Đề và đáp án thi học sinh giỏi môn Hóa học 9- THCS Mỹ Thành 2010-2011.

Hòa tan chất rắn A bằng Axit HCl dư thu được khí B và dung dịch D.. Cho dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch NaOH 1M sao cho vừa đủ đạt kết tủa bé nhất.. Tính khối lượng của mỗi ox

TRƯỜNG THCS MỸ THÀNH

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN: HÓA HỌC NĂM HỌC: 2010 – 2011 Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian phát đề)

Đề đề nghị:

Câu 1 : (1.0 điểm)

Viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho dung dịch NaHSO4 lần lượt tác dụng với các chất:

Al, BaCl2, CaCO3, NaHCO3

Câu 2 : ( 2.25 điểm)

Nhiệt phân một lượng MgCO3 sau một thời gian thu được chất rắn A và khí B Hấp thụ hết khí

KOH Hòa tan chất rắn A bằng Axit HCl dư thu được khí B và dung dịch D Hoàn thành các phương trình hóa học

Câu 3 :(2.0 điểm)

Có các dung dịch bị mất nhãn, gồm: NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl Hãy nêu phương pháp phân biệt các dung dịch mà không được dùng thêm chất khác

Câu 4: (3.0 điểm)

Hoà tan 34,2 gam hỗn hợp gồm Al2O3 và Fe2O3 vào trong 1 lít dung dịch HCl 2M, sau phản ứng còn dư 25% axit Cho dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch NaOH 1M sao cho vừa đủ đạt kết tủa bé nhất

a Tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp

b Tính thể tích của dung dịch NaOH 1M đã dùng

Câu 5 :(3.5 điểm)

Đốt cháy hoàn toàn 5,4 gam nhôm trong khí oxi, hoà tan chất rắn thu được vào trong dung dịch

H2SO4 ( vừa đủ) thì được dung dịch A Cho A tác dụng với 250 ml dung dịch Natrihiđroxit thì thu được 7,8 gam kết tủa Tính nồng độ mol của dung dịch Natrihiđroxit đã dùng

Câu 6 :(3.5 điểm)

Khi cho a (mol ) một kim loại R (không tan trong nước ) tan vừa hết trong dung dịch chứa a (mol ) H2SO4 thì thu được 1,56 gam muối và một khí A Hấp thụ hoàn toàn khí A vào trong 45ml dug dịch NaOH 0,2M thì thấy tạo thành 0,608 gam muối

a Hãy biện luận để xác định khí A là khí gì ?

b Xác định kim loại đã dùng

Câu 7: (2,0 điểm)

Để một phoi bào sắt nặng a (gam) ngoài không khí, sau một thời gian thu được 12 gam rắn X

gồm sắt và các oxit của sắt Cho X tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HNO3 loãng thấy giải phóng

ra 2,24 lít khí NO duy nhất ( đo ở đktc)

Tính khối lượng a của phoi bào sắt ban đầu

Câu 8 :(3.0 điểm)

Hoà tan 5, 94 g kim loại hoá trị III trong 564 ml dung dịch HNO3 10% (d=1,05 g/ml) thu được dung dịch A và 2, 688 lít hỗn hợp khí B (gồm N2O và NO) ở đktc Tỉ khối của khí B đối với hiđro là 18,5

Tìm kim loại hoá trị III Tính C % của các chất trong dung dịch A

Học sinh được dùng bảng hệ thống tuần hoàn các NTHH để làm bài

ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM

1

6NaHSO4 + 2Al → 3Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 3H2↑

2NaHSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + Na2SO4 + 2HCl

2NaHSO4 + CaCO3 → Na2SO4 + CaSO4 + H2O + CO2↑

NaHSO4 + NaHCO3 → Na2SO4 + H2O + CO2↑

0.25 0.25 0.25 0.25

2

MgCO3 → MgO + CO2 ↑

Khí B là CO2 , chất rắn A ( MgO + MgCO3 )

CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O

CO2 + NaOH → NaHCO3

Vậy muối Na2CO3 tác dụng với BaCl2 , còn NaHCO3 tác dụng với KOH

MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O

MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 ↑ + H2O

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

3

Lấy ở mỗi lọ một ít chất

Nhiệt phân các dung dịch thì nhận ra NaHCO3 có sủi bọt khí; còn Ba(HCO3)2

có sủi bọt khí và có kết tủa

2NaHCO3 →t 0 Na2CO3 + H2O + CO2↑

Ba(HCO3)2

0

t

→ BaCO3 ↓ + H2O + CO2↑

Dùng dung dịch Na2CO3 thu được để thử các dung dịch còn lại, nếu có sủi bọt

khí là HCl, nếu có kết tủa là MgCl2

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑

Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3↓ + 2NaCl

chất còn lại là NaCl

0.25 0.25

0.25 0.25 0.25

0.25 0.25 0.25

4

HCl

n ( PƯ với oxit ) = 1× 2 × 10075 = 1,5 ( mol)

HCl

n ( PƯ với NaOH ) : 2× 25

100 = 0,5 ( mol) Đặt số mol Fe2O3 và Al2O3 lần lượt là a, b ( mol)

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

HCl + NaOH → NaCl + H2O

0,5 → 0,5

Vì lượng kết tủa bé nhất nên Al(OH)3 bị tan hết trong NaOH dư Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

160 102 34 2

+ =



a = 0,15

b = 0,1







Khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp

2 3 0 15 160 24

Fe O

2 3 34 2 24 10 2

Al O

m = , − = , (gam)

⇒ VddNaOH = 2,2 : 1 = 2,2 lít

0.25 0.25

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

0.50 0.25 0.25

Al

5,4

27

7,8

78

PTHH :

4Al + 3O2

0

t

→ 2Al2O3

Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O

Ta có: 2 Al  Al2(SO4)3  2 Al(OH)3

Vì số mol Al(OH)3 < số mol Al nên kết tủa không cực đại

Bài toán có 2 trường hợp:

- Trường hợp 1: NaOH thiếu so với Al2(SO4)3 ⇒ kết tủa chưa cực đại

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4

C (dd NaOH) 1,2 (M)

0,25

- Trường hợp 2: NaOH dư hòa tan một phần kết tủa Al(OH)3

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4

Số mol Al(OH)3 bị hoà tan : 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

M

0,6 0,1

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 0.25

6

a Gọi n là hóa trị của kim loại R

Khí A tác dụng được với NaOH nên chỉ có thể là SO2 hoặc H2S

- Nếu khí A là H2S thì :

8R + 5nH2SO4→ 4R2 (SO4 )n + nH2S ↑ + 4nH2O

Theo đề ta có: 5n = 8 ⇒ n =8

5 ( loại )

-0 Nếu khí A là SO2 thì:

Theo đề ta có: 2n = 2 ⇒ n =1 ( nhận )

Vậy khí A là SO2 và kim loại R hóa trị I

b

2R + 2H2SO4→ R2 SO4 + SO2↑ + 2H2O

NaHSO x(mol)

Na SO y(mol)







104 126 0,608



0,001 0,004

x y

=



 =



Vậy giả thiết phản ứng tạo 2 muối là đúng

Ta có: nR SO2 4 =nSO2= x + y = 0,005 (mol)

Khối lượng muối R2SO4 :

(2R+ 96)⋅0,005 = 1,56 ⇒ R = 108

Vậy kim loại R là bạc ( Ag)

0.25

0.25 0.25

0.25 0.25

0.25 0.25 0.25 0.25 0.50

0.25 0.25 0.25

Các PTHH:

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 (2)

Chất rắn X : FeO ; Fe2O3 ; Fe3O4 ; Fe

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO ↑ + 2H2O (4)

3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO ↑ + 14H2O (6)

Như vậy : toàn bộ lượng sắt đã chuyển thành lượng muối Fe(NO3)3

Số mol của Fe ( ban đầu ) = số mol muối Fe ( trong muối) = t (mol)

Từ các PTHH (4,5,6,7) ⇒ naxit = 3.n muối + nNO = 3t + 0,1 = 2.nH O 2

Theo định luật BTKL, ta có :

12 + (3t + 0,1).63 = 242t + 0,1× 30 + (1,5t + 0,05 )× 18

Giải ra được : t = 0,18 mol ⇒ a = 10,08 (gam)

0.50

0.75

0.25 0.25 0.25

8

Số mol các chất: nAxit =

100 63

10 05 , 1 564

= 0,94 (mol)

n Khí = 222,688,4 = 0,12 (mol)

Đặt a, b lần lượt là số mol của N2O và NO trong hỗn hợp khí

Ta có 442(a a+30b)b

+

= 18,5 => a = 0,06 a+b = 0,12 b = 0,06

Gọi kim loại hoá trị (III) là R

PTHH: 11R + 42HNO3  11R(NO3)3 + 3N2O +3NO + 21H2O

11 mol  42mol  11mol  6 mol 5,94/R  x(mol)  y(mol)  0,12 mol

Ta có: 11.0,12 = 6 5,94 : R

Số mol HNO3 đã phản ứng là: x

6

42 12 ,

0 ×

= 0,84 (mol)

Số mol HNO3 dư là: 0,94 - 0,84 = 0,1 (mol)

Số mol Al (NO3)3 tạo thành là y =

6

11 12 ,

= 0,22 (mol)

Khối lượng HNO3 dư = 0,1.63 = 6,3 (g)

Khối lượng Al(NO3)3 = 0,22 213 = 46,86 (g)

Khối lượng dung dịch A = 5,94 + 564.1,05 - 0,12.18,5.2 = 593,7 (g)

C% Al(NO3)3 = 59346,86,7 100% = 7,89 (%)

C%HNO3 = 5936,3,7 100% =1,06 (%)

0.25

0.50

0.50

0.25 0.50

0.25 0.25 0.25