Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi: Hòa tan Fe bằng dung dịch HCl (dư), thêm KOH (dư) vào dung dịch thu được rồi để lâu ngoài không khí2. Bằng phươ[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GIA LAI -
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2016-2017 Môn : Hóa học
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề )
Ngày thi : 18/3/2017
(Đề gồm 02 trang)
Câu I (3,5 điểm): 1 Viết các phương trình hóa học để hoàn thành sơ đồ sau: (mỗi mũi tên ứng với một phương
trình hóa học):
Ca⎯⎯→Ca(OH) ⎯⎯→Ca(HCO ) ⎯⎯→CaCl ⎯⎯→AgCl⎯⎯→Cl ⎯⎯→NaCl⎯⎯→NaOH
2 Chọn 7 chất rắn khác nhau mà khi cho mỗi chất đó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư đều cho sản phẩm là Fe2(SO4)3, SO2 và H2O Viết các phương trình hóa học
Câu II (4,0 điểm): 1 Hỗn hợp rắn A gồm MgO, CuO và Al2O3 Cho một luồng khí H2 đi qua A nung nóng, thu được hỗn hợp rắn B Cho chất rắn B vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch C và chất rắn D Thêm một lượng sắt dư vào dung dịch C thu được dung dịch E và chất rắn F Cho chất rắn F vào dung dịch HCl dư, thu
được chất rắn D, dung dịch H và khí I Cho dung dịch E phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa K
Viết các phương trình phản ứng xảy ra
2 Cho các hóa chất: Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3 Chỉ dùng thêm H2O trình bày cách phân biệt mỗi chất và viết phương trình hóa học xảy ra
Câu III (3,75 điểm): 1 Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi: Hòa tan Fe
bằng dung dịch HCl (dư), thêm KOH (dư) vào dung dịch thu được rồi để lâu ngoài không khí
2 Metan bị lẫn một ít tạp chất là CO2, C2H4, C2H2 Bằng phương pháp hoá học hãy loại bỏ
tạp chất ra khỏi hỗn hợp
3 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH và Na2CO3 trong dung dịch
H2SO4 40% (loãng, vừa đủ) thu được 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 bằng 16,75 và dung dịch Y
có nồng độ 51,449% Cô cạn toàn bộ dung dịch Y thu được 170,4 gam muối trung hoà khan
Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị của m
Câu IV (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 35,04 gam hợp chất hữu cơ X chứa 3 nguyên tố C, H và O Toàn bộ sản
phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư, tạo ra 283,68 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 198,72 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu
Xác định công thức phân tử của X Biết MX = 146g/mol
Câu V (1,75 điểm): Đun nóng hỗn hợp X gồm một hiđrocacbon A và H2 với xúc tác Ni thu được khí Y duy nhất Tỉ khối hơi của Y so với H2 gấp 3 lần tỉ khối hơi của X so với H2 Đốt cháy hoàn toàn một lượng khác của
Y thu được 22 gam CO2 và 13,5 gam H2O
Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm công thức phân tử của A
Câu VI (2,0 điểm): Hỗn hợp X gồm x mol CaC2 và y mol Al4C3 Cho một lượng nhỏ X vào H2O dư, thu được dung dịch Y, hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4) và m gam kết tủa Al(OH)3 Đốt cháy hết Z, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào Y thu được 2m gam kết tủa Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn
Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm tỉ lệ x : y
Câu VII (3,0 điểm): Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al, Fe3O4 và CuO bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 21,84 lít khí SO2 ( sản phẩm khử duy nhất) Mặt khác, trộn đều m gam hỗn hợp trên, thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn (trong điều kiện không có không khí ) được chất rắn B Cho toàn bộ B tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 3,36 lít khí H2 Khi phản ứng kết thúc, tiếp tục cho thêm dung dịch HCl tới dư được dung dịch C, m1 gam chất rắn và 10,08 lít khí H2
1 Viết phương trình phản ứng xảy ra
2 Tính m và m1 (Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn)
- HẾT - ( Cho biết: H = 1; C = 12; O =16; S = 32; Cl = 35,5; Al = 27; Fe = 56; Zn = 65; Ca = 40;
Mg = 24; Na = 23; N =14; K= 39; Cu = 64; Ba = 137)
Lưu ý: Thí sinh không được sử dụng bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Được sử dụng máy tính cầm tay
Trang 2SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GIA LAI -
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2016-2017
ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ CHÍNH THỨC
Môn: Hóa học
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 18/03/2017
(Đáp án gồm có 06 trang)
Câu I (3,5điểm):
1 Viết các phương trình hóa học để hoàn thành sơ đồ sau: (mỗi mũi tên ứng với một phương trình hóa học):
Ca⎯⎯→Ca(OH) ⎯⎯→Ca(HCO ) ⎯⎯→CaCl ⎯⎯→AgCl⎯⎯→Cl ⎯⎯→NaCl⎯⎯→NaOH
2 Chọn 7 chất rắn khác nhau mà khi cho mỗi chất đó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư đều cho sản phẩm là Fe2(SO4)3, SO2 và H2O Viết các phương trình hóa học
Câu I
I 1
(1,75 đ) Ca + 2H2O⎯⎯ →Ca(OH)2 + H2
Ca(OH)2 + 2CO2 ⎯⎯ →Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 + 2HCl ⎯⎯ →CaCl2 + 2CO2 + 2H2O CaCl2 + 2AgNO3⎯⎯ → 2AgCl + Ca(NO3)2
2AgCl ⎯⎯→ 2Ag + Clt0 2
Cl2 + 2Na⎯⎯ →2NaCl 2NaCl + 2H2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→dpdd co mang ngan 2NaOH + H2 + Cl2
Chú ý: Thiếu điều kiện hoặc cân bằng sai trừ ½ số điểm của phương trình
Viết và cân bằng đúng 1 phản ứng cho 0,25đ (0,25x7)
I 2
(1,75đ)
Các chất rắn có thể chọn: Fe; FeO; Fe3O4; Fe(OH)2; FeS; FeS2; FeSO4
Các pthh : 2Fe + 6H2SO4(đặc) ⎯⎯→ Fet0 2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2FeO + 4H2SO4(đặc) ⎯⎯→ Fet0 2(SO4)3+ SO2+ 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc) ⎯⎯→ 3 Fet0 2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc) ⎯⎯→ Fet0 2(SO4)3 + SO2 + 6H2O 2FeS + 10H2SO4(đặc) ⎯⎯→ Fet0 2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O 2FeS2 + 14H2SO4(đặc) ⎯⎯→ Fet0 2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 2FeSO4 + 2H2SO4(đặc) ⎯⎯→ Fet0 2(SO4)3 + SO2+ 2H2O Chú ý: Thiếu điều kiện hoặc cân bằng sai trừ ½ số điểm của phương trình
Viết và cân bằng đúng 1 phản ứng cho 0,25đ (0,25x7)
Câu II (4,0 điểm):
1 Hỗn hợp rắn A gồm MgO, CuO và Al2O3 Cho một luồng khí H2 đi qua A nung nóng, thu được hỗn hợp rắn B Cho chất rắn B vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch C và chất rắn D Thêm một lượng sắt dư vào dung dịch C thu được dung dịch E và chất rắn F Cho chất rắn F vào dung dịch HCl dư, thu được chất rắn
D, dung dịch H và khí I Cho dung dịch E phản ứng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa K
Viết các phương trình phản ứng xảy ra
2 Cho các hóa chất : Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3 Chỉ dùng thêm H2O trình bày cách phân biệt mỗi chất và viết phương trình hóa học xảy ra
Câu II
II.1
(2,5đ)
+ A tác dụng với H2:
CuO + H2
0
t
+ B tác dụng với dung dịch HCl:
MgO + 2HCl ⎯⎯ → MgCl2 + H2O (2)
Al2O3 + 6HCl ⎯⎯ → 2AlCl3 + 3H2O (3)
CuO + 2HCl ⎯⎯ → CuCl2 + H2O (4)
+ C tác dụng với Fe:
Fe + CuCl2 ⎯⎯ → FeCl2 + Cu (5)
Viết và cân bằng đúng 1 phản ứng cho 0,25đ (0,25x10)
Trang 3Fe + 2HCl ⎯⎯ → FeCl2 + H2 (6)
+ F tác dụng với dung dịch HCl:
Fe + 2HCl ⎯⎯ → FeCl2 + H2 (5)
+ E tác dụng với dung dịch NaOH:
MgCl2 + 2NaOH ⎯⎯ → Mg(OH)2 + 2NaCl (7)
FeCl2 + 2NaOH ⎯⎯ → Fe(OH)2 + 2NaCl (8)
AlCl3 + 3NaOH ⎯⎯ → Al(OH)3 + 3NaCl (9)
Al(OH)3 + NaOH ⎯⎯ → NaAlO2 + 2H2O (10)
II 2
1,5 điểm
Trích mỗi chất 1 ít làm mẫu thử
+ Cho nước lần lượt vào các mẫu thử trên Mẫu nào có khí thoát ra là Na
2Na + 2H2O ⎯⎯ →2NaOH + H2
+ Cho dung dịch NaOH lần lượt vào các mẫu thử còn lại thì:
- Mẫu nào có kết tủa trắng là MgCl2
MgCl2 + 2 NaOH ⎯⎯ → Mg(OH)2 + 2 NaCl
- Mẫu nào có kết tủa trắng xanh, để lâu hóa nâu đỏ là FeCl2
FeCl2 + 2 NaOH ⎯⎯ →Fe(OH)2 + 2 NaCl
2Fe(OH)2 + 1/2 O2 + H2O ⎯⎯ → 2Fe(OH)3 ………
- Mẫu nào cho kết tủa nâu đỏ là FeCl3
FeCl3 + 3 NaOH ⎯⎯ → Fe(OH)3 + 3NaCl ………
- Mẫu nào cho kết tủa keo trắng là AlCl3
AlCl3 + 3 NaOH ⎯⎯ →Al(OH)3 + 3NaCl ………
- Nếu NaOH dư thì kết tủa tan dần:
Al(OH)3 + NaOH ⎯⎯ →NaAlO2 + 2H2O ………
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Câu III (3,75 điểm):
1 Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi: Hòa tan Fe bằng dung
dịch HCl (dư), thêm KOH (dư) vào dung dịch thu được rồi để lâu ngoài không khí
2 Metan bị lẫn một ít tạp chất là CO2, C2H4, C2H2 Bằng phương pháp hoá học hãy loại bỏ tạp chất ra khỏi hỗn
hợp
3 Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH và Na2CO3 trong dung dịch H2SO4 40% (loãng,
vừa đủ) thu được 8,96 lít hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 bằng 16,75 và dung dịch Y có nồng độ 51,449%
Cô cạn toàn bộ dung dịch Y thu được 170,4 gam muối trung hoà khan
Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị của m
Câu III
III.1
1,0điểm Hoà tan Fe bằng dung dịch HCl có khí không màu thoát ra: Fe + 2HCl→ FeCl2 + H2 ………
- Thêm KOH vào dung dịch có kết tủa trắng xanh:
HCl + KOH → KCl + H2O
FeCl2 + 2KOH→ Fe(OH)2 + 2KCl
- Để lâu ngoài không khí kết tủa chuyển màu nâu đỏ:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4Fe(OH)3 ………
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ III.2
1,0điểm
Cho hỗn hợp khí đi qua bình nước Brôm dư, lúc đó loại hết C2H4, C2H2:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2 ………
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 ……… Sau đó cho hỗn hợp khí còn lại qua bình đựng dung dịch kiềm dư (NaOH, Ca(OH)2…),
lúc đó CO2 bị hấp thụ hết do phản ứng:
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O ………
Khí còn lại là CH4 nguyên chất ………
0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ III 3
1,75
điểm
Phương trình phản ứng:
2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2 (1)
Na2O + H2SO4 → Na2SO4 + H2O (2) 0,5đ
Trang 42NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (3)
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 (4)
Từ (1), (2), (3) và (4) ta có: nH2SO4 = nNa2SO4 = 1,2 mol ………
Khối lượng dd H2SO4 = (1,2x98).100:40 = 294gam ………
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, dựa vào nồng độ % : 170, 4 51, 449 m 50, 6 gam 294 m 0, 4.2.16, 75= 100 = + −
0,5đ 0,25đ 0,5đ Câu IV (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 35,04 gam hợp chất hữu cơ X chứa 3 nguyên tố C, H và O Toàn bộ sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư, tạo ra 283,68 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 198,72 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu
Xác định công thức phân tử của X Biết MX = 146g/mol
Câu IV 2,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm
Dẫn sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư nên chỉ tạo muối trung hòa Ba(OH)2 + CO2 ⎯⎯→BaCO3 + H2O Ta có 3 2 BaCO CO n =n =1, 44(mol)
Khối lượng dung dịch giảm = m - 2 2 CO H O (m + m )
198,72 = 283,68 – 1,44.44 - 2 H O m 2 H O m =21, 6( )g 0,25đ 0,25đ 2 H O n = 1,2(mol)
mO = 35,04 – (mC + mH )= 35,04 - (1,44.12 + 2,4) = 15,36 g 0,96( ) O n = mol
Gọi công thức phân tử của X là (CxHyOz)n ( với x, y và z là số nguyên dương ) Ta có: x : y : z = 1,44 : 2,4 : 0,96 = 3 : 5 : 2 ………
Vậy CTPT của X là: (C3H5O2)n Mà MX = 146 nên 73 n =146n = 2 X có CTPT là C6H10O4
0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ Câu V (1,75 điểm): Đun nóng hỗn hợp X gồm một hiđrocacbon A và H2 với xúc tác Ni thu được khí Y duy nhất Tỉ khối hơi của Y so với H2 gấp 3 lần tỉ khối hơi của X so với H2 Đốt cháy hoàn toàn một lượng khác của Y thu được 22 gam CO2 và 13,5 gam H2O Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm công thức phân tử của A Câu V 1,75 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm Vì CxHy + H2 0 Ni,t ⎯⎯⎯→Khí Y duy nhất 2 2 22 13, 5 0, 5 0, 75 44 18 CO H O n = = moln = = mol Suy ra hiđrocacbon (Y) có dạng ctpt: CnH2n + 2 ( n 1)
Ta có: CnH2n + 2 + (3 1) 2 n + O2 0 t ⎯⎯→ nCO2 + (n +1 )H2O
2 : 2 0, 75 : 0, 5 1, 5 H O CO n n = = n = 2 (Y) là C2H6
Suy ra (A) có thể là: C2H4 hay C2H2 để hợp H2 cho (Y)
- Nếu (A) là C2H4: C2H4 + H2 ⎯⎯→xt C2H6 (1)
0,25đ
0,25đ 0,25đ
Trang 52
/
/
30 30
2
28 2 15 2
d M
d = M = + = = < 3 loại
- Nếu (A) là C2H2: C2H2 + 2H2 ⎯⎯→xt C2H6 (2)
2 2 / / 30 30 3 26 2.2 10 3 Y H Y X H X d M d = M = = = + ( thỏa mãn)
Vậy (A) là C2H2
0,5đ 0,5đ Câu VI (2,0 điểm): Hỗn hợp X gồm x mol CaC2 và y mol Al4C3 Cho một lượng nhỏ X vào H2O dư, thu được dung dịch Y, hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4) và m gam kết tủa Al(OH)3 Đốt cháy hết Z, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào Y thu được 2m gam kết tủa Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm tỉ lệ x : y Câu VI 2,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm Các phản ứng xảy ra: CaC2 + 2H2O⎯⎯→Ca(OH)2 + C2H2 (1)
Al4C3 + 12H2O⎯⎯→4Al(OH)3 + 3CH4 (2) ………
2Al(OH)3 + Ca(OH)2⎯⎯→Ca(AlO2)2 + 4H2O (3) Từ (1), (2) và (3) ta có: m = 78.(4y – 2x) (I)
CH4 + 2O2 0 t ⎯⎯→ CO2 + 2H2O (4)
C2H2 + 2,5O2 0 t ⎯⎯→ 2CO2 + H2O (5)
Ta có: 2 CO n =2 + 3yx , Ca(AlO2)2 ( x mol) Ca(AlO2)2 + 3H2O + CO2 ⎯⎯→2Al(OH)3 + CaCO3(6)
CaCO3 + H2O + CO2⎯⎯→ Ca(HCO3)2 (7) ………
Từ (4), (5), (6) và (7) ta có: 2m =78.2x m = 78x (II)
Từ (I) và (II) ta có: 4y - 2x = x x : y = 4: 3
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ Câu VII (3,0 điểm): Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Al, Fe3O4 và CuO bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 21,84 lít khí SO2 ( sản phẩm khử duy nhất) Mặt khác, trộn đều m gam hỗn hợp trên, thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hoàn toàn (trong điều kiện không có không khí ) được chất rắn B Cho toàn bộ B tác dụng với dung dịch NaOH dư thoát ra 3,36 lít khí H2 Khi phản ứng kết thúc, tiếp tục cho thêm dung dịch HCl tới dư được dung dịch C, m1 gam chất rắn và 10,08 lít khí H2 1 Viết phương trình phản ứng xảy ra 2 Tính m và m1 (Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn) Câu VII 3,0 điểm ĐÁP ÁN - HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm VII 1 1,5 điểm 2Al + 6H2SO4 (đặc) ⎯⎯→ Alt0 2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)
2Fe3O4 + 10 H2SO4 (đặc) ⎯⎯→ 3Fet0 2(SO4)3 + SO2 + 10 H2O (2)
CuO + H2SO4 0 t ⎯⎯→ CuSO4 + H2O (3) ………
- Các phản ứng nhiệt nhôm: 8Al + 3Fe3O4 0 t ⎯⎯→ 4Al2O3 + 9 Fe (4)
2Al + 3CuO ⎯⎯→ Alt0 2O3 + 3Cu (5) ……
- Rắn B gồm : Al2O3 , Fe, Cu, Al dư ( vì cho B + NaOH dư có khí bay ra)
- B + NaOH dư chỉ có Al2O3 và Al dư phản ứng:
0,5đ
0,25đ
Trang 6Al2O3 + 2 NaOH ⎯⎯→2NaAlO2 + H2O (6)
Al + NaOH + H2O ⎯⎯→NaAlO2 + 3/2 H2 (7) ……
- Các phản ứng xảy ra khi cho HCl vào:
NaOH dư + HCl ⎯⎯→ NaCl + H2O (8) NaAlO2 + 4HCl ⎯⎯→NaCl + AlCl3 + 2H2O (9)
Fe + 2HCl ⎯⎯→ FeCl2 + H2 (10) …
0,25đ
0,5đ VII 2
1,5 điểm - Dung dịch C gồm: NaCl, AlCl- Chất rắn còn lại là Cu có khối lượng là m3, FeCl2, HCl dư 1 gam
2
2
2
(7)
(10)
21,84
0, 975
22, 4
3, 36
0,15
22, 4
10, 08
0, 45
22, 4
SO
H
H
………
- Gọi số mol Al, Fe3O4, CuO trong m gam hỗn hợp lần lượt là x, y, z (x, y, z >0)
Ta có: 27x + 232y + 80z = m
Theo (1) và (2): 2 1, 5 0, 975
2
SO
y
n = x+ =
Theo (4) và (10) :
2 3 0, 45
H
n = y=
Theo (4), (5), (7) : 8 2 2.0,15 0,1
3 3 3
Al du
y z
n = −x − = = Giải hệ : x = 0,6 ; y = 0,15 ; z = 0,15
Vậy m = (0,6.27) + (0,15.232) + (0,15.80) = 63gam
m1 = 0,15 64 = 9,6 gam ………
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ - Hết -
Lưu ý: Học sinh giải cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa cho câu đó