Phòng Gd&đt đế thi học sinh giỏi lớp 9 - THCS huyện bắc sơn cấp huyện Năm học 2007 - 2008 Môn: hoá học Thời gian làm bài 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1: (4 điểm) Viết các phơng trình hoá học của sơ đồ chuyển đổi hoá học sau: Al Al 2 O 3 AlCl 3 Al(OH) 3 NaAlO 2 Al(OH) 3 Al 2 O 3 Al. Al 2 (SO 4 ) 3 Câu 2: (4 điểm) a) Chỉ dùng thêm quỳ tím và không dùng thêm hoá chất nào khác. Hãy phân biệt các dung dịch sau: dd NaCl, dd H 2 SO 4 , dd BaCl 2 , dd KOH. b) Có hỗn hợp bột kim loại Al, Fe. Từ hỗn hợp này hãy trình bày phơng pháp điều chế FeCl 3 . Viết các phơng trình hoá học. Các chất cần thiết coi nh đủ. Câu 3: (4 điểm) a) Cho 32 gam oxit sắt tác dụng hoàn toàn với CO (d) thu đợc 22,4 gam chất rắn. Xác định công thức hoá học đơn giản nhất của oxit sắt. b) Ngâm một lá sắt có khối lợng 50 gam vào dung dịch CuSO 4 sau một thời gian nhấc lá sắt ra thì thấy khối lợng lá sắt là 51 gam. Tính số gam sắt đã tham gia phản ứng. Câu 4: (2 điểm) Viết dãy hoạt động hoá học của kim loại và trình bày ý nghĩa dãy hoạt động hoá học của kim loại. Cho các ví dụ minh hoạ. Câu 5: (6 điểm) Cho 11,15 gam hỗn hợp X (gồm Na, Mg, Al) hoà tan vào nớc thu đợc 4,48 lít khí (đo ở đktc), 6,15gam chất rắn không tan và dung dịch Y. Lấy chất rắn không tan tác dụng với dd HCl (d) thu đợc 0,275 mol H 2 . Tính % về khối lợng kim loại Na, Mg, Al trong 11,15 gam hỗn hợp X. Ghi chú: - Cho khối lợng mol của: O = 16 g; Na = 23 g; Mg = 24g; Al = 27 g; C = 12 g; S = 32g; Cu = 64 g; Fe = 56 g; H = 1 g; Cl = 35,5 g. - Học sinh đợc sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Hết Phòng Gd&đt kì thi học sinh giỏi lớp 9 THCS huyện bắc sơn cấp huyện Năm học 2007 - 2008 hớng dẫn chấm môn: hoá học Câu 1: (4 điểm) - Viết đúng mỗi phơng trình hoá học: - Viết thiếu trạng thái chất trừ mỗi ý 0,25đ - Cha cân bằng phơng trình trừ mỗi ý 0,25đ. 4Al(r) + 3O 2 (k) 2Al 2 O 3 (r) (0,5 điểm). Al 2 O 3 (r) + 6HCl(dd) 2AlCl 3 (dd) + 3H 2 O(l) (0,5 điểm). AlCl 3 (dd) + 3NaOH(dd) Al(OH) 3 (r) + 3NaCl(dd) (0,5 điểm). 2Al(OH) 3 (r) + 3H 2 SO 4 (dd) Al 2 (SO 4 ) 3 (dd) + 6H 2 O(l) (0,5 điểm). Al(OH) 3 (r) + NaOH(dd) NaAlO 2 (dd) + 2H 2 O(l) (0,5 điểm). NaAlO 2 (dd) + CO 2 (k) + 2H 2 O (l) Al(OH) 3 (r) + NaHCO 3 (dd) (0,5 điểm). 2Al(OH) 3 (r) t o Al 2 O 3 (r) + 3H 2 O(l) (0,5 điểm). 2Al 2 O 3 (r) đpnc criolit 4Al + 3O 2 (0,5 điểm). Câu 2: (4 điểm) a) Dùng quỳ tím nhận ra: - dd KOH làm quỳ tím hoá xanh. (0,5 điểm). - dd H 2 SO 4 làm quỳ tím hoá đỏ. (0,5 điểm) - dd NaCl, dd BaCl 2 Không làm quỳ tím đổi mầu. (0,25 điểm) - Dùng dd H 2 SO 4 nhận ra BaCl 2 (kết tủa trắng xuất hiện). (0,25 điểm) H 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 + HCl. (0,5 điểm) b) - Tách Fe ra khỏi hỗn hợp bằng cách: cho hh tác dụng với dd NaOH đặc, nóng, hoặc với dd FeSO 4 thì chỉ có nhôm phản ứng: (0,5 điểm) 2Al(r) + 2NaOH(dd) + 2H 2 O(l) NaAlO 2 (dd) + 3H 2 (k) Hoặc: 2Al(r) + 3FeSO 4 (dd) Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Fe(r). (0,5 điểm) - Lọc lấy bột sắt cho tác dụng với khí clo thu đợc muối FeCl 3 . (0,5 điểm) 2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3 . (0,5 điểm) Câu 3: (4 điểm) a) Đặt công thức oxit sắt cần tìm: Fe x O y . (0,25 điểm) Fe x O y + CO xFe + yCO 2 . (0,25 điểm) 1mol xmol n Fe x O y = yx 1656 32 + mol ; m Fe = 56 4,22 = 0,4 mol (0,5 điểm) yx x 1656 32 + = 0,4 = y x 3 2 (0,5 điểm) Vậy công thức cần tìm: Fe 2 O 3. (0,5 điểm) b) Đặt a là số mol Fe tham gia phản ứng (đk: a > 0). Fe(r) + CuSO 4 (dd) FeSO 4 (dd) + Cu(r). (0,5 điểm) a mol a mol a mol a mol Theo Phơng trình phản ứng: Cứ a mol Fe tham gia thu đợc a mol Cu tạo thành và bám váo lá sắt. (0,25 điểm) Khối lợng lá sắt tăng chính bằng khối lợng đồng bám vào trừ đi khối lợng sắt tham gia phản ứng. (0,25 điểm) m Fe(tăng) = m Cu(b/v) - m Fe(t/g) = 64a - 56a = 51- 50 = 1 (0,25 điểm) Hay: 8a = 1 a = 1 8 = 0,125 (mol). (0,25 điểm) Khối lợng sắt đã tham gia phản ứng: m Fe(t/g) = a.56 = 0,25.56 = 7(g). (0,5 điểm). Câu 4: (2 điểm) 1) Dãy hoạt động hoá học của kim loại: K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Au. (0,5 điểm) 2) ý nghĩa dãy hoạt động hoá học của kim loại: - Kim loại đầu dãy (trớc Mg) phản ứng với nớc ở nhiệt độ thờng tạo ra kiềm và giải phóng hiđro (0,25 điểm) VD: 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 (0,25 điểm) - Kim loại đứng trớc H phản ứng đợc với một số dung dịch axit (HCl, H 2 SO 4 loãng) giải phóng H 2 . (0,25 điểm) Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 (0,25 điểm) - Kim loại đứng trớc (từ sau Mg) đẩy đợc kim loại đứng sau ra khỏi dd muối. (0,25 điểm) Fe(r) + CuSO 4 (dd) FeSO 4 (dd) + Cu(r). (0,25 điểm) Câu 5: (6 điểm) Các phơng trình phản ứng xảy ra: 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 (1) (0,5 điểm). x mol x mol 0,5x mol 2Al + 2H 2 O + 2NaOH 2NaAlO 2 + 3H 2 (2) (0,5 điểm). x mol x mol 1,5x mol Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 (3) (0,5 điểm). y mol y mol y mol Nếu nhôm d: 2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 (4) (0,5 điểm). (z 0,1)mol 1,5(z 0,1)mol Chất rắn không tan trong dung dịch có thể Mg hoặc cả Mg và Al d. (0,25 điểm). Trờng hợp 1: Nếu chỉ có Mg (Al hết): Từ (3) suy ra: n H 2 = 0,275 mol (theo đầu bài). (0,25 điểm) n Mg = n H 2 = 0,275 mol (theo phơng trình). (0,25 điểm) m Mg = 0,275.24 = 6,6 (g) chất rắn. (0,25 điểm) Theo đầu bài chỉ có 6,15 g chất rắn, vậy có Al d: Trờng hợp 1 (loại). (0,5điểm) Trờng hợp 2: Chất rắn sinh ra gồm Mg và Al d có phản ứng (4): Đặt x, y, z lần lợt là số mol của Na, Mg, Al (x, y, z > 0). n H 2 = 22, 4 v = 4, 48 22, 4 = 0,2 (mol); (0,25 điểm) Từ (1), (2) và đầu bài: n H 2 = 0,5x + 1,5x = 0,2 x = 0,1 (mol); m Na = 2,3 (g). (0,25 điểm) Số mol Al d = z x = z 0,1 mol. (0,25 điểm) n H 2 (3) và (4) = y + 1,5z - 0,15 = 0,275 hay: y + 1,5z = 4,25 (a) (0,25 điểm) m hh (X) = 2,3 + 24x + 27Al = 11,15 hay: 24x + 27z = 8,85 (b) (0,25 điểm) Từ (a) và (b) ta có hệ phơng trình: y + 1,5z = 4,25 24x + 27z = 8,85 0,2 0,15 y mol z mol = = (0,25 điểm) m Mg = 0,2.24 = 4,8 (g); m Al = 0,15.27 = 4,05 (g). (0,25 điểm) Vậy: % Na = 2,3 .100% 20,63% 11,15 = (0,25 điểm) % Mg = 4,8 .100% 43,05% 11,15 = (0,25 điểm) % Al = 100% - (43,05 + 20,63) = 36,32%. (0,25 điểm) Chú ý: - Nếu HS có cách tính hoặc biện luận khác mà đúng GV vẫn cho điểm tối đa. - Làm tròn số: VD: 4,25đ làm tròn = 4,5đ; 4,5đ = 4,5 đ; 4,75đ = 5đ. .Hết . . (g). (0,25 điểm) Vậy: % Na = 2,3 .10 0% 20,63% 11 ,15 = (0,25 điểm) % Mg = 4,8 .10 0% 43,05% 11 ,15 = (0,25 điểm) % Al = 10 0% - (43,05 + 20,63) = 36,32%. (0,25. (0,25 điểm) n H 2 (3) và (4) = y + 1, 5z - 0 ,15 = 0,275 hay: y + 1, 5z = 4,25 (a) (0,25 điểm) m hh (X) = 2,3 + 24x + 27Al = 11 ,15 hay: 24x + 27z = 8,85 (b) (0,25