Tài liệu đề thi học sinh giỏi hoá học 9 có đáp án số 25

Trêng THCS Yªn Th¸i §Ò m«n thi : Ho¸ häc Thêi gian lµm bµi : 150 phót Hä vµ tªn ngêi ra ®Ò : Bïi V¨n DËu C¸c thµnh viªn thÈm ®Þnh ®Ò(§èi víi nh÷ng m«n cã tõ 2 GV trë lªn): §Ò thi C©u 1: (4 ®iÓm) 1/ Mét dung dÞch chøa x mol KHCO3 vµ y mol K2CO3. - NÕu cho (x + y) mol BaCl2 vµo dung dÞch th× thu ®îc m1 gam kÕt tña. - NÕu cho (x + y) mol Ba(OH)2 vµo dung dÞch th× thu ®îc m2 gam kÕt tña. H·y so s¸nh m1 vµ m2? 2/ Mét hçn hîp chøa: Fe, FeO, Fe2O3. - NÕu hoµ tan a gam hçn hîp b»ng dung dÞch HCl d th× lîng H2 tho¸t ra b»ng 1% lîng hçn hîp. - NÕu khö a gam hçn hîp b»ng H2 nãng, d th× thu ®îc níc b»ng 21% lîng hçn hîp. X¸c ®Þnh % khèi lîng mçi chÊt trong hçn hîp?. C©u 2: (6 ®iÓm) 1/ Nªu ph¬ng ph¸p t¸ch c¸c chÊt sau d©y ra khái hçn hîp gåm 3 chÊt r¾n: AlCl 3, FeCl3, MgCl2 (gi÷ nguyªn khèi lîng). 2/ Hßa tan FexOy vµo dung dÞch H2SO4 ®Æc ®un nãng (vừa đủ) thu ®îc dung dÞch A1 vµ khÝ B1. a/ Cho khÝ B1 lÇn lît t¸c dông víi dung dÞch NaOH, dung dÞch Br2 b/ Cho dung dÞch A1 t¸c dông víi dung dÞch NaOH, läc kÕt tña nung hoµn toµn ®îc chÊt r¾n A2. Trén A2 víi Al råi nung ë nhiÖt ®é cao (kh«ng cã kh«ng khÝ) ®îc hçn hîp A3 cã hai oxit trong ®ã cã FenOm. ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh hãa häc x¶y ra. C©u 3: (4 ®iÓm) 1/ Cho 3 hîp chÊt cña cïng mét kim lo¹i A, B, C theo mèi quan hÖ sau: CO2 A +B B t0 C CO2 +ddC B C X¸c ®Þnh c¸c chÊt A, B, C vµ hoµn thµnh c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng? 2/ §Ó khö 3,2 gam mét oxit cña mét kim lo¹i cÇn 1,344 lÝt khÝ hi®ro. Hoµ tan kim lo¹i thu ®îc vµo mét lîng axit clohi®ric th× thu ®îc 896 ml hi®ro (c¸c khÝ ®Òu ®o ë ®ktc). LËp c«ng thøc cña oxit kim lo¹i ®ã? C©u 4: (6 ®iÓm). Cho 7,22 gam hçn hîp A gåm Fe vµ kim lo¹i M cã hãa trÞ kh«ng ®æi. Chia hçn hîp A lµm hai phÇn b»ng nhau. + Hßa tan hoµn toµn phÇn 1 vµo dung dÞch HCl thu ®îc 2,128 lÝt H2 (®ktc). + Hßa tan hÕt phÇn 2 vµo dung dÞch HNO3 thu ®îc 1,792 lÝt NO duy nhÊt (®ktc).. 1/ X¸c ®Þnh kim lo¹i M vµ % khèi lîng mçi kim lo¹i cã trong A. 2/ Cho 3,61 gam hçn hîp A t¸c dông víi 100ml dung dÞch B chøa Cu(NO 3)2 vµ AgNO3, sau ph¶n øng thu ®îc dung dÞch B1 vµ 8,12 gam chÊt r¾n B2 gåm 3 kim lo¹i. Cho chÊt r¾n B2 t¸c dông víi dung dÞch HCl d thu ®îc 0,672 lÝt H2 (®ktc). TÝnh nång ®é mol cña Cu(NO3)2 vµ AgNO3 trong dung dÞch B (biÕt c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn). 3/ TÝnh thÓ tÝch khÝ SO2(®ktc) sinh ra tèi thiÓu khi dïng dung dÞch H 2SO4 ®Æc, ®un nãng ®Ó hßa tan hoµn toµn 3,61 gam hçn hîp A. Cho: Ag =108; Cu =64; Fe =56; K =39; Cl=35,5; S =32; O =16; N=14; C =12; H =1 ----------------------------------Câu 1.1/ HƯỚNG DẪN CHẤM Nội dung - Thêm (x + y) mol BaCl2: Điểm (1,25đ) KHCO3 + BaCl2  Không phản ứng. K2CO3 + BaCl2  BaCO3  + KCl y mol y mol 0,5 y mol Khối lượng kết tủa: m1 = 197y (g) - Thêm (x + y)mol Ba(OH)2: KHCO3 + Ba(OH)2  BaCO3  + KOH + H2O x mol K2CO3 x mol + Ba(OH)2 y mol 0.5 x mol BaCO3   y mol + 2KOH y mol Khối lượng kết tủa: m2 = 197(x + y) (g) 1.2/ (2,75®) 0.25 Suy ra: m1 = 197y (g) < m2 = 197(x + y) (g) hay: m1 < m2 - Gọi khối lượng hỗn hợp là 100 g thì khối lượng H2 thoát ra là 1 g  Số mol H2 = 0,5 (mol) và khối lượng H2O thu được là 21,15 g 0.25  Số mol H2O = 1,175 (mol) - Các phản ứng xảy ra khi cho hỗn hợp tác dụng với HCl: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2  0.25 (1) - Khối lượng Fe trong hỗn hợp = 0,5 . 56 = 28 (g) FeO + 2HCl  FeCl2 + 2H2O (2) Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O (3)  m Fe + m Fe2O3 = 100 – 28 = 72 (g) O - Các phản ứng xảy ra khi cho hỗn hợp tác dụng với H2: to FeO + H2 Fe + H2O (4) x mol x mol to Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O (5) y mol 3y mol Ta có hệ phương trình: x + 3y = 1,175 72x + 160y = 72 Khối lượng FeO trong hỗn hợp: mFe O x = 0,5 (mol) y = 0,225 (mol) = 0,5 . 72 = 36 (g) Khối lượng Fe2O3 trong hỗn hợp: mFe2O3 = 0,225 . 160 = 36 (g) Vậy: % Fe = 28 .100 100 % = 28% 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 % FeO = 36 100 % Fe2O3 = 2.1/ (4,5đ) .100 % = 36% ; 0.5 36 100 .100 % = 36%. - Cho hỗn hợp vào H2O, cho dung dịch NaOH dư vào, lọc lấy kết tủa gồm Fe(OH)3, Mg(OH)2, phàn dung dịch có NaAlO2 và NaOH dư. PTHH: AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 +3NaCl + 2H2O FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3↓ + 3NaCl MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2↓ + 2NaCl 1,0 - Sục khí CO2 dư vào phần dung dịch, lọc lấy kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch ta được AlCl3. NaAlO2 + CO2 + 2H2O  NaOH + CO2 Al(OH)3↓ + NaHCO3 1,0 NaHCO3  Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O - Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp Fe(OH) 3 và Mg(OH)2 ta được MgO và Fe2O3. Dẫn H2 dư đi qua hỗn hợp rắn ta được Fe và MgO. 2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Fe2O3 + 3 H2O 0 t  1,0 MgO + H2O 0 t  Fe2O3 + 3H2 0 t  2Fe + 3H2O - Sau đó cho Fe và MgO vào dung dịch H 2SO4 đặc nguội dư, lọc lấy phần không tan là Fe, cho Fe tác dụng với Cl 2 dư ta được FeCl3. Phần dung dịch có MgSO4, cho dung dịch Na2CO3 dư vào lọc lấy kết tủa 0,5 MgCO3 cho vào dung dịch HCl dư cô cạn dung dịch ta được MgCl2. PTHH: 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 t0 MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O  MgSO4 + Na2CO3 2.2/ (1,5đ) MgCO3 + 2HCl Các PTHH: 2FexOy +(6x-2y)H2SO4 0   t  MgCO3↓ + Na2SO4 1,0 MgCl2 + H2O + CO2↑ xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2↑ + (6x-2y)H2O 0,25 SO2 + NaOH  NaHSO3 hoặc SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O 0,25 SO2 + Br2 + 2H2O  0,25 H2SO4 + 2HBr Fe2(SO4)3 + 6NaOH  2Fe(OH)3↓ + 3Na2 SO4 0,25 2Fe(ỌH)3 0 t  Fe2O3 + 3H2O 0,25 3nFe2O3 + (6n-4m)Al  (3n – 2m)Al2O3 + 6FenOm - A là NaOH, B là NaHCO3, C là Na2CO3 0,25 0,25 t0 3.1/ (1,25đ) - Các phản ứng: NaOH + CO2 NaHCO3  NaOH + NaHCO3 2NaHCO3  Na2CO3 1,0 CO2 + Na2CO3 + H2O 0 t  CO2 + Na2CO3 + H2O  2NaHCO3 1,344 3.2/ nH  0, 06(mol ) 22, 4 (2,75đ) 0,25 2 0,25 M x Oy  yH 2  xM  yH 2O (1) 0,06 0,06 2M + 2n HCl 0,25 2MCln+ H2 (2) mM (mM xOy  mH 2 )  mH 2O 0,25 = 3,2 +0.06.2 +0,06.18 = 2,24 (g) Gọi khối lượng mol của M là a Theo (2) : 2a g M n mol H2 0,896 0, 04mol H2  a 28n 22, 4 2,24 g M n 1 a 28 Thích hợp với n = 2, a = 56, M là Fe 1,0 2 56 3 84 0,25 Khối lượng oxi trong oxit: 3,2 - 2,24 = 0,96 (g) 0,5 56 x : 16 y = 2,24 : 0,96 = 2: 3. Suy ra: x = 2 và y = 3. 4.1/ (2,5đ) Công thức oxit là: Fe2O3 Gọi x, y là số mol Fe, M trong 1/2 hỗn hợp A, nửa hỗn hợp A= Fe + 2HCl x 7,22 3,61 g 2 FeCl2 + H2↑ 2x x t0 0,50 x Gọi hóa trị của M là n với 0 8,12 (Sai) Al có phản ứng với Cu(NO3)2 2Al + 3Cu(NO3)2  3Cu↓ + 2Al (NO3)3 (2) Có thể có: Fe + Cu(NO2)2  Fe + 2HCl  0,03 Fe(NO3)2 + Cu↓ (3) FeCl2 + H2↑ 0,03  Fe đã phản ứng (3) là 0,02mol  nCu ở phương trình (3) là 0,02 mol 0,75  mAg + mCu (2) = 8,12 – 0,03.56 – 0,02.64 = 5,16(g) Gọi số mol Al ở (1) là x và (2) là y ta có: a + b = 0,03 a = 0,01 108.3a + 64.1,5b = 5,16 b = 0,02  n Ag ( NO 0,01.3 0,03 (mol) 3 C M AgNO3  0,03 0,3( M ) 0,1 nCu ( NO3 ) 2 0,5 3 0,02.  0,02 0,05 (mol) 2 C M Cu ( NO3 ) 2  0,05 0,5( M ) 0,1 0,5 4.3/ (1,0đ) PTHH: 2Al + 6H2SO4 0 t  Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O 0,03 0,25 0,045 Để có SO2 tối thiểu thì phải có phương trình chuyển Fe2(SO4)3 sang FeSO4 : 2Fe + 6H2SO4 z 0 3z Fe + Fe2(SO4)3 z/2 t  Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O z/2  1,5z 0,5 3FeSO4 z/2  z + z/2 = 0,05  1,5z = 0,05 VSO2 22,4.(0,045  0,05) 21,28(l ) Đáp án này gồm 5 trang Chú ý: Học sinh làm cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa. 0,25