Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hoá học Lớp 9 - Đề số 9 - Trường THCS Chu Văn An (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hoá học Lớp 9 - Đề số 9 - Trường THCS Chu Văn An (Có đáp án)

1. PHỊNG GD-ĐT THĂNG BÌNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN MƠN THI: HĨA HỌC- LỚP 9 THCS ĐỀ SỐ 9 Câu I (2,5 điểm). 1/ Từ quặng pirit sắt, natri clorua, oxi, nước, hãy viết các phương trình hĩa học điều chế các chất: FeSO4, FeCl2, FeCl3, sắt III hiđroxit, Na2SO3, NaHSO4. 2/ Hồ tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 (lỗng, vừa đủ, khơng cĩ khơng khí), thu được dung dịch A. Cho Cu (dư) vào dung dịch A, thu được dung dịch B. Thêm dung dịch NaOH (lỗng, dư, khơng cĩ khơng khí) vào dung dịch B, lọc lấy kết tủa đem nung trong khơng khí tới khối lượng khơng đổi. Viết các phương trình hố học của các phản ứng đã xảy ra. Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn. Câu II (2,5 điểm). 1. Lấy một thanh sắt nặng 16,8 gam cho vào 2 lít dung dịch hỗn hợp AgNO 3 0,2M và Cu(NO3)2 0,1M. Thanh sắt cĩ tan hết khơng? Tính nồng độ mol của chất tan cĩ trong dung dịch thu được sau phản ứng. Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn và thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể. 2. Trộn V 1 lít dung dịch H 2SO4 0,3M với V 2 lít dung dịch NaOH 0,4M thu được 0,6 lít dung dịch A. Tính V1, V2. Biết rằng 0,6 lít dung dịch A hồ tan vừa đủ 0,54 gam Al và các phản ứng xảy ra hồn tồn. Câu III (1,0 điểm). Cho m gam Fe tác dụng hết với oxi thu được 44,8 gam hỗn hợp chất rắn A gồm 2 oxit (FeO, Fe2O3). Cho tồn bộ lượng hỗn hợp A trên tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), thu được dung dịch B và 4,48 lít hỗn hợp khí C (đktc) gồm các sản phẩm khử là NO và NO2, tỉ khối của hỗn hợp C so với H2 là 1. Tính giá trị của m. Câu IV (2,0 điểm). Nung 93,9 gam hỗn hợp X gồm Fe 3O4 và Al trong mơi trường chân khơng. Sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp Y. chia Y làm 2 phần: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 1.344 lít H2 Phần 2: cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 14.112 lít H 2 (biết các khí đo ở đktc.) Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp X. Câu V (2,0 điểm). Cho m gam Na vào 500 ml dung dịch HCl a M. Khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 13,44 lít H2 (đktc) và dung dịch A. Cho dung dịch A vào 500 ml dung dịch AlCl3 0,5M, phản ứng xong thu được 7,8 gam kết tủa và dung dịch B. 1. Tính m và a. 2. Cho 4,48 lít CO2 (đktc) từ từ vào dung dịch B. Tính khối lượng kết tủa thu được (nếu cĩ). Đáp án Câu I (2,5 điểm). 1/ *Điều chế FeSO4: đp 2NaCl + 2H O  2NaOH + Cl + H 2 có m.n 2 2 t0 4FeS2 + 11O2  8SO2 + 2Fe2O3 V2O5 2SO2 + O2  2SO3 t0 SO3 + H2O H2SO4
2. t0 Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 * Điều chế FeCl2, FeCl3, Fe(OH)3 t0 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 2FeCl3 + Fe 3FeCl2 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3  + 3NaCl * Điều chế Na2SO3 và NaHSO4 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O NaOH + H2SO4 NaHSO4 + H2O ( Hoặc : NaCl (r) + H2SO4(đặc) NaHSO4 + HCl (k) ) 2/ Fe3O4 + 4H2SO4 (lỗng) FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O Cu + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2  + Na2SO4 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2  + Na2SO4 t o 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O t o Cu(OH)2  CuO + H2O Câu II (2,5 điểm). 1.(1, 0 đ) Số mol Fe là 0,3 mol, số mol AgNO3 là 0,4 mol, số mol Cu(NO3)2 là 0,2 mol. PTHH: Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag 0,2mol 0,4mol 0,2 mol Số mol Fe cịn sau p/ư trên là 0,1 mol. Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu 0,1mol 0,1mol 0,1mol - Sau 2 phản ứng thì Cu(NO3)2 dư => Fe tan hết. - Dung dịch sau phản ứng gồm: Số mol Fe(NO3)2 là 0,3 mol => CM của Fe(NO3)2 là 0,3:2 = 0,15 M Số mol Cu(NO3)2 dư là 0,1 mol => CM của Cu(NO3)2 là: 0,1:2 = 0,05M 2. (1,5 đ) V1 + V2 = 0,6 (1) Số mol H2SO4 là 0,3V1; số mol NaOH là 0,4V2; số mol Al là 0,02 mol. TH1: H2SO4 dư: PTHH: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O 0,2V2 mol 0,4V2 mol 3H2SO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2 0,03 mol 0,02 mol Ta cĩ 0,3V1 – 0,2V2 = 0,03. Kết hợp với (1), giải hệ pt ta được V1 = V2 = 0,3 lít. TH2: NaOH dư. PTHH: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O 0,3V1 mol 0,6V1 mol 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 0,02 mol 0,02 mol Ta cĩ: 0,4V2 – 0,6V1 = 0,02. Kết hợp với (1), giải hệ pt ta được:
3. V1 = 0,22 lít, V2 = 0,38 lít. Câu III (1,0 điểm). Tính được số mol NO và NO2 đều bằng 0,1 mol. 44,8 m áp dụng BTKL => Khối lượng O2 là: (44,8 – m) gam => Số mol O2 = mol . 32 O2 HNO3du Sơ đồ: Fe  hh A dd Fe(NO3)3 + hh (NO, NO2). Cho e Nhận e Feo → Fe+3 + 3e N+5 + 3e → N+2 m/56 3m/56 0,3 0,1 N+5 + 1e → N+4 0,1 0,1 -2 O2 + 4e → 2O 44,8 m 44,8 m 32 8 3m 44,8 m áp dụng BT e ta cĩ: 0,3 0,1 = > m = 33,6 56 8 Câu IV (2,0 điểm). Phản ứng nhiệt nhơm: t0 8Al + 3Fe3O4  9Fe + 4Al2O3 Vì Y tan trong kiềm sinh ra khí nên trong Y cĩ Al, Fe, Al2O3 Phần 1: Số mol H2 = 0,06 , gọi x là số mol Fe 2Al 3H2 0,04 0,06 (mol) Phần 2: Giả sử số mol các chất phần 2 gấp a lần phần 1 2Al 3H2 0,04a 0,06a Fe H2 ax ax Ta cĩ: 0,06a + ax = 14,112/22,4 = 0,63 (1) Theo ĐLBTKL khối lượng hỗn hợp Y = 93,9 gam ( gồm cả phần 1 và phần 2 ) 4x.102 4ax.102 1,08 + 56x + + 1,08a + 56ax + = 93,9 (2) 9 9 Biến đổi và giải hệ (1) và (2) được: a = 1,5 , x = 0,36 Số mol Fe (trong Y) = 0,36 + 1,5 0,36 = 0,9 (mol) 1 số mol Fe3O4 ( hỗn hợp đầu) = n 0,3 (mol) 3 Fe Khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu: Fe3O4 ( 69,6 gam) ; Al ( 93,9 – 69,6 = 24,3 gam) Câu V (2,0 điểm). 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 (1) 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (2) 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl (3) 4NaOH + AlCl3 NaAlO2 + 2H2O + 3NaCl (4) n = 0,6 (mol); n = 0,5.0,5 = 0,25 (mol); H2 AlCl3
4. n = 7,8:78 = 0,1 (mol) Al (OH )3 - Vì A tác dụng được với dd AlCl3 tạo kết tủa nên cĩ pư (2) -Theo pt (1), (2) n = n + n = 2n = 0,6.2 = 1,2 (mol) Na NaOH NaCl H2 Vậy m = 1,2.23 = 27,6 (gam) - Vì n = 0,1 < n = 0,25 nên cĩ 2 trường hợp Al (OH )3 AlCl3 * TH1: Khơng xảy ra pư (4) thì sau pư (3) AlCl3 dư. - Theo pt (3) ta cĩ: n = 3n = 0,1.3 = 0,3 (mol) NaOH Al (OH )3 Theo pt (1) nHCl = nNaCl = (1,2 - 0,3) = 0,9 (mol) Vậy a = 0,9:0,5 = 1,8(M) * TH 2: Xảy ra cả pư (4) Theo pt (3): n = n = 0,1 (mol) Al (OH )3 AlCl3 Nên số mol AlCl3 ở pư (4) là: 0,25 - 0,1 = 0,15 (mol). Theo pt (3),(4) ta cĩ: nNaOH = 3.0,1 + 4.0,15 = 0,9 (mol) Theo pt (1) nHCl = nNaCl = (1,2 - 0,9) = 0,3 (mol) Vậy a = 0,3:0,5 = 0,6(M) nCO2 = 0,2 (mol) TH 1: Dd B chứa AlCl 3 dư và NaCl sẽ khơng tác dụng được với CO 2 nên mkết tủa = 0(gam). TH 2: dd B chứa NaAlO2, NaCl. Khi cho B pư với CO2 chỉ cĩ pư: NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3 (5) Theo pt (5) n = n = 0,15 (mol) n = 0,2 - 0,15 = 0,05 (mol) Al (OH )3 NaAlO2 CO2 dư Vậy khối lượng kết tủa thu được là: m = 0,15.78 = 11,7 (gam) Al (OH )3