Tính nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch Cc. Thực hiện thí nghiệm 1: - Cho phần A tác dụng với dung dịch NaOH dư.. Thực hiện thí nghiệm 2: Gạn lọc kết tủa ở các phần trên, thu
Trang 1UBND HUYỆN QUẾ SƠN
PHÒNG GD&ĐT
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2010 - 2011 Môn: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
ĐỀ CHÍNH THỨC - VÒNG I
Bài 1: (3.5 điểm)
a Có 5 chất rắn: BaCl2 , Na2SO4 , CaCO3 , Na2CO3 , CaSO4.2H2O đựng trong 5 lọ riêng biệt mất nhãn Hãy tự chọn 2 chất dùng làm thuốc thử để nhận biết các chất rắn đựng trong mỗi lọ.
b Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết 4 chất rắn : Na2O, Al2O3, Fe2O3, Al chứa trong các lọ riêng biệt mất nhãn
c Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm
Mg, Al, Fe, Cu.
Bài 2: (2.0 điểm)
Cho 27,4 gam Ba vào 400 gam dung dịch CuSO4 3,2 % thu được khí A, kết tủa
B và dung dịch C.
a Tính thể tích khí A (ở đktc).
b Nung kết tủa B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu
gam chất rắn?
c Tính nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch C.
Bài 3: (3.0 điểm)
Nung 35,28 gam hỗn hợp A gồm FeS2 và FeCO3 trong một bình kín chứa lượng không khí (chứa 80% nitơ và 20% ôxi) vừa đủ Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 43,008 lít khí B và chất rắn C là một ôxit sắt Nung C trong ống sứ cho luồng khí CO đi qua cho đến khi khối lượng không đổi thì thu được 16,8 gam sắt.
a Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A.
b Cho khí B tác dụng hoàn toàn với ôxi (có xúc tác V2O5) Cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào 500ml dung dịch H2SO4 24,5% (d = 1,2 gam/ml) Tính nồng độ % của dung dịch H2SO4 sau cùng Biết rằng các thể tích được đo ở đktc.
Bài 4: (1.5 điểm)
Hai hiđrôcacbon A, B đều ở trạng thái khí ở điều kiện thường, xác định công thức của chúng bằng kết quả của từng thí nghiệm sau:
a Một thể tích V của A cháy cần 2,5V khí ôxi.
b Trộn B với lượng không khí (chứa 80% nitơ và 20% ôxi) vừa đủ được V lít hỗn
hợp khí Đốt hỗn hợp khí, sau khi cho hơi nước ngưng tụ thì thu được thể tích khí là
V
8
7
(Biết rằng các thể tích trên được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).
UBND HUYỆN QUẾ SƠN KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
Trang 2PHÒNG GD&ĐT NĂM HỌC 2010 - 2011
Môn: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG I
Bài 1: (3.5 điểm)
- Hoà tan các chất trong nước dư, phân biệt hai nhóm chất: 0,25
- Nhóm 1 gồm các chất không tan: CaCO3 , CaSO4.2H2O Dùng dd HCl nhận
được các chất nhóm 1: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 0,25
- Nhóm 2 gồm các chất tan là BaCl2 , Na2SO4 , Na2CO3
- Dùng Na2CO3 mới tìm ; nhận được BaCl2 Còn lại Na2SO4
Na2CO3 +2HCl 2NaCl + CO2 + H2O
Lấy một ít mỗi chất rắn cho vào từng ống nghiệm chứa nước Chất rắn nào tan
là Na2O : Na2O + H2O 2NaOH 0,25 Lấy một ít mỗi chất rắn còn lại cho vào từng ống nghiệm chứa dung dịch NaOH
thu được ở trên Chất nào tan và có bọt khí thoát ra là Al
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
0,25
Chất nào chỉ tan là Al2O3
Hoà tan hỗn hợp trong dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng:
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
- Lọc tách được Fe, Mg, Cu không tan
0,25
Thổi CO2 dư vào nước lọc:
NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3
- Lọc tách kết tủa Al(OH)3, nung đến khối lượng không đổi thu được Al2O3,
điện phân nóng chảy thu được Al:
2Al(OH)3
0
t
Al2O3 + 3H2O
2Al2O3
dpnc
4Al + 3O2
0,25
- Hoà tan hỗn hợp 3 kim loại trong dd HCl dư, tách được Cu không tan và
dung dịch hai muối:
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
0,25
- Cho dd NaOH dư vào dung dịch 2 muối :
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
- Lọc kết tủa và nung ở nhiệt độ cao:
Mg(OH)2 MgO + H2O
4Fe(OH)2 + O2
0
t
2Fe2O3 + 4H2O
0,25
- Thổi CO dư vào hỗn hợp 2 oxit đã nung ở nhiệt độ cao: 0,25
Trang 3Fe2O3 + 3CO t
2Fe + 3CO2 MgO + CO không phản ứng
- Hoà tan hỗn hợp (để nguội) sau khi nung vào H2SO4 đặc nguội dư, MgO tan
còn Fe không tan được tách ra
MgO + H2SO4 (đặc nguội) MgSO4 + H2O
- Tiến hành các phản ứng với dung dịch còn lại thu được Mg:
MgSO4 +2NaOH dư Mg(OH)2 + Na2SO4
Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O
MgCl2
dpnc
0,25
Bài 2: (2.0 điểm)
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1)
Ba(OH)2 + CuSO4 BaSO4 + Cu(OH)2 (2)
t 0
Cu(OH)2 CuO + H2O (3)
t 0
BaSO4 BaSO4
0,25
nBa =
137
4
,
27
= 0,2 mol
nCuSO4 =
160 100
2 , 3 400
= 0,08 mol
0,25
Tính theo (1) : VA = VH2 = 0,2 x 22,4 = 4,48 (lít) 0,25 Theo (2) thì Ba(OH)2 dư nên tất cả CuSO4 đều tham gia phản ứng và dung dịch
nBaSO4 = nCu(OH)2 = nCuO = nCuSO4 = 0,08 mol 0,25 Chất rắn gồm BaSO4 và CuO:
m chất rắn = 0,08.233 + 0,08 80 = 25,04 (g) 0,25 Tính dung dịch C (Ba(OH)2 ):
mdd = 400 + 27,4 - 0,2 2 - 0,08 233 - 0,08 98 = 400,52 (g)
C% Ba(OH)2 = 100%
52 , 400
171 )
08 , 0 2 , 0
Bài 3: (3.0 điểm)
Gọi x, y lần lượt là số mol FeS2, FeCO3 trong hỗn hợp A
Các phương trình phản ứng:
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
x 11
4
x
2
x
2x FeCO3 = FeO + CO2
y y y
2FeO +
2
1
O2 = Fe2O3
y
4
y
2y
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
(x/2+y/2) (x+y)
0,50
Lượng ôxi cần dùng: n O2 = 11 4x +
4
y
0,25
Trang 4Lượng Nitơ tương ứng: 4(11
4
x
+
4
y
)= 11x + y Hỗn hợp khí B gồm: 2x mol SO2, y mol CO2 và 11x + y mol nitơ
Lập được: 2x+ y + 11x + y = 4322,008,4
13x + 2y = 1,92 (1)
0,50
Từ lượng Fe thu được lập được phương trình:
x + y = 0 , 3
56
8 , 16
Giải hệ được x = 0,12 và y = 0,18
Lượng FeS2 : 0,12 120 = 14,4 (gam); Lượng FeCO3 : 0,18.116 =20,88 (gam) 0,25
Sơ đồ phản ứng: SO2 O2 SO3 2O H2SO4 0,25
Số mol H2SO4 tạo ra = Số mol SO2 = 2x = 0,24 nên khối lượng H2SO4 là 98 0,24 0,25 Khối lượng H2SO4 trong dung dich ban đầu: 500.1,2.24,5/100 = 5.1,2.24,5 0,25 Khối lượng dung dịch H2SO4 sau cùng = Khối lượng dung dịch H2SO4 ban đầu +
Nồng độ % dung dịch H2SO4 sau cùng: 100 % 27 , 54 %
80 24 , 0 2 , 1 500
5 , 24 2 , 1 500 24 , 0 98
0,25
Bài 4: (1.5 điểm)
Gọi công thức B là CxHy
Ta có : CxHy + (x+
4
y
) O2 xCO2 +
2
y
5 , 2 4
2
x y
V
V
y
x H
C
O
x, y phải thoả mãn điều kiện: x, y là những số nguyên dương x < 3 Xét x = 1;2
Chỉ có nghiệm x = y = 2 thoả mãn Vậy A là C2H2 0,25
Số mol của hỗn hợp khí trước khi đốt: 1+ x +
4
y
Số mol khí hỗn hợp sau khi đốt: 4x + y +x
Lập được quan hệ: 4x + y +x = 87 (1+ x +
4
y
+4x+y)
40x + 8y = 7 + 35x +
4
35 y
5x -
4
3
y = 7
0,25
B ở thể khí nên x <= 5 Xét x = 1 5 chỉ có x = 2, y = 4 thỏa mãn Vậy B là C2H4 0,25
UBND HUYỆN QUẾ SƠN
PHÒNG GD&ĐT
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2010 - 2011 Môn: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Trang 5ĐỀ CHÍNH THỨC - VÒNG II
Bài 1: (2.5 điểm)
Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu được chia làm 3 phần A, B, C đều nhau.
a Thực hiện thí nghiệm 1:
- Cho phần A tác dụng với dung dịch NaOH dư.
- Cho phần B tác dụng với dung dịch HCl dư.
- Cho phần C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội dư.
Hãy trình bày hiện tượng hoá học xảy ra, viết các phương trình phản ứng.
b Thực hiện thí nghiệm 2: Gạn lọc kết tủa ở các phần trên, thu được các dung dịch
tương ứng A, B, C.
- Cho dung dịch HCl vào A cho đến dư.
- Cho dung dịch NaOH vào B cho đến dư.
- Cho dung dịch NaOH vào C cho đến dư.
Hãy trình bày hiện tượng hoá học xảy ra, viết các phương trình phản ứng.
Bài 2: (2.0 điểm)
a Hoà tan vừa đủ oxit của kim loại M hoá trị II vào 100 gam dung dịch H2SO4 có nồng
độ 4,9% thì thu được dung dịch muối có nồng độ 7,69% Xác định tên của kim loại M.
b Cho 5,6 gam một oxít kim loại tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl được 11,1g muối
clorua của kim loại đó Cho biết tên của kim loại.
Bài 3: (3,0 điểm)
Có hai dung dịch: H2SO4 (dung dịch A), và NaOH (dung dịch B).
Trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dung dịch B được 0,5 lít dung dịch C Lấy 20ml dung dịch C, thêm một ít quì tím vào thấy có màu xanh Sau đó thêm từ từ dung dịch HCl 0,05M tới khi quì tím đổi thành màu tím thấy hết 40 ml dung dịch axit.
Trộn 0,3 lít dung dịch A với 0,2 lít dung dịch B được 0,5 lít dung dịch D Lấy 20ml dung dịch D, thêm một ít quì tím vào thấy có màu đỏ Sau đó thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1M tới khi quì tím đổi thành màu tím thấy hết 80 ml dung dịch NaOH.
a Tính nồng độ mol/l của mỗi dung dịch A và B.
b Trộn VA lít dung dịch H2SO4 vào VB lít dung dịch NaOH ở trên ta thu được dung dịch E Chia E thành hai phần bằng nhau Phần thứ nhất cho tác dụng với dung dịch AlCl3 dư thu được kết tủa G Phần thứ hai cho tác dụng với 100 ml dung dịch BaCl2 0,15M được kết tủa F Nung F hoặc G ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì đều thu được 3,262gam chất rắn Hãy tính VA, VB.
Bài 4: (2.5 điểm)
Người ta đốt cháy một hiđrôcacbon no bằng O2 dư rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt
đi qua bình A đựng H2SO4 đặc rồi qua bình B đựng 350ml dung dịch NaOH 2M Khi thêm BaCl2 dư vào bình B thấy tạo ra 39,4gam kết tủa BaCO3 còn khối lượng bình A tăng thêm 10,8 gam Hỏi hiđrôcacbon trên là chất nào?
UBND HUYỆN QUẾ SƠN
PHÒNG GD&ĐT
KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN
NĂM HỌC 2010 - 2011 Môn: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Trang 6HƯỚNG DẪN CHẤM - VÒNG II
Bài 1: (2.5 điểm)
Khi cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thì có bọt khí H2 thoát ra khỏi dung
dịch Kim loại bị hoà tan hết là Al, còn Fe, Cu không tan
2NaOH + 2Al + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
0,25
Khi cho B tác dụng với dung dịch HCl dư còn bọt khí H2 thoát ra khỏi dung dịch
Kim loại bị tan hết là Fe, Al còn Cu không tan
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
0,25
Khi cho C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc dư thì có khí màu nâu thoát ra khỏi
dung dịch Kim loại bị hoà tan hết đó là Cu, còn Al, Fe không hoà tan
Gạn lọc kết tủa ở các phần trên thì dung dịch A thu được chứa NaAlO2 và NaOH
dư; dung dịch B chứa: FeCl2, AlCl3, HCl dư; dung dịch C chứa Cu(NO3)2, HNO3 dư 0,50 Cho dung dịch HCl vào dung dịch A xảy ra phản ứng:
HCl + NaOH NaCl + H2O NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl
Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa màu trắng
Đến một lúc nào đó kết tủa dần tan thu được dung dịch trong suốt khi HCl dùng dư
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
0,50
Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch B xảy ra phản ứng
NaOH + HCl NaCl + H2O
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
Hiện tượng: Kết tủa trắng xuất hiện
Đến một lúc nào đó kết tủa tan dần nhưng vẫn còn kết tủa trắng hơi xanh khi NaOH
dùng dư (vì Fe(OH)2 có màu trắng xanh)
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
0,50
- Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch C xảy ra phản ứng
NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O
Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3
Hiện tượng: Kết tủa xanh xuất hiện
0,25
Bài 2: (2.0 điểm)
Gọi M là tên và cũng là khối lượng của kim loại, có phương trình phản ứng:
MO + H2SO4 = MSO4 + H2O 0,25
m H2SO4 = 4,9 gam nH2SO4 = 0 , 05
98
9 , 4
Khối lượng MSO4 tạo thành: 0,05.(M+96)
Khối lượng dung dịch sau phản ứng: 0,05(M+16) + 100
0,25
Lập được quan hệ:0,050,05( 0,896100) 7100,69
M
M
0,25
Gọi A là tên và cũng là khối lượng của kim loại
Trang 7A2Ox + 2xHCl 2AClx + xH2O
2A + 16x (g) 2A + 71x (g)
5,6g 11,1g
Tính theo phương trình phản ứng:
5,6 (2A + 71x) = 11,1 (2A + 16x) A = 20x 0,25
Lập bảng:
Kết luận: x = 2, A = 40 là phù hợp Kim loại cần tìm là Ca
0,25
Bài 3: (3,0 điểm)
+ Lần trộn 1: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (1)
Vì quì tím hóa xanh, chứng tỏ NaOH dư Thêm HCl:
HCl + NaOH NaCl + H2O (2)
+ Lần trộn 2: Phản ứng (1) xảy ra, sau đó quì hóa đỏ chứng tỏ H2SO4 dư Thêm
NaOH: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (3)
0,25
+ Đặt x, y lần lượt là nồng độ mol/l của dung dịch A và dd B:
Trong 20 ml dung dịch C có
500
20 0,3y mol NaOH và
500
20 0,2x mol H2SO4 0,25
Từ (1),(2) ta có:
500
20
.0,3y - 50020 2.0,2x =01000,05.40 3y - 4x = 0,5 (I) 0,25 Tương tự, từ (1),(3) được:
500
20
.0,3x -
500
20 0, 2 2
y
=
2 1000
80 1 , 0
Giải hệ (I,II) ta được: x = 0,7 mol/l , y = 1,1 mol/l 0,25
Vì dung dịch E tạo kết tủa với AlCl3 , chứng tỏ NaOH còn dư Dung dịch E gồm
Na2SO4 và NaOH
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (4)
2Al(OH)3
0
t
Al2O3 + 3H2O (5) Khi cho E tác dụng với BaCl2 có phản ứng:
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (6)
0,25
Ta có: n(BaCl2) = 0,1.0,15 = 0,015 (mol);
n(Al2O3) =3, 262
102 =0,032 (mol);
n(BaSO4) = 3, 262
233 = 0,014 (mol)
0,25
Xét phản ứng giữa phần thứ hai với dung dich BaCl2:
n(BaSO4) = 0,014 mol < 0,015 mol nên BaCl2 dư => Tất cả Na2SO4 đều tham gia
Theo (6) được: n(Na2SO4) = n(BaSO4) = 0,014 (mol)
Theo (1) được n(H2SO4) = n(Na2SO4) = 0,014 (mol) 0,25 Vậy VA = 0,0140,7 2= 0,04 lít (Theo kết quả câu a: Nồng độ mol/l của H2SO4 là 0,7) 0,25 Xét phản ứng phần thứ nhất với dung dịch AlCl3:
- n(NaOH pư (4)) = 3n(Al(OH)3) = 6n(Al2O3) = 6.0,032 = 0,192 mol 0,25
- n(NaOH) pư (1) = 2.0,014 = 0,028 mol
Trang 8Vậy VB = 0, 221,1 2= 0,4 lít
Bài 4: (2.5 điểm)
Gọi CTHH hiđrô các bon no là CnH2n+2 (n 1) Phản ứng cháy:
Cn H2n+2 + O2
2
1 n
3
n CO2 + (n + 1)H2O (*) 0,25 Sản phẩm cháy khi đốt Hiđrôcacbon bằng khí O2 là CO2; H2O; O2 dư Khi dẫn sản
phẩm cháy đi qua H2SO4 đặc, khối lượng bình A tăng chính bằng lượng nước tạo
thành mH2O = 10,8gam nH2O = 0 , 6 ( mol )
18
8 , 10
0,25
Khí còn lại là CO2, O2 dư tiếp tục qua dung dịch NaOH, xảy ra phản ứng giữa CO2
và NaOH:
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1)
CO2 + NaOH NaHCO3 (2)
0,25
Khi tác dụng với BaCl2 tạo kết tủa Bình B có chứa muối Na2CO3 Tất cả CO2
Trường hợp 1: Bình B chỉ chứa muối Na2CO3:
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl (3)
Ta có: nBaCO3= nCO2=nBaCO3= 0 , 2 ( mol )
197
4 , 39
Theo (*) có:
1
n
n
3
1 6 , 0
2 , 0 n
n
O H CO
2
2 Giải được n =
2
1 (Loại)
0,50
* Trường hợp 2:Bình B chứa hỗn hợp hai muối
n NaOH ban đầu = 0,35 2 = 0.7 (mol) (đã phản ứng hết do tạo ra hai muối) 0,25 Tính theo (1), lượng NaOH đã tham gia tạo muối trung tính:
nNaOH = 2 nNa2CO3 = 2 nBaCO3 = 2 0,2 = 0,4 (mol)
Và nCO 2ở (1) = 0,2 (mol) (*)
0,25
Lượng NaOH còn lại: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol) tham gia phản ứng tạo muối axit
Tính theo (2): nCO2= n NaOH = 0,3 (mol) (**)
Từ (*), (**) lượng khí CO2 tạo thành trong phản ứng cháy là:
2
CO
n = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol)
0,25
6 , 0
5 , 0 1
n
n
Vậy hiđrôcácbon cần tìm có công thức hoá học C5H12 0,25
