UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: HÓA HỌC 9 Thời gian: 90 phút ( Không kể thời gian giao đề) Câu 1.(3,0 điểm). 1. Chọn các chất A, B, C, D thích hợp để hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau (mỗi mũi tên tương ứng với 1 phương trình hóa học). A B CuSO 4 CuCl 2 Cu(NO 3 ) 2 A B C C 2. Quặng Bô xit thường bị lẫn Fe 2 O 3 và SiO 2 . Làm thế nào để có Al 2 O 3 nguyên chất. Câu 2.(3,0 điểm). 1. Chỉ từ các chất: KMnO 4 , BaCl 2 , H 2 SO 4 và Fe có thể điều chế được các khí gì? Viết phương trình hóa học của các phản ứng tạo thành các khí đó. 2. Có ba lọ chứa ba hỗn hợp: Fe + FeO; Fe + Fe 2 O 3 ; FeO + Fe 2 O 3 . Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết hỗn hỗn hợp chất trong ba lọ trên. Câu 3.(2,5 điểm). Cho 0,51 gam hỗn hợp A ở dạng bột gồm Fe và Mg vào 100 ml dung dịch CuSO 4 . Sau khi các phản ứng hoàn toàn, lọc, thu được 0,69 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm dung dịch NaOH dư vào C, lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, được 0,45 gam chất rắn D. a) Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO 4 đã dùng. b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A. c) Hòa tan hoàn toàn chất rắn B trong dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được V lít khí SO 2 duy nhất ở đktc. Tính V? Câu 4.(1,5 điểm). 1. Cho 5,2 gam kim loại M tác dụng với axit H 2 SO 4 loãng dư thu được 1,792 lít khí H 2 (ở đktc). Xác định kim loại M. 2. Oxi hóa hoàn toàn 5,1 gam hỗn hợp 2 kim loại A và B thu được 13,1 gam hỗn hợp X gồm các oxit. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng một lượng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 24,5% (D = 1,25g/ml). Tính thể tích dung dịch H 2 SO 4 đã dùng. Cho biết: Fe = 56; Mg = 24; Cu = 64; Zn = 65; O = 16; Na = 23; H = 1; C = 12; S = 32. Hết +D +D +D UBND HUYỆN THỦY NGUYÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: HÓA HỌC 9 Câu Đáp án Điểm 1 3,0đ 1 2,0đ A, B, C, D lần lượt là: Cu(OH) 2 , CuO, Cu, H 2 SO 4 . Các phương trình hóa học: H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 → CuSO 4 + 2H 2 O H 2 SO 4 + CuO → CuSO 4 + H 2 O 2H 2 SO 4 đặc, nóng + Cu → CuSO 4 + 2H 2 O + SO 2 ↑ CuSO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + CuCl 2 CuCl 2 + 2AgNO 3 → 2AgCl↓ + Cu(NO 3 ) 2 Cu(NO 3 ) 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaNO 3 Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O CuO + CO → Cu + CO 2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 1,0đ - Nghiền nhỏ quặng rồi đun sôi với dung dịch NaOH đặc, Al 2 O 3 sẽ tan và một phần SiO 2 cũng tan,m còn lại Fe 2 O 3 không tan lọc bỏ lấy nước qua lọc: PTHH: Al 2 O 3 + 2NaOH -> 2NaAlO 2 + H 2 O SiO 2 + 2NaOH -> 2Na 2 SiO 3 + H 2 O Sau dó pha loãng dung dịch hỗn hợp thì thu được kết tủa Al(OH) 3 PTHH: NaAlO 2 + 2H 2 O -> Al(OH) 3 + NaOH - Lọc rửa rồi nung khô ở nhiệt độ cao nhôm hiđroxit sẽ có Al 2 O 3 tinh khiết 0,25 0,25 0,25 0,25 2 3,0đ 1 1,0đ Có thể điều chế được các khí: O 2 , H 2 , SO 2 , HCl 2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑ H 2 SO 4 loãng + Fe → FeSO 4 + H 2 ↑ 6H 2 SO 4 (đặc, nóng) + 2Fe → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O + 3SO 2 ↑ H 2 SO 4 (đặc, nóng) + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + 2HCl↑ 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 t 0 t 0 t 0 2 2,đ Lấy mỗi hỗn hợp một ít cho vào 3 ống nghiệm. - Cho a xit HCl hoặc H 2 SO 4 ( loãng) vào 3 ống nghiệm, ống nào không có khí bay ra là hỗn hợp FeO + Fe 2 O 3 PTHH: FeO + 2HCl -> FeCl 2 + H 2 O Fe 2 O 3 + 6HCl -> 2FeCl 3 + 3H 2 O - Cho dung dịch CuSO 4 vào hai hỗn hợp còn lại ta được: CuSO 4 + Fe + FeO -> Cu + FeSO 4 + FeO( hỗn hợp A) - Cho A tác dụng với HCl: Cu + HCl -> không phản ứng FeO + 2HCl -> FeCL 2 + H 2 O FeCl 2 + NaOH -> Fe(OH) 2 + 2NaCl - Cho CuSO 4 vào Fe + Fe 2 O 3 CuSO 4 + Fe + Fe 2 O 3 -> FeSO 4 + Cu + Fe 2 O 3 (Cu + Fe 2 O 3 : hỗn hợp B) - Cho A tác dụng với HCl: Cu + HCl -> không phản ứng Fe 2 O 3 + 6HCl -> 2FeCl 3 + 3H 2 O - Cho NaOH vào -> Fe(OH) 3 kết tủa nâu FeCl 3 + 3NaOH -> Fe(OH) 3 + 3NaCl 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3 2,5đ Theo đề: Lúc đầu dùng 0,51 gam hỗn hợp Mg và Fe, qua những biến đổi chỉ thu được 0,45 gam MgO và Fe 2 O 3 ⇒ CuSO 4 thiếu, Fe dư. Các phương trình hóa học: Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu (1) Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (2) Vì Mg mạnh hơn Fe nên Mg phản ứng hết, Fe phản ứng với phần CuSO 4 còn lại và Fe dư. Do đó chất rắn B gồm Cu và Fe dư. MgSO 4 + 2NaOH → Mg(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 (3) FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 (4) Nung kết tủa trong không khí: Mg(OH) 2 → MgO + H 2 O (5) 4Fe(OH) 2 + O 2 → 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O (6) Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Fe có trong 0,51 gam hỗn hợp, a là số mol Fe tham gia phản ứng (2). Ta có: 24x + 56y = 0,51 (I) 56(y – a) + 64(x + a) = 0,69 (II) 40x + 160.a/2 = 0,45 (III) Kết hợp (I), (II) và (III) ta có: x = 0,00375 ; y = 0,0075 ; a = 0,00375 a) Nồng độ mol của dung dịch CuSO 4 : C M(CuSO 4 ) = 075,0 100 1000.2.00375,0 = M b) Thành phần % khối lượng của hỗn hợp A. %m Mg = %65,17%100. 51,0 24.00375,0 = %m Fe = 100% - 17,65% = 82,35% c) Thể tích khí SO 2 sinh ra (đktc). Chất rắn B gồm Fe dư và Cu. Khi cho B tác dụng với H 2 SO 4 đặc, nóng: 2Fe + 6H 2 SO 4(đặc,nóng) → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O (7) 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,25 0,25 0,25 t 0 t 0 Cu + 2H 2 SO 4(đặc,nóng) → CuSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2 O (8) (7) → n SO 2 = 2 3 n Fe dư = 2 3 (y – a) = 2 3 (0,0075 – 0,00375) = 0,005625 mol (8) → n SO 2 = n Cu = x + a = 0,0075 + 0,00375 = 0,01125 mol V SO 2 = 22,4.(0,005625 + 0,01125) = 0,378 lít. 0,25 0,25 0,25 4 1,5đ 1 0,75đ Gọi hoá trị của kim loại M là n . Ta có n H 2 = 4,22 792,1 = 0,08mol 2M + nH 2 SO 4 → M 2 (SO 4 ) n + nH 2 ↑ mol n 08,0.2 0,08mol Theo bài ra ta có: n 08,0.2 . M = 5,2 ⇒ M = 32,5n . Ta có bảng sau: n 1 2 3 M 32,loại) 65(Zn) 57,5 (loại) Vậy nguyên tố cần tìm là Zn 0,25 0,25 0,25 2 0,75đ Các phương trình hóa học: 4A + aO 2 → 2A 2 O a (1) 4B + bO 2 → 2B 2 O b (2) A 2 O a + aH 2 SO 4 → A 2 (SO 4 ) a + aH 2 O (3) B 2 O b + bH 2 SO 4 → B 2 (SO 4 ) b + bH 2 O (4) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: m O 2 = m X – m kim loại = 13,1 – 5,1 = 8 gam ⇒ n O 2 = 25,0 32 8 = mol Từ (1), (2), (3), (4) ta có: n H 2 SO 4 = 2n O 2 = 0,5 mol Vậy V H 2 SO 4 = 160 5,12.5,24 100.98.5,0 = ml 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,25 Ghi chú: - Thí sinh viết các phương trình hóa học hoặc có cách làm khác với hướng dẫn chấm mà đúng giám khảo chấm điểm theo phương trình hoặc cách làm đó. - Phương trình hóa học viết đúng nhưng không cân bằng hoặc thiếu điều kiện cần thiết trừ 1/2 số điểm của phương trình đó. . ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: HÓA HỌC 9 Thời gian: 90 phút ( Không kể thời gian giao đề) Câu 1.(3,0 điểm). 1. Chọn các chất A, B, C, D thích hợp để hoàn thành các phương trình hóa học. DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG MÔN: HÓA HỌC 9 Câu Đáp án Điểm 1 3,0đ 1 2,0đ A, B, C, D lần lượt là: Cu(OH) 2 , CuO, Cu, H 2 SO 4 . Các phương trình hóa học: H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 . 3NaCl 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3 2,5đ Theo đề: Lúc đầu dùng 0,51 gam hỗn hợp Mg và Fe, qua những biến đổi chỉ thu được 0,45 gam MgO và Fe 2 O 3 ⇒ CuSO 4 thi u, Fe dư. Các phương trình hóa học: Mg + CuSO 4 →