Đề thi HSG Hóa 9 tỉnh Năm Căn năm 2014-2015

PHÒNG GD&ĐT HUYỆN NĂM CĂN ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 2 trang) ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 VÒNG HUYỆN NĂM HỌC 2014-2015 Môn thi: Hóa học Ngày thi: 08 – 02 – 2015 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1: ( 4,75 điểm) 1. Khí SO2 do nhà máy thải ra là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường. Tiêu chuẩn quốc tế quy định: Nếu 1m3 không khí có lượng SO 2 vượt quá 3.10-5 mol thì không khí đó coi là ô nhiễm. Người ta lấy 50 lít khí ở một khu vực nhà máy và phân tích thấy có 0,012 mg SO 2. Hỏi không khí ở đó có bị ô nhiễm không? Tại sao? 2. Trình bày phương pháp hóa học nhận biết các khí sau CO 2, SO2, CH4, C2H4 nếu chúng đựng trong các bình không nhãn. Viết phương trình phản ứng xẩy ra. 3. Có một hỗn hợp gồm các chất rắn: BaSO 4, CaCO3, AlCl3, MgCl2. Trình bày phường pháp tách riêng từng muối tinh khiết ra khỏi hỗn hợp. Viết phương trình phản ứng xảy ra. Câu 2: (2 điểm) 1. Có các chất KMnO4, MnO2, HCl nếu lượng KMnO4 và MnO2 như nhau, ta nên chọn chất nào để điều chế được nhiều khí Cl2 hơn? Tại sao? 2. Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ sau: A + X, t0 A + Y, t0 A + Z,t0 Fe D G Biết: A + HCl  D + G + H2O Câu 3: ( 7,0 điểm) 1. Nung 12,64 gam hỗn hợp FeCO 3 và FexOy trong O2 dư tới phản ứng hoàn toàn, thu được khí A và 11,2 gam Fe 2O3 duy nhất. Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 200ml dung dịch Ba(OH)2 0,15M thu được 3,94gam kết tủa. a) Viết các phương trình phản ứng xẩy ra b) Tìm công thức phân tử của FexOy. 2. Biết A là dung dịch chứa 0,8 mol HCl, B là dung dịch chứa hỗn hợp 0,2 mol Na2CO3 và 0,5 mol NaHCO3. Trường hợp 1: Cho rất từ từ dung dịch A vào dung dịch B. Trường hợp 3: Trộn nhanh hai dung dịch A và B. Nêu hiện tượng xảy ra và tính thể tích các chất khí thoát ra sau khi đổ hết dung dịch này vào dung dịch kia. Câu 4: (6,25 điểm) 1. Trong một hỗn hợp gồm Al2(SO4)3 và K2SO4, người ta thấy cứ trong số 31 nguyên tử thì có 20 nguyên tử oxi. a) Tìm thành phần phần trăm về khối lượng của Al2(SO4)3 trong hỗn hợp trên. b) Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp trên vào nước, rồi cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư. Hỏi khối lượng kết tủa thu được gấp bao nhiêu lần khối lượng hỗn hợp ban đầu. 2. Cho 36,65 gam hỗn hợp MgCl2, NaCl, NaBr hoà tan hoàn toàn vào nước được dung dịch X. Cho dung dịch X phản ứng với 500 ml dung dịch AgNO 3 nồng độ 1,4 M thấy tạo thành 85,6 gam hỗn hợp muối bạc kết tủa. Lọc lấy dung dịch, cho tiếp vào đó một lượng magie kim loại dư, khuấy kĩ, sau phản ứng thấy khối lượng kim loại tăng 14,4 gam. Viết các phương trình phản ứng và tính thành phần phần trăm khối lượng các muối trong hỗn hợp đầu. Cho H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Br = 80; Ag = 108; Ba =137./. (Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn và máy tính cầm tay fx500) --- Hết --- PHÒNG GD&ĐT HUYỆN NĂM CĂN HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG VÒNG HUYỆN NĂM HỌC: 2014 – 2015 MÔN: HÓA HỌC CÂU Câu 1 Câu 2 NỘI DUNG ĐIỂM nSO2 = 0,012 : 1000:64:50 = 0,37*10-5 < 3.10-5 Vậy không khí chưa bị ô nhiễm 2. Lấy mỗi lọ một mẫu thử, lần lượt cho các mẫu thử đi qua dung dịch nước vôi trong nếu nước vôi trong bị đục đó là SO 2 và CO2, không bị đục là CH4, C2H4 SO2 + Ca(OH)2  CaSO3 + H2O CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O Tiếp tục cho dung dịch Br2 vào hai nhóm, nếu chất nào làm mất màu Br2 thì đó là SO2 và C2H4. SO2 + Br2 + H2O  H2SO4 + HBr C2H4 + Br2  C2H4Br2 3. - Cho nước vào ta được hai nhóm: nhóm 1: tan ACl 3, MgCl2 nhóm 2: không tan BaSO4, CaCO3 - Cho CO2 + H2O vào nhóm 2 nếu tan thì đó là CaCO3 do phản ứng CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 Không tan đó là BaSO4 lọc chất không tan ta được BaSO 4, đem cô cạn dung dịch còn lại ta được CaCO3. - Cho NaOH dư vào nhóm 1 thu được kết tủa Mg(OH) 2. lọc lấy kết tủa cho tác dụng với HCl đem co cạn được MgCl2 2NaOH + MgCl2  Mg(OH)2 + 2NaCl Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + H2O Tiếp tục cho CO2 vào dung dịch thu được Al(OH)3 tiếp tục lọc lấy kết tủa cho tác dụng với HCl rồi đem cô cạn được AlCl3 1. Các phương trình điều chế Cl2 2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O Từ các phương trình trên cho thấy nếu 1 mol MnO 2 T/d với HCl tạo được 1 mol Cl2; còn 1 mol KMnO4 T/d với HCl tạo được 2,5 mol Cl2 Vậy nếu có cùng số mol thì dùng KMnO4 tạo được nhiều Cl2 hơn 2. Hoàn thành sơ đồ A: Fe3O4; B: HCl; X: H2; D: FeCl2; Y: Al; E: Cl2; Z: CO; G: FeCl3 Fe3O4 + 4H2  3Fe + 4H2O 3Fe3O4 + 8Al  4Al2O3 + 9Fe Fe3O4 + 4CO  4CO2 + 3Fe Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3 1 1. 0,25 0,25 0,25 0,5 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 0,25 0,25 0,25 Câu 3 1. + Đặt: 116.a + 56.bx + 16.by = 12,64 + Các PTHH: FeCO3 FeO + CO2 amol amol amol 4FeO + O2 2Fe2O3 amol 0,25 (1) 0,25 (2) 0,25 mol 4FexOy + (3x – 2y)O2 bmol Ba(OH)2 + CO2 1mol 1mol Có thể có: Ba(OH)2 + 2CO2 1mol 2mol 2. + Ta có: (*) 2xFe2O3 (3) 0,25 mol BaCO3 + H2O 1mol Ba(HCO3)2 (4) (5) 0,25 0,25 0,25 0,25 + Theo PTHH (2) và (3): 0,25 0,25 (2*) + Vì: nên có 2 trường hợp xảy ra: a. TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (4), tức là: Ba(OH)2 dư = 0,03 – 0,02 = 0,01 (mol). Và CO2 hết. - Theo PTHH (1) và (4): Hay: a = 0,02 (3*) thay vào (2*) ta được: bx = 0,12 (4*) thay vào (*) ta được: by = 0,295 (5*) 0,25 0,25 - Lấy (4*) chia cho (5*) ta được: b. TH2: Xảy ra cả 2 phản ứng (4) và (5): Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O 0,02mol 0,02mol 0,02mol Ba(OH)2 + 2CO2 Ba(HCO3)2 0,01mol 0,02mol (6*) thay vào (2*) ta được: bx = 0,1 (7*) thay vào (*) ta được: by = 0,15 (8*) Loại. 0,25 (4) 0,25 (5) 0,25 0,25 0,25 Lấy (7*) chia cho (8*) ta được: 0,25 Vậy công thức của oxit sắt là: Fe2O3 Câu 4 2. Trường hợp 1: Đầu tiên chưa thấy hiện tượng gì do Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl Mol 0,2  0,2 0,2 Vậy tổng số mol NaHCO3 là 0,2 + 0,5 = 0,7 mol; nHCl còn lại là 0,6 mol. Do đó thấy có khí thoát ra NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O (mol) 0,6 0,6 0,6 Còn dư: 0,1 mol NaHCO3 => thể tích CO2 = 0,6 * 22,4 = 13,44 lít Trường hợp 2: Xét 2 trường hợp: + Nếu HCl phản ứng với Na2CO3 theo phương trình Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O (mol) 0,2 0,4 0,2 Còn dư 0,4 mol HCl phản ứng tiếp NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O 0,4 0,4 0,4 Thể tích CO2 = (0,2 + 0,4) x 22,4 = 13,44 lít + Nếu HCl phản ứng với NaHCO3 trước NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O 0,5 0,5 0,5 Còn dư 0,3 mol HCl tiếp tục phản ứng với Na2CO3 Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O 0,15 0,3 0,15 Thể tích CO2 = ( 0,5 + 0,15) x 22,4 = 14,56 lít 1/ Đặt số mol Al2(SO4)3 và K2SO4 trong hỗn hợp là x , y. Trong x mol phân tử Al2(SO4)3 cứ 17x mol ngtử có 12x mol ngtử oxi Trong y mol phân tử K2SO4 cứ 7y mol ngtử có 4y mol ngtử oxi Trong hỗn hợp cứ (17x + 7y) mol ngtử có (12x + 4y) mol ngtử oxi Theo đề bài ---- 31 --------------------20 -------------- 20 (17x + 7y) = 31(12x+ 4y)  y = 2x a)Thành phần phần trăm khối lượng của Al2(SO4)3 342x.100% / (342x + 174y) = 49,57% b) Ph/tr p/ứ Al2(SO4)3 + BaCl2 = 3BaSO4  + 2AlCl3 (1) K2SO4 + BaCl2 = BaSO4  + 2KCl (2) Theo (1),(2) số mol BaSO4 tạo thành là 3x và y Khối lượng kết tủa so với khối lượng hỗn hợp đầu: 233.(3x + y)/ (342x +174y) = 1,688 lần 2/ Đặt số mol MgCl2, NaCl, NaBr là x, y, z  95x + 58,5y + 103z = 36,65 (I) số mol AgNO3 = 0,5. 1,4 = 0,7 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 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Phương trình phản ứng MgCl2 + 2AgNO3 = Mg(NO3)2 + 2AgCl  (1) NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl  (2) NaBr + AgNO3 = NaNO3 + AgBr  (3) Mg + 2AgNO3 = Mg(NO3)2 + 2Ag  (4) Vì khi cho Mg vào dung dịch thấy khối lượng kim loại tăng chứng tỏ AgNO3 còn dư và có phản ứng với Mg. Theo (4) Cứ 2 mol AgNO3 p/ứ thì khối lượng kim loại tăng 216 - 24 = 192(g) Vậy cứ a mol -------------------------------------------14,4 (g) a = 14,4.2 / 19,2 = 0,15 Số mol AgNO3 tham gia p/ứ (1),(2),(3) là 0,7 - 0,15 = 0,55 Theo phương trình (1), (2), (3) số mol AgNO3 p/ư là 2x + y + z = 0,55 (II) số gam muối bạc kết tủa là 143,5(2x+y) + 188z = 85,6 (III) Giải 3 ph/tr (I),(II),(III) x = 0,1; y = 0,2; z = 0,15 Thành phần phần trăm khối lượng của hỗn hợp đầu MgCl2 25,92% , NaCl 31,92%, NaBr 42,16% HS giải bằng cách khác nếu đúng hợp lý vẫn cho điểm tối đa --- Hết --- 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25