Hãy sử dụng một hóa chất phổ biến, rẻ tiền để loại bỏ tất cả các khí đó.. Viết phương trình phản ứng giữa Sắt, các oxit của Sắt lần lượt với dung dịch H2SO4 loãng; giữa Sắt IIcacbonat v
Trang 1PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
KHOÁ NGÀY 10/02/2012
Đề thi môn: Hóa học 9 Thời gian làm bài: 150 phút
I (2,0 điểm) Có các khí thải gây ô nhiễm môi trường: HCl, H2S, SO2, CO2 Hãy sử dụng một hóa chất phổ biến, rẻ tiền để loại bỏ tất cả các khí đó Viết các phương trình phản ứng minh họa
II (2,5 điểm) Viết phương trình phản ứng giữa Sắt, các oxit của Sắt lần lượt với
dung dịch H2SO4 loãng; giữa Sắt (II)cacbonat với dung dịch H2SO4 đặc nóng
III (3,0 điểm) Cho bột Nhôm vào dung dịch hỗn hợp gồm CuSO4, ZnSO4 thì được dung dịch X Trong dung dịch X gồm những chất tan nào? Giải thích
IV (1,5 điểm) Không dùng thêm hóa chất, chỉ được sử dụng các ống nghiệm, nêu
phương pháp hóa học nhận biết các dung dịch: Magiê clorua, Bari hiđroxit, axit Clohiđric
V (2 điểm) Trên hai đĩa cân thăng bằng có hai cốc Cốc 1 đựng 13 gam Zn, cốc 2
đựng 13 gam Fe
1 Thêm vào mỗi cốc cùng khối lượng dung dịch chứa 0,2 mol HCl Khi phản ứng
kết thúc, hai đĩa cân còn giữ vị trí thăng bằng nữa không? Tại sao?
2 Nếu thêm vào mỗi cốc cùng khối lượng dung dịch chứa 0,5 mol HCl thì vị trí hai
đĩa cân sẽ như thế nào? Tại sao?
VI (1,5 điểm) Sục khí CO2 vào dung dịch chứa 0,5 mol Ba(OH)2 thì thu được 78,8 gam kết tủa Tính thể tích khí CO2 đã dùng ở điều kiện tiêu chuẩn
VII (3,0 điểm) Hòa tan vừa đủ 14,2 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và một muối cacbonat của kim loại R vào dung dịch HCl 7,3% thì thu được dung dịch D và 3,36 lít khí
CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn Nồng độ MgCl2 trong dung dịch D là 6,028%
Xác định kim loại R
VIII (3,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Ba, Al, Fe Chia X thành 3 phần bằng nhau.
- Phần 1: cho tác dụng với nước dư, thu được 0,04 mol khí Hiđro
- Phần 2: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 0,07 mol khí Hiđro
- Phần 3: cho tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,1 mol khí Hiđro
1 Viết các phương trình phản ứng xảy ra ở mỗi phần.
2 Tính phần trăm về khối lượng các kim loại trong hỗn hợp X.
IX (1,5 điểm) Đốt cháy 1 lít khí A cần 5 lít khí oxi Sau phản ứng chỉ thu được 3 lít
khí CO2 và 4 lít hơi nước( khí đo cùng điều kiện)
Xác định công thức phân tử khí A
(Học sinh được sử dụng Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học khi làm bài thi)
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2Chữ kí giám thị 1 Chữ kí giám thị 2
KHOÁ NGÀY 10/2/2012
Đáp án và biểu điểm đề thi môn: Hóa học 9
I(2,0 điểm)
Chọn được hóa chất là dung dịch Ca(OH)2 và viết đúng mỗi phương trình hóa học
được 0,5 điểm
Viết đúng 4 phương trình hóa học: 2,0 điểm
II(2,5 điểm)
Các oxit của sắt gồm : FeO, Fe2O3, Fe3O4
Viết đúng mỗi phương trình hóa học được 0,5 điểm.
Viết đúng 5 phương trình hóa học: 2,5 điểm
Fe3O4 + 4 H2SO4(l) FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
2FeCO3 + 4 H2SO4(đ,nóng) Fe2(SO4)3 + 4H2O + SO2 + 2CO2
III(3,0 điểm)
Có thể xảy ra 3 trường hợp, mỗi trường hợp làm đúng được 1,0 điểm.
- Trường hợp 1: Khi Nhôm đủ để tác dụng hết với cả ZnSO4 và CuSO4 thì dung dịch X chỉ còn một chất tan là Al2(SO4)3
- Trường hợp 2 : Khi Nhôm chỉ đủ để tác dụng hết với CuSO4 và không còn để tác dụng với ZnSO4 thì dung dịch X có hai chất tan là Al2(SO4)3, ZnSO4
- Trường hợp 3 : Khi Nhôm chỉ đủ để tác dụng với một phần CuSO4 và không còn để tác dụng với ZnSO4 thì dung dịch X có ba chất tan là Al2(SO4)3, CuSO4, ZnSO4
( số phương trình hóa học là 2 và chỉ cần viết một trường hợp đầu)
IV(1,5 điểm)
Nhận biết mỗi dung dịch được 0,5 điểm.
Nhận biết cả ba dung dịch được 1,5 điểm.
Lấy mỗi chất một ít làm mẩu thử rồi cho tác dụng từng đôi một thì có 2 chất tác dụng được với nhau và tạo ra kết tủa trắng Mg(OH)2, hai chất đó là Magiê clorua và Bari hiđroxit Axit Clohiđric không tạo kết tủa với hai chất kia Nhận được HCl
MgCl2 + Ba(OH)2 BaCl2 + Mg(OH)2
Nhỏ từ từ dung dịch HCl vừa đủ vào kết tủa Mg(OH)2 để kết tủa tan hết
2HCl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2H2O (1)
Cho lần lượt 2 mẫu thử còn lại vào sản phẩm (1)
Mẩu thử tạo được kết tủa là Ba(OH)2, mẫu thử còn lại là MgCl2
V(2 điểm)
Làm đúng mỗi ý a, b được 1,0 điểm.
Làm đúng cả 2 ý a,b được 2,0 điểm
nZn = 13: 65 = 0,2(mol)
nFe = 13 : 56 ~ 0,23(mol)
1 Ptpư
Trang 32HCl + Zn ZnCl2 + H2 (1)
2HCl + Fe FeCl2 + H2 (2)
Theo (1) và (2) thì số mol HCl phản ứng gấp đôi lần lượt số mol Zn, Fe Như vậy
ở a thì HCl thiếu nên lượng H2 thoát ra được tính theo HCl và đều bằng 1/2 số mol HCl hay khối lượng H2 thoát ra ở hai cốc bằng nhau, do đó cân vẫn thăng bằng
2 Vì HCl dư nên lượng H2 thoát ra ở (1) là 0,2 mol; lượng H2 thoát ra ở (2) là 0,23 mol hay khối lượng H2 thoát ra ở cốc 2 lớn hơn ở cốc 1, do đó đĩa cân lệch về phía cốc 1
VI(1,5 điểm)
Chia được hai trường hợp,trường hợp 1 giải đúng được 0,5 điểm.
Trường hợp 2 giải đúng được 1,0 điểm
nBaCO3 kết tủa = 78,8 : 197 = 0,4(mol)
Vì số mol kết tủa BaCO3 thu được nhỏ hơn số mol Ba(OH)2 lúc đầu có nên có thể xảy ra 2 trường hợp
- Trường hợp 1: Ba(OH)2 phản ứng còn dư nên chỉ tạo muối trung hòa
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O
0,4 mol 0,4 mol 0,4 mol
V(CO2 đktc đã dùng) = 0,4* 22,4 = 8,96(l)
- Trường hợp 2: Ba(OH)2 phản ứng hết và vừa tạo muối trung hòa, vừa tạo muối axit Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O
0,5 mol 0,5 mol 0,5 mol
Sau đó 0,1 mol BaCO3 lại bị hòa tan
BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2
0,1 mol 0,1 mol
V(CO2 đktc đã dùng) = ( 0,5 + 0,1) * 22,4 = 13,44(l)
VII(3 điểm)
- Học sinh viết đúng phương trình (1) được 0,25 điểm; phương trình (2) được 0,5 điểm.
- Lí luận để giải đúng và lập được mối liên hệ giữa khối lượng mol của R và hóa
trị a của nó được 1,5 điểm
- Thay các giá trị của a để tính được R và kết luận chính xác kim loại cần tìm
được 0,75 điểm
2HCl + MgCO3 MgCl2 + CO2 + H2O (1)
2mol 1mol
2aHCl + R2(CO3)a 2RCla + aCO2 + aH2O (2)
2amol 1mol amol
nCO2 = 3,36 : 22,4 = 0,15(mol)
Gọi a là hóa trị của kim loại R
Theo (1) và (2) thì nHCl phản ứng = 2n CO2 tạo thành = 2 * 0,15 = 0,3(mol)
m dd HCl 7,3% = 0,3* 36,5*100/7,3 = 150(g)
Theo định luật BTKL:
mX + m dd HCl = m dd D + mCO2
nên mdd D = mX + m dd HCl - mCO2
Trang 4= 14,2 + 150 – 0,15*44 = 157,6(g)
m MgCl2/mdd D*100% = 6,028%
m MgCl2 = mdd D* 6,028/100 = 9,5(g) hay n MgCl2 = 0,1mol
Theo (1) thì n MgCO3 = n MgCl2 = 0,1mol hay m MgCO3 = 8,4g
m R2(CO3)2 = 14,2 – 8,4 = 5,8(g)
nCO2 ở (1) = n MgCl2 = 0,1(mol) nên nCO2 ở (2) = 0,15 – 0,1 = 0,05(mol)
Từ (2) có n R2(CO3)a = 0,05/a (mol)
m R2(CO3)a = 0,05/a * (2R + 60a) = 5,8(g)
Giải ra được R = 28a
Thay a lần lượt = 1, 2, 3 thì
R lần lượt = 28, 56, 84
Chỉ có a = 2; R = 56 là phù hợp Vậy kim loại R cần tìm là sắt (Fe)
VIII (3,0 điểm)
1 Các phương trình phản ứng (1,5 điểm).
- Viết đúng các phương trình hóa học ở mỗi phần được 0,5 điểm(nếu 3 phương trình mà viết được 1 thì cho 0,25; được 2 thì cho 0,375 điểm)
- Viết đúng các phương trình hóa học ở cả ba phần được 1,5 điểm
- Phần 1:
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1)
x mol xmol xmol
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 (2)
- Phần 2:
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2
x mol xmol
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
- Phần 3:
Ba + 2HCl BaCl2 + H2
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
ymol 1,5ymol
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
2 (1,5 điểm)
- Phân tích được ở phần 1, nH2 thu được nhỏ hơn ở phần 2 chứng tỏ ở phần 1 còn dư Al nên H2 ở (2) được tính theo Ba(OH)2 cho 0,25 điểm.
- Lập được các phương trình theo số mol ở mỗi phần và giải đúng kết quả cho
1,25 điểm.
Gọi x, y, z lần lượt là số mol Ba, Al, Fe trong mỗi phần
Phần 1: x + 3x = 0,04
Phần 2: x + 1,5y = 0,07
Phần 3: x + 1,5y + z = 0,1
Giải ra được x = 0,01; y = 0,04; z = 0,03
Trang 5Hay mBa = 0,01* 137 = 1,37(g)
mAl = 0,04 * 27 = 1,08(g)
mFe = 0,03 * 56 = 1,68(g)
% mBa = 1,37/(1,37 + 1,08 + 1,68)* 100% ~ 33,2%
% mAl = 1,08/(1,37 + 1,08 + 1,68)* 100% ~ 26,2%
% mFe = 1,68/(1,37 + 1,08 + 1,68)* 100% ~ 40,6%
IX(1,5 điểm)
- Học sinh phân tích thành phần sản phẩm để gọi được công thức phân tử khí A là
CxHyOz thì cho 0,5 điểm.
- Viết đúng phương trình hóa học được 0,5 điểm.
- Tính toán để ra được các gia trị x, y, z và kết luận đúng công thức phân tử cho
0,5 điểm.
CxHyOz + (x+y/4 – z/2)O2 xCO2 + y/2 H2O
1 x + y/4 – z/2 x y/2 (mol)
Vì các chất khí ở cùng điều kiện nên tỉ lệ về thể tích tương ứng với tỉ lệ về số mol Ta có:
x = 3; y/2 = 4 hay y = 8; x + y/4 – z/2 = 5 hay z = 0
Vậy công thức phân tử khí A là C3H8
* Lưu ý: Học sinh có những cách giải khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa