Đề thi học sinh giỏi huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Cẩm Giàng (Có đáp án)

 PHÒNG GD – ĐT CẨM GIÀNG
(ĐỀ GIỚI THIỆU)
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN
Năm học : 2014 – 2015
MÔN : HÓA HỌC 9
Thời gian làm bài: 150 phút
(Đề gồm 01 trang)
Câu 1 : (2 điểm)
1. Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3, Al2O3 (nhiệt độ cao), sau phản ứng thu được chất rắn B. Cho B vào dung dịch NaOH dư, sau phản ứng lọc được chất rắn C và dung dịch D. Viết các phương trình hóa học xảy ra và xác định các chất có trong C, D.
2. Cho hỗn hợp bột gồm: CuCl2, AlCl3. Trình bày phương pháp hóc học, viết các phương trình phản ứng để điều chế kim loại Al, Cu riêng biệt.
Câu 2 : (2 điểm)
1. Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình hoá học khi:
a. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch KOH loãng vào dung dịch Al2(SO4)3 và nhỏ từ từ từng giọt
dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch KOH loãng.
b. Cho từ từ dung dịch Ca(HCO3)2 vào dung dịch NaOH.
2. Viết phương trình hóa học cho sơ đồ chuyển hóa sau:
 A B FeCl2 D E B
Câu 3: (2 điểm) 
1. Hoà tan hoàn toàn 0,32 gam một kim loại hoá trị II vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, lượng khí SO2 sinh ra hấp thụ hết bởi 45 ml dung dịch NaOH 0,2M cho dung dịch chứa 0,608 gam muối.
 Xác định kim loại.
2. Thổi khí CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 đun nóng, sau một thời gian thu được 5,44 gam chất rắn X (chứa 4 chất) và 1,344 lít CO2 (đktc). Viết các phương trình phản ứng và tính m.
Câu 4: (2 điểm)
 	1. Hỗn hợp A gồm sắt và một oxit sắt có khối lượng 2,6 gam. Cho khí CO đi qua A nung nóng, khí đi ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được 10 gam kết tủa trắng. Tính khối lượng sắt thu được.
2. Cho 2,3 gam kim loại Na vào 100 ml dung dịch AlCl3 0,3M thấy Na tan hết và có khí A thoát ra, xuất hiện kết tủa B. Lọc kết tủa B nung đến khối lượng không đổi và cân được a gam chất rắn. Viết phương trình hóa học và tính a.
Câu 5: (2 điểm)
Hòa tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp E gồm MgCO3 và muối cacbonat của kim loại R vào dung dịch axit HCl 7,3% vừa đủ, thu được dung dịch F và 3,36 lít khí CO2 (đktc). Nồng độ MgCl2 trong dung dịch F bằng 6,028%.
Xác định kim loại R và thành phần % khối lượng mỗi chất trong E.
Cho F tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa rồi nung ngoài không khí đến khi phản ứng hoàn toàn. Tính số gam chất rắn sau khi nung.
(Cho Na = 23; S = 32; O = 16; H = 1; Cu =64; C = 12; Fe = 56; Ca = 40; Al =27)
---------------Hết--------------
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN HÓA 9, 2014 – 2015
(Gồm 03 trang)
Câu
Ý
Đáp án
Điểm
1
(2đ)
1
- Cho CO qua A : 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
 CO + CuO Cu + CO2
Chất rắn B gồm Fe, Cu, Al2O3. 
Cho B vào dd NaOH dư, xảy ra phản ứng :
 2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O
Chất rắn C gồm Fe và Cu, dd D gồm NaAlO2 và NaOH dư
0,25
0,25
2
 - Cho dd NaOH dư vào dd (CuCl2, AlCl3), lọc tách kết tủa được Cu(OH)2, nung nóng Cu(OH)2 đến khối lượng không đổi được CuO. Khử hoàn toàn CuO ở t0 cao bằng H2 dư được Cu.
CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Cu(OH)2 CuO + H2O
CuO + H2 Cu + H2O
- Sục CO2 tới dư vào dung dịch còn lại (NaAlO2, NaCl, NaOH dư), lọc tách kết tủa được Al(OH)3, nung nóng Al(OH)3 đến khối lượng không đổi được Al2O3. Điện phân nóng chảy Al2O3 được Al.
NaOH + CO2 NaHCO3
NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 
2Al2O3 4Al + 3O2
0,5
0,25
0,5
0,25
2 (2đ)
1
a. - Nhỏ dd KOH loãng vào dd Al2(SO4)3: Kết tủa xuất hiện, kết tủa tăng dần, kết tủa tan dần.
( Viết PTHH tạo kết tủa Al(OH)3 và hoà tan Al(OH)3 khi dư KOH)
 - Nhỏ dd Al2(SO4)3 vào dd KOH loãng: Kết tủa xuất hiện rồi tan ngay, lâu sau kết tủa không tan nữa và tăng dần (vì ban đầu kiềm dư)
b. Cho dd Ca(HCO3)2 vào NaOH: Xuất hiện kết tủa trắng, lắc không tan.
 Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3(r) + Na2CO3 + 2H2O
 Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3(r) + 2NaHCO3
0,25
0,25
0,25
2
3Fe + 3Cl2 2FeCl3
 A X B
Fe + 2FeCl3 -> 3FeCl2 
FeCl2 + 2NaOH -> Fe(OH)2 + 2NaCl
 Y D
2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O -> 2Fe(OH)3
 Z T E
Fe(OH)3 + 3HCl -> FeCl3 + 3H2O
 F
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
3 (2đ)
1
Gọi R là kim loại hoá trị II
R + 2H2SO4đ, nóng -> RSO4 + SO2 + 2H2O (1)
nNaOH = 0,045. 0,2 = 0,009 mol
Khi SO2 hấp thụ với dung dịch NaOH, có thể:
* Trường hợp 1: Chỉ tạo muối Na2SO3
 SO2 + 2NaOH -> Na2SO3 + H2O (2) 
Theo (2) nNa2SO3 =1/2nNaOH = 1/2.0,009 = 0,0045 mol
mNa2SO3 = 0,0045. 126 = 0,567g # 0,608g (loại)
* Trường hợp 2: Chỉ tạo muối NaHSO3 : SO2 + NaOH -> NaHSO3 (3)
Theo (3) nNaHSO3 = nNaOH = 0,009 mol 
=> mNaHSO3 = 0,009. 104 = 0,936g # 0,608g (loại)
* Như vậy xảy ra trường hợp 3: Tạo cả 2 muối
Gọi x, y lần lượt là số mol Na2SO3, NaHSO3 tạo thành
 SO2 + 2NaOH -> Na2SO3 + H2O 
 x 2x x
 SO2 + NaOH -> NaHSO3 
 y y y
Ta có 126x + 104y = 0,608 (a)
 2x + y + 0,009 (b)
Giải (a) và (b) x = 0,004 y = 0,001
nSO2 = x + y = 0,005 => nR = 0,005 mol (Theo (1)
Vậy MR = 0,32 : 0,005 = 64 => Kim loại là Cu
0,25
0,25
0,25
0.25
2
Các phản ứng xảy ra để thu được chất rắn X:
 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 (1)
 Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (2)
 FeO + CO Fe + CO2 (3)
Theo PTPƯ: 
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
0,25
0,25
0,5
4 (2đ)
1
Giả sử oxit sắt là FexOy
 FexOy + yCO -> xFe + yCO2 (1)
Khí đi ra sau phản ứng tác dụng với nước vôi trong là CO2
 CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O (2)
nCaCO3 = nCO2= nCO= 10 : 100 = 0,1 mol
Theo (1) nCO = y.nFexOy và nO trong oxit = y.nFexOy => nO trong oxit = nCO = 0,1 mol
mO trong oxit = 0,1.16 = 1,6 gam
Vậy mFe = 2,6 – 1,6 = 1gam.
0,25
0,25
0,25
0,25
2
nNa = 0,1 mol, nAlCl3 = 0,03 mol
2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 => nNaOH = nNa = 0,1 mol
AlCl3 + 3NaOH -> Al(OH)3 + 3NaCl
0,03 0,09 0,03 mol
=> nNaOH dư = 0,1 – 0,09 = 0,01 mol
NaOH + Al(OH)3 -> NaAlO2 + 2H2O
 0,01 0,01 mol
Vậy kết tủa Al(OH)3 còn lại: 0,03 – 0,01 = 0,02 mol
Khi nung: 2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O
mAl2O3 = a = 0,01.102 = 1,02 gam
0,25
0,25
0,25
0,25
5
1
Gọi số mol MgCO3 là x, số mol R2(CO3)n là y trong 14,2 gam hh E
 MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 + H2O (1)
 R2(CO3)n + 2nHCl -> 2RCln + nCO2 + nH2O (2)
 nCO2 = x + ny = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol
 nHCl = 2x + 2ny = 2(x + ny) = 0,3 mol (*)
mà khối lượng dd sau pư: mdd = mddHCl + mdd muối – mCO2
 mdd= 
 Nồng độ dd MgCl2: 6,028 = => x = 0,1 mol
Thay vào (*) : ny = 0,05 mol
mhỗn hợp = 84x + (2R+60n).y = 14,2 => R.y = 1,4 => R = 28y
Biện luận lấy n=2; R=56(Fe) ; y = 0,025 mol
%MgCO3 = % FeCO3 = 100- 59,15= 40,85%
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
Dung dịch F gồm: 0,1 mol MgCl2; 0,05 mol FeCl2
 MgCl2 + 2NaOH -> Mg(OH)2 + NaCl (3)
 FeCl2 + 2NaOH -> Fe(OH)2 + NaCl (4)
 Mg(OH)2 -> MgO + H2O (5)
 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6) 
mrắn= mMgO + mFe2O3= 40.0,1 + 160.0,025 = 8 gam (g)
0,25
0,25
0,25