Đề thi HSG trường 9 năm 2010

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy từng chất rắn còn lại trong mỗi ống lần lượt cho tác dụng với dung dịch: NaOH, CuCl2.. .Chỉ dùng một kim loại duy nhất hãy phân biệt các chất l

Trường THCS Diễn Đồng

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG VÒNG II MÔN THI HÓA HỌC 9 (Tg: 150 phút ) Câu 1: (6 điểm)

1 Cho một luồng khí H2 (dư) lần lượt đi qua các ống mắc nối tiếp (như hình vẽ) đựng các oxít được nung nóng sau đây:

Ống 1 đựng 0,01mol CaO,ống 2 đựng 0,02mol CuO,

ống 3 đựng 0,02mol Al2O3,ống 4 đựng 0,01mol Fe2O3

và ống 5 đựng 0,05mol Na2O Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy từng chất rắn còn lại trong mỗi ống lần lượt cho tác dụng với dung dịch: NaOH, CuCl2 Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra

2 .Chỉ dùng một kim loại duy nhất hãy phân biệt các chất lỏng chứa trong các ống mất nhãn sau:K2SO4 , FeCl3 , Al(NO3)3, NaCl.

Câu 2 : ( 4 điểm )

Bổ túc chuỗi phản ứng và cho biết A, B, C, D, E, F là những chất gì?

D + dd NaOH E + F

Câu 2: (5 điểm )

- Đốt 40,6 gam hợp kim gồm Al và Zn trong bình đựng khí Clo dư Sau một thời gian ngừng phản ứng thu được 65,45gam hỗn hợp gồm 4 chất rắn Cho hỗn hợp rắn này tan hết vào dung dịch HCl thì được V (lít) H2 (đktc) Dẫn V(lít) khí này đi qua ống đựng 80gam CuO nung nóng Sau một thời gian thấy trong ống còn lại 72,32 gam chất rắn và chỉ có 80% H2

đã phản ứng Xác định % khối lượng các kim loại trong hợp kim Al – Zn

Câu III: (5 điểm)

1 Hòa tan hoàn toàn 0,297 gam hỗn hợp Natri và một kim loại hóa trị II vào nước Ta được dung dịch X và 56 ml khí Y (đktc) Xác định kim loại thuộc nhóm IIA và khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.

2 Hỗn hợp X gồm ba kim loại Al, Fe, Cu.

Cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch CuSO4 (dư) sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 35,2 gam kim loại Nếu cũng hòa tan m gam hỗn hợp X vào 500 ml dung dịch HCl 2M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,96 lít khí H2 (đktc), dung dịch Y và a gam chất rắn.

a Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm giá trị của a.

b Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y và khuấy đều đến khi thấy bắt đầu xuất hiện kết tủa thì dùng hết V1 lít dung dịch NaOH 2M, tiếp tục cho tiếp dung dịch NaOH vào đến khi lượng kết tủa không có sự thay đổi nữa thì lượng dung dịch NaOH 2M đã dùng hết

600 ml Tìm các giá trị m và V1

to

CaO CuO Al2O3 Fe

2O

3Na2O

H2

Đáp án :

Câu 1: 1

Ống 1: Không

Ống 2: CuO + H2 = Cu + H2O n = n = 0,02mol

Ống 3: Không

Ống 4: Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O n = 3n = 0,03mol

Ống 5: Na2O + H2O = 2NaOH n = n = 0,05mol Na2O tác dụng hết Vậy chất rắn còn lại trong các ống nghiệm: CaO, Cu, Al2O3, Fe và NaOH khan -Tác dụng với dung dịch NaOH CaO + NaOH không, nhưng CaO + H2O = Ca(OH)2

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

- Tác dụng với dung dịch CuCl2 CaO + H2O→Ca(OH)2 , sau đó: Ca(OH)2 + CuCl2 →Cu(OH)2 + CaCl2

Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu

2NaOHkhan + CuCl2 → Cu(OH)2 + 2NaCl

2.Cho Ba kim loại vào trong 4 mẫu chứa 4 dung dịch trên: +Mẫu nào có sủi bọt khí và tạo kết tủa màu trắng Mẫu đó là K2SO4

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 Ba(OH)2 + K2SO4 → BaSO4 + 2KOH + Mẫu nào có sủi bọt khí và tạo kết tủa màu đỏ nâu Mẫu đó là FeCl3

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 3Ba(OH)2 + 2FeCl3 →2Fe(OH)3 + 3BaCl2 + Mẫu nào có sủi bọt khí và tạo kết tủa màu trắng keo, sau tan Mẫu đó là Al(NO3)3

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 3Ba(OH)2 + 2Al(NO3)3 →2Al(OH)3 + 3Ba(NO3)2

Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 →Ba(AlO2)2 + 4H2O + Mẫu nào có sủi bọt khí và không có kết tủa Mẫu đó là NaCl

Ba + 2H2O →Ba(OH)2 + H2

Câu 2:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2

2FeCl 2 + Cl 2 →2FeCl 3

FeCl 3 + 3NaOH →Fe(OH) 3 + 3NaCl

2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O

A: Fe

B: HCl

C: FeCl 2

D: FeCl 3

E: Fe(OH) 3

F: NaCl

Câu 3:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 (1)

Zn + Cl2 = ZnCl2 (2)

2Aldư + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 (3)

Zndư + 2HCl = ZnCl2 + H2 (4)

H2 + CuO = Cu + H2O (5)

Gọi x, y là số mol Al, Zn ban đầu

x1, y1 là số mol Al, Zn phản ứng (x-x1) , (y-y1) là số mol Aldư, Zn dư.

Ta có: 27x + 65y = 40,6 (I )

Từ (1): n = n = x1

Từ (2): n = n = y1

H2O CuO

H2O Fe2O3

H2O

n = 0,05mol

Na2O H2O

t 0

t 0

AlCl3 Aldư

ZnCl2 Zndư

t 0

Theo gt, ta có: 27(x-x1)+65(y-y1)+ 133,5x1 + 136y1= 65,45

27x+65y + 106,5x1+ 71y1 = 65,45 1,5x 1 + y 1 = 0,35 *

Ta có: n = = 1mol Đặt a là số mol CuO phản ứng n = (1 – a)mol

Từ (5): n = n = n = a mol

Theo gt, ta có: 80(1-a ) + 64 a = 72,32

a = 0,48 mol

Do lượng H2 phản ứng 80%, nên: n = (0,48.100)/ 80 = 0,6mol

Từ (3-4): n = 1,5(x- x1)+ y-y1 = 0,6 1,5x + y – (1,5x1 + y1) = 0,6

1,5x + y = 0,95 ( II)

Giải hệ (I), (II) Ta có: x = 0,3mol ; y = 0,5mol

Vậy : m = 0,3 x 27 = 8,1gam %Al = 19,95%, suyra %Zn = 80,05%

Câu 4:

Đặt ký hiệu và nguyên tử khối kim loại nhóm IIA chưa biết là M và a, b lần lượt là số mol Na và M trong hỗn hợp

Các phương trình phản ứng:

1 2

Na H O+ →NaOH + H ↑ (1)

a mol → 0,5 (a mol )

M + H O M OH= +H ↑ (2)

b mol → (b mol)

Theo bài cho ta có hệ phương trình toán học:

( ) ( )

56

22400 2

M









⇔Từ (II) a=0,005 2− b thế vào (I) rồi rút gọn ta được:

( 46) 0,182

b M − = hay 0,182

46

b M

=

− (III)

Điều kiện: 0< <b 0,0025 và M >46 thuộc nhóm II A

M 87,6 137

b 0,0044 0,002

Sai (Ba) Vậy M là bari (Ba)

Vì b=0, 002⇒m Ba =0,002.137 0, 274= gam

Và m Na = 0,297 – 0,274 = 0,023 gam

2 a Đặt x, y là số mol Al và Fe trong hỗn hợp X:

PTHH : 2Al + 3 CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3 Cu (1)

x 3x/2 (mol)

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (2)

y y (mol)

Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2 (3)

x 3x x 3x/2 (mol)

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (4)

y 2y y y (mol)

Biện luận : Ta nhận thấy số mol của HCl ban đầu là 1mol, lượng khí H2 thu được là 0,4 mol Vậy HCl dư, Al,

Fe hòa tan hết trong dung dịch HCl

80

80

Cu H2 pư CuOpư

H2 bđ

H2 bđ

Al

Từ (3) và (4) ta có : 3x/2 + y = nH2 = 0,4 mol (*)

Từ (1) và (2) ta có : 3x/2 + y = nCu= 0,4 mol suy ra khối lượng của Cu trong hỗn hợp X ban đầu : a = 35,2 –

64 0,4 = 9,6 gam

b Từ kết quả câu a Trong dung dịch Y chứa 0,2 mol HCl dư, x mol AlCl3, y mol FeCl2

Khi cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Y Ban đầu xảy ra phản ứng trung hòa

HCl + NaOH → NaCl + H2O (5)

0,2mol 0,2mol

Khi phản ứng (5) kết thúc, kết tủa bắt đầu xuất hiện Lượng NaOH đã dùng trong phản ứng (5) là: 0,2 mol Suy ra V1 =

2

2 , 0

= 0,1 lít

AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓ (6)

x 3x x mol

FeCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)2↓ (7)

y 2y y mol

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (8)

x x mol

Sau khi kết thúc các phản ứng (6), (7), (8) lượng kết tủa không có sự thay đổi nữa

Số mol NaOH đã thực hiện ở các phản ứng (5), (6), (7), (8) là:

0,2 + 3x + 2y + x = 1,2 mol → 4x + 2y = 1 mol → 2x + y = 0,5 (**)

Từ (*), (**) ta có: x = 0,2 mol, y = 0,1 mol

Khối lượng của hỗn hợp X ban đầu là: m = 0,2 27 + 0,1 56 + 9,6 = 20,6 gam