UDND tỉnh Tiền Giang CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN - NĂM HỌC 2008 – 2009 - MÔN HOÁ HỌC Khoá ngày 10 tháng 02 năm 2009 Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề Câu 1: (2 điểm) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau: a) KMnO 4 + HCl (đ) → c) Ca(HCO 3 ) 2 → b) FeS 2 + O 2 → d) Fe x O y + H 2 SO 4(loãng) → Câu 2: (2,0 điểm) Trình bày phương pháp điều chế riêng biệt: CaSO 4 , FeCl 3 , H 2 SiO 3 từ hỗn hợp CaCO 3 , Fe 2 O 3 , SiO 2 . Viết các phương trình phản ứng Câu 3: (4 điểm) Khi nhiệt phân hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A gồm MgCO 3 , CaCO 3 và BaCO 3 thu được khí B. Cho khí B hấp thụ hết vào dung dịch nuớc vôi trong thì thu được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thì thấy tạo ra thêm 6 gam kết tủa Tìm khoảng giá trị về % khối lượng của MgCO 3 trong hỗn hợp A Câu 4: (4 điểm) Cho m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 tan trong dung dịch H 2 SO 4 loãng vừa đủ thu được 500 ml dung dịch Y trong suốt. Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau - Phần I: Cô cạn thì thu đuợc 31,6 gam hỗn hợp muối khan - Phần II: Cho luồng khí Cl 2 dư đi qua đến khi phản ứng hoàn toàn rồi cô cạn dung dịch thì thu được 33,375 gam hỗn hợp muối khan Tính khối lượng hỗn hợp X Câu 5: (4 điểm) Dẫn từ từ V 1 lít CO 2 (đktc) vào dung dịch chứa b mol NaOH, sau phản ứng thu được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch HCl dư thì thấy thoát ra V 1 lít CO 2 (đktc) Biện luận thành phần chất tan trong dung dịch A theo V 1 và b Câu 6: (4 điểm) Nhúng một thanh sắt và một thanh kẽm vào cùng một cốc chứa 500 ml dung dịch CuSO 4 . Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra khỏi cốc thì ở mỗi thanh có thêm đồng bám vào, khối lượng dung dịch trong cốc bị giảm mất 0,22 gam. Trong dung dịch sau phản ứng nồng độ mol của ZnSO 4 gấp 2,5 lần nồng độ mol của FeSO 4 . Thêm NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thì thu được 14,5 gam chất rắn a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra b) Tính khối lương đồng bám trên mỗi thanh kim loại và nồng độ mol của dung dịch CuSO 4 ban đầu (Cho: C = 12, O = 16, Mg = 24, Ca = 40, Ba = 137, Cu = 64, Zn = 65, Fe = 56) ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP HUYỆN - NĂM HỌC 2008 – 2009 - MÔN HOÁ HỌC Câu 1: a. 2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 ↑ + 8H 2 O b. 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 c. Ca(HCO 3 ) 2 +Ba(OH) 2 → CaCO 3 + BaCO 3 + 2H 2 O d. 2Fe x O y + 2yH 2 SO 4 → xFe 2 (SO 4 ) 2 y x + 2yH 2 O Câu 2: Hoà tan hỗn hợp vào nước rồi sục CO 2 từ từ đến dư vào thì CaCO 3 tan dần, Fe 2 O 3 , SiO 2 không tan tách ra. Lọc kết tủa rồi cho phần dung dịch tác dụng H 2 SO 4 tạo ra CaSO 4 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2 Ca(HCO 3 ) 2 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + 2CO 2 ↑ + 2H 2 O Cho hỗn hợp Fe 2 O 3 và SiO 2 vào dung dịch HCl dư thì SiO 2 không tan tách ra Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O Cô cạn dd thì thu được FeCl 3 . Cho phần rắn SiO 2 vào dd NaOH đặc, dư, đun nóng, sau đó cho từ từ dd HCl vào đến dư thì tách ra H 2 SiO 3 SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O Na 2 SiO 3 + 2HCl → H 2 SiO 3 ↓ + 2NaCl Câu 3: Gọi x, y, z lần lượt là số mol MgCO 3 , CaCO 3 và BaCO 3 trong hỗn hợp MgCO 3 o t → MgO + CO 2 (1) CaCO 3 o t → CaO + CO 2 (2) BaCO 3 o t → BaO + CO 2 (3) Cho CO 2 hấp thụ vào dd Ca(OH) 2 tạo ra kết tủa và phần dd đun nóng lại tạo ra kết tủa CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O (4) CO 2 + CaCO 3 + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2 (5) Ca(HCO 3 ) 2 → CO 2 + CaCO 3 + H 2 O (6) Số mol CaCO 3 kết tủa = 0,1 mol và 0,06 mol Theo (4) (5) (6) số mol CO 2 = 0,16 + 0,06 = 0,22 Xét trong 100g hỗn hợp thì %MgCO 3 = 84x Theo (1) (2) (3) thì x + y + z = 0,22.100 20 = 1,1 (•) Khối lượng hỗn hợp: 84x + 100y + 197z = 100 (••) Từ (••) ⇒ 100y + 197z = 100 – 84x Từ (•) ⇒ y + z = 1,1 – x Ta có 100 < 100 197 ( ) y z y z + + < 197 ⇒ 100 < 100 84 (1,1 ) x x − − < 197 (•••) Từ (•••) ⇒ 52,5 < 84x < 86,75 vậy khoảng giá trị về % khối lượng của MgCO 3 là: 52,5% < %MgCO 3 < 86,73% Câu 4: G ọi x, y, z lần lượt là số mol FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 trong hỗn hợp X FeO + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 O (1) Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (2) Fe 3 O 4 + 4H 2 SO 4 → FeSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O (3) Trong 1 2 dung dịch Y: Số mol FeSO 4 = 1 ( ) 2 x z+ ; số mol Fe 2 (SO 4 ) 3 = 1 ( ) 2 y z+ Cho Y tác dụng Cl 2 xảy ra phản ứng 6FeSO 4 + 3Cl 2 → 2FeCl 3 + 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 (4) Đặt (x + z) = A và (y + z) = B Ta có: 76A + 200B = 31,6 (•) 562,5A + 1200B = 200,25 (••) Từ (•) và (••) ⇒ A = 0,1 ; B = 0,12 Ta có m = 72x + 160y + 232z = 72(x + z) + 160(y + z) = 72 . 0,1 + 160 . 0,12 = 26,4g vậy m = 26,4 gam Câu 5: Biện luận thành phần chất tan trong dung dịch A theo V 1 và b Theo đề bài thì toàn bộ V 1 lít CO 2 đều hấp thụ hết trong dung dịch NaOH Gọi a là số mol CO 2 , ta có a = 1 22,4 V Khi cho CO 2 hấp thụ vào dd xảy ra các phản ứng CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O (1) CO 2 + Na 2 CO 3 + H 2 O 2NaHCO 3 (2) - Nếu b ≥ 2a Khi b = 2a ⇒ b = 11,2 V ⇒ Dung dịch A chỉ có Na 2 CO 3 Khi b > 2a ⇒ b > 11,2 V ⇒ Dung dịch A gồm Na 2 CO 3 và NaOH dư - Nếu b a < a < b ⇒ b a < 1 22,4 V < b ⇒ Dung dịch A có Na 2 CO 3 và NaHCO 3 - Nếu a = b ⇒ 1 22,4 V = b ⇒ Dung dịch A chứa NaHCO 3 Câu 6: a) Các phương trình phản ứng xảy ra: Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu (1) Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (2) Dung dịch sau phản ứng gồm: ZnSO 4 , FeSO 4 và có thể có CuSO 4 dư. Cho tác dụng NaOH dư: ZnSO 4 + 4NaOH → Na 2 ZnO 2 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O (3) FeSO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + Fe(OH) 2 (4) CuSO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (5) Lọc kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi 4Fe(OH) 2 + O 2 → Fe 2 O 3 + 2H 2 O (6) Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O (7) b) Tính khối lượng Cu bám vào các thanh kim loại và nồng độ mol dung dịch CuSO 4 Gọi x là số mol Fe phản ứng với CuSO 4 ⇒ số mol ZnSO 4 = 2,5x Theo (1) (2) số mol Cu bám vào thanh Zn = 2,5x mol, số mol Cu bám vào thanh Fe là x mol Theo đề bài ta có: 8x – 2,5x = 0,22 ⇒ x = 0,44 Số mol Fe 2 O 3 = 2 x = 0,02 mol ⇒ Khối lượng Fe 2 O 3 = 0,02 . 160 = 3,2 gam Số mol CuO = (14,5 3,2) 80 − = 0,14125 Khối lượng Cu bám trên thanh Zn = 2,5x . 64 = 2,5 . 0,04 . 64 = 6,4 gam Số mol CuSO 4 ban đầu = 2,5x + x + 0,14125 = 0,28125 mol Nồng độ mol dung dịch CuSO 4 ban đầu C M = 0,28125 0,5 = 0,5625M . UDND tỉnh Tiền Giang CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI. kim loại và nồng độ mol của dung dịch CuSO 4 ban đầu (Cho: C = 12, O = 16, Mg = 24, Ca = 40, Ba = 137, Cu = 64, Zn = 65, Fe = 56) ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HỌC