Sở GD & ĐT vĩnh phúc kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2006 - 2007. đề chính thức đề thi : môn hoá học (Thời gian 150 phút, không kể thời gian giao đề) Câu I ( 2,5 điểm) 1. Viết các phơng trình phản ứng xẩy ra trong các thí nghiệm sau: A, Cho Al vào dung dịch HN0 3 loãng d không thấy khí thoát ra, sau đó nhỏ tiếp dung dịch NaOH d thấy khí thoát ra. B, Cho Al vào dung dịch hỗn hợp KN0 3 vào NaOH thấy có khí thoát ra gồm NH 3 và H 2 . C, Dẫn khí S0 2 vào dung dịch KMnO 4 thấy dung dịch nhạt màu. 2. Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu. Hãy dùng phơng pháp hoá học để tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp. Câu II ( 2,5 điểm) 1. Cho hỗn hợp chứa x mol Mg và y mol Fe vào dung dịch chứa p mol AgNO 3 và q mol Cu(NO 3 ) 2 khuấy đều hỗn hợp tới các phản ứng xẩy ra hoàn toàn ta thu đợc chất rắn gồm 3 kim loại. Hãy thiết lập các biểu thức liên hệ giữa x, y, p, q. 2. A, B, C, D là những chất khí đều làm mất màu nớc brom Khi đi qua nớc brom, A tạo ra một chất khí với số mol bằng một nửa số mol của A; B tạo thành chất lỏng không trộn lẫn với nớc; C tạo ra chất kết tủa vàng, còn D chỉ làm mất màu nớc brom, tạo thành dung dịch trong suốt. Hỏi A, B, C, D là chất gì. Câu III (2,5 điểm) 1. Trong phòng thí nghiệm hoá học có 8 lọ hoá chất mất nhãn đựng riêng biệt các dung dịch sau: NaCl, NaNO 3 , MgCl 2 , Mg(NO 3 ) 2 , AlCl 3 , Al(NO 3 ) 3 , CuCl 2 , Cu(NO 3 ) 2 . bằng phơng pháp hoá học hãy nhận biết mỗi dung dịch? Viết phơng trình phản ứng xẩy ra và ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có). 2. Từ dung dịch NaCl, Ca(OH) 2 viết các phơng trình phản ứng hoá học điều chế các chất Na, Cl 2 , nớc javen, Clorua vôi, HCl. Câu IV ( 2,5 điểm) 1. Nung m gam hỗn hợp A gồm KMn0 4 và KCl0 3 thu đợc chất rắn A 1 và oxy, lúc đó KClO 3 bị phân huỷ hoàn toàn, còn KMnO 4 bị phân huỷ không hoàn toàn. Trong A 1 có 0,894 gam KCl chiếm 8,132% khối lợng, Trộn lợng oxy thu đợc ở trên với không khí theo tỷ lệ thể tích 1/3( không khí chứa thể tích 1/5 là oxy, còn lại 4/5 là nitơ) trong một bình kín thu đợc hỗn hợp A 2 . Cho vào bình 0,528 gam cacbon rồi đốt cháy hết cacbon thu đợc hợp A 3 gồm ba khí trong đó có CO 2 chiếm 22,92% thể tích. A, Tính khối lợng m. B, Tính thành phần phần trăm khối lợng của mỗi chất trong hỗn hợp A. 2. Những bức tranh cổ đợc vẽ bằng bột trắng chì [ )( ] 2 3 , OHPbPbCO lâu ngày bị hoá đen trong không khí. Ngời ta có thể dùng hiđroperoxit (H 2 O 2 ) để phục hồi những bức tranh đó. Hãy giải thích? Sở GD & ĐT vĩnh phúc kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2006 - 2007. đáp án Câu I 1 Phơng trình phản ứng: a) 8Al + 30HNO 3 8Al (NO 3 ) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O HNO 3 + NaOH NaNO 3 + H 2 O NH 4 NO 3 + NaOH NaNO 3 + H 2 O + NH 3 Al(NO 3 ) 3 + 3NaOH Al(OH) 3 + 3NaNO 3 Al(NO) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O b) 8Al + 3KNO 3 + 5NaOH + 2H 2 O 5NaAlO 2 + 3KalO 2 + 3NH 3 2Al + 2H 2 O + 2NaOH 2NaAlO 2 + 3H 2 c) 5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4 2. Ngâm hỗn hợp trong dd H 2 SO 4 loãng d cho đến khi không còn bọt khí thoát ra, lọc tách đợc Cu kim loại. Dung dịch còn lại chứa hai muối nhôm, sắt (dd A). Cho dd A tác dụng với l- ợng d NaOH, lọc tách đợc Fe(OH) 2 và dd B chứa muối nhôm. Nung Fe(OH) 2 trong không khí đến khối lợng không đổi, cho luồng khí H 2 d đi qua đợc Fe kim loại. 4Fe(OH) 2 + O 2 o t 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O Fe 2 O 3 o t 2Fe + 3H 2 O Axit hoá dd B, đợc kết tủa Al(OH) 3 , cho Al(O) 3 tan trong HCl, cô cạn dd B thu đợc AlCl 3 rắn. Sau đó dùng K để khử AlCl 3 nóng chảy: NaAlO 2 + H 2 O + HCl Al(OH) 3 + NaCl Al(OH) 3 + 3HCl AlCL 3 + 3H 2 O 3K + AlCl 3 o t Al + 3KCl (Hoặc axit hoá dd B, đợc kết tủa Al(OH) 3 , nung ở nhiệt độ cao sau đó điện phân Al 2 O 3 nóng chảy có xúc tác thu đợc Al) Câu II 1. Vì Mg hoạt động hơn Fe nên phản ứng số 1 là : Mg + 2AgNO 3 Mg(NO 3 ) 2 + 2Ag (1) Và tuỳ theo tỷ lệ số mol Mg, AgNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 ta có các trờng hợp sau: Trờng hợp 1: p = 2x lúc đó phản ứng số 2 là : Fe + Cu(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 2 + Cu (2) để có 3 kim loại lợng Fe phải d, tức y > p Trờng hợp 2: p > 2x, d AgNO 3 (so với Mg), lúc đó phản ứng số 2 là: Fe + 2AgNO 3 Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag (2) Và nhất thiết phải có phản ng số (3) : Fe + Cu(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 2 + Cu (3) Vì Fe phải d nên: y > q xp + 2 2 Trờng hợp 3: p < 2x, d Mg (so với AgNO 3 ), lức đó phản ứng số 2 sẽ là : Mg + Cu(NO 3 ) 2 Mg(NO 3 ) 2 + Cu (2). Có 2 trờng hợp xảy ra: + Hoặc Mg vừa đủ tác dụng với AgNO 3 (Phản ứng 1) và Cu(NO 3 ) 2 (phản ứng 2), lúc đó x = q p + 2 + Hoặc Mg thiếu (so với Cu(NO 3 ) 2 ) Mg không thể d (so với Cu(NO 3 ) 2 )vì lúc đó có 4 kim loại; lúc này phản ứng số (3) sẽ là: Fe + Cu(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 2 + Cu (3) vì Fe phải d nên điều kiện là: y > q - ( x - 2 p ) hay y > p + x p 2 2. A là NH 3 : 2NH 3 + 3Br 2 N 2 + 6HBr (hoặc NH 4 Br) - B là hiđrocacbon không no nh: C 2 H 4 C 2 H 2 . C 3 H 4 - C là H 2 S: H 2 S + Br 2 S + 2HBr; nếu đun nóng xẩy ra phản ứng: S + 3Br 2 + 4H 2 O 6HBr + H 2 SO 4 - D là SO 2 + 2H 2 O + Br 2 2HBr + H 2 SO 4 Câu III: 1. Đánh số thứ tự các lọ hoá chất mất nhãn, rót lấy ra một lợng nhỏ vào các ống nghiệm (mẫu A) để làm thí nghiệm, các ống nghiệm này cũng đợc đánh số theo thứ tự các lọ: - Cho dd AgNO 3 lần lựơt vào mỗi ống nghiệm (mẫu A). Nếu thấy kết tủa trắng nhận ra các dd muối clorua: Kết tủa trắng các dd NaCl, MgCl 2 , AlCl 3 , Mẫu A 3 AgNO Không hiện tợng phản ứng các dd NaNO 3 . Mg(NO 3 ) 2 , Al(NO 3 ) 3 , Cu(NO 3 ) 2 - Cho dd NaOH d vào lần lợt các muối clorua: + Nhận ra MgCl 2 do tạo kết tủa trắng Mg(OH) 2 MgCl 2 + 2NaOH Mg(OH) 2 + 2NaCl + Không có hiện tợng phản ứng nhận ra NaCl + Thấy kết tủa xanh nhận ra CuCl 2 CuCl 2 + 2NaOH Cu(OH) 2 + 2NaCl + Thấy kết tủa, kết tủa tan trong NaOH d nhận ra AlCl 3 AlCl 3 + 3NaOH Al(OH) 3 + 3NaCl Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O - Nhận ra các dd muối nitrat cũng làm tợng tự nh vậy. 2. Các phản ứng điều chế: 2NaCl + 2H 2 O dfmn 2NaOH + Cl 2 + H 2 Cl 2 + H 2 o t 2HCl + NaCl + NaClO + H 2 O Ca(OH) 2 (bột) + Cl 2 CaOCl 2 + H 2 O 2NaCl dfnc 2Na + Cl 2 Câu IV: a) Phản ứng nhiệt phân: 2KClO 3 o t 2KCl + 3O 2 (1) 2KMnO 4 o t K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (2) Gọi n là tổng số mol O 2 thoát ra ở (1) (2). Sau khi trộn O 2 với không khí ta có nO 2 = n + 3n.0,2 = 1,6 (mol) nN 2 = 3n. 0,8 = 2,4 mol; ta có nC = 04,0 92,22 528,0 = mol Xét 2 trờng hợp: * Nếu O 2 d, tức 1,6n > 0,04, lúc đó cacbon cháy theo phản ứng: C + O 2 = CO 2 (3) và tổng số nA 3 192,0 92,22 100.044,0 == mol các khí gồm: O 2 d + N 2 + CO 2 (1,6n - 0,04) + (2,4n) + 0,044 = 0,192 n = 048,0 4 192,0 = mol Khối lợng m = 5,1232.048,0 132,8 100.894,0 =+ gam ** Nếu O 2 thiếu, tức 1,6n < 0,044, lúc đó cacbon cháy theo 2 phản ứng: C + O 2 CO 2 (3) 2C + O 2 2CO (4) Các khí trong A 3 gồm: N 2 + CO 2 + CO (2,4n) + (n) + (0,044 - n). Do đó nA 3 = (2,4n + 0,044)mol, nh vậy: n O 2 = n (ban đầu) + 6,1 2 044,0 = n n và 100 92,22 044,04,2 ' = +n n Rút ra: n = 0,0204 mol. Vậy m = 647,1132.0204,0 132,8 100.894,0 =+ gam b) Tính phần trăm khối lợng: Theo (1) nKClO 3 = nKCl = 012,0 5,74 894,0 = mol + Đối với trờng hợp (*) %KClO 3 = 7,11 5,12 012,0.5,122 = % Và % KMnO 4 = 100 - 11,7 = 88,3% + Đối với trờng hợp (**) %KClO = 6,12 647,11 100.47,1 = % Và % KMnO 4 = 100 - 12,6 = 87,4% 2. Những bức tranh cổ lâu ngày bị đen do muối chì đã tác dụng với các vết H 2 S trong khí quyển tạo thành PbS (màu đen). - Dới tác dụng của H 2 O 2 màu đen chuyển thành màu trắng. PbS + 4H 2 O 2 PbSO 4 + 4H 2 O. . Sở GD & ĐT vĩnh phúc kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2006 - 2007. đề chính thức đề thi : môn hoá học (Thời. dùng hiđroperoxit (H 2 O 2 ) để phục hồi những bức tranh đó. Hãy giải thích? Sở GD & ĐT vĩnh phúc kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2006 - 2007. đáp án Câu I 1 Phơng trình phản ứng: a)