Trình bày phương pháp hóa học để thu được hai kim loại riêng biệt từ hỗn hợp X và viết các phương trình hóa học xảy ra.. Chỉ dùng nước, quỳ tím và khí cacbonic trình bày phương pháp hóa
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
Môn thi: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề này gồm có 01 trang)
Câu 1 (4,00 điểm).
1 Tinh chế quặng boxit, người ta thu được hỗn hợp X gồm Al2O3 và Fe2O3 Trình bày phương pháp hóa học để thu được hai kim loại riêng biệt từ hỗn hợp X và viết các phương trình hóa học xảy ra
2 Chỉ dùng nước, quỳ tím và khí cacbonic trình bày phương pháp hóa học nhận biết các chất
riêng biệt: BaO, Na2O, CuO và P2O5 chứa trong các lọ mất nhãn Viết các phương trình hóa học xảy ra
Câu 2 (4,00 điểm).
1 Từ dung dịch HCl và 8 chất rắn khác nhau cùng với các điều kiện cần thiết có đủ, viết 8
phương trình hóa học điều chế 8 chất khí khác nhau
2 Trong quá trình sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nóng chảy với các điện cực đều
làm bằng than chì Cực dương (anot) của thùng điện phân thường bị mòn dần và tại đó thu được hỗn
hợp khí X Cho biết thành phần hỗn hợp khí X (không kể không khí), viết các phương trình hóa học xảy ra.
Câu 3 (4,00 điểm).
1 Nung hỗn hợp gồm CuO, Cu2O, FeO, Fe3O4, Fe2O3 và C (cacbon) dư ở nhiệt độ cao (trong chân không) đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn A và chất khí B duy nhất Cho hỗn hợp A vào dung dịch HCl dư thu được hỗn hợp chất rắn D, dung dịch E và khí H2 Cho hỗn hợp D vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thấy D tan hết Viết các phương trình hóa học xảy ra
2 Dung dịch X chứa Ba(OH)2 0,5M; dung dịch Y chứa hỗn hợp H2SO4 0,6M và HCl 0,8M Cần bao nhiêu lít dung dịch X để trung hoà vừa đủ 1,2 lít dung dịch Y? Tính khối lượng kết tủa thu được
Câu 4 (4,00 điểm).
Hòa tan hoàn toàn 28,56 gam hợp chất X là muối cacbonat của kim loại M hóa trị (II) bằng 200
gam dung dịch H2SO4 loãng, phản ứng vừa đủ thu được khí Y Cho toàn bộ lượng khí Y hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì được 66,98 gam kết tủa
1 Xác định công thức của muối X và nồng độ phần trăm của dung dịch H2SO4 nói trên
2 Cho 13,44 gam muối X nói trên và 13,92 gam FeCO3 vào một bình kín chứa 5,6 lít không khí
ở đktc, (xem như không khí có 20% thể tích là oxi, còn lại là nitơ) Nung bình ở nhiệt độ cao để phản ứng
xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Z (có chứa oxi dư) Tính thành phần % số mol của các chất trong Z
Câu 5 (4,00 điểm).
1 Hòa tan hết một lượng kim loại M hóa trị (n) trong dung dịch H2SO4 19,6% (loãng) vừa đủ, thu được dung dịch muối trung hòa có nồng độ là 22,093% Xác định kim loại M
2 Cho 60 gam hỗn hợp X gồm Fe và FexOy tan hết vào 600 gam dung dịch HCl 16,425% được dung dịch A và 10,08 lít khí H2 (đktc) Thêm 90,9 gam nước vào dung dịch A thu được dung dịch B, nồng độ phần trăm của HCl dư trong B là 2,92% Xác định công thức hóa học của oxit sắt (FexOy)
- Hết
-Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, bảng tính tan và máy tính cầm tay.
Họ và tên thí sinh: SBD: Phòng thi: .
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
Môn thi: HÓA HỌC
(Hướng dẫn chấm này gồm có 02 trang)
Câu 1
1.(2đ)
2.(2đ)
1 Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy riêng dung dịch A và chất rắn
Fe2O3
Al2O3 + 2 NaOH 2 NaAlO2 + H2O
Cho CO2 dư vào A, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi rồi điện phân nóng chảy để lấy Al
NaAlO2 + 2H2O + CO2 NaHCO3 + Al(OH)3; NaOH + CO2 NaHCO3 2Al(OH)3 t0 Al2O3 + 3H2O; 2Al2O3 criolitdpnc 4Al + 3O2
Nung chất rắn Fe2O3 rồi cho tác dụng với H2 dư để lấy Fe 3H2 + Fe2O3 t0 3Fe + 3H2O
0,5đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ
2 Lấy mẫu thử của 4 chất ban đầu cho vào nước và khuấy đều, chất không tan là CuO.
Cho các dung dịch thu được tiếp xúc với quỳ tím, dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ tương
ứng với chất ban đầu là P 2 O 5; 2 dung dịch còn lại làm giấy quỳ hóa xanh (dung dịch X và Y)
P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (làm quỳ tím hóa đỏ)
Na2O + H2O 2NaOH (làm quỳ hóa xanh); BaO + H2O Ba(OH)2 (làm quỳ hóa xanh)
Sục CO2 vào các dung dịch dung dịch X và Y, tạo kết tủa trắng chất ban đầu là BaO,
còn lại là Na 2 O Ba(OH)2 + CO2 H2O + BaCO3↓; 2 NaOH + CO2 H2O + Na2CO3.
0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ
Câu 2
1 (2đ)
2 (2đ)
1 1 Fe + 2HCl FeCl2 + H 2 ↑ ; 6 Mg3N2 + 6 HCl 3MgCl2+ 2NH 3↑
2 FeS + 2HCl FeCl2 + H2 S↑ ; 7 Zn3P2 + 6 HCl 3ZnCl2 + 2PH 3↑
3 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 ↑ + H2O; 8 KCN + HCl KCl + HCN↑
4 Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2 ↑ + H2O; 9 CaC2 + 2HCl CaCl2 + C 2 H 2↑
5 MnO2 + 4HClđặc t0 MnCl2 + Cl2 ↑ +2H2O; 10 Al4C3 + 12HCl 4AlC3 + 3CH 4↑
Thí sinh chỉ cần viết 8 PTHH: (Mỗi PTHH: 0,25 điểm; điểm tối đa: 8 0,25 = 2 điểm)
(2,0đ)
2 Phương trình hóa học điều chế nhôm: 2Al2O3 criolitdpnc 4Al(catot) + 3O2(anot).
Tại anot than chì bị oxi hóa chậm bởi O2 tạo hỗn hợp khí gồm CO, CO2 và O2 dư
C + O2 t0 CO2 ; 2C + O2 t0 2CO ;
0,5đ 0,5đ
2 x 0,5đ
Câu 3
1 (2đ)
2 (2đ)
1 Nung hỗn hợp gồm CuO, Cu2O, FeO, Fe3O4, Fe2O3 và C dư ở nhiệt độ cao:
CuO + Cdư Cu + CO; Cu2O + Cdư t0 2Cu + CO;t0
Fe3O4 + 4Cdư 3Fe + 4CO; FeO + Cdư t0 Fe + CO; t0
Fe2O3 + 3Cdư 2Fe + 3CO; Khí B là CO, chất rắn A gồm C dư, Fe và Cu.t0
A tác dụng với dung dịch HCldư: Fe + 2HCl→ FeCl2 + H2 Chất rắn D gồm Cdư và Cu
Cho chất rắn D tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư:
C + 2H2SO4đặc CO2 + 2SO2 + 2H2O; Cu + 2H2SO4đặct0 CuSO4 + SO2 + 2H2Ot0
(Mỗi PTHH: 0,25 điểm; điểm tối đa: 8 x 0,25 = 2 điểm)
(2,0đ)
2 Gọi thể tích của dung dịch X cần tìm là V ( lít) nBa(OH)2= 0,5V (mol)
nH2SO4= 1,2 0,6 = 0,72 (mol); nHCl = 1,2 0,8 = 0,96 (mol)
PTHH: H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O (1)
0,72 → 0,72 → 0,72 (mol)
2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O (2)
0,96 → 0,48 (mol)
(1), (2) nBa(OH)2= 0,72 + 0,48 = 0,5V V = 2,4 (lít); mBaSO4 = 0,72 233 = 167,76 (gam).
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
HƯỚNG DẪN CHẤM
Trang 3Câu 4
1 (2đ)
2 (2đ)
1 Gọi CTPT của muối cacbonat là MCO3, có số mol là x.
Các PTHH xảy ra: MCO3 + 2H2SO4 MSO4 + H2O + CO2 (1)
x → x →→→→ x (mol)
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 ↓ + H2O (2)
x →→→ x (mol)
(1), (2) nBaCO3 = x = 66,98 0,34
197 mol mMCO3 = x(M + 60) = 28,56
M = 24 M là Mg (Mg = 24) C%H2SO4= 0,34.98.100%
200 = 16,66%.
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
2 nMgCO3 = 13, 44 0,16
84 mol; nFeCO3 =
13,92
0,12
116 mol;
nO2 = 5,6.20 0,05
22, 4.100 mol; nN2 =
5,6(100 20)
0, 2
22, 4.100
mol;
Các PTHH: MgCO3 MgO + CO2 (3)
0,16 0,16 (mol)
4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 (4)
0,12 0,03 0,12 (mol)
(3), (4) nCO2 = 0,16 + 0,12 = 0,28 mol; nO2 (dư)= 0,05 – 0,03= 0,02 mol; nN2 = 0,2 mol
%nCO2= 0,28.100%
0,28 0,02 0,2 56%; %nO2= 0,02.100%
0,28 0,02 0,2 4%; %nN2 = 100% – (56 + 4)% = 40%.
0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,5đ
Câu 5
1 (2đ)
2 (2đ)
1 Tự chọn lượng kim loại M đem hòa tan là 2 mol (Phương pháp tự chọn lượng chất)
2M + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2
2 mol n mol 1 mol n (mol)
Khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng là: 98.n.100 500n
19,6 (gam).
Theo ĐLBTKL: m(dung dịch muối) = 2M + 500n – 2n = 2M + 498n (gam)
Tỉ lệ: C%muối =
(2M 96n)100%
22,093%
2M 498n M = 9n
M 9 (loại) 18 (loại) 27 (Al)
Vậy kim loại M là nhôm (Al)
0,5đ
0,5đ 0,5đ
0,5đ
100.36,5
(mol); H2
10,08
22,4
(mol) mddB = 600 + 60 – 0,45.2 + 90,9 = 750 (g) Gọi số mol của oxit FexOy là a
Các phương trình hoá học: Fe + 2HCl FeCl2 + H2
0,45 0,9 0,45 (mol)
FexOy + 2yHCl 2y
x
xFeCl + yH2O
a 2ay (mol)
nHCl dư 2,92.750 0,6
100.36,5
(mol) nHCl ban đầu= 0,9 + 2ay + 0,6 = 2,7 a = 0,6
y mban đầu = 0,45.56 0,6(56x 16y) 60 x 3
Vậy công thức của FexOy là Fe3 O 4
0,5đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ
Lưu ý: + Bài làm đúng phần nào cho điểm phần đó , không cần có kết quả cuối, không cần đúng thứ tự các bước.
+ Thí sinh giải theo cách khác, đúng đến đâu chấm điểm đến đó, đúng hoàn toàn vẫn đạt điểm tối đa.