Nguyên tử nguyên tố B có số hạt mang điện kém số hạt mang điện của nguyên tử nguyên tố A là 20.. Tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch B và nồng độ mol các chất có trong dun
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ THANH HÓA
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MÔN VĂN HÓA LỚP 9
Đề chính thức
NĂM HỌC: 2014 – 2015 Môn: Hóa học - Lớp 9
Đề thi gồm có: 02 trang Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 06 tháng 01 năm 2015
§Ò bµi
Bài 1 (2,0 điểm)
Nguyên tử nguyên tố A có tổng số hạt là 48 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16 Nguyên tử nguyên tố B có số hạt mang điện kém số hạt mang điện của nguyên tử nguyên tố A là 20
a Tìm các nguyên tố A, B
b So sánh tính chất hóa học của các oxit AO2 và BO2
Bài 2 (2,0 điểm)
Từ các chất: photphat tự nhiên, quặng pirit sắt, muối ăn, nước, không khí và các thiết
bị, chất xúc tác cần thiết khác xem như có đủ Viết PTHH điều chế các chất sau: supephotphat đơn, supephotphat kép, đạm hai lá, sắt (II) hiđroxit, nước giaven
Bài 3 (2,0 điểm)
Chỉ được dùng các ống nghiệm, trình bày cách phân biệt các dung dịch riêng biệt, mất nhãn sau đây: KHCO3, Na2S, K2CO3, BaCl2, KHSO4, Ba(HCO3)2
Bài 4 (2,0 điểm)
Trung hòa 250 ml dung dịch A có chứa đồng thời HCl 0,5M và H2SO4 xM phải dùng
250 ml dung dịch B có chứa Ba(OH)2 0,16M và NaOH 0,54M Sau phản ứng thu được m gam kết tủa Tính x và m
Bài 5 (2,0 điểm)
Một hỗn hợp A gồm BaCl2 và CaCl2 có khối lượng 43 gam được hòa tan hoàn toàn trong 357 ml nước thu được dung dịch B Thêm 400 ml dung dịch Na2CO3 1M vào dung dịch B thu được 39,7 gam kết tủa và dung dịch C Thêm nước vào dung dịch C cho đủ 800
ml Tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch B và nồng độ mol các chất có trong dung dịch C
Bài 6 (2 điểm)
Hòa tan 4,4 gam hỗn hợp A gồm một kim loại M hóa trị II và oxit của nó phải dùng
100 ml dung dịch HCl 3M, sau phản ứng thu được dung dịch X Tìm kim loại M và tính
nồng độ mol của dung dịch X (Biết kim loại M thuộc dãy hoạt động hóa học của kim loại – SGK hóa học 9)
Bài 7 (2,0 điểm)
Nguyên tử nguyên tố A có số nơtron nhiều hơn số proton là 1 và số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10
a Xác định nguyên tố A
b Viết các PTHH điều chế đơn chất A từ muối cacbonat của A
c Hãy giải thích vì sao để bảo quản đơn chất A người ta phải ngâm A trong dầu hỏa?
Bài 8 (2,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm Zn và Cu Cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 loãng, dư còn lại 2 gam chất rắn
Thêm 4 gam Cu vào m gam hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y, khi đó thành phần phần trăm về khối lượng của Zn trong hỗn hợp X lớn hơn trong hỗn hợp Y là 25% Tính thành phần phần trăm về khối lượng của Cu trong hỗn hợp X biết rằng khi ngâm hỗn hợp Y trong dung dịch NaOH một thời gian thì thể tích khí sinh ra vượt quá 1,12 lít (đktc)
Bài 9 (2,0 điểm)
Viết PTHH xảy ra trong các thí nghiệm sau:
Trang 2a. Cho từ từ cho đến dư dung dịch HCl vào dung dịch chứa hỗn hợp Na2CO3
và KHCO3
b. Sục khí SO2 vào dung dịch K2CO3 thu đợc dung dịch A gồm 2 muối Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu đợc dung dịch B gồm 4 muối
c. Cho sắt dư tỏc dụng với dung dịch H2SO4 đặc, núng
d. Cho khớ CO2 vào dung dịch KOH thu được dung dịch X Dung dịch X vừa tỏc dụng được với dung dịch NaOH, vừa tỏc dụng được với dung dịch CaCl2
Bài 10 (2,0 điểm)
Khử hoàn toàn 6,4 gam oxit RxOy cần dựng 2,688 lit khớ CO (đktc) Đem hoà tan toàn bộ lượng kim loại thu được trong dung dịch HCl dư sinh ra 1,792 lit khớ (đktc)
a Tỡm cụng thức oxit
b Hoà tan hoàn toàn 24 gam hỗn hợp A gồm RxOy, MgO và CuO cần dựng 450 ml dung dịch HCl 2M Mặt khỏc, khử 24 gam hỗn hợp A bằng khớ CO dư thu được khớ B Hấp thụ toàn bộ khớ B vào dung dịch Ba(OH)2 dư tạo thành 49,25 gam kết tủa Tớnh khối lượng cỏc chất cú trong hỗn hợp A
(Học sinh được sử dụng mỏy tớnh bỏ tỳi và bảng tuần hoàn cỏc nguyờn tố húa học)
(Hết)
Họ và tờn thớ sinh: Số bỏo danh: Phũng thi:
Trang 3PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ THANH HÓA
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
DỰ THI CẤP TỈNH CÁC MÔN VĂN HÓA LỚP 9
NĂM HỌC: 2014 – 2015 HƯỚNG DẪN CHẤM
Môn: Hóa học - Lớp 9
1a Trong A: Gọi số p, số e, số n lần lượt là pA, eA, nA
Ta có: pA + eA + nA = 48 → 2pA + nA = 48 (*)
Lại có: 2pA – nA = 16 (**)
Từ (*) và (**): pA = 16 → A là S
Trong B: Gọi số p của B là pB → 2pA – 2pB = 20 → pB = 6 → B là C 0,5 1b So sánh tính chất hóa học của SO2 và CO2
- Giống nhau: + Đều là oxit axit, tác dụng được với nước, oxit bazơ, kiềm
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
+ Đều có tính oxi hóa:
CO2 + C →t 0 2CO
SO2 + H2S → S + H2O
- Khác nhau: SO2 có tính khử, CO2 không có tính khử
2SO2 + O2
0
2 5
t ,V O
→ 2SO3
0,5
0,5
0,5
- Điều chế supephotphat đơn:
2H2O § F→H2 + O2
4FeS2 + 11O2 →t 0 2Fe2O3 + 8SO2
SO2 + O2
0
2 5
t ,V O
→2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
2H2SO4 + Ca3(PO4)2 → 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2 ……
- Điều chế supephotphat kép:
3H2SO4 + Ca3(PO4)2 → 3CaSO4 + 2H3PO4
4H3PO4 + Ca3(PO4)2 → 3Ca(H2PO4)2
- Điều chế nước giaven: ……
2NaCl + 2H2O § F→2NaOH + H2 + Cl2
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
……
- Điều chế đạm hai lá: chưng cất phân đoạn không khí lỏng thu được N2
N2 + O2 →tia lua dien 2NO
2NO + O2 → 2NO2
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
3N2 + H2
0 t
→2NH3
NH3 + HNO3 → NH4NO3 ……
- Điều chế Fe(OH)2
Fe2O3 + 3H2 →t 0 2Fe + 3H2O
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
0,5
0,5 0,25
0,5
0,25
Trang 4Bài 3 2,0
- Lấy mỗi dd một ít ra các ống nghiệm làm mẫu thử rồi đánh dấu tương ứng
- Đổ lẫn các dd với nhau từng đôi một:
KHCO3 Na2S K2CO3 BaCl2 KHSO4 Ba(HCO3)2
K2CO3 BaCO3↓ CO2↑ BaCO3↓
BaCl2 BaCO3↓ BaSO4↓
KHSO4 CO2↑ H2S↑ CO2↑ BaSO4↓ BaSO4↓
CO2↑ Ba(HCO3)2 BaCO3↓ BaSO4↓
CO2↑ Kết quả 1 khí 1 khí 2 kết tủa,
1 khí
2 kết tủa 2kết tủa,
4 khí
2 kết tủa, 1 khí
Từ kết quả trên ta thấy:
- Dd tạo 2 kết tủa, 4 khí với các dd khác là dd KHSO4
- Dd tạo 2 kết tủa với các dd khác là dd BaCl2
- Dd tạo 2 kết tủa, 1 khí với 2 dd khác là dd Ba(HCO3)2,
- Dd tạo 2 kết tủa, 1 khí với 3 dd khác là dd K2CO3
- Dd tạo khí H2S mùi trứng thối với dd KHSO4 là dd Na2S
- Dd tạo khí CO2 không màu, không mùi với dd KHSO4 là dd KHCO3 …
Các PTHH: KHSO4 + KHCO3 → K2SO4 + H2O + CO2↑
2KHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4↓ + K2SO4 + H2O + CO2↑
2KHSO4 + Na2S → Na2SO4 + K2SO4 + H2S↑
2KHSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + K2SO4 + 2HCl
2KHSO4 + K2CO3 → 2K2SO4 + H2O + CO2↑
K2CO3 + Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + 2KHCO3
BaCl2 + K2CO3 → BaCO3↓ + 2KCl ……
Có thể không kẻ bảng nhưng viết đủ PTHH, lập luận đúng vẫn cho điểm tối đa 1,0 1,0 Bài 4 2,0 Các PTHH: Ba(OH)2 + H2SO4→ BaSO4 + 2H2O (1)
Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + H2O (2)
2 NaOH + H2SO4→ Na2SO4 + 2H2O (3)
NaOH + HCl → NaCl + H2O (4) …
Theo bài ra ta có: nBa(OH)2 = 0,25.0,16 0,04 = (mol) n NaOH = 0,25.0,54 0,135 = (mol) nHCl =0,25.0,5 0,125= (mol)
Gọi số mol Ba(OH)2 và NaOH phản ứng với H2SO4 lần lượt là a, b mol → số mol Ba(OH)2 pư với HCl là (0,04 – a) mol số mol NaOH pư với HCl là (0,135 – b) mol Theo (2) và (4): nHCl =2nBa(OH)2 +nNaOH → 2(0,04 – a) + (0,135 – b) = 0,125 → 2a + b = 0,09 ……
Theo (1) và (3): = + = + = + = × = 2 4 2 H SO Ba(OH) NaOH 1 1 1 1 n n n a b (2a b) 0,09 0,045 2 2 2 2 (mol) → H SO 2 4 M C =0,045= 0,18M 0,25 ……
0,5
0,5
0,25
Trang 5Khi cho hai dd pư với nhau thì ưu tiên tạo kết tủa trước
Như vậy pư (1) xảy ra trước ……
Theo (1): nBa(OH)2 =nH SO2 4 Mà theo bài ra: = < =
n 0,04 n 0,045
→ Sau (1) H2SO4 còn dư, lượng BaSO4 được tính theo Ba(OH)2
Theo (1): nBaSO4 =nBa(OH)2 =0,04 (mol)
→mBaSO 4 =0,04.233 9,32= (g)
0,25
0,5
PTHH: BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl (1)
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl (2) …
Ta có: nNa CO2 3 =0, 4.1 0, 4= (mol)
0, 207 (mol) n 0,39
208 111
≈ < < ≈ (mol) Theo (1) (2): nNa CO2 3 =nBaCl2 +nCaCl2 =nA
Theo bài ra: nNa CO2 3 =0, 4 n> A
→ sau pư, hỗn hợp A hết, Na2CO3 còn dư ……
Gọi nBaCl 2 =a mol; nCaCl 2 =b mol → 208a + 111b = 43 (*)
Theo (1) nBaCO 3 =nBaCl 2 =a mol
Theo (2) nCaCO 3 =nCaCl 2 =b mol → 197a + 100b = 39,7 (**)
Từ (*) và (**) ta có: a = 0,1; b = 0,2
→mBaCl 2 =0,1.208 20,8 (g); m= CaCl 2 =0, 2.111 22, 2 (g)= …….
Lại có: mddB = 43 + 357 = 400 (g)
C%BaCl2 20,8 100% 5, 2%; C%CaCl2 22, 2 100% 5,55%
Theo (1) (2) nNaCl =2(nBaCl 2 +nCaCl 2) 2(0,1 0, 2) 0,6= + = (mol)
nNa CO 2 3 =nBaCl 2 +nCaCl 2 =0,1 0, 2 0,3+ = (mol)
nNa CO 2 3dư = 0,4 – 0,3 = 0,1 (mol)
= = = = ……
0,25
0,5
0,5 0,25
0,5
Theo bài ra: nHCl = 0,1.3 = 0,3 (mol)
* Trường hợp 1: M không tác dụng với dd HCl
MO + 2HCl → MCl2 + H2O (1)
Theo (1) nMO 1nHCl 1 0,3 0,15
= = × = (mol) →mMO =0,15(M 16)+ (g)
Lại có: mMO < 4,4 g → M 16 4, 4 29,3 M 13,33
0,15
+ < ≈ → < (loại) ……
* Trường hợp 2: M tác dụng với dd HCl
M + 2HCl → MCl2 + H2 (2)
Gọi nM = a mol, nMO = b mol → Ma + (M + 16)b = 4,4 (*)
Theo (1) (2) nHCl =2(nM+nMO) 2(a b)= + mol
→ 2(a + b) = 0,3 → a + b = 0,15 (**) ……
Lại có:
M 16 < + < M → M 16< < M → < <
M là kim loại hóa trị II → M = 24 = Mg ……
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (3)
0,5
0,5
0,5
Trang 6MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (4)
Theo (3) (4) nMgCl2 1nHCl 1 0,3 0,15
= = × = (mol)
MMgCl2
0,15
0,1
= = ……. 0,5
7a Ta có: n – p = 1
p + e – n = 10 → 2p – n = 10 → p = 11 → A là Na 0,5 7b PTHH: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
2NaCl § F→ 2Na + Cl2 0,5 7c Phải ngâm Na trong dầu hỏa vì Na là kim loại hoạt động hóa học mạnh, khi
để Na trong không khí Na sẽ phản ứng với O2 và hơi nước, CO2 có trong
không khí, làm Na bị biến chất ……
4Na + O2 → 2Na2O
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Na2O + H2O → 2NaOH
Na2O + CO2→ Na2CO3
2NaOH + CO2→ Na2CO3 + H2O ……
0,25
0,75
Cho X vào dd H2SO4 loãng, chỉ có Zn pư → khối lượng Cu là 2 gam
Zn +2HCl → ZnCl2 + H2 (1) ……
Trong X, gọi mZn = a gam →%mZn a 100%
2 a
+ Thêm vào X 4 gam Cu được hỗn hợp Y
→ trong Y Zn
a
2 4 a
+ + …….
2
a 8a 12 0
2 a 6 a 100
+ + → a = 2 hoặc a = 6 …….
Khi ngâm hỗn hợp Y trong dd NaOH, chỉ có Zn pư
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 (2)
Theo bài ra: H2
1,12
22, 4
> = (mol) Theo (2): nZn =nH 2 →nZn >0,05 →mZn >0,05.65 3, 25= (g) …….
→ Trong X có 6 gam Zn %mCu 2 100% 25%
6 2
+ …….
0,25
0,5 0,5
0,5 0,25
a HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3
HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2
HCl + KHCO3 → KCl + H2O + CO2 ……
b SO2 + H2O + K2CO3 → KHCO3 + KHSO3
KHCO3 + NaOH → K2CO3 + Na2CO3
KHSO3 + NaOH → K2SO3 + Na2SO3 ……
c 2Fe + 6H2SO4 đặc
0 t
→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 2H2O
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 ……
d CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O
CO2 + KOH → KHCO3
2KHCO3 + 2NaOH → Na2CO3 + K2CO3 + H2O
K2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2KCl ……
0,5
0,5 0,5
0,5
Trang 7PTHH: RxOy + yCO →t xR + yCO2 (1)
Theo (1): CO 2 CO 2,688 n n 0,12 (mol) 22,4 = = = Theo định luật bảo toàn khối lượng: mR = 6,4 + 0,12.28 - 0,12.44 = 4,48 (g) ……
Hoà tan 4,48 g kim loại R trong dd HCl dư: 2R + 2nHCl → 2RCln + nH2↑ (2)
Theo bài ra: H 2 R 1,792 4,48 n 0,08 (mol); n (mol) 22,4 R = = = ……
Theo PTHH: = × → = × → = → = 2 R H 2 4,48 2 n n 0,08 4,48n 0,16R R 28n n R n
Khi n = 1; R = 28 (loại) Khi n = 2; R = 56 = Fe Khi n = 3; R = 84 (loại) ……
Lại có: trong FexOy , mO = 6,4 - 4,48 = 1,92 (g) 4,48 1,92 x : y = : 2:3 56 16 → = Vậy oxit là Fe2O3 ……
0,25 0,25 0,25 0,25 Theo bài ra: nHCl = 2.0,45 = 0,9 (mol) PTHH: 2HCl + MgO → MgCl2 + H2O (3)
2HCl + CuO → CuCl2 + H2O (4)
6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O (5)
CO + CuO →t 0 Cu + CO2↑ (6)
3CO + Fe2O3 0 t → 2Fe + 3CO2↑ (7)
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (8) ……
Gọi nMgO =b mol;nCuO =c mol;nFe O 2 3 =dmol → 40b + 80c + 160d = 24 → b + 2c + 4d = 0,6 (9) Theo (3), (4), (5): n HCl = 2n MgO + 2n CuO + 6n Fe O 2 3 → 2b 2c 6d 0,9 (10) + + = Theo (6), (7): nCO 2 =nCuO+3nFe O 2 3 = +c 3d(mol) …….
Theo (8): nCO2 nBaCO3 49,25 0,25 (mol) 197 = = = → c + 3d = 0,25 (11)
Từ (9) (10) (11) ta có: b = 0,2; c = 0,1; d = 0,05 ……
2 3 MgO CuO Fe O m 0,2.40 8 (g); m 0,1.80 8 (g); m 0,05.160 8 (g) → = = = = = = ……
0,25
0,25
0,25 0,25 Lưu ý:
- Phương trình hóa học : nếu sai cân bằng hay thiếu điều kiện thì trừ ½ số 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