Đề thi chọn học sinh giỏi khối 9 cấp huyện năm học 2016 – 2017 môn: Hóa học

UBND HUYỆN QUAN SƠN
PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2016 – 2017
 Mụn: Húa học
(Thời gian làm bài 150 phỳt, khụng kể thời gian phỏt đề)
(Đề thi gồm 1 trang, 5 cõu)
Cõu 1: (2,5đ)
Khụng dựng thờm hoỏ chất nào khỏc hóy nhận biết cỏc dung dịch sau: HCl, NaOH, Ba(OH)2, K2CO3, MgSO4.
Cõu 2: (4đ)
Cho sơ đồ biến húa sau: 
	 	 (6)
 CaCO3 CaO A B C CaCO3
	 (7) D (8) 
Hóy tỡm cỏc chất ứng với cỏc chữ cỏi: A, B, C, D. Biết rằng chỳng là những chất khỏc nhau. Viết phương trỡnh phản ứng.
Cõu 3: (3,5đ)
Khớ CO2 cú lẫn khớ CO và O2. Hóy trỡnh bày phương phỏp để thu được khớ CO2 tinh khiết.
Cú hỗn hợp gồm Al2O3, SiO2, Fe2O3. Bằng phương phỏp húa học hóy tỏch riờng từng oxit ra khỏi hỗn hợp.
Viết phương trỡnh húa học xảy ra khi cho Fe dư vào axit H2SO4 đặc, núng.
Cõu 4: (6đ)
Hỗn hợp 3 kim loại Fe, Al, Cu nặng 34,8 gam. Nếu hũa tan hỗn hợp trờn bằng dung dịch H2SO4 loóng dư thỡ thoỏt ra 17,92 lớt khớ H2 (đktc). Nếu hũa tan hỗn hợp trờn bằng axit H2SO4 đặc núng thỡ thoỏt ra 24,64 lit SO2 (đktc). Tớnh khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Sục rất từ từ V lớt CO2 ở điều kiện tiờu chuẩn vào 148g dung dịch Ca(OH)2 20% thỡ thu được 30g kết tủa. Tớnh V và nồng độ phần trăm của cỏc chất cú trong dung dịch sau phản ứng?
Cõu 5: (4đ)
 Cú hỗn hợp gồm bột sắt và bột kim loại M cú hoỏ trị n. Nếu hũa tan hết hỗn hợp này trong dung dịch HCl, thu được 7,84 lớt khớ H2 (đktc). Nếu cho hỗn hợp trờn tỏc dụng với khớ Cl2 thỡ thể tớch khớ Cl2 cần dựng là 8,4 lớt (đktc). Biết tỉ lệ nguyờn tử Fe và kim loại M là 1 : 4.
Tớnh thể tớch khớ Cl2 (đktc) đó húa hợp với kim loại M.
Xỏc định hoỏ trị n của kim loại M.
Nếu khối lượng kim loại M cú trong hỗn hợp là 5,4 gam thỡ M là kim loại nào?
Biết: Fe = 56, H = 1, Cu = 64, O = 16, Cl = 35,5; S = 32, Al = 27.
HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2015 – 2016
Mụn: Húa học
Cõu
Nội dung
Điểm
1
Trớch mỗi lọ dung dịch ra nhiều mẫu thử, đỏnh số và tiến hành thớ nghiệm.
Cho lần lượt cỏc mẫu thử tỏc dụng với nhau, quan sỏt hiện tượng. Ta cú bảng thớ nghiệm:
HCl
NaOH
Ba(OH)2
K2CO3
MgSO4
HCl
 CO2
NaOH
Mg(OH)2
Ba(OH)2
 (BaCO3)
BaSO4
K2CO3
 (CO2)
( BaCO3)
MgCO3
MgSO4
(Mg(OH)2
BaSO4
 Mg(OH)2
 MgCO3
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 => HCl
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 => NaOH
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 => Ba(OH)2
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 và 1 => K2CO3
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3 => MgSO4
Cỏc PTHH:
2HCl (dd) + K2CO3 (dd)  2KCl (dd) + H2O (l)
2NaOH (dd) + MgSO4 (dd) Na2SO4 (dd) + Mg(OH)2 (r)
Ba(OH)2 (dd) + K2CO3 (dd) BaCO3 (r) + KOH (dd) 
Ba(OH)2 (dd) + MgSO4 (dd) Mg(OH)2 (r) + BaSO4 (r) 
K2CO3 (dd) + MgSO4 (dd) MgCO3 (r) + K2SO4 (dd)
0,25
0,75
0,5
1,0
2
 A: Ca(OH)2 B: CaCl2 C: Ca(NO3)2 D: Ca(HCO3)2
 (1) CaCO3 CaO + CO2 
 (2) CaO + H2O Ca(OH)2
 (3) Ca(OH)2 + 2 HCl CaCl2 + 2 H2O
 (4) CaCl2 + 2 AgNO3 Ca(NO3)2 + 2 AgCl
 (5) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
 (6) Ca(HCO3)2 + 2 HNO3 Ca(NO3)2 + 2 H2O + 2CO2
 (7) Ca(NO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2 NaNO3
 (8) CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Mỗi chất 0,25đ
Mỗi PTHH 0,25đ
 2Fe + 6H2SO4 đ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4
0,25
0,25
3
- Dẫn hỗn hợp khớ đi qua dung dịch Ca(OH)2 dư. CO2 bị hấp thụ hết, cũn CO và O2 thoỏt ra ngoài.
 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
- Lọc lấy kết tủa, rửa sạch rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng khụng đổi thu được khớ CO2 thoỏt ra.
 CaCO3 CaO + CO2
0,25
0,25
0,25
0,25
Hũa tan hỗn hợp trong axit HCl dư thu được dung dịch A gồm AlCl3 và FeCl3. Lọc lấy chất rắn khụng tan tỏch được SiO2.
 Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O
 Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 +3 H2O
Cho NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa Fe(OH)3 dụng dịch C gồm NaAlO2, NaCl, NaOH dư.
 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Nung kết tủa trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được Fe2O3.
 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
Sục khớ CO2 dư vào dung dịch C. Lọc lấy kết tủa đem nung ngoài khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được Al2O3.
 NaOH + CO2 NaHCO3
 NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3
 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
4
nH2 = 17.92/22.4 =0.8 mol 
n SO2 = 24.64/ 22.4 = 1.1 mol
PTHH Fe + 2 H2SO4 FeSO4 + H2 (1)
 2Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (2)
 2Fe + 6 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6 H2O + 3SO2 (3)
 2Al + 6 H2SO4 Al2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 (4)
 Cu + 2 H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2 (5)
Gọi x,y,z là số mol của Fe, Al, Cu 
Từ 1,2,3,4,5 ta cú hệ PT
 56x + 27 y + 64z = 34.8
 3x/2 + 3y/2 + z = 1.1
 x + 3y/2 = 0.8
Giải hệ PT ta được :
x= 0.2 ; y = 0.4 , z = 0.2 
mFe = 0.2 x 56 = 11.2
mAl = 0.4x27 = 10.8
m Cu =0.2 x64 =12.8
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
nCa(OH)2 = = 0,4 mol
nCaCO3 = = 0,3 mol
Ta thấy nCaCO3 Xột 2 trường hợp
TH1: CO2 hết, Ca(OH)2 dư
nCO2 = nCaCO3 = 0,3 mol
VCO2 = 0,3. 22,4 = 6,72 lớt
Mdd sau pư = 0,3.44 + 148 – 30 = 131,2 g
Trong dd sau pư cú: Ca(OH)2 dư 0,4-0,3 = 0,1 mol
C% Ca(OH)2 = = 5,64 %
TH2: CO2 dư khụng hoàn toàn, Ca(OH)2 hết
Gọi x,y là số mol Ca(OH)2 tạo muối trung hũa và muối axit
 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1)
 x x x
 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)
 2y y y
Theo (1) và (2) ta cú x + y = 0,4 mà x = 0,3 => y = 0,1 mol
Vậy VCO2 = (0,3 + 2.0,1) .22,4 = 11.2 lớt
Mdd sau pư = 0,5.44 + 148 – 30 = 140g
Dd sau pư cú:0,1 mol Ca(HCO3)2
C% Ca(HCO3)2 = =11,57 %
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
5
Đặt x là số mol Fe cú trong hỗn hợp thỡ số mol kim loại M là 4x
a. 2 M + 2nHCl đ 2MCln + nH2ư (1)
 4x mol 2nx mol
 Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2ư (2)
 x mol x mol
 2M + n Cl2 đ 2MCln (3)
 4x mol 2nx mol 
 2Fe + 3 Cl2 đ 2FeCl3 (4)
 x mol x mol
 = 2nx + x == 0,35 mol
 + 2nx = = 0,375 mol
 Từ hai phương trỡnh đại số trờn ta cú : 2nx = 0,3 
 Thể tớch khớ clo đó hoỏ hợp với M ở (3) là 22,4 0,3 = 6,72 lớt 
b. Húa trị của kim loại M:
 Thay giỏ trị 2nx = 0,3 vào một trong hai phương trỡnh trờn, ta cú x = 0,05
 Thay giỏ trị x = 0,05 vào phương trỡnh 2nx = 0,3 , ta cú giỏ trị n = 3.
 Vậy M là kim loại cú húa trị III
c. Số mol kim loại M cú trong hỗn hợp: = 4x = 4 0,05 = 0,2 mol
 Khối lượng mol kim loại M là: = 27 (gam/mol)
 Nguyờn tử khối của M là 27 đvC. Vậy M là Al
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Học sinh thực hiện theo cỏch khỏc, kết quả đỳng cũng được tớnh điểm.