Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Phòng GD&ĐT Quỳnh Phụ (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Phòng GD&ĐT Quỳnh Phụ (Có đáp án)

1. PHÕN I O D C - ĐÀO TẠO C – C 7-2018 HUYỆN QUỲNH PH Môn: ÓA C Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1(2,0 điểm): Có 4 gói bột màu trắng bị mất nhãn, chứa riêng biệt các chất: Na2CO3; Na2SO3; BaCO3; BaSO4. Chỉ dùng nước và khí cacbonic và các dụng cụ cần thiết hãy phân biệt các chất. Câu 2(3,0 điểm): Cho 24,5 gam một hiđroxit của kim loại R có hóa trị II tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% thu được dung dịch muối có nồng độ 27,21% (dung dịch X). Làm lạnh dung dịch X thấy có 31,25 gam chất rắn A tách ra, phần dung dịch bão hòa có nồng độ 17,28% (dung dịch Y). Xác định tên kim loại R và công thức chất rắn A. Câu 3(2,0 điểm): Trộn x lít dung dịch HCl 0,9M với y lít dung dịch KOH 0,6M được 0,9 lít dung dịch A. Dung dịch A hoà tan tối đa 1,53 gam Al2O3. Tính x, y. n Câu 4(3,0 điểm): CaSO3 1. Khi dẫn từ từ đến dư khí SO2 vào một cốc đựng dung dịch Ca(OH)2, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị (hình bên). Dựa vào đồ thị, khi lượng SO đã dẫn vào dung dịch Ca(OH) là 2 2 x 8,96 lít (đktc) thì khối lượng kết tủa xuất hiện tương ứng là bao nhiêu gam? 0 0,1 0,5 nSO2 2. Viết phương trình hóa học khi cho: a. NH4HCO3 tác dụng với Ca(OH)2 dư; HCl b. NaHSO4 tác dụng với BaCl2; Ba(HCO3)2 Câu 5(2,5 điểm): 1. Hòa tan 19,75 gam một muối hiđrocacbonat M(HCO3)n vào nước và cho tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng. Cô cạn dung dịch thu được 16,5 gam muối. Tìm công thức hóa học của muối trên. 2. Để điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm, người ta dùng muối sunfit (như Na2SO3) tác dụng với axit (như HCl), khí SO2 tạo ra bị lẫn một ít khí HCl (hiđroclorua) và H2O (hơi nước). Làm thế nào để thu được SO2 tinh khiết. Câu 6(2,5 điểm): Hòa tan hoàn toàn a gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH và Na2CO3 trong dung dịch axit H2SO4 20% (vừa đủ) thu được 4,48 lít hỗn hợp khí (ở đktc) có tỷ khối đối với H2 bằng 16,75 và dung dịch X có nồng độ 25%. Cô cạn X thu được 85,2 gam muối khan. Tính giá trị của a. Câu 7(2,0 điểm): Từ các chất: Na2O, H2SO4, H2O, CuO, Fe2(SO4)3. Ta có thể điều chế được những bazơ nào? Viết phương trình hóa học. Câu 8(3,0 điểm): Cho a gam hỗn hợp X gồm Na và Al tác dụng với nước dư, thu được 0,672 lít khí, dung dịch Y và phần không tan Z. Cho 2a gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 10,416 lít khí. (Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở đktc). 1. Tính khối lượng từng kim loại trong a gam X. 2. Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl vào dung dịch Y, sau phản ứng thu được 0,39 gam kết tủa. Xác định nồng độ mol của dung dịch HCl. (Cho Fe = 56, Cu = 64, Zn = 65, Al = 27, S = 32, Ba = 137, Cl = 35,5) ---Hết---
2. Á Á – B ỂU Ể C UYỆ MÔN HÓA HỌC 9 Năm học 2017 – 2018 Câu áp án iểm + Lấy mỗi chất một lượng xác định làm mẫu thử và đánh dấu 0,25 + Cho các mẫu thử vào nước và khuấy đều: ................................................. - Nếu mẫu thử tan hết là Na2CO3 và Na2SO3 (nhóm 1) 0,5 - Nếu mẫu thử không tan là BaCO3 và BaSO4 (nhóm 2) + Sục khí CO2 tới dư vào nhóm 2 (trong nước):........................................... - Nếu mẫu thử nào tan là BaCO3 BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 0,5 1/(2đ) - Nếu mẫu thử nào không tan là BaSO4 + Sục khí CO2 tới dư vào nhóm 1 (trong nước):........................................... Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 + Lấy dung dịch Ba(HCO3)2 tạo thành nhỏ vào 2 dung dịch chất nhóm 1 sau khi đã sục khí CO2 dư. 0,75 - Nếu tạo kết tủa trắng là Na2SO3 và còn lại là Na2CO3 Na2SO3 + Ba(HCO3)2 → BaSO3 + 2NaHCO3 iả sử lấy 1 mol R(OH)2 Pthh: R(OH)2 + H2SO4 → RSO4 + 2H2O................................................ 0,5 1 1 1 (mol) R + 34 98 R + 96 (gam) .............................. Khối lượng dung dịch sau phản ứng 0,5 R + 34 + 98.100:20 = (R + 96).100:27,21 tìm được R = 64 g/mol . R là Cu (Đồng) 0,5 + ọi chất rắn A tách ra là CuSO4.nH2O Số mol của Cu(OH) = 0,25 mol; 2/ 2 Theo PT: số mol của CuSO = 0,25mol.................................................... (3, đ) 4 Dung dịch X: Khối lượng CuSO4 = 40g 0,25 Khối lượng dung dịch CuSO4 = 147g Dung dịch Y: Khối lượng dung dịch Y = 147 – 31,25 = 115,75g........... Khối lượng dung dịch CuSO4 (Y) = 115,75.17,28: 100= 20 g 0,25 Chất rắn A:................................................................................................ => Khối lượng CuSO4 (A) = 40 – 20 = 20g => số mol của CuSO4 (A) = số mol của CuSO4.nH2O = 0,125mol 0,5 M(CuSO4.nH2O) = 31,25: 0,125 = 250g/mol . 160 + 18.n = 250 tìm được n = 5 0,5 Vậy CTHH của A là CuSO4.5H2O
3. Số mol Al2O3 = 1,53 : 102 = 0,015 mol : Dung dịch A có Cl dư .................................................................. Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O 0,5 0,015 0,09 mol HCl + KOH → KCl + H2O 0,6y 0,6y mol => 0,9x – 0,6y = 0,09 0,5 3/ x + y = 0,9 (2, đ) => x = 0,42; y = 0,48 : Dung dịch A có KO dư ................................................................ Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O 0,5 0,015 0,03 mol HCl + KOH → KCl + H2O 0,9x 0,9x mol => - 0,9x + 0,6y = 0,03 x + y = 0,9 0,5 => x = 0,34; y = 0,56 1.( đ) Số mol SO2 = 0,1 => Ca(OH)2 dư (kết tủa đang tăng)............................. 0,25 PT SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O x = nCaSO3 = 0,1 mol 0,25 + Nếu Số mol SO2 = 0,5 => Ca(OH)2 thiếu (kết tủa đang giảm) ................. ọi số mol SO2 phản ứng vừa đủ với Ca(OH)2 là n 0,5 4/ PT SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O (3, đ) n n n (mol) SO2 + H2O + CaSO3 → Ca(HSO3)2 n -0,1 n-0,1 (mol) tổng số mol SO2 = n + n – 0,1 = 0,5 => n = 0,3 + Vậy khi số mol SO2 = 0,4 .................................................................... SO + Ca(OH) → CaSO + H O 0,5 2 2 3 2 ban đầu: 0,4 0,3 pư: 0,3 0,3 0,3 (mol) sau pư: 0,1 0 0,3 SO2 + H2O + CaSO3 → Ca(HSO3)2 ban đầu: 0,1 0,3 pư: 0,1 0,1 (mol) sau pư: 0 0,2 Khối lượng kết tủa = 0,2.120 = 24g ............................................................ 0,5
4. 2.( đ) a. NH4HCO3 + Ca(OH)2 dư → CaCO3 + NH3 + 2H2O 0,25 NH4HCO3 + HCl → NH4Cl + CO2 + H2O 0,25 b. 0,25 2NaHSO4 dư + BaCl2 → BaSO4 + Na2SO4 + 2HCl hoặc NaHSO4 + BaCl2 dư → BaSO4 + NaCl + HCl 0,25 2NaHSO4 dư + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + Na2SO4 + 2H2O + 2CO2 hoặc NaHSO4 + Ba(HCO3)2 dư → BaSO4 + NaHCO3 + H2O + CO2 1.( ,5đ) PT: 2M(HCO3)n + nH2SO4 → M2(SO4)n + 2nH2O + 2nCO2 ........ 0,5 Theo PT: 2.(M + 61n) 2M + 96n (g) .................. Theo bài: 19,75 16,5 (g) 0,5 => 16,5.2.(M + 61n) = 19,75.(2M + 96n) => M = 18n xét n = 1; 2; 3 5/ Cặp nghiệm phù hợp là n =1; M = 18 (NH4) ................................................ 0,5 (2,5đ) Vậy công thức hóa học của muối là NH4HCO3 2.( đ) PT: Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O 0,25 Hỗn hợp khí thu được gồm khí SO2 ; khí HCl và hơi nước được sục vào dung dịch AgNO3 (dư), cho thêm vài giọt HNO3 ; (hoặc dd NaHSO3 dư) 0,5 thì HCl bị giữ lại, khí thoát ra được làm khô bởi H2SO4 đặc (hoặc P2O5 ) 0,25 khí thoát ra là SO2 tinh khiết. PT: HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3 Các PT: 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2 0,25 Na2O + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 0,25 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O 0,25 Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 0,25 Số mol khí là 0,2 mol, Mhh khí = 16,75.2 = 33,5g/mol ................................ 0,25 6/ Khối lượng khí = 0,2.33,5 = 6,7g. (2,5đ) Khối lượng dung dịch X = 85,2.100:25 = 340,8g ...................................... 0,25 Số mol Na2SO4 = 85,2: 142 = 0,6 mol ....................................................... Theo PT: Số mol H2SO4 = Số mol Na2SO4 = 0,6 mol 0,5 Khối lượng dung dịch H2SO4 = 0,6.98.100:20 = 294g theo ĐLBTKL, a + 294 = 340,8 + 6,7 ...................................................... 0,5 a = 53,5 gam 7/ (2, đ) Ta điều chế được bazơ : NaOH; Fe(OH)3 ; Cu(OH)2 ; Fe(OH)2 0,25
5. + Điều chế NaOH: Na2O + H2O → 2NaOH 0,25 + Điều chế Fe(OH)3 6NaOH + Fe2(SO4)3 → 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 0,25 + Điều chế Cu(OH)2 0,5 CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4 + Điều chế Fe(OH)2 0 2Fe(OH) t Fe O + 3H O 3 2 3 2 0,75 điện phân 2H2O → 2H2 + O2 Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 2NaOH + FeSO4 → Fe(OH)2 + Na2SO4 ọi số mol của Na là x, số mol của Al là y trong a gam X Vì thu được phần không tan Z nên Al dư. 0,5 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1) x x 0,5x (mol) 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) x x x 1,5x (mol) Theo PT(1),(2) Tổng số mol H2 thu được ................................................... 0,5x + 1,5x = 0,03 => x = 0,015 0,5 Trong 2a gam X có 0,03 mol Na và 2y mol Al ............................................ Khi cho 2a gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, tổng số mol H2 thu 0,5 được = 0,015 + 3y = 0,465 => y = 0,15 mol 8/ Vậy trong a gam X có mNa = 0,015.23 = 0,345g.......................................... (3,0đ) mAl = 0,15.27 = 4,05g 0,5 2. Dung dịch Y là dung dịch NaAlO2 0,015mol.......................................... Số mol kết tủa Al(OH)3 = 0,39 : 78 = 0,005mol TH1: Cl thiếu so với NaAlO2 0,5 PT: NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3 (3) 0,005 0,005 0,005 (mol) Nồng độ dung dịch HCl = 0,05M TH2: HCl dư so với NaAlO2 ................................................................... PT: NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3 (3) 0,015 0,015 0,015 (mol) 0,5 Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O (4) (0,015 – 0,005) 0,03 Theo PT(3), (4) tổng số mol HCl = 0,045 mol Nồng độ dung dịch HCl = 0,45M Ghi chú: + HS làm cách khác đúng vẫn đạt điểm tối đa + Phương trình thiếu điều kiện hoặc cân bằng sai cho ½ số điểm phương trình đó. + Điểm toàn bài là tổng điểm từng phần, không làm tròn.