Đề và đáp án thi HSG Lớp 9 môn Hoá

a Cho Al vào dung dịch trên, dung dịch thu được sau phản ứng chứa 3 muối tan.. b Cho Al vào dung dịch trên, dung dịch thu được sau phản ứng chứa 2 muối tan.. Hãy xác định các muối trong

TRƯỜNG THCS SÔNG LÔ

(Đề thi này có 01 trang)

KỲ THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 LẦN I NĂM HỌC: 2014-2015

ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC

Thời gian làm bài: 150 phút, không tính thời gian phát đề

Câu 1 (1 điểm): Cho sơ đồ các phản ứng sau:

1) Fe + O2 →A 2) A + HCl → B + C + H2O

3) B + NaOH → D + G 4) C + NaOH → E + G

5) D + O2 + H2O → E 6) E → F + H2O

Hãy xác định các chất vô cơ khác nhau: A, B, C, D, E, F, G và viết các phương trình hóa học

Câu 2 (0,75 điểm): Chỉ dùng quỳ tím, hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận biết 5 dung

dịch không màu riêng biệt sau: NaCl, Ba(OH)2, KOH, Na2SO4 và H2SO4

Câu 3 (0,75 điểm): Một dung dịch chứa FeSO4 và CuSO4

a) Cho Al vào dung dịch trên, dung dịch thu được sau phản ứng chứa 3 muối tan

b) Cho Al vào dung dịch trên, dung dịch thu được sau phản ứng chứa 2 muối tan

Hãy xác định các muối trong dung dịch sau phản ứng cho mỗi trường hợp trên, giải thích

Câu 4 (1 điểm): Hòa tan hoàn toàn 1,92 gam một kim loại R bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, vừa đủ sau phản ứng thu được 0,493 lít khí SO2 ở 27,30C; áp suất 1,5 atm Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 7,5 gam muối X Tìm công thức hóa học của kim loại R và muối X

Câu 5 (1 điểm): Hỗn hợp A gồm SO2 và không khí có tỉ lệ thể tích tương ứng là 1: 5 Nung nóng hỗn hợp A với V2O5 sau phản ứng thu được hỗn hợp khí B, tỷ khối hơi của A so với B là 0,93 Tính hiệu suất của phản ứng (Biết không khí là hỗn hợp chứa 20% O2 và 80% N2 về thể tích)

Câu 6 (1 điểm): Trộn V1 lít dung dịch HCl 0,6M với V2 lít dung dịch NaOH 0,4M thu được 0,6 lít dung dịch C Tính V1, V2 Biết dung dịch C có thể hòa tan 1,02 gam Al2O3

Câu 7 (1 điểm): Khử hoàn toàn 6,4 gam một oxit kim loại cần dùng 0,12 mol H2 Kim loại thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,08 mol H2 Xác định công thức hóa học của oxit kim loại trên

Câu 8 (1 điểm): Cho 9,2 gam Na vào dung dịch có thể tích là 160 ml (D = 1,25 g/ml) chứa

Fe2(SO4)3 0,125M và Al2(SO4)3 0,25M Tính nồng độ % của dung dịch sau phản ứng

Câu 9 (1,25 điểm): Cho x mol Fe tan vừa hết trong dung dịch chứa y mol H2SO4 thu được khí A (nguyên chất) và 8,28 gam muối

a) Tính khối lượng Fe đã phản ứng biết x = 0,375y.

b) Dẫn toàn bộ khí A ở trên vào 100 ml dung dịch NaOH 1M Tính nồng độ mol của dung dịch sau phản ứng

Câu 10 (1,25 điểm): Cho 3 gam hỗn hợp hai kim loại A và B tan hoàn toàn vào dung dịch có chứa

HNO3 và H2SO4 thu được 2,94 gam hỗn hợp khí Y (gồm hai khí trong đó có một khí màu nâu), chiếm thể tích là 1,344 lít (ở đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan (Biết các khí có thể tạo thành là: NH3, N2, NO, NO2, N2O, H2S, SO2)

(Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học)

-HẾT -Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

Họ tên thí sinh SBD: Phòng

TRƯỜNG THCS SÔNG LÔ KÌ THI KHẢO SÁT HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA

(HDC này gồm 05 trang)

Câu 1: ( 1 điểm)

- A, B, C, D, E, F, G tương ứng là: Fe3O4, FeCl2, FeCl3, Fe(OH)2,

Fe(OH)3, Fe2O3, NaCl

- Các PTHH:

1) 3Fe + 2O2

o

t

→ Fe3O4 2) Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

3) FeCl2 + 2NaOH →Fe (OH)2 + 2NaCl

4) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl

5) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O →t o 4Fe(OH)3 6) 2Fe(OH)3 →t o Fe2O3 + 3H2O

0,25

0,25 0,25

0,25

Câu 2: ( 0,75 điểm)

Lấy mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử, nhúng quỳ tím vào các mẫu thử:

- Mẫu làm quỳ tím hóa đỏ là H2SO4

- Hai mẫu làm quỳ hóa xanh là: Ba(OH)2 và KOH (nhóm I)

- Hai mẫu không làm quỳ đổi màu la: NaCl và Na2SO4 (nhóm II)

Nhỏ H2SO4 vào các mẫu ở nhóm I: mẫu có kết tủa là Ba(OH)2 mẫu còn lại là

KOH: H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O

Lấy Ba(OH)2 nhỏ vào các mẫu ở nhóm II: mẫu có kết tủa là Na2SO4 mẫu còn

lại là NaCl: Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaOH

0,25 0,25

0,25

Câu 3: (0,75 điểm)

Các PTHH (theo thứ tự):

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu (1)

2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe (2)

a) sau (1) Al hết, CuSO4 còn dư  3 muối là: CuSO4 còn dư, FeSO4

chưa pư và Al2(SO4)3 sinh ra

b) pư (1) đã kết thúc, đã xảy ra (2), Al hết, FeSO4 dư  2 muối là:

FeSO4 dư, Al2(SO4)3 sinh ra

0,25 0,25

0,25

Câu 4: (1 điểm)

Gọi R, n là NTK và hóa trị của kim loại R:

Số mol (SO2) = PV/RT = 1,5.0,493/0,082.(27,3+273) = 0,03 mol

2R + 2nH2SO4 → R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O

0,06/n 0,03

Suy ra: R = 1,92 : 0,06/n

R = 32n ( chỉ có n=2, R = 64 là phù hợp)

Vậy R là Cu: n(Cu) = 0,06/2 = 0,03 mol

Nếu muối X là CuSO4: m(muối) = 0,03.160 = 4,8 g < 7,5 g (theo đề)

 X là muối ngậm nước: CuSO4.xH2O, ta có:

MX = 160 + 18x = 7,5/0,03 = 250  x = 5

Vậy CTHH của muối X là: CuSO4.5H2O

0,25

0,25 0,25 0,25

Câu 5

Trong A: gọi a là số mol của SO2  5a là số mol không khí (trong đó có a mol

O2 và 4a mol N2): nA = 6a mol Gọi a1 là số mol SO2 pư

2SO2 + O2 → 2SO3

Trước pư: a a

Pư: a1 0,5 a1 a1

Sau pư khí B gồm:

SO2(a-a1) mol, O2(a-0,5a1) mol, SO3(a1) mol, N2(4a) mol:

nB = (6a – 0,5 a1) mol

BTKL: mA = mB Mặt khác : dA/B = 0,93  nB = 0,93nA

 (6.a – 0,5.a1) = 0,93 6.a a1 = 0,84.a

 h = a1.100%/a = 84%

0,25

0,25 0,25 0,25

Câu 6 Ta có: n(HCl) = 0,6V1 ; n(NaOH) = 0,4V2; n(Al2O3) = 1,02/102 = 0,01 mol

V1 + V2 = 0,6 (I)

HCl + NaOH → NaCl + H2O (1)

Vì C tác dụng với Al2O3  HCl dư, hoặc NaOH dư

- Nếu HCl dư (số mol HCl dư = 0,6V1 – 0,4 V2):

6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O (2)

Từ (2): (0,6.V1 – 0,4.V2) = 6.0,01

 6V1 – 4V2 = 0,6 (II)

Từ (I, II): V1 = V2 = 0,3 lít

- Nếu NaOH dư (số mol NaOH dư = 0,4 V2 – 0,6V1):

2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O (3)

0,25 0,25

0,25

Từ (3): (0,4.V2 – 0,6.V1) = 2 0,01

 4V2 – 6V1 = 0,2 (III)

Từ (I, III): V1 = 0,22 lít, V2 = 0,38 lít

0,25

Câu7

Vì n(H2 dùng để khử) > n(H2 sinh ra)  Kim loại có nhiều hóa trị

Gọi CTHH của kim loại, oxit, muối tương ứng là: M, MxOy, MCln

MxOy + yH2 → xM + yH2O (1)

2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 (2)

Từ (1): số mol của O(trong oxit) = n(H2) = 0,12 mol

 mM = moxit – m(O trong oxit) = 6,4 – 0,12 16 = 4,48 gam

Từ (2): nM = 2.n(H2) /n = 2.0,08/n = 0,16/n (mol)

Vậy: M = 4,48 : 0,16/n

Suy ra: M = 28n ( chỉ có n = 2, M = 56 của sắt là phù hợp)

Vậy M là Fe: n(Fe) = 0,16/2 = 0,08 mol

 CTHH oxit: FexOy: x/y = n(Fe) : n(O) = 0,08 : 0,12 = 2 :3

Vậy CTHH của oxit là: Fe2O3

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu 8

n(Na) = 9,2/23 = 0,4 mol; Fe2(SO4)3 = 0,16 .0,125 = 0,02 mol;

Al2(SO4) = 0,16 0,25 = 0,04 mol; m(dung dich đầu) = 160.1,25 = 200 gam

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1)

0,4 0,4 0,2

6NaOH + Fe2(SO4)3 → 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 (2)

0,12 0,02 0,04 0,12

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

0,24 0,04 0,08 0,12

Sau (1, 2, 3): NaOH còn: 0,4 – (0,12 + 0,24) = 0,04 mol

Al(OH)3 bị hòa tan một phần theo (4):

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (4) 0,04 0,04 0,04

 dd sau pư có: Na2SO4 = 0,06 + 0,12 = 0,18 mol

NaAlO2 = 0,04 mol

m(dd sau pư) = 9,2 + 200 – [ 0,2.2 + 0,04.107 + (0,08 – 0,04).78]=201,4gam

Vậy: C%(Na2SO4) = 0,18.142.100%/ 201,4 = 12,69%

C%(NaAlO2) = 0,04.82.100% / 201,4 = 1,63%

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu 9

a) Nếu H2SO4 loãng  chỉ có pư:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Theo pư: n(Fe) : n(H2SO4) = 1 : 1 trái với đề bài ( = 0,375)  Loại

Vậy H2SO4 là đặc, nóng:

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)

Cón thể có: Fe + 2H2SO4 → FeSO4 + SO2 + 2H2O (2)

( có thể viết: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 )

Theo (1) : n(Fe) : n(H2SO4) = 1/3

Theo (2) : n(Fe) : n(H2SO4) = 1/2

Theo đề : n(Fe) : n(H2SO4) = 0,375  1/3 < 0,375 < ½

 Xảy ra cả 2 pư (1, 2), dung dịch có 2 muối

Theo (1,2): số mol SO2 = số mol gốc SO4 trong muối

Theo đề có y mol gốc SO4 trong axit tạo muối và tạo khí SO2

BTNT(S)Số mol gốc SO4 trong muối = số mol SO2 = y/2 = 0,5y (mol)

m(muối) = m(Fe) + m(gốc SO4) = 0,375y 56 + 0,5y 96 = 8,28

 y = 0,12 (mol)  n(Fe) = 0,375.y = 0,045mol; n(SO2) = 0,06 mol

Vậy: m(Fe) = 0,045 56 = 2,25 gam

b) 1 <n(NaOH)/n(SO2) = 0,1 / 0,06 = 1,67 <2  Tạo 2 muối:

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (1)

a 2a a

SO2 + NaOH → NaHSO3 (2)

b b b (Có thể viết: Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3)

Số mol SO2 = a + b = 0,06 (I)

Số mol NaOH = 2a + b = 0,1 (II)

Từ (I, II): a = 0,04; b = 0,02

Vậy: CM(Na2SO3) = 0,04/0,1 = 0,4M

CM(NaHSO3) = 0,02/0,1 = 0,2M

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu 10

Xét hỗn hợp khí Y gồm 2 khí:

Có một khí màu nâu là NO2

mY = 2,94 g; nY = 1,344/22,4 = 0,06 mol  MY = 2,29/0,06 = 49

Vậy phải có một khí có M< 49 đó là NO2(M=46)  khí còn lại phải có M>49

Trong các khí (NH3, N2, NO, NO2, N2O, H2S, SO2) chỉ có duy nhất khí SO2 là

phù hợp (M= 64)

Gọi a, b lần lượt là số mol của NO2 và SO2, ta có:

a + b = 0,06 và 46.a + 64.b = 2,94  a = 0,05; b = 0,01

Các PTHH:

A + 2nHNO3 → A(NO3)n + nNO2 + nH2O (1)

B + 2mHNO3 → B(NO3)m + mNO2 + mH2O (2)

2A + 2nH2SO4 → A2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O (3)

2B + 2mH2SO4 → B2(SO4)m + mSO2 + 2mH2O (4)

(n, m lần lượt là hóa trị của A, B)

Theo (1, 2): số mol NO2 = số mol gốc NO3 trong muối = 0,05 mol

Theo (3,4): số mol SO2 = số mol gốc SO4 trong muối = 0,01 mol

Khối lượng muối = khối lượng kim loại + khối lượng gốc axit

 m(muối) = 3 + 0,05 62 + 0,01 96 = 7,06 gam

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

L

u ý:

- Thí sinh có thể giải nhiều cách, nếu đúng vẫn được điểm tối đa.

- Nếu thí sinh giải đúng trọn kết quả của 1 ý theo yêu cầu đề ra thì cho điểm trọn ý mà không cần tính điểm từng bước nhỏ, nếu từng ý giải không hoàn chỉnh, có thể cho một phần của tổng điểm tối đa dành cho ý đó Điểm toàn bài là tổng các điểm thành phần, không làm tròn.

-HẾT