Bài giảng Đề HSG hóa học

Lọc kết tủa B, nung ngoài không khí đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn C.. Thêm KOH dư v o dung dà ịch B rồi sục không khí đến khi các phản ứng kết thúc hoàn toàn, sau đó lọc kết t

UBND huyện bình giang

phòng giáo dục và đào tạo

-*** -(Đề thi gồm có 01 trang)

đề thi học sinh giỏi huyện

vòng i – năm học 2009-2010 môn: hoá học lớp 9 (Thời gian làm bài 150 phút)

Câu 1 (2,5 điểm)

1

a Nêu và giải thích hiện tợng xảy ra trong các thí nghiệm sau: Sục khí SO3 vào dung dịch BaCl2

b Cho sắt d vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng đợc dung dịch A Cho A vào dung dịch NaOH d đợc kết tủa B Lọc kết tủa B, nung ngoài không khí đến khối lợng không đổi thu đợc chất rắn C Hãy xác định các chất trong A, B, C và giải thích

2 Có hỗn hợp bột gồm Fe2O3 và Al2O3 Làm thế nào để tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp

Câu 2 (2,5 điểm)

1 Xác định các chất từ A1 đến A11 và viết các phơng trình hoá học theo các sơ đồ sau: (1) A1 + O2 →t0 A2 + A3

(2) A2 + O2 t →o ,xt

A4

(3) A4 + A5 → A6

(4) A4 + BaCl2 + A5 → A7+ A8

(5) A8 + AgNO3 → AgCl + A9

(6) A9 + A3 → A10 + A5

(7) A10 + NaOH → Fe(OH)3 + A11

2 Chỉ đợc dùng một kim loại, hãy nêu cách nhận biết 4 dung dịch đựng riêng biệt trong

4 lọ mất nhãn gồm: AgNO3, NaOH, HCl, NaNO3 Viết các phơng trình hoá học minh hoạ

Câu 3 (2,5 điểm)

1 Từ 100g dd NaOH 40% pha vào nớc thu đợc dung dịch có nồng độ 20% Cho a gam

Na vào dung dịch cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc dung dịch có nồng độ 30% Tính a?

2 Hòa tan hoàn toàn một oxit của kim loại M hoá trị III cần một lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% Ngời ta thu đợc dung dịch muối có nồng độ 21,756% Xác định công thức oxit đã dùng

Câu 4 (2,5 điểm)

Hỗn hợp gồm 3 kim loại Cu, Fe, Mg nặng 20 gam được hoà tan hết bằng axit H2SO4

loãng, thoát ra khí A, thu được dung dịch B v chà ất rắn D Thêm KOH dư v o dung dà ịch B rồi sục không khí đến khi các phản ứng kết thúc hoàn toàn, sau đó lọc kết tủa v nung à đến l-ợng không đổi cân nặng 24(g) Chất rắn D cũng được nung trong không khí đến lưl-ợng không đổi cân nặng 5 gam Tìm % khối lượng mỗi kim loại ban đầu?

Cho: Mg=24; Fe = 56; Cu = 64; Ca = 40; S = 32; Al = 27; H = 1; O = 16; Na = 23.

Thí sinh không đợc dùng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.

Hết

Đề chính thức

UBND huyện bình giang

phòng giáo dục và đào tạo

-*** -hớng dẫn chấm đề thi chọn HSG huyện

Môn: Hoá học 9

1

a Có kết tủa trắng xuất hiện: BaSO4

SO3 + H 2 O → H2SO4

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl 0,250,25

b Dung dịch A: FeSO4 ; kết tủa B: Fe(OH)2; chất rắn C: Fe2O3

2Fe + 6H2SO4 (đặc, núng) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + Na2SO4 4Fe(OH)2 + O2 →t0 2Fe2O3 + 4H2O

0,25 0,25 0,25 0,25

2

- Cho hỗn hợp vào dd NaOH d kết thúc phản ứng ta lọc dung dịch thu

đợc chất rắn không tan là Fe2O3

- Sục vào phần dung dịch thu đợc bằng khí CO2 tới khi kết tủa thu đợc

là tối đa Lọc kết tủa đem nung đến khối lợng không đổi ta đợc chất rắn là Al2O3

PTPƯ : Al2O3 + 2NaOH d → 2NaAlO2 + H2O

2NaAlO2 + 4H2O + 2CO2→ 2AlOH)3 ↓ + 2NaHCO3

2AlOH)3 →t0 Al2O3 + 3 H2O

0,125 0,125

0,25 0,25 0,25

1

A1: Là FeS2 hoặc FeS (1) FeS2 + O2 →t0 SO2 + Fe2O3

(A2) (2) SO2+ O2 t →o ,xt SO3

(A4) (3) SO3+ H2O → H2SO4

(A4) (A5) (A6) (4) SO3+BaCl2 +H2O → BaSO4 ↓+2HCl (A4) (A5) (A7) (A8) (5) HCl +AgNO3 →AgCl↓+HNO3

(A8) (A9) (6) 6HNO3+Fe2O3→2Fe(NO3)3+3H2O (A10) (A5) (7) Fe(NO3)3 + 3NaOH →Fe(OH)3 ↓+ 3NaNO3

(A10) (A11)

0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125

2 * Lấy mỗi mẫu chất một ít rồi cho vào từng ống nghiệm riêng biệt và

đánh số thứ tự

* Nhúng thanh nhôm lần lợt vào mỗi dung dịch có các hiện tợng:

- Dung dịch nào làm xuất hiện chất bột trắng, sám trên bề mặt

0,25 0,25 0,25

thanh nhôm là AgNO3.

Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag

- Dung dịch có khí thoát ra là NaOH và HCl

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

- Còn lại là dd NaNO3 không có các hiện tợng trên

* Dùng sản phẩm của phản ứng giữa Al với AgNO3 cho vào lần lợt hai

dd NaOH và HCl Dung dịch làm xuất hiện tủa Al(OH) 3(có thể sau đó

kết tủa lại tan) là NaOH, còn lại là dd HCl

Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3

0,125

0,125 0,125 0,125 0,25

0,125

1

- Khối lợng dd NaOH 20%: ddNaOH

40

20

Gọi số mol Na có trong a (g) thêm vào là x mol

- PTHH: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

x mol x mol 1/2x

- Tính khối lợng dd NaOH 30%: mdd = (200 + 23x-x)g

- Ta có biểu thức tính nồng độ phần trăm của dd sau phản ứng:

a 0, 6.23 13,8(g)

+

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25

2

Phơng trình hóa học:

M2O3 + 3 H2SO4 → M2(SO4)3 + 3 H2O

(2M + 3x16)g 3x98g (2M+288)g

2 4 ddH SO

3.98.100

20

mddmuối = moxit + mddH SO 2 4 = (2M + 48 +1470)g

Nồng độ phần trăm của dung dịch muối thu đợc là:

21,756 = (2M + 288) 100

⇒M = 27 kim loại Al Công thức của oxit là Al2O3

0.25

0.25 0.25

0,25 0.25

Chất rắn D không tan trong H2SO4 loãng l Cu, khi nung trong khôngà

khí ta có PTHH:

2Cu + O2   →t o 2CuO

ta có mCu 5 64 4(g)

80

= = ⇒ mMg + mFe = 20 - 4 = 16(g) % Cu =

20

4

100 = 20%

Theo b i ra ta có phà ơng trình hoá học:

Fe + H2SO4(l) → FeSO4 + H2 ↑

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 ↑ FeSO4 + 2KOH → Fe(OH)2 ↓+ K2SO4

0,25 0,25

0,25

0,125 0,125 0,125

MgSO4 + 2KOH → Mg(OH)2 ↓+ K2SO4 4Fe(OH)2 + O2 + H2O → 4Fe(OH)3 ↓ 2Fe(OH)3   →t o Fe2O3 + 3H2O

Mg(OH)2   →t o

MgO + H2O Gọi x , y lần lợt là số mol của Fe và Mg (x, y >0) Theo các phương trình hoá học trên ta có các sơ đồ tóm tắt sau:

x mol Fe → FeSO4→ Fe(OH)2→ Fe(OH)3 → 0,5x molFe2O3

y mol Mg → MgSO4→ Mg(OH)2→ y mol MgO

Ta có hệ phương trình:

mFe= 0,2 56 = 11,2 (g)

%Fe = 100 % 56 %

20

2 ,

11 ì =

⇒ %Mg = 100% - (%Cu + %Fe) = 24%

0,125 0,125 0,125 0,125 0,125

0,25 0,25

0,25

Ghi chú:

- Học sinh làm các cách khác, nếu đúng cho điểm tơng đơng.

- Các phơng trình hoá học có chất viết sai không cho điểm, thiếu điều kiện phản ứng hoặc cân bằng sai thì trừ một nửa số điểm của phơng trình đó.

- Trong các bài toán, nếu sử dụng phơng trình hoá học không cân bằng hoặc viết sai để tính toán thì kết quả không đợc công nhận.

- Nếu học sinh không viết hoặc viết sai trạng thái của chất trong phơng trình hoá học thì cứ 10 phơng trình hoá học trừ 0,25 điểm.

- Điểm của bài thi làm tròn đến 0,25.

UBND huyện bình giang

phòng giáo dục và đào tạo

-*** -(Đề thi gồm có 01 trang)

đề thi học sinh giỏi huyện

vòng i – năm học 2009-2010 môn: hoá học lớp 9 (Thời gian làm bài 150 phút)

Câu 1 (2,5 điểm)

1 Nêu và giải thích hiện tợng xảy ra trong các thí nghiệm sau:

a Cho mẩu quỳ tím vào ống nghiệm đựng dd NaOH sau đó nhỏ từ từ dd H2SO4 vào ống nghiệm cho tới d

b Cho một mẩu Na vào dung dịch AlCl3

2 Cho hỗn hợp bột gồm: Al; Fe; Cu Trình bày phơng pháp tách từng kim loại ra khỏi hỗn hợp trên?

Câu 2 (2,5 điểm)

1 Hoàn thành sơ đồ phản ứng bằng cách thay các chất thích hợp vào các chữ cái A,B,C,D… , ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có):

B H E

A G

C D E

Biết rằng tất cả các chất đều là hợp chất của sắt

2 Có 4 chất bột rắn màu trắng là NaCl, AlCl3, MgCO3, BaCO3 đựng trong bốn lọ riêng biệt Chỉ đợc dùng nớc, và có đủ các dụng cụ, thiết bị, hãy nêu cách nhận biết các chất rắn trên Viết các phơng trình hoá học (nếu có)

Câu 3 (2,5 điểm)

1 Hoà tan hoàn toàn 7 gam một kim loại R trong 200 gam dung dịch HCl vừa đủ, thu

đ-ợc 206,75 gam dung dịch A Xác định kim loại R

2 Thổi khí CO qua ống sứ đựng m(g) Fe2O3 nung nóng Sau một thời gian thu được 10,88(g) chất rắn A (chứa 4 chất) v 2,688(l) COà 2(đktc)

a Viết PTHH xảy ra

b Tính m

c Cho lượng khí trên v o 200ml dd Ca(OH)à 2 0,5M Hỏi có thu được kết tủa không? Nếu có thì khối lượng bằng bao nhiêu?

Câu 4 (2,5 điểm)

Hoà tan hoàn toàn 25,2 g một muối cacbonat của kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl 7,3% ( D = 1,038 g/ml) Cho toàn bộ khí CO2 thu đợc vào 500 ml dung dịch NaOH 1M thì thu đợc 29,6 g muối

1 Xác định CTHH của muối cacbonat

2 Tính thể tích của dung dịch HCl đã dùng

Cho: Mg=24; Fe = 56; Cu = 64; Ca = 40; S = 32; Al = 27; H = 1; O = 16; Na = 23.

Thí sinh không đợc dùng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.

(4) (7)

(6)

(5) (1)

Hết

Đề chính thức

UBND huyện bình giang

phòng giáo dục và đào tạo

-*** -hớng dẫn chấm đề thi chọn HSG huyện

Môn: Hoá học 9

1

a - Hiện tợng: Quỳ tím chuyển màu xanh  Tím  Đỏ

- PTHH: 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O

- Giải thích: Do dd NaOH là môi trờng kiềm làm quỳ hoá xanh, bị trung hoà hết bởi H2SO4 thì môi trờng trung tính không làm quỳ đổi màu Khi H2SO4 d thì môi trờng axit làm quỳ hoá đỏ

0,125 0,125 0,125

b - Natri xoay tròn, chạy trên mặt dd, có khí thoát ra, xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần

- PTHH : 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 (1)

3 NaOH + AlCl3  Al(OH)3 ↓+ 3NaCl (2) NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O (3)

- Giải thích: Na tác dụng với nớc trong dung dịch để tạo ra kiềm, tác dụng với dd AlCl3 để tạo kết tủa trắng (Al(OH)3), nếu NaOH d thì

có tiếp phản ứng (3)

0,125

0,125 0,125 0,125 0,125

2

Cho hỗn hợp trên vào dd NaOH đặc, d : Al tan hết 2Al + 2 NaOH + 2H2O  2NaAlO2+3H2

Lọc thu dung dịch và thu chất rắn không tan (A)

- Sục CO2 tới d vào dung dịch thu đợc:

NaOH + CO2  NaHCO3 NaAlO2 + H2O + CO2  NaHCO3 + Al(OH)3 ↓ -Thu kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao tới khối lợng không đổi:

Al(OH3) →t 0 Al2O3 + H2O

- Thu oxit đem điện phân nóng chảy:

2Al2O3 dpnc→ 4Al + 3O2

- Cho A (gồm Fe và Cu) vào dung dịch HCl d: Fe tan hết:

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 ↑ Thu kim loại Cu không tan:

- Thu dung dịch cho NaOH tới d vào:

HCl + NaOH  NaCl + H2O FeCl2 + 2 NaOH  Fe (OH)2↓ + 2NaCl

- Thu kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi:

2Fe(OH)2 +1/2 O2 →t 0 Fe2O3 + 2 H2O

- Thu oxit đem nung với CO ở nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi:

Fe2O3 + 3 CO →t 0 2Fe + 3CO2

0,125 0,125

0,125 0,125 0,125 0,125

0,125 0,125

0,125 0,125 0,125 0,125 mã 02mã 02

2 2,5

1

Sơ đồ tổng hợp: FeCl 2 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3

Fe 3 O 4 Fe 2 O 3

FeCl 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 Fe(OH) 3

1 Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4 H2O

2 FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2↓ + 2KCl

3 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3

4 2Fe(OH)3  →t Fe2O3 + 3H2O

5 2FeCl2 + Cl2  →t 2FeCl3

6 2FeCl3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6HCl

7 Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4

0,25

0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125

2

- Hoà tan cả 4 chất vào nớc 2 chất tan là NaCl và AlCl3, 2 chất

không tan là MgCO3 và BaCO3

- Lấy MgCO3 và BaCO3 đem nung:

MgCO3  →t MgO + CO2

BaCO3  →t BaO + CO2

Rồi hoà tan sản phẩm sau khi nung vào nớc, chất nào tan là BaO

⇒ nhận ra chất ban đầu BaCO3: BaO + H2O → Ba(OH)2 Chất không tan là MgO ⇒ chất đầu là MgCO3

- Lấy Ba(OH)2 thu đợc cho vào hai chất tan NaCl và AlCl3 Nếu

dung dịch tạo kết tủa rồi tan trong Ba(OH)2 d thì dung dịch đó là

AlCl3 Còn lại không có hiện tợng gì xảy ra là NaCl:

3 Ba(OH)2 + 2 AlCl3 → 3 BaCl2 + 2 Al(OH)3 ↓

2 Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4 H2O

0,25

0,125 0,125 0,25 0,125

0,25

0,125 0,125

1 R + xHCl → RCl

x + 2

x

H2 (1)

Áp dụng ĐL BTKL ta có: mR +mddHCl =mddA+mH2

⇒ m H2= 7 + 200 - 206,75 = 0,25 gam ⇒ nH2 =0,125mol

Từ (1):

2

R

7x

0,25

chọn x = 2, M = 56 Vậy kim loại R l Sắt (Fe)à

0,25 0,25 0,25

0,25

0,25

(7) (6)

(3) (2)

(4) (5)

(1)

a) 3Fe2O3 + CO  →t 2Fe3O4 + CO2

Fe2O3 + CO  →t 2FeO + CO2

Fe2O3 + 3CO  →t 2Fe + 3CO2

4 chất rắn trong A: Fe3O4 , FeO, Fe, Fe2O3

b) Theo ĐLBTKL ta có:

m + mCO = mA + mCO2

→ m = mCO2 - mCO + mA = 0,12.44- 0,12.28 + 10,88 = 12,8 g

c) Ta có nCa(OH)2 = 0,2 0,5 =0,1 mol;

2 CO

n = 0,12 mol

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

0,1 0,1 0,1

CaCO3 + H2O + CO2 → Ca( HCO3)2

0,02 0,02 0,02

Khối lượng kết tủa l : 0,08 100 = 8g à

0,125 0,125 0,125

0,25 0,125 0,125 0,125 0,25

1 Đặt công thức của muối cacbonat là MCO3

Các PTHH:

MCO3 + 2 HCl → MCl2 + CO2 ↑ + H2O (1)

NaOH + CO2 → NaHCO3 (2)

a a a 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (3) (0,5 điểm)

2b b b

Số mol NaOH: nNaOH = 0,5 1 = 0,5 mol Gọi a, b lần lợt là số mol CO2 tham gia ở phản ứng (2), (3)

Theo phơng trình và bài ta có hệ phơng trình:

nNaOH = a + 2b = 0,5 mol (4)

mmuối = 84 a + 106 b = 29,6 g (5) Giải hệ (4) và (5) ta đợc: a = 0,1mol ; b = 0,2mol

(0,5 điểm)

⇒ Số mol CO2 tạo thành ở (1):

2

CO

n = a + b = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol

Theo pt (1):

2

n = n = 0,3 mol.

Khối lợng phân tử của muối ban đầu:

0,3

MCO

M = = 84

⇔ M + 60 = 84 ⇒ M = 24 đvC.

Vậy M là Mg suy ra CTHH của muối cần tìm: MgCO3

L

u ý : HS có thể biện luận để chứng minh xảy ra cả (2), (3)

Ta thấy:

29,6

106 ≤ nmuối ≤ 29,6

84

0,125 0,125 0,125 0,125 0,25

0,25 0,25 0,25

0,125 0,25

⇔0,28 mol ≤ nmuối ≤ 0,35 mol.

Mà nCO2= nmuối.

⇒ 0,28 ≤ nCO2≤ 0,35.

⇒

2

2

NaOH CO

n n

⇒

2

NaOH

CO

n 1< < 2 n

⇒ Suy ra phản ứng tạo 2 muối ⇒ có cả (2 ) và (3) xảy ra.

2

Theo phơng trình ( 1)

nHCl =2nCO2 =2 0,3 = 0,6 mol

⇒ Khối lợng HCl đã dùng:

mHCl = 0,6 36,5 = 21,9 ( g)

⇒Khối lợng dung dịch HCl đã dùng:

ddHCl

21,9.100

7,3

= =

Thể tích dung dịch HCl đã dùng:

ddHCl

300

1,038

0,125

0,25 0,25

Ghi chú:

- Học sinh làm các cách khác, nếu đúng cho điểm tơng đơng.

- Các phơng trình hoá học có chất viết sai không cho điểm, thiếu điều kiện phản ứng hoặc cân bằng sai thì trừ một nửa số điểm của phơng trình đó.

- Trong các bài toán, nếu sử dụng phơng trình hoá học không cân bằng hoặc viết sai để tính toán thì kết quả không đợc công nhận.

- Nếu học sinh không viết hoặc viết sai trạng thái của chất trong phơng trình hoá học thì cứ 10 phơng trình hoá học trừ 0,25 điểm.

- Điểm của bài thi làm tròn đến 0,25.