PHỊNG GD&ĐT SƠNG LƠ
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 - VỊNG III
NĂM HỌC 2016-2017
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút, khơng kể thời gian giao đề
(Đề thi có 01 trang)
Cho biết: H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23, Mg=24; Al=27; S=32; Cl=35,5; Fe=56; Cu=64; Ba=137.
Câu 1 (1 điểm). Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Na, Na 2O, NaOH, Na2CO3 trong lượng vừa đủ
dung dịch H2SO4 40%, thu được 8,96 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H 2 là 16,75 và dung dịch Y có
nồng độ 51,449%. Cơ cạn dung dịch Y, thu được 170,4 gam muối khan. Tính m.
Câu 2 (2 điểm).
1. Hồn thành các phương trình hóa học theo các sơ đồ sau, chỉ rõ các chất từ X1 đến X5 :
(1) AlCl3 + X1 X2 + CO2 + NaCl
(2) X2 + X3 Al2(SO4)3 + Na2SO4 + H2O
(3) X1 + X3
CO2 + ...
(4) X2 + Ba(OH)2 X4 + H2O
(5) X1 + NaOH X5 + H2O
2. Có 3 mẫu phân bón (dạng bột): Supe photphat kép Ca(H2PO4)2; Kali clorua KCl; Amoni nitrat NH4NO3.
Chỉ dùng một hóa chất hãy phân biệt 3 mẫu phân bón trên.
Câu 3 (1 điểm). Có 3 khí (A), (B), (C) ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Đốt cháy một thể tích khí (A)
tạo ra một thể tích khí (B) và hai thể tích khí (C). Khí (C) được sinh ra khi đun nóng S với H 2SO4 đặc. Khí
(B) là một oxit có khối lượng oxi gấp 2,67 lần khối lượng của nguyên tố tạo oxit. Xác định các chất (A), (B),
(C) và viết các phương trình phản ứng khi cho mỗi khí (B), (C) lội qua dung dịch Na2CO3.
Câu 4 (1 điểm). Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch chứa y
mol Ba(OH)2. Mối liên hệ giữa số mol kết tủa thu được
theo số mol CO2 được biểu diễn theo đồ thị hình bên.
- Viết phương trình hóa học xảy ra.
- Tính giá trị của x, y.
Câu 5 (1,5 điểm). Hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu. Lấy 3,31 gam X cho vào dung dịch HCl dư, thu được 0,784
lít H2 (đktc). Mặt khác, nếu lấy 0,12 mol X tác dụng với khí clo dư, đun nóng thu được 17,27 gam hỗn hợp
chất rắn Y. Tính thành phần % về khối lượng của các chất trong X (Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).
Câu 6 (1,5 điểm). Có hỗn hợp chất rắn A gồm: Zn, ZnO, Fe, Fe2O3 . Bằng phương pháp hóa học hãy tách
các chất rắn ra khỏi hỗn hợp A (sao cho lượng mỗi chất rắn sau khi tách không đổi).
Câu 7 (2 điểm). Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và Fe xOy thu được hỗn hợp chất
rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần không tan D và 0,672 lít H 2 .
Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì lọc kết tủa, đem nung
đến khối lượng không đổi, được 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc,
nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít SO2 .
(Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100% ; thể tích các khí đo ở đktc)
a) Xác định cơng thức phân tử oxit sắt.
b) Tính giá trị của m
------------Hết----------Thí sinh khơng được sử dụng bảng tuần hồn. Cán bộ coi thi khơng giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:...........................................................................................Số báo danh.............................
PHỊNG GD&ĐT SƠNG LƠ
HƯỚNG DẪN CHẤM
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 - VỊNG III
NĂM HỌC 2016-2017
ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC
Câu 1
Nội dung
Các phương trình phản ứng:
2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2
Na2O + H2SO4 Na2SO4 + H2O
Điểm
(1)
(2)
2NaOH + H2SO4
Na2CO3 + H2SO4
(3)
Na2SO4 + 2H2O
Na2SO4 + CO2 + H2O (4)
170,4
Theo (1), (2), (3) và (4): nH2SO4 = nNa2SO4 =
= 1,2 mol
142
8,96.16,75.2
Khối lượng hỗn hợp khí =
= 13,4 gam
22,4
Khối lượng dung dịch sau phản ứng =
170,4.100
= 331,2 gam
51,449
1,2.98.100
Khối lượng dung dịch H2SO4 phản ứng =
= 294 gam
40
Vậy: m = 331,2 – 294 + 13,4 = 50,6 gam
Câu 2
Nội dung
1.
(1) AlCl3 + 3NaHCO3 Al(OH)3 + 3CO2 + 3NaCl
(X1)
(X2)
(2) 2Al(OH)3 + 6NaHSO4 Al2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 6H2O
(X2)
(X3)
(3) NaHCO3 + NaHSO4 CO2 + Na2SO4 + H2O
(X1)
(X3)
(4) 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O
(X2)
(X4)
(5) NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
(X1)
(X5)
0,25
0,25
0,25
0,25
Điểm
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2. Chọn thuốc thử là dung dịch Ca(OH)2 dùng dư:
-
Nếu khơng có hiện tượng gì là KCl.
-
Nếu xuất hiện kết tủa là Ca(H2PO4)2.
Ca(H2PO4)2 + 2Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 4H2O
-
0,25
Nếu có bọt khí mùi khai là NH4NO3.
2NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
Câu 3
0,25
Nội dung
0,25
Điểm
o
t
Theo đề ta có: H2SO4 đặc + S ��
� khí C. Suy ra khí (C ) là SO2
0,25
o
t
PTHH: 2H2SO4đặc + S ��
� 3SO2 + 2H2O
Đặt công thức tổng quát của (B) là R2Ox
16x
2,67 R = 3x
2R
Chỉ có x = 4, R = 12 là thỏa mãn. Vậy (B) là khí CO2
to
Ta lại có:
1(A) + O2 ��
� 1CO2 + 2SO2
Suy ra 1 mol A có 1molC và 2mol S. Vậy CTHH của khí (A) là CS2
Phản ứng của CO2 và SO2 khi lội qua dung dịch Na2CO3
CO2 + H2O + Na2CO3 2NaHCO3
SO2 + Na2CO3 Na2SO3 + CO2
Ta có :
Câu 4
Nội dung
-
0,25
0,25
0,25
Điểm
PTHH: Theo thứ tự:
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
0,25
(1)
CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (2)
-
0,25
Ta thấy y = số mol BaCO3 (Cực đại)
+ Tại vị trí số mol CO2 = 1,2 mol, kết tủa bị hòa tan một phần còn 0,2 mol:
0,25
1,2 = y + (y – 0,2) => y = 0,7
+ Tại vị trí số mol CO2 = 0,8 mol, kết tủa bị hòa tan một phần còn x mol:
0,8 = y + (y – x) = 0,7 + (0,7 – x) => x = 0,6
Câu 5
Nội dung
0,25
Điểm
Gọi số mol của Al, Fe, Cu trong 3,31 gam X lần lượt là x, y, z
27x + 56y + 64z = 3,31 (I)
Phương trình hóa học:
2Al 6HCl � 2AlCl3 3H 2
Mol: x
1,5x
Fe 2HCl � FeCl2 H 2
Mol: y
� n H2 1,5x y
y
0, 784
0, 035(mol) (II).
22, 4
----------------------------------------------------Gọi số mol của Al, Fe, Cu trong 0,12 mol X lần lượt là kx, ky, kz.
kx + ky + kz = 0,12 (III).
Khi cho X tác dụng với clo dư, phương trình hóa học là
o
t
2Al 3Cl 2 ��
� 2AlCl3
Mol : kx
kx
0,25
0,25
o
t
2Fe 3Cl 2 ��
� 2FeCl3
Mol : ky
ky
o
t
Cu + Cl2 ��
� CuCl 2
Mol : kz
kz
� m Y 133,5kx 162,5ky 135kz 17, 27(IV).
Từ (III) và (IV)
xyz
0,12
� 1, 25x-2,23y+1,07z 0 (V).
133,5x 162,5y 135z 17, 27
----------------------------------------------------Kết hợp (I), (II), (V) ta có hệ phương trình, giải ra ta được:
0,25
0,25
27x 56y 64z 3,31
x 0, 01
�
�
�
�
1,5x y 0, 035
� �y 0, 02
�
�
1, 25x 2, 23y 1, 07z 0 �
z 0, 03
�
�
----------------------------------------------------Khối lượng của các kim loại trong 3,31 gam X là:
mAl = 0,01.27 =0,27 (gam)
mFe = 0,02.56 = 1,12 (gam)
mCu = 1,92 (gam).
Thành phần % về khối lượng của các chất trong X là
0, 27
%m Al
�
100% 8,16%.
3,31
1,12
%m Fe
�
100% 33,84%.
3,31
� %m Cu 100% 8,16% 33,84% 58, 00%
Câu 6
Nội dung
Đốt hỗn hợp A trong Cl2 dư thu được hỗn hợp B: ZnO, Fe2O3, ZnCl2, FeCl3
o
Zn + Cl2 t ZnCl2
o
2Fe + 3Cl2 t 2FeCl3
- Cho B vào nước khuấy đều, lọc chất rắn được:
dd X( ZnCl2, FeCl3) và Chất rắn Y ( ZnO, Fe2O3)
- Dung dịch X cho tác dụng với NaOH dư:
ZnCl2 + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
+ Lọc kết tủa Fe(OH)3 nung đến khối lượng không đổi được Fe2O3, khử Fe2O3 bằng CO thu
được Fe:
o
2Fe(OH)3 t Fe2O3 + 3H2O
o
Fe2O3 + 3CO t 2Fe +3CO2
+ Dung dịch nước lọc (NaOH dư, Na2ZnO2, NaCl) cho tác dụng với CO2 dư:
NaOH + CO2 NaHCO3
Na2ZnO2 +2 CO2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaHCO3
Lọc kết tủa Zn(OH)2 nung đến khối lượn không đổi được ZnO, khử ZnO bằng CO được Zn:
o
Zn(OH)2 t ZnO + H2O
o
ZnO + CO t Zn + CO2
0,25
0,25
Điểm
-
- Chất rắn Y + NaOH dư, lọc chất rắn được: Fe2O3 và nước lọc Z (NaOH dư, Na2ZnO2)
0,25
0,25
0,25
0,25
Nước lọc Z + CO2 dư, lọc lấy Zn(OH)2, nung đến khối lượng không đổi được ZnO:
NaOH + CO2 NaHCO3
Na2ZnO2 +2 CO2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaHCO3
o
Zn(OH)2 t ZnO + H2O
Câu 7
2đ
Nội dung
0,25
0,25
Điểm
Phản ứng nhiệt nhôm:
o
t
2yAl + 3FexOy ��
� yAl2O3 + 3xFe
Do chất rắn B tác dụng với dung dịch NaOH giải phóng H 2 � B có dư Al � B gồm Al
0,25
dư, Al2O3, Fe.
2Al + 2NaOH + 2H2O � 2NaAlO2 + 3H2
Al2O3 + 2NaOH � 2NaAlO2 + H2O
Dung dịch C gồm NaOH dư, NaAlO2. D là Fe.
nH2
0, 672
2
0, 03 (mol) � nAl d� .0, 03 0, 02 (mol)
22, 4
3
0,25
Dung dịch HCl + dung dịch C:
NaOH + HCl � NaCl + H2O
NaAlO2 + HCl + H2O � Al(OH)3 � + NaCl
Al(OH)3 + 3HCl � AlCl3 + 3H2O
Kết tủa thu được là lớn nhất � phản ứng tạo kết tủa Al(OH)3 xảy ra vừa đủ.
0,25
o
t
2Al(OH)3 ��
� Al2O3 + 3H2O
� nAl3+/ddC nAl(OH)3 � 2nAl2O3 2.
� nAl2O3 / crB
n SO2
5,1
0, 1 (mol)
102
0,1 0, 02
0, 04 (mol) � nO/FexOy 0, 04.3 0,12 (mol)
2
0,25
2, 688
0,12 (mol)
22, 4
D tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy
nhất � có 2 trường hợp:
* TH1: Muối trong dung dịch E là Fe2(SO4)3
o
t
2Fe + 6H2SO4 ��
� Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
0,08 �
0,12 (mol)
�
nO 0,12 3
� oxit sắt là Fe2O3
nFe 0, 08 2
� m = 0,08.56 + 0,04.102 + 0,02.27 = 9,1 (gam)
0,25
0,25
*TH2: Muối trong dung dịch E là FeSO4
o
t
Fe + 2H2SO4 ��
� FeSO4 + SO2 + 2H2O
0,12 �
0,12 (mol)
�
nO 0,12 1
� oxit sắt là FeO
nFe 0,12 1
� m = 0,12.56 + 0,04.102 + 0,02.27 = 11,34 (gam)
0,25
0,25
* Học sinh có thể giải bằng cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tôi đa.