Đề khảo sát HSG Hóa 9 huyện Hậu Lộc năm 2016-2017

PHÒNG GD & ĐT HẬU LỘC ĐỀ GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2016 - 2017 Môn thi: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi: 27/10/2016 Đề thi có 10 câu, gồm 2 trang Đề thi chính thức Câu 1: (2,0 điểm) 1. Cần trộn khí O2 và khí CO2 theo tỉ lệ thể tích bằng bao nhiêu để thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng 20 2. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: 1) 2) Fe (⃗ Fe3O4 (⃗ FeCl3 ⃗ (3 ) Fe(OH)3 ⃗ ( 4) Fe2O3 Câu 2: (2,0 điểm) Không dùng thêm hóa chất nào khác, bằng phương pháp hóa học em hãy phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn sau: HCl, NaOH, Ba(OH) 2, K2CO3, MgSO4. Câu 3: (2,0 điểm) Cho hợp chất MX2. Trong phân tử MX2 có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số proton trong nguyên tử X nhiều hơn số proton trong nguyên tử M là 5. Xác định công thức hóa học của hợp chất MX2 Câu 4: (2,0 điểm) Hòa tan một oxit của kim loại hóa trị II bằng một lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 24,5% thu được dung dịch muối A có nồng độ 33,33% a. Xác định công thức hóa học của oxit kim loại. b. Làm lạnh 60 gam dung dịch muối A xuống nhiệt độ thấp hơn thấy tách ra 15,625 gam tinh thể X. Phần dung dịch bão hòa có nồng độ 22,54%. Xác định công thức tinh thể muối X. Câu 5: (2,0 điểm) Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G, H, I, L và hoàn thành các phương trình hóa học sau: a. FeS2 + O2 ⃗ b. A + O2 ⃗ c. D + E (lỏng) d. F + Cu e. A + KOH A (khí) + B (rắn) D ⃗ ⃗ F (axit) G + ⃗ H + A + E E f. H + BaCl2 g. I + F h. A ⃗ ⃗ + Cl2 + E I L ⃗ + + F + K A + E M Câu 6: (2,0 điểm) 1. Từ các chất: Na, CaO, CuSO4, FeCl3. Viết các phương trình hóa học điều chế các hiđroxit tương ứng. 2. Trình bày phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm Fe2O3, CuO Câu 7: (2,0 điểm) Một hỗn hợp gồm MgCl2, BaCO3, MgCO3 tác dụng vừa đủ với m gam dung dịch HCl 20%, thu được khí A và dung dịch B. Cho dung dịch NaOH vừa đủ vào dung dịch B thu được kết tủa và dung dịch C. Lọc lấy kết tủa, sấy khô rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 0,6 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch C được 3,835 gam muối khan. Cho khí A thu được ở trên hấp thụ hết vào 500 ml dung dịch Ca(OH) 2 0,02M thì thu được 0,5 gam kết tủa. a. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. b. Tính m? Câu 8: (2,0 điểm) Đặt hai cốc thủy tinh có khối lượng bằng nhau trên hai đĩa cân của một cân. Rót dung dịch H2SO4 loãng vào hai cốc với lượng bằng nhau, cân ở vị trí thăng bằng. Cho một mẫu Zn vào một cốc, mẫu Fe vào cốc còn lại, khối lượng của hai mẫu kim loại là như nhau. Hỏi khi Zn, Fe tan hết thì cân sẽ nghiêng về bên nào? Câu 9: (2,0 điểm) 1. Ngâm một vật bằng đồng nặng 10 gam vào 250 gam dung dịch AgNO 3 4%, sau một thời gian lấy ra thì lượng AgNO3 trong dung dịch giảm đi 17%. Tính khối của vật sau phản ứng. 2. Một số nhà máy sản xuất xả khí thải có chứa các khí độc hại sau đây: CO 2, CH4, HCl, SO2, H2S, NO2 … Hãy cho biết những khí nào gây ra hiệu ứng nhà kính? Những khí nào là nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit? Chọn một hóa chất để loại bỏ được đa số các khí độc hại trên trước khi xả khí thải ra môi trường. Viết phương trình phản ứng xảy ra. Câu 10: (2,0 điểm) Cho 7,733 gam một loại quặng (có oxit sắt Fe xOy và tạp chất trơ) tác dụng với axit H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2 và dung dịch X chứa muối và axit còn dư (giả sử tạp chất trơ không phản ứng với axit). Khí SO2 sinh ra cho tác dụng với khí H2S dư thì thu được 1,28 gam lưu huỳnh. Dung dịch X cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa, nung nóng đến khối lượng không đổi thu được chất rắn. Cho khí H 2 dư đi qua chất rắn nung nóng, kết thúc phản ứng thu được 2,16 gam nước. Xác định công thức oxit sắt và tính phần trăm theo khối lượng oxit sắt trong quặng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. = = = = Hết = = = = Cho biết: Nguyên tử Nguyên tử khối Số proton H 1 1 O 16 C 12 8 6 S 32 Ca 40 16 20 Mg 24 Cl 35, Fe 56 Ag Ba 108 137 Zn 65 Na Cu 23 64 12 5 17 26 47 30 11 56 29 HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Ý 1 Nội dung 1 - Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp: M hh 20 2 40 g / mol - Gọi a, b lần lượt là số mol của O2 và CO2 có trong hỗn hợp nO mO2  nCO2 mCO2 M hh  2 nhh a 32  b 44 a 1 40    a b b 2 VO2 2  ⃗ to 3Fe + 2O2 (2) Fe3O4 + 8HCl (3) FeCl3 + 3NaOH 0.25 0.5 1 2 VCO2 Vậy cần trộn hỗn hợp theo tỉ lệ thể tích: Đúng mỗi PTHH được 0,25 điểm. PTHH nào không cân bằng, không ghi điều kiện không cho điểm PTHH đó. (1) Điể m 0.25 1,0 Fe3O4 ⃗ 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O ⃗ Fe(OH)3 + 3NaCl t (4) 2Fe(OH)3 ⃗ Fe2O3 + 3H2O - Trích mẫu thử, đánh số thứ tự và tiến hành thí nghiệm. - Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau, quan sát hiện tượng. Ta có bảng kết quả: o 2 0.25 0.75 HCl HCl - NaOH Ba(OH)2 K2CO3  MgSO4 NaOH - Ba(OH)2 K2CO3  MgSO4   -    -    - - Từ bảng kết quả ta nhận thấy: 0.75 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 lần  là HCl Mẫu thử nào cho kết quả ứng với lần  là NaOH Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 lần  là Ba(OH)2 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 lần  và 2 lần  là K2CO3 Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3 lần  là MgSO4 - Các PTHH: 2HCl + K2CO3 ⃗ 2KCl + H2O + CO2 2NaOH + MgSO4 ⃗ Na2SO4 + Mg(OH)2 Ba(OH)2 + K2CO3 Ba(OH)2 + MgSO4 3 4 a ⃗ ⃗ BaCO3 + 2KOH Mg(OH)2 + BaSO4 K2CO3 + MgSO4 ⃗ MgCO3 + K2SO4 Gọi PM, EM, NM lần lượt là số proton, electron, nơtron của nguyên tử M Gọi PX, EX, NX lần lượt là số proton, electron, nơtron của nguyên tử X Ta có: 2PM + 4PX + (NM + 2NX) = 140 (1) 2PM + 4PX – (NM + 2NX) = 44 (2) Từ (1) và (2) => PM + 2PX = 46 (3) Mặt khác: PX – PM = 5 (4) Giải (3) và (4) => PM = 12 (Mg), PX = 17 (Cl) Công thức hóa học: MgCl2 Đặt kí hiệu hóa học của kim loại là M, công thức của oxit MO. Đặt số mol MO tham gia phản ứng là 1 mol. Ta có PTHH: MO + H2SO4 → MSO4 + H2O (mol) 1 1 1 1 mMO = (M + 16) gam 98.100 400( gam) 24,5  m H2SO4 = 98 gam m dd H2SO4 = m MSO4 = (M + 96) gam 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.25 M  96 33,33  Ta có: ( M  16)  400 100 b 0.25 M  64  M là đồng (Cu) Vậy công thức hóa học của oxit là CuO Đặt công thức tinh thể X là CuSO4.nH2O 0.25 60.33,33 20( gam) mCuSO4 trong 60g dung dịch A = 100 m dd CuSO4 bão hòa = 60 – 15,625 = 44,375 (gam) 0.25 22,54.44,375 10( gam) 100 m CuSO4 trong dd bão hòa = m CuSO4 trong X = 20 – 10 = 10 (gam) 10 0, 0625( mol ) 160 n CuSO4.nH2O = n CuSO4 = 15, 625 250( g ) 0, 0625 MX = 0.25 Ta có: CuSO4.nH2O = 250  n = 5 Vậy công thức của tinh thể X là: CuSO4.5H2O Chú ý; Viết đúng PTHH, xác định đầy đủ các chất ở PTHH mới cho điểm 5 a 4FeS2 + 11O2 b 2SO2 c d e f g h 6 0.25 1 + O2 SO3 + H2O (E) ⃗ to 8SO2 + (A) o t⃗ , xt 2SO3 ⃗ 0.25 (D) H2SO4 (F) t 2H2SO4 (đặc) + Cu ⃗ CuSO4 + SO2 + (F) (G) (A) ⃗ SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O (A) (H) (E) K2SO3 + BaCl2 ⃗ BaSO3 + 2KCl (H) (I) (K) BaSO3 + H2SO4 ⃗ BaSO4 + SO2 + (I) (F) (L) (A) SO2 + Cl2 + H2O ⃗ H2SO4 + 2HCl (A) (E) (F) (M) ⃗ 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 ⃗ CaO + H2O Ca(OH)2 o CuSO4 + 2NaOH 0.25 2Fe2O3 (B) ⃗ 0.25 2H2O (E) 0.25 0.25 0.25 H2 O (E) Na2SO4 + Cu(OH)2 0.25 0.25 1,0 2 ⃗ FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl Cho khí H2 dư đi qua hỗn hợp bột nung nóng thu được chất rắn gồm Fe, Cu PTHH: Fe2O3 ⃗ to + 3H2 2Fe 0.25 + 3H2O ⃗ t CuO + H2 Cu + H2O Cho hỗn hợp gồm Cu, Fe vào dung dịch HCl dư, tách phần dung dịch gồm FeCl2, HCl dư và phần chất rắn không tan là Cu ⃗ PTHH: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Nung nóng phần chất rắn không tan trong không khí đến khối lượng không đổi thu được CuO o ⃗ t PTHH: 2Cu + O2 2CuO Cho dung dịch NaOH dư vào phần dung dịch, lọc lấy kết tủa, nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được Fe2O3 ⃗ NaCl + H2O PTHH: HCl + NaOH 0.25 0.25 o 2NaOH + FeCl2 ⃗ 0.25 Fe(OH)2 + 2NaCl ⃗ t 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O Gọi x, y, z lần lượt là số mol của MgCl 2, BaCO3, MgCO3 có trong hỗn hợp PTHH: BaCO3 + 2HCl ⃗ BaCl2 + CO2 + H2O (1) (mol) y 2y y y ⃗ MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O (2) o 7 a (mol) z 2z z z Khí A là CO2: (y + z) mol CO2 Dung dịch B: (x + z) mol MgCl2, y mol BaCl2 Dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ PTHH: MgCl2 + 2NaOH ⃗ Mg(OH)2 + 2NaCl (mol) (x + z) (x + z) 2(x + z) Dung dịch C: y mol BaCl2, 2(x + z) mol NaCl Ta có: 208y + 117(x + z) = 3,835 => 117x + 208y + 117z = 3,835 (I) Kết tủa có: (x + z) mol Mg(OH)2 ⃗ t PTHH: Mg(OH)2 MgO + H2O (4) (mol) (x + z) (x + z) Ta có: (x + z)40 = 0,6 => x + z = 0,015 (II) Khi hấp thụ (y + z) mol khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 nCaCO3 = 0,005 (mol); nCa(OH)2 = 0,01 (mol) Do nCaCO3 < nCa(OH)2 nên có hai trường hợp 0.25 (3) 0.25 o 0.25 Th1: Ca(OH)2 dư: 0.25 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 ⃗ CaCO3 + H2O (5) (mol) 0,005 0,005 0,005 Ta có: y + z = 0,005 (III) Giải PT (I), (II) và (III) => x = 0,02 mol; y = 0,01 mol; z = -0,005 mol (loại) Th2: Ca(OH)2 phản ứng hết PTHH: CO2 + Ca(OH)2 ⃗ CaCO3 + H2O (5) (mol) 0,005 0,005 0,005 ⃗ 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (6) b (mol) 0,01 0,005 Theo PTHH (5) và (6) => y + z = 0,015 (IV) Giải PT (I), (II) và (IV) ta được: x = 0,01 mol; y = 0,01 mol; z = 0,005 mol mMgCl2 = 0,01*95 = 0,95 (gam); mBaCO3 = 0,01*197 = 1,97 (gam); mMgCO3 = 0,005*84 = 0,42 (gam) Theo PTHH (1) và (2): nHCl = 0,03 mol m= 8 0.25 0.25 0.25 0.25 0 , 03∗36 ,5 ∗100=5 , 475 20 (gam) Đặt khối lượng của Zn và Fe đều bằng a gam n Zn= a 65 n Fe = 0.5 a 56 (mol); (mol) Do Zn, Fe đều tan hết TN1: Khi cho Zn vào cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng ⃗ PTHH: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (mol) a 65 Khối lượng cốc tăng: a 65 a− a 63 a ∗2= 65 65 (gam) TN2: Khi cho Fe vào cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng. ⃗ PTHH: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (mol) a 56 Khối lượng cốc tăng: 0.5 a 56 a− a 54 a ∗2= 56 56 (gam) 0.5 54 a 63 a < Vì 56 65 9 1 n AgNO3 0.5 nên cân sẽ lệch xuống về bên cho Zn vào cốc 4 250. 10 g 100 0.25 17 1,7 1,7 g  n AgNO3( pu )  0,01mol 100 170  PTHH: Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (mol) 0,005 0,01 0,01 Khối lượng thanh kim loại sau phản ứng là: m 10  0,01.108  0,005.64 10,76 g - Những khí gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính gồm: CO2 và CH4, SO2 ... - Những chất gây ra hiện tượng mưa axit gồm: CO2, SO2, NO2, H2S, và HCl - Chọn hóa chất là dung dịch Ca(OH)2 Dẫn hỗn hợp khí thải qua dd Ca(OH)2 dư CO2 + Ca(OH)2 ⃗ CaCO3 + H2O mAgNO3( pu ) 10. 2 SO2 + Ca(OH)2 ⃗ CaSO3 + H2O H2S + Ca(OH)2 ⃗ CaS + 2H2O 4NO2 + 2Ca(OH)2 10 ⃗ ⃗ to a Khí SO2 tác dụng với H2S dư: nS = 0,04 mol ⃗ PTHH: SO2 + 2H2S 3S + 2H2O 1/75 0.25 0.5 0.25 (3 x−2 y )a 2 0.25 (2) (3 x−2 y )a= => Dung dịch X tác dụng với dung dịch NaOH dư Fe2(SO4)3 + 6NaOH ⃗ 2Fe(OH)3 ax/2 2Fe(OH)3 0.25 0,04 (3 x −2 y )a 1 = 2 75 Theo PTHH (1) và (2); (3) (mol) 0.25 xFe2(SO4)3 + (3x – 2y)SO2 + ax 2 (mol) 0.25 Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O 2HCl + Ca(OH)2 ⃗ CaCl2 + 2H2O Chú ý: Viết đầy đủ PTHH cho 0,5 điểm; Nếu viết thiếu 1PTHH chỉ cho 0.25 điểm Gọi a là số mol FexOy PTHH: 2FexOy + (6x – 2y)H2SO4 (đặc) (6x – 2y)H2O 0.25 2 75 Fe2O3 + 3H2O (I) 0.25 + 3Na2SO4 ax ⃗ to 0.25 (4) (mol) ax ax/2 Fe2O3 + 3H2 (mol) ax/2 nH2O = 0,12 (mol) Theo PTHH (5): 3 ax =0 ,12 2 3 x−2 y 1 = x 3 Từ (I) và (II): ⃗o t 2Fe + 3H2O ax 3ax/2 (5) 0.25 => ax = 0,08 (II) x 3 = => y 4 Công thức oxit sắt là: Fe3O4 Ta có: ax = 0,08 => a = 0,08/3 mFe3O4 = 6,187 (gam) => %Fe3O4 = 80% Chú ý: - Học sinh làm theo cách khác vẫn cho điểm tối đa. - Các bài toán, không cho điểm khi học sinh chỉ viết mình PTHH. 0.5 0.25