PHÒNG GD & ĐT TỨ KỲ TRƯỜNG THCS PHƯỢNG KỲ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 Năm học 2014 – 2015 MÔN Hoá Học Thời gian làm bài 90 phút (Đề này gồm 5 câu, 1 trang) Câu 1(4 điểm) Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp BaCO3, MgCO3, Al2O3 được chất rắn A, khí D Hòa tan chất rắn A trong nước dư, thu được dung dịch B và kết tủa C Sục khí D (dư) vào dung dịch B thấy xuất hiện kết tủa Hòa tan C trong dung dịch NaOH dư thấy tan một phần Xác định A, B, C, D Viết các phương trình phản ứng xảy ra Câu 2(4 điểm) 1 Ch d[.]
Trang 1PHÒNG GD & ĐT TỨ KỲ
TRƯỜNG THCS PHƯỢNG KỲ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 9 Năm học: 2014 – 2015
MÔN: Hoá Học Thời gian làm bài: 90 phút
(Đề này gồm 5 câu, 1 trang)
Câu 1(4 điểm): Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp BaCO3, MgCO3, Al2O3 được chất rắn A, khí
D Hòa tan chất rắn A trong nước dư, thu được dung dịch B và kết tủa C Sục khí D (dư) vào dung dịch B thấy xuất hiện kết tủa Hòa tan C trong dung dịch NaOH dư thấy tan một phần
Xác định A, B, C, D Viết các phương trình phản ứng xảy ra
Câu 2(4 điểm):
1 Ch d ng dung dịch NaOH h y nh n iết 6 kh ng nh n đ ng ri ng iệt t ng dung dịch sau 2CO3, (NH4)2SO4, MgSO4, Al2(SO4)3, FeSO4, Fe2(SO4)3
Viết các phương trình phản ứng minh h a
2 Hãy n u và giải thích ằng phương trình phản ứng các hiện tượng xảy ra trong t ng thí nghiệm sau
a Cho NaOH dư tác dụng với dung dịch FeC 2 Sau đó ấy kết tủa thu được để âu trong không khí
b Cho vi n Na vào c c đ ng dung dịch A C 3
Câu 3(4 điểm):
1 Bằng phương pháp hoá h c h y tách các chất NaC , FeC 3, AlCl3 ra khỏi hỗn hợp rắn
mà kh ng àm thay đổi kh i ượng của mỗi chất Viết đầy đủ các phương trình phản ứng xảy ra
2 Có hỗn hợp các chất sau A 2O3 và Fe2O3 Hãy trình bày phương pháp hóa h c để điều chế ri ng t ng kim oại A , Fe t hỗn hợp tr n
Câu 4(4 điểm): Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO3 và FexOy trong O2 dư tới phản ứng hoàn toàn, thu được khí A và 22,4 gam Fe2O3 duy nhất Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,15M thu được 7,88gam kết tủa
1) Viết các phương trình phản ứng xẩy ra
2) Tìm c ng thức phân tử của FexOy
Câu 5(4 điểm): Hỗn hợp A có kh i ượng 6,1g g m CuO, A 2O3 và FeO Hòa tan hoàn toàn
A cần 130m dung dịch H2SO4 o ng 1M, thu được dung dịch B
Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, c ấy kết tủa đen nung trong kh ng khí đến kh i ượng kh ng đổi, được 3,2g chất rắn
Tính kh i ượng t ng oxit trong A
Cho: Na = 23 ; O = 16 ; H = 1 ; Ba = 137 ; S = 32 ; Al = 27 ;
C = 12 ; Cu = 64 ; Fe = 56
- Hết - H-HSG9-12-PK
Trang 2PHÒNG GD & ĐT TỨ KỲ
TRƯỜNG THCS PHƯỢNG KY HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG HUYỆN LỚP 9
Năm học: 2014 – 2015 MÔN: Hoá Học
(Hướng dẫn chấm gồm 4 trang)
1
(4 điểm)
+ Nhiệt phân hỗn hợp, ta có PTP BaCO3 t0 BaO + CO2 MgCO3 t0 MgO + CO2
Al2O3 t0 không Chất rắn
2 3
BaO
A MgO
Al O
Khí D: CO2
+ Hòa tan A vào H2O dư, ta có PTP BaO + H2O Ba(OH)2
MgO + H2O không
Al2O3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + H2O 2
2 2
d B Ba AlO
2 3( )
MgO C
Al O du
+ hi cho dung dịch B tác dụng với CO2 dư Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O 2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2 + Hòa tan C vào dung dịch NaOH dư, ta có PTP
MgO + NaOH không
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (Vì kết tủa C cho vào dung dịch NaOH dư có tan một phần chứng tỏ C có A 2O3 dư; phần kh ng tan à MgO)
0,5 đ 0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ
0,5 đ
2
(4 điểm)
1 Nh n iết + Trích mẫu thử và đánh s thứ t 1, 2, 3, 4, 5, 6
+ Nhỏ t t dd NaOH cho tới dư vào các mẫu thử tr n
- Nếu kh ng hiện tượng à 2CO3
- Nếu xuất hiện khí m i khai à (NH4)2SO4 2NaOH + (NH4)2SO4 Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O (m i khai)
- Nếu xuất hiện kết tủa trắng kh ng tan à dd MgSO4 MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4
- Nếu xuất hiện kết tủa keo sau đó tan dần à dd A 2(SO4)3
Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
- Nếu xuất hiện kết tủa xanh ơ sau đó hóa nâu trong kh ng khí
à FeSO4 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (xanh ơ)
4Fe(OH)2 + O2 2H2O 4Fe(OH)3 (xanh ơ) (nâu đỏ)
- Nếu xuất hiện kết tủa nâu đỏ à Fe2(SO4)3
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ H-HSG9-12-PK
Trang 3Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 (nâu đỏ)
2 N u hiện tượng và giải thích
a + Ban đầu có kết tủa màu xanh ơ 2NaOH + FeCl2 Fe(OH)2 + 2NaCl (xanh ơ)
+ Để âu trong kh ng khí thì kết tủa màu xanh ơ dần chuyển sang màu nâu đỏ:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 + Ban đầu vi n Na tan dần đến hết, xuất hiện khí kh ng màu thoát ra, có kết tủa keo
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl + Sau đó kết tủa keo tan dần tạo thành dung dịch Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
0,25 đ
0,5 đ
0,5 đ 0,5 đ
0,5 đ
3
(4 điểm)
1 Tách hỗn hợp + Cho toàn ộ hỗn hợp tr n vào dd NH3 dư, có 2 kết tủa tạo thành:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl FeCl3 + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4Cl Còn NaC kh ng phản ứng
+ Tách ri ng kết tủa và nước c A (chứa NaC và NH4Cl)
+ Cho kết tủa vào NaOH dư, khi đó A (OH)3 tan hết do phản ứng Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
+ L c ấy chất rắn không tan là Fe(OH)3 cho tác dụng hết với dung dịch HC r i c cạn, ta được FeC 3 tinh khiết
Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O + Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaA O2 còn ại NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3 + L c ấy A (OH)3 cho tác dụng với dung dịch HC r i c cạn, ta thu được A C 3 tinh khiết
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O + C cạn dung dịch A, ta thu được NaC tinh khiết do
NH4Cl t0 NH3 + HCl
2 Điều chế t ng kim oại A , Fe + Hòa tan 2 oxit vào NaOH dư, khi đó A 2O3 tan hết do phản ứng
Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O + L c ấy chất rắn kh ng tan à Fe2O3 đem nung nóng đỏ r i cho
u ng khí H2 đi qua, ta được Fe tinh khiết
Fe2O3 + 3H2 t0 2Fe + 3H2O + Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaA O2 còn ại NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3 + L c ấy A (OH)3 đem nung ở nhiệt độ cao, ta được A 2O3: 2Al(OH)3 t0 Al2O3 + 3H2O
+ Điện phân nóng chảy A 2O3 có mặt của crio it, ta thu được A tinh khiết
2Al2O3 dpnc 4Al + 3O2
0,5 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ
0.5đ
0,5đ 0,25đ 0,25đ
Trang 44
(4 điểm)
( )
x y
FeCO
Fe O
116.a b .(56x16 )y 25, 28 116.a + 56.bx + 16.by = 25,28 (*)
+ Các PTHH:
FeCO3 t0 FeO + CO2 (1) amol amol amol
4FeO + O2 t0 2Fe2O3 (2) amol
2
a
mol 4FexOy + (3x – 2y)O2 t0 2xFe2O3 (3) bmol
2
bx
mol Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O (4) 1mol 1mol 1mol
Có thể có Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 (5) 1mol 2mol
2
Ba OH M d
3
7.88
0, 04( ) 197
BaCO
m
M
22, 4 0,14( )
160
x y
Fe O
m
M
2 2
mol
a bx 0, 28 (2*) + Vì:
( )
Ba OH BaCO
a TH1: Ch xảy ra phản ứng (4), tức à
Ba(OH)2 dư = 0,06 – 0,04 = 0,02 (mol) Và CO2 hết
- Theo PTHH (1) và (4):
CO BaCO
Hay a = 0,04 (3*) thay vào (2*) ta được
x = 0,24 (4*) thay vào (*) ta được
by = 0,59 (5*)
- Lấy (4*) chia cho (5*) ta được 0, 24
0,59
bx
by
24
59
x y
Loại
b TH2: Xảy ra cả 2 phản ứng (4) và (5)
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O (4) 0,04mol 0,04mol 0,04mol
Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 (5) 0,02mol 0,04mol
CO
a 0, 08 (6*) thay vào (2*) ta được
x = 0,2 (7*) thay vào (*) ta được
by = 0,3 (8*)
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
Trang 5Lấy (7*) chia cho (8*) ta được 0, 2
0,3
bx
3
x y
3
x y
Vậy công thức của oxit sắt là: Fe 2 O 3
0,25 đ
5
(4 điểm)
+ Đặt
2 3
CuO
Al O
FeO
n a mol
n b mol
n c mol
80a 102b 160c 6,1( )g (*)
+ Ta có n H SO2 4 C V M d2 1.0,130,13(mol)
+ Hòa tan A ằng dd H2SO4 o ng ta có PTP CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (1) amol amol amol
Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (2) bmol 3bmol bmol
FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (3) cmol c(mol) c(mol)
+ Theo PTP (3), (4), (5) ta có
a + 3b + c = 0,13 (mol) (**) + Trong dd B:
4
2 4 3
4
CuSO a mol
Al SO b mol FeSO c mol
+ hi cho dd B tác dụng với dd NaOH dư ta có PTP CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (4) amol amol
Al2(SO4)3 + 8NaOH 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O (5) FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (6) cmol cmol
+ hi nung kết tủa, ta có PTP Cu(OH)2 t0 CuO + H2O (7) amol amol
4Fe(OH)2 + O2 t0 2Fe2O3 + 4H2O (8) cmol
2
c
mol + Theo PTP (4), (5), (6), (7), (8) 80.a + 160.c = 3,2(g) (***) + iải hệ (*), (**), (***) ta được
0, 02
0, 03
0, 02
+ V y m CuO n M 0, 02.80 1, 6( ) g
Al O
m FeO n M 0, 02.72 1, 44( ) g
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
0,5 đ
- Hết -