Đề thi chọn học sinh giỏi huyện lớp 9 THCS môn Hóa học - Năm học 2016-2017 - Phòng GD&ĐT Ninh Giang (Kèm hướng dẫn chấm)

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
NINH GIANG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016 – 2017
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 15 tháng 12 năm 2016
Đề thi gồm: 01 trang
Câu 1 (2,0 điểm): Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xẩy ra cho các thí nghiệm sau:
Cho một mẩu nhỏ canxi oxit vào ống nghiệm, nhỏ vài giọt nước vào canxi oxit.
Đưa muỗng sắt đựng natri nóng chảy vào lọ đựng khí clo.
Trộn một ít bột đồng (II) oxit và bột than rồi cho vào đáy ống nghiệm khô, đốt nóng.
Cho dây nhôm vào ống nghiệm đựng dung dịch NaOH.
Câu 2 (2,0 điểm): 
Có 4 lọ đựng 4 dung dịch mất nhãn sau: Ca(OH)2, BaCl2, H2SO4, NaCl. Chỉ dùng quỳ tím hãy nhận biết các dung dịch trên.
Bằng phương pháp hoá học hãy tách riêng Ag ra khỏi hỗn hợp Cu, Fe, Ag.
Câu 3 (2,0 điểm): 
Hỗn hợp A gồm bột các oxit sau: FexOy, Al2O3, MgO, CuO. Cho khí CO dư đi qua A nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn được chất rắn B. Cho B vào dung dịch NaOH dư được dung dịch C và chất rắn D. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch C. Hòa tan D bằng dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng, dư tạo thành SO2 (sản phẩm khí duy nhất). Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Đun nóng hỗn hợp A dạng bột có khối lượng 39,3 gam gồm các kim loại Mg, Al, Fe và Cu trong không khí dư oxi đến khi thu được hỗn hợp rắn có khối lượng không đổi là 58,5 gam. Viết các phương trình hóa học biểu diễn các phản ứng xẩy ra và tính thể tích khí oxi (đktc) đã tác dụng với hỗn hợp kim loại.
Câu 4 (2,0 điểm): Cho 3,52 gam hỗn hợp Z gồm hai kim loại Mg, Fe ở dạng bột vào 200 gam dung dịch Cu(NO3)2 chưa rõ nồng độ. Sau phản ứng thu được 4,8 gam chất rắn T chứa tối đa hai kim loại và dung dịch V. Thêm NaOH dư vào dung dịch V rồi lọc lấy kết tủa, đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2 gam chất rắn (biết rằng các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn).
a) Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính thành phần % về khối lượng từng kim loại có trong Z?
b) Xác định nồng độ phần trăm của các chất tan có trong dung dịch V?
Câu 5 (2,0 điểm): Hỗn hợp X gồm (Al và oxit FexOy). Nung m gam X trong điều kiện không có không khí, khi đó xảy ra phản ứng: Al + FexOy Al2O3 + Fe (phản ứng chưa được cân bằng). Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần:
Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu được 1,68 lít khí và 12,6 gam chất rắn.
Phần 2: cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng thu được 27,72 lít SO2 và dung dịch Z có chứa 263,25 gam muối sunfat. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc.
	a) Viết phương trình các phản ứng xảy ra.
	b) Tìm m và công thức phân tử của oxit FexOy
---------Hết---------
(Cho biết: Cu = 64, Fe = 56, Mg = 24, S = 32, H = 1, O = 16, Na = 23, Cl = 35,5, N = 14, Al = 27)
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
NINH GIANG
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2016 – 2017
Môn: Hóa học
Câu
Ý
Đáp án
Điểm
1
2,0
a
Hiện tượng: Phản ứng tỏa nhiệt, sinh ra chất rắn màu trắng, tan ít trong nước.
PT: CaO + H2O Ca(OH)2
0,25
0,25
b
Hiện tượng: Natri nóng chảy cháy trong khí clo tạo thành khói trắng
PT: 2Na + Cl2 2NaCl
0,25
0,25
c
Hiện tượng: Màu đen của hỗn hợp trong ống nghiệm chuyển dần sang màu đỏ.
PT: 2CuO + C 2Cu + CO2
0,25
0,25
d
Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, nhôm tan dần
PT: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
0,25
0,25
2
2,0
a
- Lấy mỗi mẫu thuốc thử một ít làm mẫu thử và đánh số thứ tự từ 1- 4.
- Cho giấy quỳ tím lần lượt tác dụng với 4 mẫu thuốc thử trên
+ Nếu quỳ tím chuyển sang màu đỏ thì đó là H2SO4
+ Nếu quỳ tím chuyển sang màu xanh thì đó là Ca(OH)2
+ Nếu quỳ tím không chuyển màu thì đó là BaCl2, NaCl
 - Lấy một vài giọt dung dịch H2SO4 ta vừa nhận biết được cho lần lượt vào 2 dung dịch quỳ tím không chuyển màu.
 + Nếu ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng thì đó là BaCl2
 + Nếu ống nghiệm nào không có hiện tượng gì thì đó là NaCl
PTHH: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2 HCl
0,25
0,25
0,25
0,25
b
- Cho hỗn hợp tác dung với dung dịch HCl dư thì Fe hoà tan hết, còn Cu, Ag không phản ứng lọc lấy chất rắn sấy khô.
 Fe + 2HCl FeCl2 + H2
- Hỗn hợp Cu, Ag còn lại đốt trong oxi dư thu được hỗn hợp chất rắn gồm: CuO, Ag
2Cu + O2 2CuO
- Hoà tan hỗn hợp trên vào dung dịch axit HCl dư chỉ có CuO phản ứng hết còn Ag thì không, lọc lấy chất rắn sấy khô thu được Ag tinh khiết.
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
3
2,0
a
- Cho CO dư đi qua A:
PT: FexOy + yCO xFe + yCO2 
 CuO + CO Cu + CO2
Chất rắn B gồm: Fe, Cu, Al2O3, MgO
- Cho B vào dung dịch NaOH sư:
PT: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
Dung dịch C gồm: NaAlO2 và NaOH dư
Chất rắn D gồm: Fe, Cu, MgO
- Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch C:
PT: NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl
 NaOH + HCl NaCl + H2O
- Hòa tan D bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng:
PT: 2Fe + 6H2SO4 (đ) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
 Cu + 2H2SO4 (đ) CuSO4 + SO2 + 2H2O
 MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
b
- Phương trình hoá học: 
2Mg + O2 2MgO 
4Al + 3O2 2Al2O3
3Fe + 2O2 Fe3O4 
2Cu + O2 2CuO 
- Theo ĐLBTKL: khối lượng hỗn hợp kim loại + khối lượng oxi = khối lượng hỗn hợp oxit 
Khối lượng oxi = khối lượng hỗn hợp oxit – khối lượng hỗn hợp kim loại 
 = 58,5 – 39,3 = 19,2 g. 
- Thể tích khí oxi (đktc) cần dùng: (lít)
0,5
0,5
4
2,0
a
Các phương trình hóa học có thể xảy ra:
Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu (1)
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (2)
+ Nếu Mg dư Hỗn hợp T có 3 kim loại ( trái giả thiết).
+ Nếu cả Mg, Fe cùng phản ứng hết Toàn bộ kim loại đi vào dung dịch V và chuyển hết vào ôxit Khối lượng ôxit phải lớn hơn 3,52 gam Trái giả thiết.
Vậy: Mg đã phản ứng hết, Fe có thể chưa phản ứng hoặc chỉ phản ứng một phần. 
Mg(NO3)2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2 NaNO3 (3)
Fe(NO3)2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2 NaNO3 (4)
Mg(OH)2 MgO + H2O (5)
4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6)
Gọi số mol Mg ban đầu là x mol, số mol Fe ban đầu là y mol, số mol Fe phản ứng là z mol ( x, y > 0; z lớn hơn hoặc bằng 0, y>z ).
Theo phương trình (1), (2) ta có:
24x + 56y = 3,52
64(x+ z) + 56(y- z) = 4,8
Từ (1), (2), (3),(4), (5), (6) ta có
40x + 80z = 2
Ta có hệ phương trình
 24x + 56y = 3,52
 64x + 56y + 8z = 4,8
 40x + 80z = 2
Giải hệ ta được: x = 0,03 mol , y = 0,05 mol , z = 0,01 mol.
Vậy: %mMg = 20,45% ; %mFe = 79,55%
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
b
Dung dịch V gồm: Mg(NO3)2: 0,03 mol Khối lượng của Mg(NO3)2 là 4,44 gam. Fe(NO3)2 :0,01 mol Khối lượng Fe(NO3)2 là 1,8 gam.
Tổng khối lượng dung dịch V là: 3,52 + 200 – 4,8 = 198,72 gam.
Vậy C% của các chất tan trong dung dịch lần lượt là:
Mg(NO3)2 : 2,23% ; Fe(NO3)2 : 0,91% 
Lưu ý: Học sinh giải cách khác, cho kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
0,25
0,25
5
2,0
a
Các phương trình phản ứng:
3FexOy + 2yAl 3xFe + yAl2O3 	(1)
Cho phần 1 vào dung dịch NaOH dư có khí, suy ra trong chất rắn có Al dư. Vì Al còn dư, mà phản ứng xảy ra hoàn toàn nên FexOy hết. Vậy thành phần của Y có: Al2O3, Fe và Al dư.
Phần 1: tác dụng với dung dịch NaOH dư:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O	(2)
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2	(3)
12,6 gam chất rắn không tan là Fe
Phần 2: tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư:
Al2O3 + 3H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + 3H2O	(4)
2Al + 6H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O	(5)
2Fe + 6H2SO4(đ) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O	(6)
0,5
b
Từ pư (3) có nAl = 2/3.nH = 0,05 mol
	Lại có: nFe = 12,6/56 = 0,225 mol
	Vậy trong phần 1 có ( Al2O3, Fe (0,225 mol), Al (0,05 mol))
Giả sử phần 2 có khối lượng gấp a lần phần 1. Từ đó suy ra trong phần 2 có: Al2O3, Fe (0,225a mol) và Al (0,05a mol)
Từ pư (5) và (6) suy ra:
 nSO = 3/2.(nAl + nFe) = 3/2.(0,05a + 0,225a) = 27,72/22,4= 1,2375 
Từ đó tính được a = 3.
Suy ra trong phần 2 có: 0,675 mol Fe và 0,15 mol Al
0,5
Mặt khác, 
tổng khối lượng muối sunfat = m + m = 263,25 g (7)
Theo pư (4), (5): n = n + ½. nAl = n + 0,075
Theo pư (6): n= ½.nFe = 0,3375 mol
Thay các số mol vào pt(7) sẽ tính được n = 0,3 mol
Vậy khối lượng của phần 2 là: mphần 2 = m + mFe + mAl = 0,3.102 + 0,675.56 + 0,15.27 = 72,45 gam
=> khối lượng của phần 1 là: mphần 1 = 72,45/3 =24,15 gam
Từ đó tính được m = mphần 1 + m phần 2 = 96,6 gam
0,5
* Tìm oxit:
Xét phần 2: từ pt (1) có:	3x : y = nFe : n = 0,675 : 0,3 
=> x : y = 3: 4 Vậy oxit là Fe3O4
0,5