Kỳ thi chọn hoc sinh giỏi cấp tỉnh năm 2008 môn thi: Hoá học lớp 9 THCS

 Sở GD&ĐT Thanh Hoá KỲ THI CHỌN HSG CẤP TỈNH
 Đề chính thức Ngày thi: 28 tháng 3 năm 2008 
 Số báo danh: ................
 Môn thi: Hoá Học – Lớp: 9 THCS
 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4,5 điểm): Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu được chia làm 3 phần A, B, C đều nhau
a/	- Phần A tác dụng với dung dịch NaOH dư
	- Phần B tác dụng với dung dịch HCl dư
	- Phần C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc dư
Trình bày hiện tượng hoá học xảy ra
b/ Gạn lọc kết tủa ở các phần trên, thu được các dụng dịch A, B, C
	- Cho dung dịch HCl vào A cho đến dư
	- Cho dung dịch NaOH vào B cho đến dư
	- Cho dung dịch NaOH vào C cho đến dư
	Trình bày hiện tượng hoá học xảy ra
Câu 2 (3 điểm)
a/ Giải thích vì sao đồ dùng bằng nhôm không dùng đựng dung dịch kiềm mạnh.
b/ Đặt hai cốc trên đĩa cân. Rót dung dịch H2SO4 loãng vào hai cốc, lượng axít ở hai cốc bằng nhau, cân ở vị trí thăng bằng.
Cho mẫu Kẽm vào một cốc và mẫu Sắt vào cốc kia. Khối lượng của hai mẫu như nhau. Cân sẽ ở vị trí nào sau khi kết thúc phản ứng ?
Câu 3: (3 điểm)
a/ Cho các nguyên liệu Fe3O4, KMnO4, HCl.
	- Hãy viết các phương trình phản ứng điều chế FeCl3
b/ Viết các phản ứng có thể để điều chế FeCl3
Câu 4: (4 điểm)
	Hỗn hợp Mg, Fe có khối lượng m gam được hoà tan hoàn toàn bởi dung dịch HCl. Dung dịch thu được tác dụng với dung dịch NaOH dư. Kết tủa sinh ra sau phản ứng đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi giảm đi a gam so với trước khi nung.
a/ Xác định % về khối lượng mỗi kim loại theo m, a
b/ áp dụng với 	m = 8g
	a = 2,8g
Câu 5: (5,5 điểm) Người ta đốt cháy một hidrôcacbon no bằng O2 dư rồi dẫn sản phẩm cháy đi lần lượt qua H2SO4 đặc rồi đến 350ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Khi thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thấy tác ra 39,4gam kết tủa BaCO3 còn lượng H2SO4 tăng thêm 10,8gam. Hỏi hiđrô các bon trên là chất nào ?
Đáp án và hướng dẫn chấm đề thi 
Môn thi: hoá học
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1: (4,5đ)
2,25đ
a/ Khi cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thì có bọt khi H2 thoát ra khỏi dung dịch liên tục kim loại bị hoà tan hết là Al, còn Fe, Cu không tan.
	2Al + 2H2O ® NaAlO2 + H2­
0,75
- Khi cho B tác dụng với dung dịch HCl dư còn bọt khí H2 thoát ra khỏi dung dịch liên tục. Kim loại bị tan hết là Fe, Al còn Cu không tan
	2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2­
	Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2­
0,75
- Khi cho C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc dư thì có khí màu nâu thoát ra khỏi dung dịch. Kim loại bị hoà tan hết đó là Cu, còn Al, Fe không hoà tan.
	Cu + 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O
0,75
b/ Gạn lọc kết tủa ở các phần trên thì dung dịch A thu được chứa NaAlO2 và NaOH dư; dung dịch B chứa: FeCl2, AlCl3, HCl dư; dung dịch C chứa Cu(NO3)2, HNO3 dư.
(2,25đ)
- Cho dung dịch HCl vào dung dịch A xảy ra phản ứng:	
	HCl + NaOH ® NaCl + H2O
0,75
Đồng thời xuất hiện kết tủa màu trắng:
	NaAlO2 + HCl + H2O ® Al(OH)3¯ + NaCl
Đến một lúc nào đó kết tủa dần tan thu được dung dịch trong suốt khi HCl dùng dư.
	Al(OH)3 + 3HCl ® AlCl3 + 3H2O
- Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch B xảy ra phản ứng
	NaOH + HCl ® NaCl + H2O
0,75
Đồng thời kết tủa trắng xuất hiện
	FeCl2 + 2NaOH ® Fe(OH)2¯ + 2NaCl
	AlCl3 + 3NaOH ® Fe(OH)3¯ + 3NaCl
Đến một lúc nào đó kết tủa tan dần nhưng vẫn còn kết tủa trắng hơi xanh khi NaOH dùng dư (vì Fe(OH)2 có màu trắng xanh)
	Al(OH)3 + NaOH ® NaAlO2 + 2H2O
- Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch C xảy ra phản ứng
	NaOH + HNO3 ® NaNO3 + H2O
0,75
Đồng thời kết tủa xanh xuất hiện
	Cu(NO3)2 + 2NaOH ® Cu(OH)2 + 2NaNO3
Câu 2: (3đ)
- Không thể dùng đồ nhôm đựng dung dịch kiềm mạnh, chẳng hạn nước vôi trong là do:
1đ
+ Trước hết lớp Al2O3 bị phá huỷ vì Al2O3 là một hợp chất lưỡng tính
	Al2O3 + Ca(OH)2 ® Ca(AlO2)2 + H2O
0,3đ
+ Sau khi lớp Al2O3 bị hoà tan, Al phản ứng với nước mạnh
0,3đ
	2Al + 6H2O ® 2Al(OH)3 + 3H2­
0,4đ
+ Sự phá huỷ Al xảy ra liên tục bởi vì Al(OH)3sinh ra đến đâu lập tức bị hoà tan ngay bởi Ca(OH)2, do Al(OH)3 là hợp chất lưỡng tính
	2Al(OH)3 + Ca(OH)2 ® Ca(AlO2)2 + 4H2O
Phản ứng chỉ dừng lại khi nào hết nhôm hoặc hết nước vôi trong
b/ * Trường hợp axít đủ hoặc dư
1đ
Cân sẽ nghiêng về cốc cho kẽm vào nếu a xít đủ hoặc dư
Phương trình phản ứng hoá học là:
	Zn + H2SO4 ® ZnSO4 + H2­
	65g	 2g
	ag 	 
	Fe + H2SO4 ® FeSO4 + H2­
	56g	 2g
	ag	 
	Vì > cho nên cân sẽ nghiêng về cốc cho miếng sắt.
* Nếu a xít thiếu thì lượng H2 được tính theo lượng axit. Do lượng axit bằng nhau nên lượng H2 thoát ra ở hai cốc bằng nhau. Cân vẫn ở vị trí cân bằng sau khi kết thúc phản ứng
0,4đ
0,4đ
0,3đ
1đ
Câu 3: (3đ)
a/ Trước hết điều chế Cl2
0,5
	16HCl + 2KMnO4 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ­ + 8H2O
- Dùng HCl hoà tan Fe3O4
0,5
	Fe3O4 + 8HCl ® FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
- Cho khí Cl2 thu được trên sục vào dung dịch chứa FeCl2, FeCl3
	2FeCl2 + Cl2 ® 2FeCl3
0,5
b/ Các phản ứng điều chế
Cách 1: 	2Fe + 3Cl2 2FeCl3	0,25
Cách 2: 	Fe2O3 + 6HCl ® 2FeCl3 + 3H2O	0,25
Cách 3: 	Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O	0,25
Cách 4: 	Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 ® 3BaSO4¯ + 2FeCl3	0,25
Cách 5:	Fe(NO3)3 + 3HCl ® FeCl3 + 3HNO3	0,25
Cách 6:	2FeCl2 + Cl2 ® 2FeCl3	0,25
Câu 4: (4đ)
Do lượng HCl dư nên Mg, Fe được hoà tan hết	0,3đ
	Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2­	(1)
	Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2­	(2)
Dung dịch thu được ở trên khi tác dụng với dung dịch NaOH dư thì toàn bộ 	0,3đ
các kation kim loại được kết tủa dưới dạng hyđrôxit.
	FeCl2 + 2NaOH ® 2NaCl + Fe(OH)2¯ 	(3)
	MgCl2 + 2NaOH ® NaCl + Mg(OH)2¯	(4)
Khi đem nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi xảy ra các phản ứng 0,4
	Mg(OH)2 ® MgO + H2O	(5)
	4Fe(OH)2 + O2 ® 2Fe2O3 + 4H2O	(6)
	Giả sử trong hỗn hợp ban đầu có x mol Mg và y mol Fe, theo giả thiết ta có phương trình
	24x + 56y = m (*)
Mặt khác theo định luật bảo toàn suy ra số phân tử gam Mg(OH)2 là x; số phân tử gam Fe(OH)2 là y.	0,5đ
	Khi nung khối lượng các chất rắn giảm một lượng 
	18x + 18y - 	(**)	0,5đ
	Giải hệ phương trình gồm (*) và (**) được
	0,25đ
	Þ 256y = 6m - 8a Þ y = 	0,5đ
	Vậy khối lượng Fe = .56	0,25đ
	Kết quả % về khối lượng của Fe
	0,25đ
	% về khối lượng của Mg
	100% - a% = b%	0,25đ
b/ áp dụng bằng số:
	%Fe : a% = 	0,25đ
	% Mg : b% = 100% - 70% = 30%	0,25đ
Câu 5: (5,5đ)
- Sản phẩm cháy khi đốt Hiđrô cac bon bằng khí O2 là CO2; H2O; O2 dư. Khi dẫn sản phẩm cháy đi qua H2SO4 đặc thì toàn bộ H2O bị giữ lại (do H2SO4 đặc hút nước mạnh), do vậy lượng H2SO4 tăng 10,8gam, chính bằng lượng nước tạo thành ( = 10,8gam), khí còn lại là CO2, O2 dư tiếp tục qua dung dịch NaOH, xảy ra phản ứng giữa CO2 và NaOH	
1,5đ
	CO2 + 2NaOH ® Na2CO3 + H2O 	(1)	0,5đ
	CO2 + NaOH ® NAHCO3	(2)
	Tuỳ thuộc vào số mol của CO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hoà Na2CO3 lẫn muối axit NaHCO3)
0,25đ
* Trường hợp 1: 	 2đ
NaOH dư, sản phẩm của phản ứng giữa CO2 và NaOH chỉ là muối trung hoà. Dung dịch A gồm Na2CO3 + H2O
0,5đ
Khi phản ứng với dung dịch BaCl2, toàn bộ muối gốc cacbonat bị chuyển thành kết tủa BaCO3.
	Na2CO3 + BaCl2 ® BaCO3 + 2NaCl	(3)	0,5đ
Ta có:	= 
 Vì:	= 
	® = 0,2 (mol)	0,5đ
Trong khi: = 
Suy ra: Tỷ số không tồn tại hiđrô các bon no nào như vậy vì tỷ số nhỏ nhất là ở CH4 cháy	0,5đ
* Trường hợp 2:	2,0đ
- Như vậy NaOH không dư. Nghĩa là NaOH phản ứng hết. Đồng thời tạo ra cả muối axít và muối trung hoà (cả phản ứng (1) và (2) đều xảy ra, lượng CO2 phản ứng hoàn toàn, lượng CO2 bị giữ lại hoàn toàn)	0,25đ
- Theo phương trình (1)	n NaOH ban đầu = 0,35 . 2 = 0.7 (mol)
	nNaOH = 2. = 2 . = 2 . 0,2 = 0,4 (mol)
® ở (1) = 0,2 (mol)	(*)	0,25đ
Lượng NaOH còn lại: 0,7 - 0,4 = 0,3 (mol). Tham gia phản ứng (2)	0,25đ
- Theo phương trình (2): = n NaOH = 0,3 (mol) (**)	0,25đ
- Vậy từ (*), (**) lượng khí CO2 tạo thành trong phản ứng cháy là 
	 = 0,2 + 0,3 = 0,5 (mol)	0,25đ
Gọi CTHH hiđrô các bon no là CnH2n+2 (n ³ 1)
Phản ứng cháy;
	CnH2n+2 + ® n CO2 + (n + 1)H2O	0,25đ
Do đó; 	0,25đ
Vậy hiđrô các bon cần tìm có công thức hoá học C5H12	0,25đ
Chú ý: Nếu học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa