Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 2013 - 2014 môn: hóa học thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

PHÒNG GD&ĐT THANH OAI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2013 - 2014 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Hóa học Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có: 02 trang Câu 1: (3 điểm) Hỗn hợp A gồm Fe3O4, Al, Fe, Al2O3. Cho A tan trong NaOH dư được hỗn hợp chất rắn A1, dung dịch B1 và khí C1. Khí C1 (dư) cho tác dụng với A đun nóng được hỗn hợp chất rắn A2. Dung dịch B1 cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư được dung dịch B2. Chất rắn A2 tác dụng với H2SO4 đặc¸ nóng được dung dịch B3 và khí C2.Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 2: (4 điểm) a) Tách các kim loại sau: Fe; Al ; Cu ra khỏi hỗn hợp bằng phương pháp hoá học. b) Cho 5,6 lít khí cacbonic ở ĐKTC tác dụng với 100 gam dung dịch natrihiđroxit 16%. Tính nồng độ các chất có trong dung dịch sau phản ứng. Câu 3: (4 điểm) Cho các sơ đồ phản ứng hoá học sau đây: X1 + X2 → Na2CO3 + H2O điện phân dung dịch có màng ngăn X3 + H2O X2 + X4 + H2 X5 + X2 → X6 + H2O X6 + CO2 + H2O → X7 + X1 điện phân nóng chảy Criolit X5 X8 + O2 a, Chọn các chất X1, X2, X3, X5, X6, X7, X8 thích hợp và hoàn thành các phương trình hoá học của các phản ứng trên. b, Em hãy đề xuất thêm 3 phản ứng khác nhau để trực tiếp điều chế X2 Câu 4: (4 điểm) Trộn 200 ml dung dịch HCl 2M với 200 ml dung dịch H2SO4 2,25 M (loãng) được dung dịch A. Biết dung dịch A tác dụng vừa đủ với 19,3 g hỗn hợp Al và Fe thu được V lít khí H2 (đktc) và dung dịch B. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính khối lượng Al, Fe trong hỗn hợp ban đầu. c) Tính thể tích khí H2 thu được (đktc) d) Tính tổng khối lượng muối có trong dung dịch B. Câu 5: (5 điểm) Cho 6,46 g hỗn hợp 2 kim loại hoá trị II A và B tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư. Sau phản ứng xong thu được 1,12 lít khí ở (đktc) và 3,2 g chất rắn. Lượng chất rắn này tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch AgNO3 0,5M thu được dung dịch dịch D và kim loại E. Lọc E rồi cô cạn dung dịch dịch D thu được muối khan F. a) Xác định kim loại A, B biết rằng A đứng trước B trong "dãy hoạt động hoá học các kim loại". b) Đem lượng muối khan F nung ở nhiệt độ cao trong một thời gian thu được 6,16 g chất rắn G và V (lít) hỗn hợp khí. Tính thể tích V ở (đktc) biết khi nhiệt phân muối F tạo thành oxít kim loại, NO2 và O2. c) Nhúng thanh kim loại A vào 400 ml dung dịch muối F có nồng độ mol là CM, sau khi phản ứng kết thúc, lấy thanh kim loại rửa nhẹ, làm khô cân lại thấy khối lượng giảm 0,1 g. Tính CM biết rằng tất cả kim loại sinh ra sau phản ứng bám lên bề mặt của thanh kim loại A. - Hết - Lưu ý: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! PHÒNG GD&ĐT THANH OAI HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Hóa học Câu 1: (3 điểm) 1 (3đ) Khi cho hỗn hợp chất rắn A tan trong NaOH dư: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Chất rắn A1 gồm Fe3O4 và Fe. Dung dịch B1 có NaAlO2, NaOH dư. Khí C1 là H2. Khi cho khí C1 tác dụng với A: Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O Al2O3 + H2 không phản ứng Chất rắn A2 gồm Fe, Al, Al2O3. Dung dịch B1 cho tác dụng với H2SO4 loãng, dư: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O 2NaAlO2 + 4H2SO4 Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O Cho A2 tác dụng với H2SO4 đặc, nóng: Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O 2Fe + 6H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2Al + 6H2SO4 đặc Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Dung dịch B3 gồm Fe2(SO4)3 và Al2(SO4)3 . Khí C2 là SO2. ( Mỗi PTHH đúng được 0,5 điểm) 0,5 0,5 0,5 1,5 Câu 2: (4 điểm) Câu 2 1. Cho hỗn hợp 3 kim loại trên vào dung dịch NaOH dư , Fe, Cu không tan lọc tách, nước lọc thu được gồm NaOH dư , NaAlO2 . sục khí CO2 đến dư vào nước lọc thu kết tủa Al(OH)3 nung ở nhiệt độ cao thu được Al2O3, điện phân nóng chảy Al2O3 thu được Al. Cho hỗn hợp Fe , Cu vào dung dịch HCl dư ; Cu không tan lọc tách , nước lọc thu được gồm HCl dư và FeCl2 , cho nước lọc này tác dụng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa Fe(OH)2 rồi nung trong không khí thu Fe2O3 , dùng khí H2 khử Fe2O3 nung nóng thu được Fe. PTHH : 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 NaOH + CO2 NaHCO3 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 2Al2O3 4Al + 3O2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 2. ; PTHH: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O Mol : 0,2 0,4 0,2 CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 Mol: 0,05 0,05 0,1 Sau phản ứng trong dung dịch có: NaHCO3 : 0,1 mol; Na2CO3: 0,15 mol ; ; 1đ 1đ 1đ 0,5đ 0,5đ Câu 3: (4 điểm) 2 Các chất thích hợp với X1, X2, X3, X5, X6, X7, X8 lần lượt có thể là: X1: NaHCO3, X2: NaOH, X3: NaCl, X5: Al2O3, X6: NaAlO2, X7: Al(OH)3, X8: Al 2,0 Các phương trình hóa học lần lượt là: NaHCO3 + NaOH ® Na2CO3 + H2O 1,25 mỗi pthh cho 0,25 2NaCl + 2H2O ® 2NaOH + Cl2 + H2 Al2O3 + 2NaOH ® 2NaAlO2 + H2O NaAlO2 + CO2 + 2H2O® Al(OH)3 + NaHCO3 đpnc criolit 2Al2O3 4Al + 3O2 Để trực tiếp điều chế ra NaOH ta có thể sử dụng thêm các phản ứng: 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2 0,75 mỗi pthh cho 0,25 Na2O + H2O ® 2NaOH Na2CO3 + Ba(OH)2 ® 2NaOH + BaCO3 Câu 4: (4 điểm) Câu 3 (4đ) a)Viết ptpứ: 2Al + 6HCl à 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl à FeCl2 + H2 2Al + 3H2SO4 à Al2(SO4)3 + 3H2 Fe + H2SO4 à FeSO4 + H2 b) Tính số mol: nHCl = 0,4 mol ; nH2SO4 = 0,45 mol Đặt ẩn tính số mol Al ; Fe: nAl = 0,3 mol ; nFe = 0,2 mol =>mAl = 8,1 g ; mFe = 11,2 g c) Theo ptpứ tính nH2 = 3/2 nAl + nFe = 3/2 . 0,3 + 0,2 = 0,65 VH2 = 0,65 . 22,4 = 14,56 (lít) d) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mKim loại + mAxit = mMuối + mkhí H2 =>mMuối = mkim loại + mAxit - mkhí H2 = 19,3 + 0,4.36,5 + 0,45.98 - 0,65.2 = 76,7 g 1đ 1,5đ 0,5đ 1đ Câu 5: (5 điểm) a) Kim loại không tan trong dd H2SO4 loãng phải là B (đứng sau H) 2đ m A = 6,45 - 3,2 = 3,25 (g) A + H2SO4 ASO4 + H2 (1) n A = n H2 = = 0,05 mol m A = = 65 Vậy A là Zn B + 2AgNO3 B(NO3)2 + 2Ag (2) Vì n AgNO3 = 0,2. 0,5 = 0,1 (mol) n B = = 0,05 (mol) m B = = 64 Vậy B là Cu b, dd (1) là dd Cu(NO3)2 muối khan Cu(NO3)2 2đ theo pứ (2) n F = n B = 0,05 (mol) Cu(NO3)2 CuO + 2NO2 + O2 (3) Nếu Cu(NO3)2 phân huỷ hết n Cu(NO3)2 = n CuO = 0,05 (mol) m CuO = 0,05.80 =4 (g) không thoả mãn đầu bài 6,16 g Cu(NO3)2 không phân huỷ hết; gọi n là số mol Cu(NO3)2 đã bị phân huỷ; ta có pt: (0,05 - a ) .188 + 80. a = 6,16 giải a = 0,03 (mol) Vậy theo pứ (3) V = ( 2 x 0,03 + . 0,03). 22,4 = 1,68 lít c, Phản ứng Zn + Cu(NO3)2 Zn(NO3)2 + Cu (4) 1đ Gọi a là số mol Zn pứ (4) ta có : pt giảm khối lượng 65a - 64a = 0,1 (mol) 400 ml = 0,4 (l) a = 0,1 (mol) CM = = 0,25 (M). (Học sinh giải cách khác, đúng, vẫn cho điểm tối đa) Hết -