Đề thi tuyển học sinh giỏi cấp huyện năm học: 2012 - 2013 môn thi: Hóa học (lớp 9)

PHÒNG GD- ĐT PHÙ CÁT KỲ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
 Năm học: 2012 - 2013
 Môn thi: Hóa học ( Lớp 9 )
 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề )
 Ngày thi: 10/11/2012
Câu 1: ( 2.5 điểm )
 Nung hoàn toàn hốn hợp gồm FeS2 và Al ở nhiệt độ cao trong oxi dư được khí A và chất rắn B. Cho A qua 
V2O5 nung nóng được khí C. Dẫn khí C vào nước dư thu được dung dịch D. Chất rắn B tác dụng với dung dịch D dư thu được dung dịch E. Cho bột Cu vào dung dịch E được dung dịch F. Mặt khác, nếu dẫn khí A qua dung dịch Br2 dư thì được dung dịch G. Hãy viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra. 
Câu 2: ( 2.5 điểm )
 Chỉ được sử dụng một dung dịch chứa một chất tan để nhận biết các dung dịch muối sau : 
Al (NO3)3, (NH4)2SO4, NaNO3, NH4NO3,MgCl2, FeCl2 đụng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn.
Câu 3: (3.0 điểm )
 Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2 và dung dịch X thu được 26,4 gam muối khan.
a/ Tính khối lượng H2SO4 đã phản ứng.
b/ Cho toàn bộ lượng khí SO2 thu được ở trên tác dụng với 275ml dung dịch KOH 1M, sau khi phả ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y. 
Câu 4: ( 3,0 điểm)
 Hỗn hợp A gồm K và Al. Lấy m gam hỗn hợp A cho vào nước dư thu được 8,96 lit H2 (đktc), dung dịch B và phần không tan C. Lấy 2m gam hỗn hợp A cho vào dung dịch KOH dư thu được 24,64 lit H2 (đktc).
a/ Tính khối lượng mỗi kim loại trong A.
b/ Cho 100ml dung dịch HCl nồng độ a(M) vào dung dịch B, sau khi phản ứng xong thu được 3,9 gam kết tủa D. Tính a.
Câu 5: ( 3.0 điểm )
 Lấy 14,4 gam hỗn hợp Y gồm bột Fe và FexOy hòa tan hết trong dung dịch HCl 2M được 1,12 lít khí (đktc) . Cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch NaOH dư. Lọc lấy kết tủa, làm khô và nung đến khối lượng không đổi thì được 16 gam chất rắn. 
a/ Xác định công thức của sắt oxit.
b/ Tính thể tích dung dịch HCl tối thiểu cần lấy để hòa tan. 
Câu 6: ( 3.0 điểm )
 Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2 (đktc) ( sản phẩm khử duy nhất ). 
a/ Tính phần trăm khối lượng oxi trong hốn hợp X.
b/ Tính khối lượng muối trong dung dịch Y.
Câu 7: ( 3.0 điểm )
 Hốn hợp X gồm các kim loại Al, Fe, Ba. Chia X thành 3 phần bằng nhau:
Phần 1: Tác dụng với nước ( dư ) thu được 0,896 lít H2 (đktc)
Phần 2: Tác dụng với 50 ml dung dịch NaOH 1M ( dư ) thu được 1,568 lít H2 (đktc) 
Phần 3: Tác dụng với dung dịch HCl ( dư ) thu được 2,24 lít H2 (đktc).
 Tính phần trăm khối lượng các kim loại trong hỗn hợp X. ( các phản ứng xảy ra hoàn toàn )
PHÒNG GD- ĐT PHÙ CÁT HƯỚNG DẪN CHẤM 
 KỲ THI TUYỂN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
 Năm học: 2012 - 2013
 Môn thi: Hóa học lớp 9
 Ngày thi: 10/11/2012
Câu 1: ( 2.5 điểm ) Mỗi phản ứng viết đúng (0,25điểm)
 Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào từng mẫu thử và đun nóng: 
- Dung dịch ban đầu tạo kết tủa trắng keo, sau kết tủa tan ra là Al(NO3)3 
 2Al(NO3)3 + 3Ba(OH)2 2Al(OH)3 + 3Ba(NO3)2
 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O
- Dung dịch tạo kết tủa trắng và khí mùi khai bay ra là ( NH4)2SO4
 ( NH4)2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2NH3 + 2H2O
- Dung dịch không có hiện tượng gì NaNO3 
- Dung dịch chỉ cho khí mùi khai bay ra là NH4NO3
 2NH4NO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2+ 2NH3 + 2H2O
- Dung dịch tạo kết tủa trắng bền là MgCl2.
 MgCl2+ Ba(OH)2 BaCl2+ Mg(OH)2 
- Dung dịch tạo kết tủa màu lục nhạt, rồi hóa nâu là FeCl2
 FeCl2 + Ba(OH)2 BaCl2 + Fe( OH)2 
 4Fe( OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
Câu 2: (2,5 điểm )
 Viết các phương trình phản ứng xảy ra: 
 4Al + 3O2 t0 2Al2O3 
 4FeS2 + 11O2 t0 2Fe2O3 + 8SO2 
 A: SO2, O2 dư; B: Al2O3, Fe2O3
 2SO2 + O2 V2O5 2SO3
 SO3 + H2O H2SO4
 Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O 
 Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O 
 E: Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3; H2SO4 dư 
 Fe2(SO4)3 + Cu 2FeSO4 + CuSO4
 SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
Câu 3: (3.0điểm ) 
a/ Tính khối lượng đã phản ứng
 2Fe + 6H2SO4 đặc t0 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O ( 1 ) 
 nFe = 8,4/56 = 0,15 mol
 Giả sử muối khan chỉ có Fe2(SO4)3 khi đó. Theo (1) nFe2(SO4)3 = 1/2nFe = 0,15/2 = 0,075 mol .
 Suy ra: mFe2(SO4)3 = 0,075.400 = 30g ≠ 26,4g ( vô lí )
 Điều đó chứng tỏ sau phản ứng (1) H2SO4 hết, Fe dư 
 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 (2)
 Gọi số mol Fe ở phản ứng (1) và (2) lần lượt x và y . 
 nFe = x + y = 0,15 (I). Khối lượng hỗn hợp muối khan gồm: Fe2(SO4)3, FeSO4
 Khối lượng hỗn hợp muối khan: 400 ( 0,5x- y + 152.3y = 26,4 (II) 
 Từ (I) và (II) suy ra: x = 0,125, y = 0,025. mH2SO4 = 98.0,375 = 36,75gam.
b/ Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y.
 Theo (1) nSO2 = 3/2.nFe = 3/2. 0,125 = 0,1875 mol. nKOH = 0,275.1 = 0,275 mol.
 Ta có 1< nKOH / nSO2 = 0,275/ 0,1875< 2. Suy ra: tạo ra hỗn hợp 2 muối.
 SO2 + KOH KHSO3 (3) 
 a a a
 SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O (4)
 b 2b b
 nSO2 = a + b = 0,1875 (III). 
 nKOH = a + 2b = 0,275 (VI). Từ (III) và (VI) suy ra: a= 0,1; b = 0,0875
 m KHSO3 = 0,1. 120 = 12gam; 
 m K2SO3 = 0,0875. 158 = 13,825 gam.
Câu 4: (3.0điểm )
a/ Tính khối lượng mỗi kim loại trong a.
 Cho m gam hỗn hợp A vào nước dư. 
 2K + 2H2O 2KOH + H2 (1)
 x x x/2
 2Al + 2KOH + 2H2O 2KAlO2 + 3H2 (2)
 x 3x/2
 Phần không tan C là Al dư. Gọi x, y lần lượt là số mol của K, Al ban đầu.
 Theo (1,2) nH2 = x/2 + 3x/2 = 8,96/22,4 = 0,4 suy ra: x = 0,2. mK= 0,2. 39 = 7,8 gam.
 Cho 2m gam hốn hợp A vào dung dịch KOH dư.
 2K + 2H2O 2KOH + H2 (3)
 x x x/2
 2Al + 2KOH + 2H2O 2KAlO2 + 3H2 (4)
 y 3y/2
 Theo (3,4) nH2 = 2x/2 + 6y/2 = 24,64/22,4 = 1,1 suy ra: y = 0,3. mAl 0,3.27 = 8,1 gam.
b/ Tính a.
 HCl + KAlO2 + H2O Al(OH)3 + KCl (5)
 3HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O (6)
 TH1: Nếu KAlO2 dư không có phản ứng (6).
 Theo (5) nHCl = nAl(OH)3 = 3,9/78 = 0,05 mol. a = 0,05/ 0,1 = 0,5 M.
 TH2: Nếu HCl hòa tan một phần Al(OH)3 thì có xảy ra phản ứng (6).
 Theo (5) nHCl = nAl(OH)3 = nKAlO2 = 0,2 mol.
 Theo (6) nHCl = 3nAl(OH)3 = (0,2 – 0,05).3 = 0,45 mol.
 a = (0,45 + 0,2)/0,1 = 6,5M.
Câu 5: (3.0 điểm ) 
a/ Xác định công thức của sắt oxit 
 Gọi a,b lần lượt là số mol của Fe, FexOy
 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
 a 2a a a
 FexOy + 2yHCl xFeCl2y/ x + yH2O (2) ( 0,5 điểm )
 b 2by bx
 FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (3)
 a a
 Fe(OH)2 + ½ O2 Fe2O3 + 2H2O (4)
 a a/2
 xFeCl2y/ x + 2yNaOH xFe(OH)2y/x + 2yNaCl (5) 
 bx bx
 2Fe(OH)2y/x + (3x – 2y)/ 2x O2 Fe2O3 + 2y/xH2O (6)
 bx bx/2 
 Theo (1,2,3,4,5,6) nFe2O3 = ½(a+bx) = 16/160 = 0,1; nH2= 1,12/22,4 = 0,05 mol.
 Suy ra: a = 0,05; bx = 0,15
 mY = 56a + (56x + 16y).b = 14,4. Suy ra: by = 0,2 
 Suy ra: bx/by = x/y = 0,15/0,2 = 3/4
 Vậy công thức của sắt oxit là Fe3O4
b/ Tính thể tích dung dịch HCl tối thiểu cần lấy để hòa tan. 
 mFe3O4= 14,4 – 0,05.56 = 11,6 gam
 nHCl = 2nFe + 2yFexOy = 2.0,05 + 2.4.11,6/232 = 0,5 mol
 VHCl = 0,5/2 = 0,25 lit.
Câu 6: (3.0điểm ) 
 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O (1) ( 0,5 điểm ) 
 a a/2 3a/2
 2FeO + 4H2SO4 Fe2(SO4)3+ SO2+ 4H2O (2) ( 0,5 điểm ) 
 b b/2 b/2
 2Fe3O4+ 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2+ 10H2O (3)
 c 3c/2 c/2
 Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3+ 3H2O (4)
 d d 
 Gọi a, b, c,d lần lượt là số mol của Fe , FeO; Fe3O4 và Fe2O3
 Theo (1,2,3) nSO2 = 3a/2 + b/2 + c/2 = 8,96/22,4 = 0,4. Suy ra: 3a + b+ c = 0,8 ( I )
 Khối lượng của hỗn hợp X: 56a + 72b + 232c + 160d = 49,6. 
 Suy ra 7a + 9b + 29c + 20zd= 6,2 ( II ) 
 Cộng ( I ) và ( II ) rồi chia cho 10 ta được: a + b + 3c + 2d = 0,7 = nFe. 
 Khối lượng O trong hỗn hợp X = 49,6 – 56.0,7 = 10,4 gam
 % O = 10,4.100/49,6 = 20,97%
b/ Tính khối lượng muối trong dung dịch Y.
 Theo (1,2,3,4) nFe2(SO4)3 = a/2 + b/2 + 3c/2 + d = (a + b + 3c + 2d)/2 = 0,7/2 = 0,35 mol
 mFe2(SO4)3= 0,35.400 = 140 gam.
 Câu 7: ( 3.0điểm ) 
 Gọi x,y,z lần lượt là số mol của Ba, Al, Fe .
 Phần 1: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1)
 x x
 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 (2)
 x 3x 
 Theo (1,2) nH2 = x + 3x = 0,896/22,4 = 0,04. Suy ra: x = 0,01
 Phần 2: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (3)
 x x
 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 (4)
 x 3x 
 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (5)
 y 3y/2
 Theo (3,4,5) nH2 = x + 3x + 3y/2 = 1,568/22,4 = 0,07. Suy ra: y = 0,04
 Phần 3: Ba + 2HCl BaCl2 + H2 (6) 
 x x 
 2Al + 6HCl 2AlCl3+ 3H2 (7) 
 y 3y/2
 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (8)
 z z
 Theo (6,7,8) nH2 = x + 3y/2 + z = 2,24/22,4 = 0,1. Suy ra: z = 0,1 – 0,07 = 0,03
 Khối lượng hỗn hợp mỗi phần: m = 0,01.137 + 0,04.27 + 0,03.56 = 4,13 gam
 % Ba = 1,37.100/4,13 = 33,17%
 % Al = 1,08.100/4,13 = 26,15%
 % Fe = 100 – 33,17 – 26,15 = 40,68%
*********************************