Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 - Cấp THCS năm học 2009 – 2010 môn: Hoá học vòng 2

UBND HUYỆN MAI SƠN
PHềNG GD&ĐT
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phỳc
 Đề chớnh thức
ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 - CẤP THCS NĂM HỌC 2009 – 2010
Mụn: Hoỏ học – Vũng 2
Ngày thi: 01/02/2010
(Thời gian: 150 phỳt, khụng kể thời gian giao đề)
Câu 1: (4 điểm)
1. Cho các nguyên liệu Fe3O4, KMnO4, HCl. Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế FeCl3
2. Có hai dung dịch mất nhãn. Dung dịch A (BaCl2, NaOH), dung dịch B (NaAlO2, NaOH). Một học sinh tiến hành nhận biết hai dung dịch trên bằng cách sục khí CO2 từ từ đến dư vào 2 dung dịch. Theo em, bạn đó làm như vậy có nhận biết được hai dung dịch đó không ? Em hãy giải thích và viết các phương trình phản ứng xảy ra?
Câu 2: ( 5 điểm) 
1. Trình bày phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp bột gồm BaCO3, NaCl, BaSO4. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
+ NaOH 
AA
B
C
D
H
+ E 
+ F 
+ HCl 
+ NaOH 
+ NaOH 
to
2. Xác định các chất A, B, C, D, E, F, H và hoàn thành sơ đồ biến hóa sau:
Biết rằng H là thành phần chính của đá vôi; B là khí dùng nạp cho các bình chữa cháy (dập tắt lửa). 
3. Một hỗn hợp gồm hai ôxit : CuO và Fe2O3. Chỉ dung thêm HCl và bột Al hãy trình bày 3 cách điều chế Cu tinh khiết. (không cần viết phương trình phản ứng)
Câu 3: ( 3 điểm) 
1. Thêm rất từ từ 300ml dung dịch HCl 1M vào 200ml dung dịch Na2CO3 1M thu được dung dịch G và giải phóng V lít khí CO2 (ở đktc). Cho thêm nước vôi trong vào dung dịch G tới dư thu được m gam kết tủa trắng. Tính giá trị của m và V ?
2. Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được khí SO2 và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 26,4 gam muối khan. Tính khối lượng H2SO4 đã phản ứng.
Câu 4: (4 điểm)
A là hỗn hợp gồm M2CO3, MHCO3, MCl (M là kim loại hóa trị I trong hợp chất). Cho 43,71 gam hỗn hợp A tác dụng hết với V ml dung dịch HCl 10,52% (D = 1,05 g/ml) lấy dư thu được dung dịch B và 17,6 gam khí C. Chia dung dịch B thành 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Phản ứng vừa đủ với 125 ml dung dịch KOH 0,8M. Cô cạn dung dịch thu được m gam muối khan.
- Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư thu được 68,88 gam kết tủa trắng.
a. Xác định tên kim loại M và phần trăm khối lượng mỗi chất trong A.
b. Tìm m và V.
Câu 5: (3 điểm) 
Có 2 thanh kim loại M (có hoá trị II trong hợp chất). Mỗi thanh nặng 20 gam.
1. Thanh thứ nhất được nhúng vào 100 ml dung dịch AgNO3 0,3M. Sau một thời gian phản ứng, lấy thanh kim loại ra, đem cân thấy thanh kim loại nặng 21, 52 gam. Nồng độ AgNO3 trong dung dịch còn lại là 0,1M. Coi thể tích dung dịch không thay đổi và lượng Ag sinh ra bám hoàn toàn vào thanh kim loại. Xác định kim loại M.
2. Thanh thứ hai được nhúng vào 460 gam dung dịch FeCl3 20%. Sau một thời gian phản ứng, lấy thanh kim loại ra, thấy trong dung dịch thu được nồng độ phần trăm của MCl2 bằng nồng độ phần trăm của FeCl3 còn lại. Biết rằng ở đây chỉ xảy ra phản ứng theo sơ đồ: 
M + FeCl3 --đ MCl2 + FeCl2
Xác định khối lượng thanh kim loại sau khi được lấy ra khỏi dung dịch.
------------- Hết -------------
(Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm)
UBND HUYỆN MAI SƠN
PHềNG GD&ĐT
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phỳc
ĐÁP ÁN THI CHỌN HSG LỚP 9 - CẤP THCS NĂM HỌC 2009 – 2010
Mụn: Hoỏ học – Vũng 2 
Ngày thi: 01/01/2010
Câu
ý
Đáp án
Điểm
1
4,0
1
a/ Trước hết điều chế Cl2
	16HCl + 2KMnO4 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ư + 8H2O
- Dùng HCl hoà tan Fe3O4
	Fe3O4 + 8HCl đ FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
- Cho khí Cl2 thu được trên sục vào dung dịch chứa FeCl2, FeCl3
	2FeCl2 + Cl2 đ 2FeCl3
0,5
0,5
0,5
2
- Có thể dùng CO2 để nhận biết 2 dung dịch A,B. Giải thích như sau:
0, 5
* Sục từ từ CO2 đến dư vào dd (BaCl2, NaOH) 
- Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan tạo thành dung dịch trong suốt.
- Giải thích: Do ban đầu NaOH dư phản ứng với CO2 trước tạo muối trung hòa.
CO2 + 2NaOH đ Na2CO3 + H2O
0,25
0,25
Na2CO3 + BaCl2 đ BaCO3 + 2NaCl
 Khi hết NaOH, CO2 tác dụng với BaCO3, Na2CO3 (dư, nếu có) làm kết tủa bị hòa tan.
CO2 + H2O + BaCO3 đ Ba(HCO3)2
CO2 + H2O + Na2CO3 đ 2NaHCO3
0,25
0,25
* Sục từ từ CO2 đến dư vào dd (NaAlO2, NaOH)
- Hiện tượng: Lúc đầu chưa có hiện tượng gì, sau một thời gian mới có kết tủa xuất hiện.
- Giải thích: Do ban đầu NaOH dư phản ứng với CO2 trước tạo muối trung hòa.
CO2 + 2NaOH đ Na2CO3 + H2O
Khi hết NaOH, CO2 tác dụng với NaAlO2, Na2CO3 mới tạo thành kết tủa.
CO2+ H2O + NaAlO2 đ Al(OH)3 +NaHCO3
CO2 + H2O + Na2CO3 đ 2NaHCO3
0, 25
0,25
0,25
0,25
2
5.0
1
Cho hỗn hợp vào nước khuấy kĩ, lọc lấy chất rắn không tan và thu lại nước lọc. 
- Phần nước lọc đem cô cạn được NaCl.
0, 5
- Phần không tan cho tác dụng với dd HCl dư, lọc lấy chất rắn không tan, rửa, sấy khô được BaSO4. Dung dịch còn lại cho tác dụng với Na2CO3 dư, lọc lấy kết tủa, rửa, sấy khô được BaCO3.
BaCO3 + 2HCl đ BaCl2 + CO2 + H2 O
BaCl2 + Na2CO3 đ BaCO3 + 2NaCl
1
0,25/ 1pt
0,25
2
3
Các phương trình hóa học:
MgCO3 MgO + CO2 
CO2 + NaOH đ NaHCO3
CO2 + 2NaOH đ Na2CO3 + H2O
NaHCO3 + NaOH đ Na2CO3 + H2O 
Na2CO3 + HCl đ NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + Ca(OH)2 đ CaCO3 + NaOH + H2O
Na2CO3 + CaCl2 đ CaCO3 + 2NaCl .
HCl
=> B là CO2 , A là muối cacbonnat dễ bị nhiệt phân như MgCO3, BaCO3..., C là NaHCO3 , D là Na2CO3 , E là Ca(OH)2 , F là muối tan của canxi như CaCl2, Ca(NO3)2 ..., H là CaCO3. 
C1: (CuO + Fe2O3) (CuCl2 + FeCl3) Cu + dd FeCl2
HCl
C2: Hòa tan Al vào dung dịch HCl thu được khí H2 
+ H2, to
HCl
(CuO + Fe2O3) (Cu + Fe) Cu + dd FeCl2 
đpdd
C3: 
(CuO + Fe2O3) CuCl2 + FeCl3) 	Cu 
Cho Al vào dd (CuCl2 + FeCl3) 
GĐ1: Al + 3FeCl3 AlCl3 + FeCl2 
GĐ2: Al + CuCl2 AlCl3 + Cu
Điện phân dd (CuCl2 + FeCl3) Sảy ra phản ứng 
 FeCl3 FeCl2 + Cl2
 CuCl2 Cu + Cl2
0,5
0,5
0,5
3
3,0
1
Ta cú: 
Thờm rất từ từ dd HCl vào dd Na2CO3, thứ tự phản ứng xảy ra là:
HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl (1)
ban đầu: 0,3 0,2 mol
phản ứng: 0,2 0,2 0,2 mol
sau pư : 0,1 0 0,2 mol
HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O (2)
ban đầu: 0,1 0,2 mol
phản ứng: 0,1 0,1 0,1 mol
sau pư : 0 0,1 0,1 mol
 dd G gồm: 0,1 mol NaHCO3 và NaCl
Cho thờm nước vụi trong đến dư vào dd G:
NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O (3)
Theo (3): 
Theo (2): 
 V = 0,1.22,4 = 2,24 lit
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Ta cú: 
Cho 8,4 gam Fe tan hết trong dd H2SO4 đặc, núng:
2Fe + 6H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)
Giả sử muối khan chỉ cú Fe2(SO4)3 khi đú:
Theo (1): 
 muối khan (vụ lớ)
Điều đú chứng tỏ sau phản ứng (1) H2SO4 hết, Fe dư và xảy ra tiếp phản ứng:
 Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 (2)
Gọi số mol Fe phản ứng ở (1) và (2) lần lượt là x và y.
x + y = 0,15 (*)
Theo (1): 
Theo (2): 
 muối khan gồm: 3y mol FeSO4 và ( 0,5x-y) mol Fe2(SO4)3 
 mmuối khan= 400(0,5x-y) + 152.3y = 26,4 gam
 200x + 56y = 26,4 (**)
Từ (*) và (**) ta cú: 
Theo (1): 
Khối lượng H2SO4 đó phản ứng là: 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
4
4,0
a
Gọi x,y,z lần lượt là số mol của M2CO3, MHCO3, MCl trong hỗn hợp. (x,y,z > 0)
0,75
Các phương trình phản ứng:
M2CO3 + 2HCl đ 2MCl + CO2 + H2O	(1)
MHCO3 + HCl đ MCl + CO2 + H2O	(2)
Dung dịch B chứa MCl, HCl dư . 
- Cho 1/2 dd B tác dụng với dd KOH chỉ có HCl phản ứng:
HCl + KOH đ KCl + H2O	(3)
- Cho 1/2 dd B tác dụng với dd AgNO3
HCl + AgNO3 đ AgCl + HNO3	(4)
MCl + AgNO3 đ AgCl + MCl	(5)
Từ (3) suy ra: nHCl(B) = 2nKOH = 2.0,125.0,8 = 0,2 mol
Từ (4),(5) suy ra: 
ồn(HCl + MCl trong B) = 2nAgCl = 
nMCl (B) = 0,92 - 0,2 =0,76 mol
Từ (1) và (2) ta có:
ồn(M2CO3, MHCO3) = nCO2 = 17,6 : 44 = 0,4 mol
Vậy nCO2 = x + y = 0,4 (I)
nMCl(B) = 2x + y + z = 0,76 (II)
mA = (2M + 60).x + (M + 61).y + (M + 35,5).z = 43,71 Û
0,76M + 60x + 61y + 35,5z = 43,71 (*) 
0,5
0,5
Lấy (II) - (I) ta được: x +z = 0,36 suy ra z = 0,36 - x; y = 0,4 - x. Thế vào (*) được: 0,76M - 36,5x = 6,53
Suy ra: 0 < x = < 0,36
Nên 8,6 < M < 25,88. Vì M là kim loại hóa trị I nên M chỉ có thể là Na.
0,5
* Tính % khối lượng các chất: Giải hệ pt ta được:
 x = 0,3; y = 0,1; z = 0,06.
%Na2CO3 = 
%NaHCO3 = 
%NaCl = 100 - (72,75 + 19,22) = 8,03%
 0,5
0,5
b
* nHCl(B) = 2x + y +0,2 = 0,9 mol
V = 
0,5
0,25
* mNaCl = 0,76.58,5 = 22,23 gam
5
3,0
1
1/ M + 2AgNO3 đ M(NO3)2 + 2Ag (1)
 số mol AgNO3 p/ứ: (0,3. 100/1000) – (0,1.100/1000) = 0,02
Theo (1), số mol M p/ư = 0,02/2 = 0,01
Cứ 1 mol M p/ư thì khối lượng thanh kim loại tăng (216 – M) g
 0,01 mol M ------- (21,52 – 20) g
Giải ra M = 64 đó là Cu
2/ Cu + 2FeCl3 đ CuCl2 + 2FeCl2 
Giả sử có x mol Cu p/ứ tạo ra x mol CuCl2 có khối lượng 135x (g)
Số mol FeCl3 p/ứ = 2x
Khối lượng FeCl3 còn lại trong dung dịch là (460. 20/100) – 2x.162,5 = 92 - 325x (g)
Nồng độ % CuCl2 = 135x.100/ m dd 
Nồng độ FeCl3 còn lại = (92 -325x) .100/ m dd 
ị 135x.100/ m dd = (92 -325x) .100/ m dd
Giải ra x = 0,2
Khối lượng Cu đã phản ứng = 64.0,2 = 12,8 (g)
Khối lượng thanh Cu còn lại: 20 – 12,8 = 7,2 (g)
1,5
1,5
Ghi chú:
	- Học sinh làm cách khác đúng chấm điểm tương đương. 
	- Phương trình hóa học có chất viết sai không cho điểm, thiếu điều kiện hoặc không cân bằng trừ 1/2 số điểm của pt đó. Nếu bài toán có pt không cân bằng thì không được tính điểm.