Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 - Năm học 2013-2014

PHềNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
Đề chớnh thức
ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
DỰ THI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2013 - 2014
MễN : HểA HỌC
Thời gian làm bài 150 phỳt (khụng kể giao đề)
Cõu 1. (3,5 điểm):
Cho hỗn hợp A gồm Fe3O4, Al, Fe, Al2O3. Cho A tan trong NaOH dư được hỗn hợp chất rắn A1, dung dịch B1 và khớ C1. Khớ C1 dư cho tỏc dụng với A nung núng được hỗn hợp chất rắn A2 , dung dịch B1 cho tỏc dụng với dung dịch H2SO4 loóng, dư được dung dịch B2. Chất rắn A2 tỏc dụng với H2SO4 đặc, núng được dung dịch B3 và khớ C2. Cho B3 tỏc dụng với bột sắt được dung dịch B4. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng.
Cõu 2. (3,0 điểm):
 a/ Cú 3 kim loại riờng biệt là nhụm, sắt, bạc. Hóy nờu phương phỏp hoỏ học để nhận biết từng kim loại. Cỏc dụng cụ hoỏ chất coi như cú đủ. Viết cỏc phương trỡnh hoỏ học.
 b/ Trỡnh bày phương phỏp hoỏ học nhận biết 3 dung dịch khụng màu đựng trong 3 lọ mất nhón : HCl, Na2CO3, NaCl mà khụng được dựng bất kỳ thuốc thử nào khỏc.
Cõu 3. (5,0 điểm):
Cho hỗn hợp chứa 0,2 mol Cu và 0,1 mol Fe3O4 vào 400 ml dung dịch HCl 2M. Sau khi phản ứng kết thỳc thu được dung dịch A và cũn lại a gam chất rắn B khụng tan. Cho dung dịch A tỏc dụng với dung dịch NaOH dư rồi đun núng trong khụng khớ, sau đú lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng khụng đổi thu được b gam chất rắn C. Cho cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn. 
Viết cỏc phương trỡnh phản ứng húa học xảy ra và tớnh giỏ trị a và b.
Cõu 4. (5,0 điểm): 
Để phõn tớch hỗn hợp gồm bột sắt và sắt oxit người ta đó tiến hành cỏc thớ nghiệm sau: 
+ Hũa tan 16,16 gam bột của hỗn hợp này trong HCl (1,32 M) dư, thu được 0,896 lớt khớ ở ĐKTC và dung dịch A..
+ Cho dung dịch A tỏc dụng với NaOH dư, đun sụi trong khụng khớ, lọc kết tủa làm khụ và sấy ở nhiệt độ cao đến khối lượng khụng đổi thu được 17,6g sản phẩm.
a) Tớnh thành phần phần trăm cỏc chất cú trong hỗn hợp ban dầu.
b) Xỏc định cụng thức sắt oxit.
c) Tớnh thể tớch dung dịch HCl tối thiểu cần dựng cho thớ nghiệm trờn.
Cõu 5. (3,5 điểm): 
	Hoà tan 14,2 gam hỗn hợp A gồm MgCO3 và muối cacbonat của kim loại R bằng lượng vừa đủ dung dịch HCl 7,3% thu được dung dịch D và 3,36 lớt khớ CO2 ở đktc. Thờm 32,4 gam nước vào dung dịch D được dung dịch E. Nồng độ của MgCl2 trong dung dịch E là 5%. Xỏc định kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A. 
--------------- Hết ---------------
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
DỰ THI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2013 - 2014
MễN : HểA HỌC
Cõu 1. (3,5 điểm):
Khi cho hỗn hợp chất rắn A tan trọng NaOH dư: 
2Al + 2 NaOH + 2 H2O → 2NaAlO2 + 3H2 
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O 
Chất rắn A1 gồm Fe3O4 và Fe. Dung dịch B1 cú NaAlO2, NaOH dư. Khớ C1 là H2. Khi cho khớ C1 tỏc dụng với A: 
Fe3O4 + 4H2 → to 3Fe + 4H2O 
 Al2O3 + H2 → Khụng phản ứng 
Chất rắn A2 gồm Fe, Al, Al2O3 
Dung dịch B1 cho tỏc dụng với H2SO4 loóng, dư:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 
2NaAlO2 + 4 H2SO4 → Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O 
Cho A2 tỏc dụng với H2SO4 đặc, núng: 
Al2O3 + 3H2O4 → Al2(SO4)3 + 3H2O 
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 
2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 
Dung dịch B3 gồm Fe2(SO4)3 và Al2(SO4)3. Khớ C2 là SO2, khi cho B3 tỏc dụng với bột sắt: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 
0,50đ
0,50đ
0,25đ
1,00đ
0,75đ
0,50đ
Cõu 2. (3,0 điểm):
 a) Cho từng kim loại tỏc dụng với dd NaOH dư, Al bị tan hoàn toàn cũn sắt và bạc khụng bị tan.
 2Al + 2NaOH + 2H2O đ 2NaAlO2 + 3H2 
- Lấy 2 kim loại cũn lại cho tỏc dụng với dd HCl, kim loại khụng tan là Ag. Phương trỡnh hoỏ học: 
 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 
b) Dựng 1 lượng nhỏ hoỏ chất 
Lấy 1 mẫu thử cho tỏc dụng lần lượt với cỏc mẫu thử cũn lại, 2 mẫu thử nào cú xuất hiện bọt khớ là HCl và Na2CO3.
2HCl + Na2CO3 à 2NaCl + CO2 + H2O 
Khụng cú hiện tượng gỡ là NaCl.
Đun đến cạn hai mẫu cũn lại, mẫu khụng để lại gỡ ở đỏy ống nghiệm là HCl, mẫu cũn đọng lại chất rắn màu trắng là Na2CO3
0,75
0,75
0,75
0,75
Cõu 3. (5,0 điểm):
- Số mol HCl: nHCl = 0,4. 2 = 0,08 mol.
- PTPƯ: Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (1)
 Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 (2)
Theo pư (1) Fe3O4 và HCl pư vừa đủ
 ; 
Theo pư (2) Cu dư; FeCl3 pư hết chất rắn B là Cu; dung dịch A chứa FeCl2 và CuCl2.
 ; 
 nCu pư = nCu dư = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol
 a = mCu dư = 0,1. 64 = 6,4 gam. 
- Cho dung dịch A pư với dung dịch NaOH cú cỏc pư:
 CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl (3)
 FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (4)
 2Fe(OH)2 + H2O + O2 2Fe(OH)3 (5)
Kết tủa là: Cu(OH)2và Fe(OH)3
Theo (3) và (4) ; 
Theo (5): 
- Nung kết tủa cú phản ứng:
 Cu(OH)2 CuO + H2O (5)
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (6)
Chất rắn C gồm: CuO và Fe2O3
 Theo (5) và (6) ta cú: nCuO = ; 
 = 
Vậy khối lượng chất rắn C: 
 b = 0,1. 80 + 0,15. 160 = 32 gam.
0,5
0,5
1,0
0,25
0,75
0,5
0,5
0,5
0,5
Cõu 4. (5,0 điểm): 
 Gọi cụng thức săt oxit: FexOy
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
FexOy + 2yHCl (3x – 2y) FeCl2 +(2y - 2x) FeCl3 + y H2O (2)
(Học sinh cú thể khụng viết PTHH (2) mà cú thể lập luận để chỉ ra cỏc chất trong ddA cỳng khụng trừ điểm)
Khớ thoỏt ra sau thớ nghiệm 1 là: 0,896 lit H2 tương ứng 
Từ(1):
HS trỡnh bày cỏch tớnh phần trăm khối lượng cỏc chất trong hh: 
 %m= 13,86%; %m(FexOy) = 86,14%
2,0
Kết thỳc thớ nghiệm 1: dd A gồm FeCl2; HCl dư và cú thể cú FeCl3
Cho ddA tỏc dụng NaOH: FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (3)
 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (4)
Đun sụi trong khụng khớ: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (5)
Nung kết tủa đến khối lượng khụng đổi: 2Fe(OH)3Fe2O3 + 3H2O (6)
Sản phẩm thu được sau khi nung kết tủa là: 17,6g Fe2O3 tương ứng 0,11 mol
Lượng Fe2O3 thu được là do chuyển húa từ: Fe và FexOy ban đầu. 
Từ (1), (3), (5); (6): cứ 2 mol Fe tạo ra 1 mol Fe2O30,04 mol Fe tạo ra 0,02 mol Fe2O3
lượng Fe2O3 được tạo ra từ FexOy là : 17,6 – 0,02 . 160 = 14,4 (g) tương ứng 0,09 mol
Từ(2), (3), (4), (5), (6): Cứ 2 mol FexOy tạo ra x mol Fe2O3
mol FexOy tạo ra 0,09mol Fe2O3 Ta cú phương trỡnh: (56x + 16y) = 13,92
 cụng thức sắt oxit: Fe3O4
2,0
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2 FeCl3 + 4 H2O (7)
Số mol HCl tối thiểu để hũa tan hh ban đầu: (1) và (7) là: 0,8 + 
Thể tớch dd HCl (1,32M) tối thiểu: 
1,0
Cõu 5. (3,5 điểm): 
3,0
Đặt cụng thức của muối cacbonat của kim loại R là R2(CO3)x (x là hoỏ trị của R)
PTHH: MgCO3 (r) + 2 HCl(dd) MgCl2 (dd) + CO2 (k) + H2O(l) (1)
 R2(CO3)x (r) + 2xHCl(dd) 2 RClx (dd) + xCO2 (k) + xH2O(l) (2)
 nCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 (mol) đ mCO2 = 0,15 . 44 = 6,6 (g) 
0,5
Từ (1) và (2): nHCl = 2nCO2 = 2 . 0,15 = 0,3 (mol)
đ m dd HCl = (g)
đ m dd E = 150 + 14,2 – 6,6 + 32,4 = 190 (g)
0,75
đ m MgCl2 = (g) đ n MgCl2 = 9,5/95 = 0,1 (mol)
Từ (1): n MgCO3 = n CO2 = n MgCl2 = 0,1 mol đ n CO2 ở (2) = 0,05 mol và m MgCO3 = 8,4 g
0,75
đ n R2(CO3)x = 14,2 – 8,4 = 5,8 (g)
Ta cú PT: 0,1(2MR + 60x) = 5,8 với x = 2, MR = 56 thoả món
Vậy R là Fe.
0,75
% về khối lượng của MgCO3 = 8,4/14,2 . 100 ằ 59,15 (%)
% về khối lượng của FeCO3 = 100 – 59,15 = 40,85 (%)
0,75