Đề 3 thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2013 - 2014 môn: Hóa học

phòng gD ĐT thanh Oai Đề thi học sinh giỏi lớp 9
 TRƯỜNG THCS BÍCH HềA Năm học 2013 -2014
ĐỀ CHÍNH THỨC
 Mụn: Húa Học
 ( Thời gian làm bài 150 phỳt, khụng tớnh thời gian giao đề )
Cõu I: (5 điểm) 
1)Cú 4 ống nghiệm,mỗi ống chứa 1 dung dịch muối (khụng trựng kim loại cũng như gốc axit) là: Clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của cỏc kim loại Ba, Mg, K, Ag. 
a)Hỏi mỗi ống nghiệm chứa dung dịch muối nào ?
b)Nờu phương phỏp húa học phõn biệt 4 ống nghiệm đú? 
2)Cần trộn khớ CO và CO2 theo tỉ lệ về thể tớch nào để thu được một hỗn hợp khớ cú khối lượng mol bằng khối lượng mol của khớ oxi ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất . 
Cõu II : ( 4 điểm)
1)Nung núng Cu trong khụng khớ, sau một thời gian được chất rắn A. Hũa tan chất rắn A trong H2SO4 đặc, núng (vừa đủ) được dung dịch B và Khớ D cú mựi xốc.Cho Natri kim loại vào dung dịch B thu được khớ G và kết tủa M:Cho khớ D tỏc dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch E, E vừa tỏc dụng với dung dịch BaCl2 vừa tỏc dụng với dung dịch NaOH.
Hóy viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra trong cỏc thớ nghiệm trờn.
2) Bằng sơ đồ, hóy tỏch từng chất ra khỏi hỗn hợp cỏc chất rắn gồm: Cu, ZnSO4, CuO. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng hoỏ học xảy ra.
Cõu III: (3 điểm)
Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20% thu được dung dịch D. Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch D là 15,757%.
a. Xỏc định nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch D
b. Xỏc định thành phần phần trăm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp X.
Cõu IV : (4 điểm)
1. (1,5 đ). Cho 3,8 g hỗn hợp P gồm cỏc kim loại : Mg, Al, Zn, Cu tỏc dụng hoàn toàn với oxi dư thu được hỗn hợp chất rắn Q cú khối lượng là 5,24 gam.
Tớnh thể tớch dung dịch HCl 1M cần dựng (tối thiểu) để hoà tan hoàn toàn Q.
2. (2,5 đ). Dẫn khớ H2 dư đi qua 25,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 , MgO, CuO ( nung núng ) cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thu được 20,8 gam chất rắn. Mặt khỏc 0,15 mol hỗn hợp X tỏc dụng vừa đủ với 225 ml dung dịch HCl 2,0 M.
a. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng hoỏ học xảy ra.
b. Tớnh % số mol cỏc chất trong hỗn hợp X.
Cõu V : (4 điểm)
 Một hỗn hợp gồm Zn và Fe cú khối lượng là 37,2 gam. Hoà tan hỗn hợp này trong 2 lớt dung dịch H2SO4 0,5M
 	a) Chứng tỏ rằng hỗn hợp này tan hết ?
 	b) Nếu dựng một lượng hỗn hợp Zn và Fe gấp đụi trường hợp trước, lượng H2SO4 vẫn như cũ thỡ hỗn hợp mới này cú tan hết hay khụng?
 	c) Trong trường hợp (a) hóy tớnh khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp biết rằng lượng H2 sinh ra trong phản ứng vừa đủ tỏc dụng với 48 gam CuO?
Cho: H=1:C=12; O=16;Cl=35,5; O=16; Mg=24; Fe=56;Al=27; Zn=65;Cu=64; S=32. 
——————————————– Hết ——————————————–
PHềNG GD ĐT THANH OAI
TRƯỜNG THCS BÍCH HềA
HƯỚNG DẪN CHẤM MễN HểA
NĂM HỌC: 213-2014
Cõu I: (5 điểm)
a) Theo tớnh tan thỡ 4 dung dich muối đú là: BaCl2 , MgSO4, K2CO3 và AgNO3 .Vỡ:
- Gốc =CO3 đều tạo kết tủa với Ba, Mg, Ag → Dung dịch K2CO3
- Ag đều tạo kết tủa với gốc –Cl và= SO4 → Dung dịch AgNO3.
- Ba tạo kết tủa với gốc =SO4 → Dung dịch BaCl2.
Vậy dung dịch cũn lại là : MgSO4
b) Phõn biệt: Lấy mẫu thử cho từng thớ nghiệm và đỏnh số thứ tự:
Lần lượt cho vào mỗi mẫu thử 1giọt dung dịch HCl:
-Nếu phản ứng xuất hiện kết tủa màu trắng thỡ nhận ra AgNO3.
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 
-Cú hiện tượng sủi bọt khớ thỡ nhận ra K2CO3.
K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 + H2O
-Cho tiếp dung dịch Na2SO4 vào 2 mẫu thử cũn lại:
Mẫu thử nào cú kết tủa trắng thỡ nhận ra dung dịch BaCl2.
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl 
 Mẫu thử cũn lại là : MgSO4
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
2) Đối với cỏc chất khớ ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất thỡ thể tớch cỏc chất khớ bằng nhau và khối lượng mol của hỗn hợp khớ bằng khối lượng mol của khớ oxi.
 Mhỗn hợp khớ =Mo2 =32g. 
 Ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất thỡ mol chất khớ tỉ lệ thuận với thể tớch chất khớ.
 Gọi số mol CO cú trong hỗn hợp khớ là x mol thỡ số mol của CO2 cú trong 1 mol hỗn hợp khớ là ( 1-x) mol.
 Theo bài ra ta cú: 28x + (1-x).44=32 
 28x+44 -44x = 32 
 x= 0,75(mol)
 Vậy nCO =0,75(mol) 
 NCO 2 =1-0,75=0,25 (mol) 
 Vậy cần trộn khớ CO với khớ CO2 theo tỉ lệ về thể tớch là: 0,75:0,25=3:1
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Cõu II : ( 4 điểm)
1.(1đ). Cu + O2 CuO 
 Do A tỏc dụng với H2SO4 đặc núng thu được khớ D: Chứng tỏ chất rắn A cũn dư Cu.
 Cudư + 2H2SO4 đ.n → CuSO4 + SO2 + H2O
 CuO + H2SO4 đ.n → CuSO4 + H2O.
 Cho Na vào dung dịch B thỡ Na tỏc dụng với nước trước :
 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.
 CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
 Do dung dịch E vừa tỏc dụng đươc với dung dịch BaCl2 vừa tỏc dụng với dd NaOH: Chứng tỏ dd E cú chứa 2 muối.
 SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O
 SO2 + KOH → KHSO3 
 2KHSO3 + 2NaOH → K2SO3 + Na2SO3 + H2O
 K2SO3 + BaCl2 → BaSO3 +2KCl. 
0,5đ 
0,5đ
0,5đ
0,5đ
2) Sơ đồ :
Cu ZnSO4 ( tan) cụ cạn ZnSO4
CuO +H2O	 Cu + HCldư Cu ( khụng tan)
ZnSO4	 CuO CuCl2 + NaOH dư	Cu(OH)2 CuO
 ( khụng tan) HCl dư
1đ
Cỏc PT: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
 CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl
 HCl + NaOH → NaCl + H2O
 Cu(OH)2 CuO	+ H2O
1đ
Cõu III: (3 điểm)
a) n Fe = x , mFe = 56x , n Mg = y , m Mg = 24 y
Fe + 2 HCl → Fe Cl2 + H2 
 x 2x x x / mol
Mg + 2 HCl → Mg Cl2 + H2 
y 2y y y / mol
m KL = 56 x + 24 y 
m dd HCl = = 365 . (x +y)
 m H2 = (x + y) . 2 
 m dd sau phản ứng = 56 x + 24 y + 365 (x + y) – (x + y) . 2
 = 419 x + 387 y 
m FeCl2 = 127 x
C% FeCl2 = = 15,757 
Giải phương trỡnh được x = y 
 m MgCl2 = 95 y 
C% MgCl2 = = = 11,787 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
b) m Fe = 56 x , m Mg = 24 x (x = y)
 % Fe = = 70 
1đ
Cõu IV : ( 4 điểm)
1. (1,5đ).
 Gọi a, b, c, d lần lượt là số mol Mg, Al, Zn, Cu
 2Mg + O2 2MgO (1)
 a 0,5a a 
 4Al + 3O2 2Al2O3 (2)
 b 0,75b 0,5b
 2Zn + O2 2ZnO (3)
 c 0,5c c
 2Cu + O2 2CuO (4)
 d 0,5d d
0,5đ
 Q gồm: (MgO, Al2O3, ZnO, CuO)
MgO + 2HCl " MgCl2 + H2O (5)
a 2a
Al2O3 + 6HCl " 2AlCl3 + 3H2O (6)
O,5b 3b
ZnO + 2HCl " ZnCl2 + H2O (7)
c 2c
CuO + 2HCl " CuCl2 + H2O (8)
d 2d
0,5đ
 Theo ( 5, 6, 7, 8) nHCl = 2a + 3b + 2c + 2d
 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1, 2, 3, 4)
 m P+ m O2 = mQ
 => mO2 = mQ - mP = 5,24 - 3,18 = 1,44 g
 => nO2 = 1,44 : 32 = 0,045 mol
0,25đ
 Theo (1,2,3,4) : nO2 = 0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d = 0,045 mol
 Ta thấy: nHCl= 4.(0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d) = 4nO2 = 4 . 0,045 = 0,18 mol
 => VHCl cần tỡm = ( l) = 180( ml)
Cú thể giải cỏch khỏc : Sau khi tỡm ra số mol O2 là 0,045.
Nhận xột: Trong cỏc cặp chất phản ứng : 1,5; 2,6; 3,7; 4,8 thấy số mol axit luụn gấp 4 lần số mol O2.
 Do đú: tỡm ra số mol HCl = 4.0,045 = 0,18. Tỡm ra thể tớch dd là 180 ml
0,25đ
2.( 2,5đ) H2 + CuO Cu + H2O
 4H2 + Fe3O4 3Fe + 4H2O
 H2 + MgO khụng pư
 2HCl + MgO " MgCl2 + H2O
 8HCl + Fe3O4 " FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
 2HCl + CuO " CuCl2 + H2O
1đ
 * Đặt n MgO = x ( mol) , n Fe3O4 = y ( mol) , nCuO = z (mol) trong 25,6 gam X
0,25đ
 Ta cú 40x + 232y + 80z = 25,6 ( I )
 Và 40x + 168y + 64z = 20,8 ( II)
0,25đ
 * Đặt n MgO = kx ( mol) , n Fe3O4 = ky ( mol) , nCuO = kz (mol) trong 0,15 mol X
0,25đ
 Ta cú : k ( x + y + z ) = 0,15 ( III)
 Và 2kx + 8ky + 2kz = 0,45 (IV)
0,25đ
Giải hệ (I),(II), (III), (IV) ta được x = 0,15 mol, y = 0,05 mol, z = 0,1 mol
0,25đ
 % nMgO = , % nCuO=
 % nFe3O4 = 100 - 50 - 33,33 = 16,67 %
0,25đ
Cõu V : ( 4 điểm)
Gọi n Zn = x , m Zn = 65x
 n Fe = y , m Fe = 56y
Ta cú: 65x + 56y = 37,2 (I)
 n H2SO4 = 2.0,5 = 1 mol
Giả sử hỗn hợp tan hết ta sẽ cú phương trỡnh phản ứng: 
 Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (1)
 x x x
 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (2)
 y y y
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
a) * 65x + 56y = 37,2
 56x + 56y < 65x + 56y
 56x + 56y < 37,2
 56(x+y) < 37,2
 x+y < = 0,66
 * 65x + 65y > 65x + 56y
 65x + 65y > 37,5
 65(x+y) > 37,5
 x + y > = 0,57
Theo (1), (2) n H2SO4 = x + y = 1 mol
Mà n2 kim loại 0.57 < x + y < 0,66
Nờn kim loại tan hết, axit dư
0,5đ
0,5đ
0,5đ
b) Nếu dựng hỗn hợp Zn và Fe gấp đụi thỡ cũng lý luận như trờn
Ta cú: 1,14 < x + y < 1,32
Mà n H2SO4 = 1 mol
Do đú axit phản ứng hết, kim loại dư (khụng tan hết)
0,25đ
0,25đ
c) H2 + CuO Cu + H2O
 (x+y) (x+y)
nCuO = x + y = = 0,6 (II)
Từ (I) và (II) ta cú:
65x + 56y = 37,2 
 x + y = 0,6 
x = 0,4, y= 0,2
mZn = 0,4 . 65 = 26 (g)
mFe = 0,2 . 56 = 11,2 (g)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ