 + 0,2.56 = 16,6(g) nNaAlO2  x 0,2mol nAl (OH ) 3  5c, 7,8 0,1( mol ) 78 Cho dd HCl vào dd C: NaAlO2 + HCl + H2O  NaCl + Al(OH)3  (1) Có thể có tiếp pư: 3HCl + Al(OH)3  AlCl3 + 3H2O (2) 4 TH1: Chỉ xảy ra pư (1): NaAlO2 + HCl + H2O  NaCl + Al(OH)3  0,1 0,1 0,1  VddHCl  0,1 0,05(l ) 2 TH2: Có pư (2) xảy ra, Al(OH)3 bị hòa tan một phần: NaAlO2 + HCl + H2O  NaCl + Al(OH)3  (1) 0,2 0,2 0,2 3HCl + Al(OH)3  AlCl3 + 3H2O (2) 0,3 (0,2-0,1)  VddHCl  6 0,2  0,3 0,25(l ) 2 nHCl 0,2.1,25 0,25(mol )  nH  0,25( mol ) 2đ nH 2 SO4 0,2.1,5 0,3(mol )  nH  2.0,3 0,6( mol )   nH  0,25  0,6 0,85( mol ) nNaOH 0,1.2,5 0,25(mol)  nOH  0,25(mol ) nBa(OH ) 2 0,1.1,5 0,15( mol )  nOH  2.0,15 0,3( mol )  nOH  0,25  0,3 0,55( mol ) 2A + 2xHCl  2AClx + xH2 (1)  2A + xH2SO4 A2(SO4)x + xH2 (2)  HCl + NaOH NaCl + H2O (3) 2HCl + Ba(OH)2  BaCl2 + 2H2O (4) H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O (5) H2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4 + 2H2O (6) nH+(trong hỗn hợp axit dư) = nOH-(trong hỗn hợp bazơ) = 0,55(mol)  nH+ (pư 1 và 2) = 0,85 – 0,55 = 0,3(mol) Từ (1) và (2): 1 0,3 3,6 nA  nH   (mol ); M A  12 x( g ) 0,3 x x x (x = 1, 2 hoặc 3) + x = 1  MA = 12 (loại) + x = 2  MA = 24 (Mg) + x = 3  MA = 36 (loại) Vậy kim loại cần tìm là Mg Nếu HS giải theo cách khác, đúng vẫn được điểm tối đa 5