UBND HUYỆN SA THẦY PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2020 2021 Môn Hóa học, Lớp 9 Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi 08/01/2021 (Đề gồm có 01[.]
Trang 1UBND HUYỆN SA THẦY
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2020-2021
Môn: Hóa học, Lớp 9
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 08/01/2021
(Đề gồm có 01 trang, 07 câu)
Đề:
Câu 1 (3,0 điểm): Từ các nguyên liệu ban đầu FeS2, NaCl, O2, H2O và các điều kiện cần thiết khác Hãy viết các phương trình hóa học điều chế các chất sau: FeSO4, Fe2(SO4)3, Fe(OH)3, NaHSO4, FeCl2, Fe(OH)2
Câu 2 (2,5 điểm):
1 Hoàn thành các PTHH cho các sơ đồ phản ứng sau:
a FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O + SO2
b CuS + HNO3 Cu(NO3)2 + H2O + NO + H2SO4
c FexOy + CO FeO + CO2
d Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + H2O + N2
2 Từ hỗn hợp bột CuO, Al2O3, Fe3O4 Hãy tinh chế Cu nguyên chất
Câu 3 (2,0 điểm): Chỉ dùng giấy quỳ tím, hãy nhận biết các lọ mất nhãn đựng các dung dịch
không màu sau: NaCl, HCl, CaCl2, Na2CO3
Câu 4 (3,5 điểm): Bằng phương pháp hóa học, hãy nêu cách tách các chất rắn Fe2O3, CuO, BaO ra khỏi hỗn hợp sao cho khối lượng không thay đổi
Câu 5 (4,0 điểm):
1 Nung bột Fe2O3 với a gam bột Al trong khí trơ, thu được 11,78 gam hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ X vào lượng dư dung dịch NaOH, thu được 1,344 lít khí H2(đktc) Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Tính giá trị của a?
2 Hỗn hợp gồm NaCl và NaBr khi tác dụng với AgNO3 dư tạo thành một lượng kết tủa bằng lượng AgNO3 đã phản ứng Tìm % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp?
Câu 6 (4,0 điểm): Hỗn hợp A có khối lượng 6,1gam gồm CuO, Al2O3 và FeO Hòa tan hoàn toàn A cần 130ml dung dịch H2SO4 loãng 1M, thu được dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa đen nung trong không khí đến khối lượng không đổi, được 3,2g chất rắn Tính khối lượng từng oxit trong A?
Câu 7 (1,0 điểm): Người ta lắp một thiết bị thí nghiệm như hình vẽ bên
a Cho biết A là CuO, B là C Hãy xác định công thức hóa học thích hợp của K, D, E trong thí nghiệm ở hình vẽ Viết các phương trình hóa học xảy ra
b Tại sao khi kết thúc thí nghiệm người ta thường rút ống dẫn khí ra khỏi dung dịch D rồi mới tắt đèn mà không làm ngược lại
(Biết: Na=23, Ag=108, O=16, Al=27, H=1, Fe=56, Cu=64, Mg=24,
Cl=35,5, Br=80, S=32, N=14)
-Hết -ĐỀ CHÍNH THỨC
D K
A + B
E
Trang 2Họ và tên thí sinh: ……… ……; Số báo danh: ……… Cán bộ coi thi không được giải thích gì thêm
Trang 3UBND HUYỆN SA THẦY
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC: 2020-2021
Môn: Hóa học, Lớp 9
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 08/01/2021
ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
(gồm có 4 trang, 7 câu)
I Đáp án, biểu điểm:
* PTHH:
(1) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
(2) 2SO2 + O2 2SO3
(3) SO3 + H2O H2SO4
(4) 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2
(5) Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
* Điều chế FeSO4:
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
* Điều chế Fe(OH)2:
FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4
* Điều chế Fe2(SO4)3:
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O
* Điều chế Fe(OH)3:
Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
* Điều chế NaHSO4:
NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O
* Điều chế FeCl2:
H2 + Cl2 2HCl
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,25
a Hoàn thành các PTHH
(1) 2FeS + 10 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 10H2O + 9SO2
(2) 3CuS + 14HNO3 3 Cu(NO3)2 + 4H2O + 8NO + 3H2SO4
(3) FexOy + (y-x)CO xFeO + (y-x) CO2
(4) 5Mg + 12HNO3 5Mg(NO3)2 + 6H2O + N2
0,25 0,25 0,25 0,25
b Tinh chế Cu nguyên chất
Bước 1: Dẫn H2 dư qua hỗn hợp đun nóng thu được chất rắn gồm
Cu, Fe, Al2O3 (R1)
CuO + H2 Cu + H2O
Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O
0,25 0,25 0,25
DÀNH CHO ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 4Bước 2: Cho dung dịch HCl dư vào R1 Lọc thu chất rắn làm khô
được Cu
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
0,25 0,25 0,25
- Đánh số thự các lọ hóa chất và lấy mẫu thử
- Cho từng mẩu thử vào quỳ tím nếu mẩu thử nào làm quỳ tím chuyển
sang màu đỏ là dung dịch HCl
- Lấy dung dịch HCl vừa nhận được cho tác dụng với 3 mẩu còn lại,
nếu xuất hiện bọt khí không màu thì mẫu thử đó là Na2CO3
PTHH: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
- Lấy dung dịch Na2CO3 vừa nhận được cho tác dụng với 2 mẫu thử
còn lại Nếu xuất hiện kết tủa trắng thì mẫu thử đó là CaCl2
PTHH: CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl Mẫu thử còn lại không có hiện tượng gì là NaCl
- Dán nhãn các mẫu thử
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
- Hòa tan hỗn hợp rắn vào nước dư lọc tách thành 2 phần: phần dung
dịch và phần rắn
- Cho dung dịch Na2CO3 dư vào phần dung dịch, lọc và thu được chất
rắn không tan là BaCO3 Nung BaCO3 đến khối lượng không đổi thu
được BaO
BaO + H2O Ba(OH)2 Ba(OH)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaOH BaCO3 BaO + CO2
- Dẫn khí H2 dư vào hỗn hợp chất rắn nung ở nhiệt độ cao, sau đó cho
hỗn hợp vào dung dịch HCl dư, lọc tách lấy Cu và dung dịch gồm
FeCl2, HCl dư
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O CuO + H2 Cu + H2O
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
- Nung nóng Cu trong không khí đến khối lượng không đổi thu được
CuO
2Cu + O2 2CuO
- Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch FeCl2, HCl dư, lọc thu lấy
kết tủa và nung nóng đến khối lượng không đổi thu được Fe2O3
HCl + NaOH NaCl + H2O FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
1 Phản ứng xảy ra hoàn toàn, chất rắn sau + NaOH có khí thoát ra
=> Al dư sau phản ứng nhiệt nhôm Mọi tính toán theo số mol của
Fe2O3
Gọi số mol của Fe2O3 ban đầu là x (mol)
0,25
0,25
Trang 5= =0,06 (mol)
Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3
x mol 2x mol x mol
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
0,04 mol 0,06 mol
X gồm: Al dư: 0,04 ( mol) ; nFe = 2x ( mol) ; nAl2O3 = x (mol)
BTKL : mRắn X = mAl + mFe + mAl2O3
=> 0,04.27 + 2x.56 + 102x = 11,78 => x = 0,05 (mol)
=> mAl ban đầu = (0,05.2 + 0,04).27 = 3,78 (g)
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
2 PTHH: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3
x mol x mol x mol
NaBr + AgNO3 AgBr + NaNO3
y mol y mol y mol
Ta có: 170x – 143,5x = 188y – 170y 26,5 x = 18y
Vậy mhh = 1053 + 2729,5 = 3782,5
0,25 0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Ta có:
Hòa tan A bằng dd H2SO4 loãng ta có PTPƯ:
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (1)
a mol a mol a mol
Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O (2)
b mol 3b mol b mol
FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (3)
c mol c mol c mol
Theo PTPƯ (1), (2), (3) ta có: a + 3b + c = 0,13 (mol) (**)
Trong dd B:
Khi cho dd B tác dụng với dd NaOH dư ta có PTPƯ:
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 (4)
a mol a mol
Al2(SO4)3 + 8NaOH 2NaAlO2 + 3Na2SO4 + 4H2O (5)
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25
Trang 6FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (6)
c mol c mol
Khi nung kết tủa, ta có PTPƯ:
Cu(OH)2 t0 CuO + H2O (7)
a mol a mol
4Fe(OH)2 + O2 t0 2Fe2O3 + 4H2O (8)
c mol mol
Theo PTPƯ (4), (5), (6), (7), (8): 80a + 160c/2 = 3,2(g) (***)
Giải hệ (*), (**), (***) ta được:
Vậy:
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25
0,5
a K là CO2; D là dung dịch Ca(OH)2; E là CaCO3
PTHH minh họa: 2CuO + C 2Cu + CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
0,25 0,25 0,25
b Khi tắt đèn thì phản ứng sẽ dừng, lượng khí CO2 trong ống
nghiệm giảm làm áp suất giảm đột ngột, nước trong cốc dễ đi vào
ống nghiệm làm vỡ ống nghiệm nên khi kết thúc thí nghiệm người
ta thường rút ống dẫn khí ra khỏi dung dịch D rồi mới tắt đèn mà
không làm ngược lại
0,25
II Hướng dẫn chấm:
- Phương trình hóa học: nếu sai cân bằng hay thiếu điều kiện thì không có điểm dành cho phương trình hóa học đó
- Bài toán giải theo cách khác đúng kết quả, lập luận hợp lý vẫn đạt điểm tối đa nếu tính toán nhầm lẫn dẫn đến kết quả sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung đó Nếu dùng kết quả sai để giải tiếp thì không chấm điểm các phần tiếp theo