TRƯỜNG THCS HOÀNG VĂN THỤ - TPLS ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN HOÁ HỌC LỚP 9 Năm học 2010 - 2011 (Thời gian: 120 phút, không kể thời gian giao đề) A. LÝ THUYẾT. Câu 1. (3 điểm) Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích ngắn gọn và viết các phương trình phản ứng (nếu có) cho các thí nghiệm sau: a. Nhúng đinh sắt đã cạo sạch gỉ vào dung dịch CuSO 4 . b. Sục khí CO 2 vào nước có nhuộm quỳ tím, sau đó đun nhẹ. c. Sục khí SO 2 vào dung dịch Ca(HCO 3 ) 2 . Câu 2. (1,5 điểm) Tính khối lượng riêng của dung dịch H 2 SO 4 có nồng độ 3,6M, cho biết phần trăm khối lượng H 2 SO 4 là 29%. Câu 3. (2,5 điểm) Xác định các chất và hoàn thành các phương trình hoá học sau: a. FeS + A → B (khí) + C b. B + CuSO 4 → D (kết tủa đen) + E c. B + F → G (kết tủa vàng) + H d. C + J (khí) → L e. L + KI → C + M + N Câu 4. (3 điểm) Nêu phương pháp tách từng muối trong hỗn hợp chất rắn gồm NH 4 Cl, BaCl 2 , MgCl 2 . Viết các phương trình phản ứng xảy ra. B. BÀI TẬP. Câu 1. (2 điểm) Hoà tan NaOH rắn vào nước để tạo thành 2 dung dịch A và B với nồng độ % của dung dịch A gấp 3 lần nồng độ % của dung dịch B. Nếu trộn 2 dung dịch A và B theo tỉ lệ khối lượng m A : m B = 5 : 2 thì thu được dung dịch C có nồng độ phần trăm là 20%. Hãy xác định nồng độ % của hai dung dịch A và B. Câu 2. (2 điểm) Cho dòng khí H 2 đi qua 2,36 gam hỗn hợp Fe, FeO và Fe 2 O 3 được đốt nóng. Sau phản ứng trong ống còn lại 1,96 gam Fe. Nếu cho 2,36 gam hỗn hợp đầu tác dụng với dung dịch CuSO 4 đến phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc lấy chất rắn, làm khô cân nặng 2,48 gam. Tính khối lượng từng chất trong hỗn hợp ban đầu. Câu 3. (3 điểm) Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp gồm 2 muối MgCO 3 và muối cacbonat của kim loại R vào dung dịch axit HCl 7,3% vừa đủ thu được dung dịch B và 3,36 lít khí CO 2 (đktc). Nồng độ MgCl 2 trong dung dịch B bằng 6,208%. Xác định kim loại R. Biết hoá trị của kim loại từ I đến III. Câu 4. (3 điểm) Cho hỗn hợp X gồm Fe, Al và một kim loại A có hoá trị II. Trong X có tỉ lệ số mol Al và Fe = 1 : 3. Chia 43,8 gam X làm 2 phần bằng nhau. * Phần 1 cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 1M, khi kim loại tan hết thu được 12,32 lít khí (đktc). * Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lít khí H 2 (đktc) Xác định kim loại A (biết A không phản ứng với dung dịch NaOH) và tính thể tích dung dịch H 2 SO 4 tối thiểu cần dùng. (Biết: Na = 23;O = 16;H = 1;Fe = 56;Cu = 64;S = 32;Mg = 24;Cl = 35,5;Al = 27;C = 12) - HẾT - ĐÁP ÁN - BIỂU ĐIỂM Câu Nội dung hướng giải Điểm Lý thuyết 1 a. Có chất rắn màu đỏ đồng bám ngoài đinh sắt, màu xanh dung dịch CuSO 4 nhạt dần. Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu b. Dung dịch chuyển thành màu hồng, sau đó trở lại màu tím ban đầu. CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 H 2 CO 3 0 t → CO 2 + H 2 O c. Xuất hiện chất kết tủa màu trắng và có bọt khí bay lên. SO 2 + H 2 O + Ca(HCO 3 ) 2 → CaSO 3(r) + 2H 2 O + 2CO 2 1,0 1,0 1,0 2 * mH 2 SO 4 : Trong 1000ml dung dịch 3,6M. nH 2 SO 4 = 1.3,6 = 3,6(mol) ==> mH 2 SO 4 = 3,6.98 = 352,8 (g) * mddH 2 SO 4 = 352,8.100 1216,55( ) 29 g= ==> DH 2 SO 4 = 1216,55 1,22( / ) 1000 g ml≈ 0,25 0,25 0,5 0,5 3 a. FeS + 2HCl → H 2 S (khí) + FeCl 2 (A: HCl ; B: H 2 S ; C: FeCl 2 ) b. H 2 S + CuSO 4 → CuS (kết tủa đen) + H 2 SO 4 (D: CuS ; E: H 2 SO 4 ) c. H 2 S + SO 2 → 2S (kết tủa vàng) + 2H 2 O (F: SO 2 ; G: S ; H: H 2 O) d. 2FeCl 2 + Cl 2(khí) → 2FeCl 3 (J: Cl 2 ; L: FeCl 3 ) e. 2FeCl 3 + 2KI → 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl (M: I 2 ; N: KCl) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 4 * Đun nóng hỗn hợp, NH 4 Cl thăng hoa. NH 4 Cl 0 t → NH 3 + HCl Sau đó làm lạnh, thu được NH 4 Cl NH 3 + HCl lam lanh → NH 4 Cl * Hỗn hợp hai chất rắn (BaCl 2 và MgCl 2 ) cho tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư. MgCl 2 + Ba(OH) 2 → Mg(OH) 2(r) + BaCl 2 Lọc chất rắn, cho tác dụng với dung dịch HCl. Ng(OH) 2 + 2HCl → MgCl 2 + 2H 2 O ==> Cô cạn dung dịch MgCl 2 thu được MgCl 2 khan. * Cho dd sau khi lọc tác dụng với dung dịch HCl (dư). Ba(OH) 2 + 2HCl → BaCl 2 + 2H 2 O ==> Cô cạn dung dịch BaCl 2 thu được BaCl 2 khan. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25 Bài tập 1 Gọi nồng độ % dung dịch B là x % => Nồng độ % của dd A là 3x %. Theo đầu bài: 5 2 A B m m = ==> m A = 2,5m B Lấy dung dịch B m gam ==> dung dịch A là 2,5m gam. ==> m NaOH trong B = . ( ) 100 m x gam ==>m NaOH trong A = 2,5 .3 ( ) 100 m x gam ==> mdd sau khi trộn = m + 2,5m ==> mdd sau khi trộn = 3,5m (gam) => Dung dịch C: 2,5 .3 100 100 .100% 20% 3,5 mx m x m + = ==> 8,5x = 70 ==> x = 8,24 (%) Vậy C%ddB = 8,24% ==> C%ddA = 3.8,24 = 24,72(%) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 * Theo đầu bài, khi cho hỗn hợp tác dụng với dd CuSO 4 đến phản ứng hoàn toàn thì chỉ có Fe tham gia phản ứng. Gọi x là số mol Fe tham gia phản ứng. Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (1) 56x 64x Do m kim loại tăng, nên ta có: 64x - 56x = 2,48 - 2,36 8x = 0,12 ==> x = 0,015(mol) => Vậy mFe có trong hỗn hợp là: m Fe = 0,015.56 = 0,84(g) * Theo đầu bài, khi cho hỗn hợp tác dụng với khí H 2 thì chỉ có FeO và Fe 2 O 3 tham gia phản ứng. Từ lượng Fe tính được ở trên, ta có lượng hỗn hợp 2 oxit là: m(FeO và Fe 2 O 3 ) = 2,36 - 0,84 = 1,52 (g) ==> lượng sinh ra sau p.ứng khử là: 1,96 - 0,84 = 1,12 (g) ==> n Fe = 1,12 0,02( ) 56 mol= Gọi a, b lần lượt là số mol của FeO và Fe 2 O 3 tham gia phản ứng. FeO + H 2 0 t → Fe + H 2 O (2) 72a a Fe 2 O 3 + 3H 2 0 t → 2Fe + 3H 2 O (3) 160b 2b ==> Ta có hệ: 72a + 160b = 1,52 a + 2b = 0,02 ==> Giải hệ ta được: a = 0,01 ; b = 0,005 ==> m FeO = 0,01.72 = 0,72 (g) ==>mFe 2 O 3 = 0,005.160 = 0,8 (g) 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 3 Gọi R là KHHH và NTK của kim loại R, có hoá trị x nCO 2 = 3,36 0,15( ) 22,4 mol= PTHH. MgCO 3 + 2HCl → MgCl 2 + CO 2 + H 2 O (1) R 2 (CO 3 ) x + 2xHCl → RCl x + xCO 2 + xH 2 O (2) ==> Theo PT (1), (2) nHCl = 2nCO 2 = 0,15.2 = 0,3 (mol) ==> mdd HCl = 0,3.36,5 .100 150( ) 7,3 gam= Vậy mddB = m muối ban đầu + mdd HCl - mCO 2 = 14,2 + 150 - (0,15.44) = 157,6 (gam) ==> mMgCl 2 = 157,6.6,028 9,5( ) 100 g= ==> nMgCl 2 = 9,5 0,1( ) 95 mol= ==> Theo (1) nMgCO 3 = nMgCl 2 = 0,1 (mol) ==> mMgCO 3 = 0,1.84 = 8,4 (g) ==> Vậy mR 2 (CO 3 ) x = 14,2 - 8,4 = 5,8 (g) R 2 (CO 3 ) x + 2xHCl → RCl x + xCO 2 + xH 2 O(2) 2R + 60x x 5,8 0,15 - 0,1 ==> Ta có: 2 60 5,8 0,15 0,1 R x x+ = − ==> Giải ra ta được: R = 28n Biện luận: nếu x = 1 ==> R = 28 (loại) x = 2 ==> R = 56 (kim loại Fe) x = 3 ==> R = 84 (loại). ==> Vậy x = 2 ==> R là Fe thoả mãn. 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 4 Gọi x là số mol của Al ==> số mol của Fe là 3x ; số mol của A là y và M A là A * Phần 1: Vì kim loại tan hết nên A cũng phản ứng với dung dịch H 2 SO 4 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (1) 27x 3x 1,5x Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 (2) 56.3x 3x x A + H 2 SO 4 → ASO 4 + H 2 (3) Ay y y Theo đầu bài, số mol khí là: n khí = 12,32 0,55( ) 22,4 mol= ==> Ta có: 1,5x + 3x + y = 0,55 (I) ==> m hỗn hợp = 2(27x + 56.3x + Ay) = 43,8 (II) * Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH. Chỉ có Al tham gia phản ứng. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 2Al + 2NaOH + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2 (4) nH 2 = 3,36 0,15( ) 22,4 mol= Theo PT (4): nAl = 2 3 nH 2 = 2 .0,15 3 = 0,1 (mol) ==> x = 0,1 ==> Thay x = 0,1 vào (I), ta có: 1,5.0,1 + 3.0,1 + y = 0,55 ==> y = 0,55 - 0,45 = 0,1 Thay x, y vào (II). Ta có: 2(27.0,1 + 56.3.0,1 + A.0,1) = 43,8 ==> Giải ra ta được A = 24 ==> A là Mg * Từ các PT (1), (2), (3) ta thấy nH 2 SO 4 = nH 2 = 0,55 (mol) ==> Vdd H 2 SO 4 tối thiểu cần dùng là: VddH 2 SO 4 = 0,55 0,55( ) 1 lit= = 550 (ml) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 . TRƯỜNG THCS HOÀNG VĂN THỤ - TPLS Đ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN HOÁ HỌC LỚP 9 Năm học 2010 - 2011 (Thời gian: 120 phút, không kể thời gian giao đ ) . : 2 thì thu đ ợc dung dịch C có nồng đ phần trăm là 20%. Hãy xác đ nh nồng đ % của hai dung dịch A và B. Câu 2. (2 điểm) Cho dòng khí H 2 đi qua 2,36