TRƯỜNG THCS MỸ THÀNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN: HÓA HỌC . NĂM HỌC: 2010 – 2011 Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian phát đề) Đề đề nghị: Câu 1 : (1.0 điểm) Viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho dung dịch NaHSO 4 lần lượt tác dụng với các chất: Al, BaCl 2 , CaCO 3 , NaHCO 3 Câu 2 : ( 2.25 điểm) Nhiệt phân một lượng MgCO 3 sau một thời gian thu được chất rắn A và khí B. Hấp thụ hết khí B bằng dung dịch NaOH cho ra dung dịch C. Dung dịch C vừa tác dụng với BaCl 2 vừa tác dụng với KOH. Hòa tan chất rắn A bằng Axit HCl dư thu được khí B và dung dịch D. Hoàn thành các phương trình hóa học. Câu 3 :(2.0 điểm) Có các dung dịch bị mất nhãn, gồm: NaHCO 3 , HCl, Ba(HCO 3 ) 2 , MgCl 2 , NaCl. Hãy nêu phương pháp phân biệt các dung dịch mà không được dùng thêm chất khác Câu 4: (3.0 điểm) Hoà tan 34,2 gam hỗn hợp gồm Al 2 O 3 và Fe 2 O 3 vào trong 1 lít dung dịch HCl 2M, sau phản ứng còn dư 25% axit. Cho dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch NaOH 1M sao cho vừa đủ đạt kết tủa bé nhất. a. Tính khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp b. Tính thể tích của dung dịch NaOH 1M đã dùng. Câu 5 :(3.5 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 5,4 gam nhôm trong khí oxi, hoà tan chất rắn thu được vào trong dung dịch H 2 SO 4 ( vừa đủ) thì được dung dịch A. Cho A tác dụng với 250 ml dung dịch Natrihiđroxit thì thu được 7,8 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của dung dịch Natrihiđroxit đã dùng. Câu 6 :(3.5 điểm) Khi cho a (mol ) một kim loại R (không tan trong nước ) tan vừa hết trong dung dịch chứa a (mol ) H 2 SO 4 thì thu được 1,56 gam muối và một khí A. Hấp thụ hoàn toàn khí A vào trong 45ml dug dịch NaOH 0,2M thì thấy tạo thành 0,608 gam muối. a. Hãy biện luận để xác định khí A là khí gì ? b. Xác định kim loại đã dùng. Câu 7: (2,0 điểm) Để một phoi bào sắt nặng a (gam) ngoài không khí, sau một thời gian thu được 12 gam rắn X gồm sắt và các oxit của sắt. Cho X tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HNO 3 loãng thấy giải phóng ra 2,24 lít khí NO duy nhất ( đo ở đktc). Tính khối lượng a của phoi bào sắt ban đầu. Câu 8 :(3.0 điểm) Hoà tan 5, 94 g kim loại hoá trị III trong 564 ml dung dịch HNO 3 10% (d=1,05 g/ml) thu được dung dịch A và 2, 688 lít hỗn hợp khí B (gồm N 2 O và NO) ở đktc. Tỉ khối của khí B đối với hiđro là 18,5 . Tìm kim loại hoá trị III . Tính C % của các chất trong dung dịch A . Học sinh được dùng bảng hệ thống tuần hoàn các NTHH để làm bài ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Câu Đáp án Biểu điểm 1 6NaHSO 4 + 2Al → 3Na 2 SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 ↑ 2NaHSO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + Na 2 SO 4 + 2HCl 2NaHSO 4 + CaCO 3 → Na 2 SO 4 + CaSO 4 + H 2 O + CO 2 ↑ NaHSO 4 + NaHCO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 ↑ 0.25 0.25 0.25 0.25 2 MgCO 3 → MgO + CO 2 ↑ Khí B là CO 2 , chất rắn A ( MgO + MgCO 3 ) CO 2 + 2 NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O CO 2 + NaOH → NaHCO 3 Vậy muối Na 2 CO 3 tác dụng với BaCl 2 , còn NaHCO 3 tác dụng với KOH Na 2 CO 3 + BaCl 2 → BaCO 3↓ + NaCl 2 NaHCO 3 + 2KOH → K 2 CO 3 + Na 2 CO 3 + 2H 2 O MgO + 2HCl → MgCl 2 + H 2 O MgCO 3 + 2HCl → MgCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 3 Lấy ở mỗi lọ một ít chất Nhiệt phân các dung dịch thì nhận ra NaHCO 3 có sủi bọt khí; còn Ba(HCO 3 ) 2 có sủi bọt khí và có kết tủa. 2NaHCO 3 0 t → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 ↑ Ba(HCO 3 ) 2 0 t → BaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 ↑ Dùng dung dịch Na 2 CO 3 thu được để thử các dung dịch còn lại, nếu có sủi bọt khí là HCl, nếu có kết tủa là MgCl 2 . Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 O + CO 2 ↑ Na 2 CO 3 + MgCl 2 → MgCO 3 ↓ + 2NaCl chất còn lại là NaCl 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 4 HCl n ( PƯ với oxit ) = 1× 2 × 75 100 = 1,5 ( mol) HCl n ( PƯ với NaOH ) : 2× 25 100 = 0,5 ( mol) Đặt số mol Fe 2 O 3 và Al 2 O 3 lần lượt là a, b ( mol) Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O a 2a Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O b 2b FeCl 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl 2a 6a 2a AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl 2b 6b 2b HCl + NaOH → NaCl + H 2 O 0,5 → 0,5 Vì lượng kết tủa bé nhất nên Al(OH) 3 bị tan hết trong NaOH dư Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O 2b 2b Theo đề bài ta có : 6 6 1 5 160 102 34 2 a b , a b , + =   + =  giải ra được a = 0,15 b = 0,1    Khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp 2 3 0 15 160 24 Fe O m , (gam)= × = ; 2 3 34 2 24 10 2 Al O m , , (gam)= − = b) Tổng số mol NaOH = 6a + 8b + 0,5 = 2,2 (mol) ⇒ V ddNaOH = 2,2 : 1 = 2,2 lít 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.50 0.25 0.25 5 Al 5,4 n 0,2 27 = = ( mol) ; 3 Al(OH) 7,8 n 0,1 78 = = ( mol) PTHH : 4Al + 3O 2 0 t → 2Al 2 O 3 0,2 0,1 (mol) Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 0,1 0,1 Ta có: 2 Al  Al 2 (SO 4 ) 3  2 Al(OH) 3 Vì số mol Al(OH) 3 < số mol Al nên kết tủa không cực đại. Bài toán có 2 trường hợp: - Trường hợp 1: NaOH thiếu so với Al 2 (SO 4 ) 3 ⇒ kết tủa chưa cực đại Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Al(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 0,05 0,3 ← 0,1 M 0,3 C (dd NaOH) 1,2 (M) 0,25 = = - Trường hợp 2: NaOH dư hòa tan một phần kết tủa Al(OH) 3 Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Al(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 0,1→ 0,6 0,2 Số mol Al(OH) 3 bị hoà tan : 0,2 – 0,1 = 0,1 mol Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O 0,1→ 0,1 M 0,6 0,1 C (dd NaOH) 2,8 (M) 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 6 a. Gọi n là hóa trị của kim loại R . Khí A tác dụng được với NaOH nên chỉ có thể là SO 2 hoặc H 2 S - Nếu khí A là H 2 S thì : 8R + 5nH 2 SO 4 → 4R 2 (SO 4 ) n + nH 2 S ↑ + 4nH 2 O Theo đề ta có: 5n = 8 ⇒ n = 8 5 ( loại ) -0 Nếu khí A là SO 2 thì: 2R + 2nH 2 SO 4 → R 2 (SO 4 ) n + nSO 2 ↑ + 2nH 2 O Theo đề ta có: 2n = 2 ⇒ n =1 ( nhận ) Vậy khí A là SO 2 và kim loại R hóa trị I b. 2R + 2H 2 SO 4 → R 2 SO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2 O Giả sử SO 2 tác dụng với NaOH tạo 2 muối 3 2 3 NaHSO x(mol) Na SO y(mol)      SO 2 + NaOH → NaHSO 3 x (mol) x x SO 2 + 2NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O y (mol) 2y y Ta có : 2 0,2 0,045 0,009 104 126 0,608 x y x y + = ⋅ =   + =  ; giải ra 0,001 0,004 x y =   =  Vậy giả thiết phản ứng tạo 2 muối là đúng. Ta có: 2 4 2 R SO SO n n= = x + y = 0,005 (mol) Khối lượng muối R 2 SO 4 : (2R+ 96)⋅0,005 = 1,56 ⇒ R = 108 Vậy kim loại R là bạc ( Ag) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.50 0.25 0.25 0.25 7 Các PTHH: 2Fe + O 2 → 2FeO (1) 4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3 (2) 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 (3) Chất rắn X : FeO ; Fe 2 O 3 ; Fe 3 O 4 ; Fe Fe + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 2H 2 O (4) 3FeO + 10HNO 3 → 3Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 5H 2 O (5) 3Fe 3 O 4 + 28HNO 3 → 9Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 14H 2 O (6) Fe 2 O 3 + 6HNO 3 → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O (7) Như vậy : toàn bộ lượng sắt đã chuyển thành lượng muối Fe(NO 3 ) 3 Số mol của Fe ( ban đầu ) = số mol muối Fe ( trong muối) = t (mol) Từ các PTHH (4,5,6,7) ⇒ n axit = 3.n muối + n NO = 3t + 0,1 = 2 H O 2.n Theo định luật BTKL, ta có : 12 + (3t + 0,1).63 = 242t + 0,1× 30 + (1,5t + 0,05 )× 18 Giải ra được : t = 0,18 mol ⇒ a = 10,08 (gam) 0.50 0.75 0.25 0.25 0.25 8 Số mol các chất: n Axit = 100.63 10.05,1.564 = 0,94 (mol) n Khí = 4,22 688,2 = 0,12 (mol) Đặt a, b lần lượt là số mol của N 2 O và NO trong hỗn hợp khí Ta có )(2 3044 ba ba + + = 18,5 => a = 0,06 a+b = 0,12 b = 0,06 Gọi kim loại hoá trị (III) là R PTHH: 11R + 42HNO 3  11R(NO 3 ) 3 + 3N 2 O +3NO + 21H 2 O 11 mol  42mol  11mol  6 mol 5,94/R  x(mol)  y(mol)  0,12 mol Ta có: 11.0,12 = 6 . 5,94 : R ⇒ R=27. Vậy R là kim loại nhôm (Al) Số mol HNO 3 đã phản ứng là: x 6 4212,0 × = 0,84 (mol) Số mol HNO 3 dư là: 0,94 - 0,84 = 0,1 (mol) Số mol Al (NO 3 ) 3 tạo thành là y = 6 1112,0 × = 0,22 (mol) Khối lượng HNO 3 dư = 0,1.63 = 6,3 (g) Khối lượng Al(NO 3 ) 3 = 0,22 . 213 = 46,86 (g) Khối lượng dung dịch A = 5,94 + 564.1,05 - 0,12.18,5.2 = 593,7 (g) C% Al(NO 3 ) 3 = 7,593 86,46 . 100% = 7,89 (%) C%HNO 3 = 7,593 3,6 . 100% =1,06 (%) 0.25 0.50 0.50 0.25 0.50 0.25 0.25 0.25 . TRƯỜNG THCS MỸ THÀNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 MÔN: HÓA HỌC . NĂM HỌC: 2010 – 2011 Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian phát đề) Đề đề nghị: Câu 1 : (1.0 điểm) Viết. trong dung dịch A . Học sinh được dùng bảng hệ thống tuần hoàn các NTHH để làm bài ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Câu Đáp án Biểu điểm 1 6NaHSO 4 + 2Al → 3Na 2 SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 ↑ 2NaHSO 4 . được dung dịch A và 2, 688 lít hỗn hợp khí B (gồm N 2 O và NO) ở đktc. Tỉ khối của khí B đối với hiđro là 18,5 . Tìm kim loại hoá trị III . Tính C % của các chất trong dung dịch A . Học sinh được dùng