Bài giảng Đề thi + Đáp án Thi HSG Hóa 9 năm học 2010-2011

3 Trình bày phương pháp hoá học nhận biết 3 dung dịch không màu đựng trong 3 lọ mất nhãn : HCl, Na2CO3, NaCl mà không được dùng bất kỳ thuốc thử nào khác.. Ngâm hỗn hợp A trong dung dịch

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN

ĐỀ THI MÔN : HÓA HỌC Khóa ngày 25 tháng 12 năm 2010

ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài : 150 phút

(Đề gồm 2 trang) ( không kể thời gian phát đề)

-

-Câu I: (2,5 điểm)

Bằng phương pháp hoá học, hãy tách các oxít ra khỏi hỗn hợp Al2O3, MgO, CuO ( Khối

lượng các oxít trước và sau quá trình tách là không đổi )

Câu II: (4 điểm)

1) Cho A là oxít, B là muối, C và D là các kim loại Hãy chọn chất thích hợp với

A,B,C,D và hoàn thành các phản ứng sau:

a) A + HCl  2 Muối + H2O

b) B + NaOH  2 Muối + H2O

c) C + Muối  1 Muối

d) D + Muối  2 Muối

2) Có 3 kim loại riêng biệt là nhôm, sắt, bạc Hãy nêu phương pháp hoá học để nhận

biết từng kim loại Các dụng cụ hoá chất coi như có đủ Viết các phương trình hoá học

3) Trình bày phương pháp hoá học nhận biết 3 dung dịch không màu đựng trong 3 lọ

mất nhãn : HCl, Na2CO3, NaCl mà không được dùng bất kỳ thuốc thử nào khác

Câu III: (2,5 điểm)

a) Cho một mẩu natri kim loại vào dung dịch CuCl2 , nêu hiện tượng và viết các phương

trình hoá học

b) A, B, C là các hợp chất vô cơ của một kim loại Khi đốt nóng ở t0 cao cho ngọn lửa

màu vàng Biết

A + B  C

B  t0 C + H2O + D (D là hợp chất của cacbon)

D + A  B hoặc C

- Hỏi A, B, C là các chất gì? Viết phương trình hoá học giải thích quá trình trên ?

- Cho A, B, C tác dụng với CaCl2 viết các phương trình hoá học

Câu IV: (1,5 điểm)

Một nguyên tố A có tổng số hạt nhân trong nguyên tử bằng 40, tổng số hạt mang điện

nhiều hơn số hạt không mang điện bằng 12

1) Xác định tên nguyên tố A

2) Viết phương trình hoá học điều chế A từ oxít của nó

Biết số p của các nguyên tố sau lần lượt là:

Câu V: (2,5 điểm)

Hỗn hợp A chứa 3 kim loại: Fe, Ag, Cu Ngâm hỗn hợp A trong dung dịch B (chỉ chứa

1 muối), khuấy kĩ cho đến khi phản ứng kết thúc, nhận thấy Fe và Cu trong hỗn hợp tan hết

1) Cho biết dung dịch B chứa chất gì, nếu sau phản ứng kim loại thu được chỉ có Ag, với lượng Ag thu được bằng lượng Ag lúc ban đầu trong hỗn hợp A? Giải thích và viết phương trình phản ứng

2) Cho biết dung dịch B chứa chất gì, nếu sau phản ứng kim loại thu được chỉ có Ag, với lượng Ag thu được nhiều hơn lượng Ag lúc ban đầu có trong hỗn hợp A? Giải thích và viết phương trình phản ứng

Câu VI: (3 điểm)

Cho 7,8g hỗn hợp 2 kim loại là R hoá trị II và Nhôm tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng, dư Khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch 2 muối và 8,96 lít khí (đktc)

1) Viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra?

2) Tính khối lượng muối thu được sau thí nghiệm và thể tích dung dịch H2SO4 2M tối thiểu cần dùng?

3) Xác định R Biết rằng trong hỗn hợp ban đầu tỉ lệ số mol R : Al là 1 : 2

Câu VII: (4 điểm)

Cho m1 g hỗn hợp Mg và Fe ở dạng bột tác dụng với 300 ml dung dịch AgNO3 0,8M khi khuấy kĩ để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A1 chứa kết tủa A2 có khối lượng là 29,28 g gồm 2 kim loại Lọc, rửa kết tủa để tách A1 khỏi A2

a) Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra

b) Hoà tan hoàn toàn kết tủa A2 trong dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng Hãy tính thể tích khí SO2 (đktc) được giải phóng ra Thêm vào A1 lượng dư dung dịch NaOH, lọc rửa kết tủa mới tạo thành nung nó trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu được 6,4

g chất rắn Tính % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp Mg và Fe ban đầu

( Cho Al=27, Mg=24, Ag=108, Na=23, H=1, S=32, O=16, Fe=56, Zn=65, Cu=64)

HẾT

-PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI THCS CẤP HUYỆN

Khóa ngày 25- 12 – 2010

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC

I (2,5đ) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH dư thì MgO, CuO không

phản ứng còn Al2O3 tan

Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O

Sục CO2 dư vào dung dịch sản phẩm, được Al(OH)3

NaOH + CO2  NaHCO3

NaAlO2 + 2H2O + CO2  Al(OH)3 + NaHCO3

Lọc kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi ta thu được lượng Al2O3

ban đầu

Cho H2 dư đi quaa hỗn hợp CuO và MgO nung nóng, MgO không phản

ứng còn CuO biến thành Cu  thu được hỗn hợp mới : Cu + MgO Cho

hỗn hợp Cu, MgO tác dụng với dung dịch HCl dư, Cu không phản ứng,

thu được Cu, Cho Cu tác dụng với O2 dư thì thu được lượng CuO ban

đầu

CuO + H2

0

t

  Cu + H2O MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O

2Cu + O2

0

t

  2CuO Lấy dung dịch sản phẩm cho tác dụng với NaOH dư, thu được

Mg(OH)2↓, lọc kết tủa và nung nóng đến khối lượng không đổi thì thu

được lượng MgO ban đầu

HCl + NaOH  NaCl + H2O

MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2↓ + 2NaCl

Mg(OH)2

0

t

  MgO + H2O

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

II (4đ) 1)

a) Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

b) Ca(HCO3)2 + 2NaOH  CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O

c) Fe + 2FeCl3  3FeCl2

d) Cu + 2FeCl3  CuCl2 + 2FeCl2

2) Cho từng kim loại tác dụng với dd NaOH dư, Al bị tan hoàn toàn còn

sắt và bạc không bị tan

2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

- Lấy 2 kim loại còn lại cho tác dụng với dd HCl, kim loại không tan là

Ag Phương trình hoá học:

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 3) Dùng 1 lượng nhỏ hoá chất

Láy 1 mẫu thử cho tác dụng lần lượt với các mẫu thử còn lại, 2 mẫu

1,5

0,5

0,5

thử nào có xuất hiện bọt khí là HCl và Na2CO3.

2HCl + Na2CO3  2NaCl + CO2 + H2O Không có hiện tượng gì là NaCl

Đun đến cạn hai mẫu còn lại, mẫu không để lại gì ở đáy ống nghiệm

là HCl, mẫu còn đọng lại chất rắn màu trắng là Na2CO3

0,75

0,75 III (2,5) a) Hiện tượng: miếng natri tan dần, có sủi bọt khí, màu xanh của dd nhạt

dần, có kết tủa màu xanh lơ xuất hiện

Phương trình hoá học:

2Na + 2H2O  2NaOH + H2 2NaOH + CuCl2  Cu(OH)2 (xanh) + 2NaCl b) A, B, C là các hợp chất của Na vì khi đốt nóng cho ngọn lửa màu

vàng Để thoả mãn điều kiện của đầu bài: A là NaOH; B là NaHCO3

và C là Na2CO3

Phương trình hoá học: NaOH + NaHCO3  Na2CO3 + H2O 2NaHCO3

0

t

  Na2CO3 + H2O + CO2

CO2 + NaOH  NaHCO3 Hoặc: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O

- Cho A, B ,C tác dụng với CaCl2

Na2CO3 + CaCl2  CaCO3 + 2NaCl

0,5

0,5

0,75

0,25

IV (1,5) 1) Goi n, p, e lần lượt là số nơtron, proton và electron của A.

Theo đề bài ta có: n + p + e = 40 (1)

Vì nguyên tử trung hoà điện nên p = e

(1)  2p + n = 40 (*)

Tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 2p – n

= 12 (**)

Giải (*) và (**) ta được p = 13, n = 14  A là nguyên tố Al

2) Điều chế từ oxít của nó :

2Al2O3 §iÖn ph©n nãng ch¶y

        4Al + 3 O2

1 0,5

V (2,5đ) 1) Do Fe và Cu đều tan hết, kim loại thu được sau phản ứng chỉ có Ag và

lượng Ag không tăng so với lúc đầu  trong B phải chứa muối có khả

năng hoà tan được Fe, Cu nhưng không phải là muối Ag vì nếu là muối

Ag thì lượng Ag sau phản ứng sẽ tăng, cũng không thể là muối của kim

loại khác đứng sau Cu, vì sẽ tạo ra kim loại mới khác Ag  trong dung

dịch B phải chứa muối Fe (hoá trị III) Ví dụ : FeCl3

Fe + 2FeCl3  3FeCl2

Cu + 2FeCl3  2FeCl2 + CuCl2

Ag không tác FeCl3 nên còn nguyên

2) Do Fe và Cu đều tan hết, kim loại thu được sau phản ứng sẽ có Ag và

lượng Ag tăng so với lúc đầu  trong B phải có chứ muối Ag , muối Ag

0,75

0,75

có khả năng hoà tan được Fe, Cu tạo ra Ag nên lượng Ag sau phản ứng

sẽ tăng  trong dung dịch B phải chứa muối Ag hoà tan Ví dụ: AgNO3

Fe +3AgNO3  Fe(NO3)3 + 3Ag↓

Hoặc Fe +2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag↓

Chỉ yêu cầu bài làm chỉ viết 1 trong 2 PTPƯ

Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag↓

Ag sinh ra cộng lượng Ag có trong A không phản ứng nên lượng Ag tăng

lên

0,5

0,5

VI (3đ) nH2 = 8,96/ 22,4 = 0,4 (mol)

a) R + H2SO4  RSO4 + H2 (1)

2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 (2)

b) Từ (1) và (2) ta có nH2SO4 = nH2 = 0,4 mol

Theo ĐLBTKL ta có :

m muối = m hỗn hợp kim loại + m H2SO4 – m H2

= 7,8 + 0,4 x 98 – 0,4 x2 = 46,2 (g)

Thể tích dung dịch H2SO4 : V = 0,4/2 = 0,2 (lít)

c) Gọi a là số mol của kim loại R thì số mol của Al là 2a

Theo đề bài ta có hệ phương trình

axR + 2a x 27 = 7,8

a + 3a = 0,4

Suy ra : a= 0,1 ; R = 24 (Mg)

0,75 0,5

0,5 0,25

0,75

VII (4đ) Đặt số mol Mg và Fe trong mkim loại hoạt động hơn Fe và Fe là kim loại hoạt động hơn Ag nên theo 1 g hỗn hợp lần lượt là x và y Vì Mg là

đề bài sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa gồm 2 kim

loại thì 2 kim loại đó phải là Ag và Fe dư Các PTHH của các phản ứng

xảy ra :

Mg + 2AgNO3  Mg(NO3)2 + 2Ag

(1)

x 2x x 2x

Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (2)

a 2a a 2a

Vì Fe dư nên AgNO3 phản ứng hết, Mg phản ứng hết dung dịch chứa

Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 và kết tủa gồm Ag và Fe dư

Mg(NO3)2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaNO3 (3)

x x

Fe(NO3)2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaNO3 (4)

a a

Mg(OH)2  t 0 MgO + H2O (5)

x x

4Fe(OH)2 + O2  

0

t 2Fe2O3 + 4H2O (6)

0,75

a 0,5a

Hoà tan A2 bằng H2SO4 đặc :

2Fe + 6H2SO4  t0 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7)

y-a 1,5(y-a)

2Ag + 2H2SO4  

0

t Ag2SO4 + SO2 + 2H2O (8) (2x+2a) (x+a)

Theo các PTHH trên và đề bài, ta có hệ phương trình :

x a 0,12

216x 56y 160a 29, 28

40x 80a 6, 4

 









Giải hệ phương trình ta được : x = 0,08 ; a = 0,04 ; y =0,1

Đáp số : VSO2 = (0,15-0,02+0,08).22,4 = 4,709 (lít)

%Mg = 25,53 ; %Fe = 74,47

1

1

0,75 0,5