Đề thi học sinh giỏi môn hoá học – Lớp 9 thời gian làm bài: 120 phút28134

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MƠN HỐ HỌC – LỚP THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT Câu I: (5 điểm) Tìm chất A, B, C, D viết phương trình hố học sau: (1) H2SO4 + (A)   (B) + H2O (2) (B) + (C)   BaSO4 + CO2 + Na2SO4 + H2O (3) (C) + (D)   kết tủa (4) H2SO4 + (D)   chất tan Chỉ dùng thêm phenolphtalein nhận biết dung dịch không màu sau không: Mg(NO3)2; NH4NO3; AgNO3; NaOH; Al(NO3)3 Viết PTHH xảy Câu II: (3 điểm) Đem đun nóng 6,72 lít hỗn hợp khí gồm O2 SO2 bình kín đựng V2O5, sau phản ứng thu hỗn hợp khí X tích 5,152 lít Dẫn toàn lượng X lội thật chậm qua 110ml nước đun nóng nhẹ, thấy có khí C thoát dung dịch axit D Coi thể tích dung dịch khơng đổi, tính nồng độ axit D? Tồn khí C cho lội từ từ qua dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thấy 0,224 lít khí Hãy tính hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp X? Câu III: (3,5 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 5,28 gam hợp chất photpho (hợp chất A) thu H2O P2O5 Toàn lượng sản phẩm cháy dẫn vào 100 gam H2O thu dung dịch axit có nồng độ 7,270% Nếu làm bay 25 gam H2O dung dịch thu có nồng độ 9,464% Hãy tìm cơng thức phân tử A Để trung hoà hết 40 ml dung dịch chứa A với nồng độ 0,2M cần dùng 44 ml dung dịch KOH với nồng độ 1% (d=1,018 g/ml) Hãy xác định CTPT muối trung hoà thu Câu IV: (3 điểm) Ngâm m gam Mg 100 ml dung dịch A chứa Fe(NO3)2, sau thời gian phản ứng thu 4,96 gam chất rắn Y Đem hoà tan lượng chất rắn dung dịch HCl loãng, dư, sau phản ứng thu 2,24 lít khí Viết phương trình xảy tính m? Chỉ hoá chất nhất, trình bày phương pháp để điều chế dung dịch FeCl2 không bị lẫn CuCl2 FeCl3 từ dung dịch chứa đồng thời ba chất Viết PTHH xảy ra? Câu V: (5,5 điểm) Hoà tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp gồm MgCO3, K2CO3 CaCO3 dung dịch H2SO4 1M vừa đủ, thu dung dịch A chất khí B Cho tồn B lội thật chậm qua 100ml dung dịch X chứa Ba(OH)2 0,6M KOH 0,8M, thu dung dịch C chứa chất tan Cô cạn từ từ dung dịch C thu 6,6 gam chất D Hãy tính thể tích dung dịch H2SO4 dùng xác định công thức D? Hoà tan hoàn toàn 57,6 gam hỗn hợp gồm kim loại R có hố trị II, oxit R muối RTO3 (T nguyên tố chưa biết) có tỉ lệ số mol 4:3:1 dung dịch HNO3 thu dung dịch D Thêm NaOH đến dư vào D, lọc lấy kết tủa đem nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 57,6 gam chất rắn Tìm T? ~ HẾT ~ -Giám thị coi thi khơng giải thích thêm Cho biết: Các tích khí đo ĐKTC H = 1; O = 16; S = 32; P = 31; K = 39; Mg = 24; Fe = 56; Zn = 65; Cl = 35,5 ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC – LỚP THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT Đáp án Khẳng định: A: NaOH; B: NaHSO4; C: Ba(HCO3)2; D: Ca(OH)2 Viết PTHH: (1) NaOH + H2SO4  NaHSO4 + H2O (2) 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2  BaSO4 + CO2+ Na2SO4 + H2O (2) (3) Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2  BaCO3 + CaCO3 + H2O (4) H2SO4 + Ca(OH)2  CaSO4(ít tan) + H2O - Nhận NaOH dung dịch làm đổi phenolphtalein thành màu hồng - Dùng tiếp NaOH nhỏ vào dung dịch lại dư + Dung dịch xuất kết tủa màu đen AgNO3: 2AgNO3 + 2NaOH  Ag2O + H2O + 2NaNO3 + Dung dịch thấy có khí mùi khai sinh dung dịch NH4NO3: NH4NO3 + NaOH  NH3 + H2O + NaNO3 + Dung dịch thấy xuất kết tủa trắng dung dịch Mg(NO3)2 (3) Mg(NO3)2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaNO3 + Dung dịch thấy xuất kết tủa trắng keo sau lại tan (trong kiềm dư) Al(NO3)3: Al(NO3)3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaNO3 Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O *Khi học sinh viết phương trình mà khơng ghi rõ trạng thái chất rắn, chất khí trừ nửa số điểm, làm trịn toàn câu đến 0,25 Đặt lượng SO2 phản ứng 2n (mol) (n>0) 2SO2 + O2  2SO3 (1) 2n - n - 2n Sau phản ứng số mol hỗn hợp giảm 6,72/22,4 – 5,152/22,4 = (2n + n) – 2n  n = 0,07 (mol) = n(O2)  n(SO3) = n(SO2-pư) = 0,14 mol Dẫn X qua nước đun nóng O2 SO2 cịn SO3 có phản ứng: (2) SO3 + H2O  H2SO4 0,14 -0,14 *Do đề không nói rõ tính nồng độ mol hay nồng độ phần trăm nên học sinh phải tính loại nồng độ CM(H2SO4) = 0,14/0,11 = 1,27M m(H2SO4) = 0,14.98 = 13,72 g  m(dd) = 113,72g C%(H2SO4) = 13,72.100/113,72  11,09% Cho C lội qua NaOH dư có phản ứng: SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O Khí O2; n(O2) = 0,01 mol (1,5) Như hỗn hợp ban đầu gồm 0,08 mol O2 0,22 mol SO2 Khi phản ứng (1) đạt 100% O2 hết, SO2 dư, nên tính hiệu suất phản ứng theo lượng O2 Do H = 0,07/0,08 = 0,875 = 87,5% Từ sản phẩm cháy suy A gồm P, H có O Dẫn sản phẩm vào nước H2O (sản phẩm) P2O5 bị giữ lại P2O5 + 3H2O  2H3PO4 Gọi tổng khối lượng sản phẩm bị hấp thụ a gam khối lượng H3PO4 sinh b gam (a;b >0) (2,5) b b 100  7,27 (1) 100  9,464 (2) Từ ta có PT: 100  a 75  a Giải hệ ta a  b  7,840 Câu I (5) II (3) ThuVienDeThi.com Điểm 0,25x4 0,25x4 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,75 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 *Nếu học sinh đặt lượng sản phẩm cháy với lượng axit sinh dù kết khơng cho điểm, không chất Do a = b nên tỉ lệ số nguyên tử H:P A với tỉ lệ H3PO4 3:1; n(P)= 7,84/98 = 0,08mol; n(H)=0,24 mol Theo ĐLBTKL ta có tổng khối lượng P H A là: 0,08.31 + 0,24.1 = 2,72 gam < 5,28 gam III Do A cịn có Oxi, n(O) = (5,28 – 2,72)/16 = 0,16 mol (3,5) Đặt công thức A HxPyOz, đó: x:y:z = n(H):n(P):n(O) = 0,24:0,08:0,16 = 3:1:2 Vậy CTPT A H3PO2 PT: H3PO2 + nKOH  KnH3-nPO2 + nH2O (với n = hoặc 3) Ta có n(H3PO2) = 0,04.0,2 = 0,008 mol; (1) n(KOH) = 44.1,018.1/(100.56)  0,008 mol Suy n = 1, muối trung hồ thu có CT KH2PO2 PT: Fe(NO3)2 + Mg  Fe + Mg(NO3)2 (1) x - x Chất rắn Y gồm Fe Mg (có thể khơng có Mg) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 x x Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 (1,75) Y y Gọi n(Mg-pư1) = x mol, n(Mg dư) = y mol (x>0; y0) IV  x  y  0,1 Ta có hệ pt:  (3) 56 x  24 y  4,96  x = 0,08; y = 0,02 (mol) Vậy m = (0,08 + 0,02).24 = 2,4 gam Thêm lượng bột Fe dư vào dung dịch chứa đồng thời CuCl2, FeCl2 FeCl3 CuCl2 FeCl3 làm phản ứng: CuCl2 + Fe  FeCl2 + Cu (1,25) 2FeCl3 + Fe  3FeCl2 Lọc phần chất rắn không tan ta thu dung dịch chứa FeCl2 Gọi công thức chung MgCO3, K2CO3 CaCO3 RCO3, ta có phản ứng: RCO3 + H2SO4  RSO4 + H2O + CO2 (*) Cho CO2 lội chậm qua dung dịch X phản ứng xảy theo thứ tự: CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (1) CO2 + KOH  K2CO3 + H2O (2) CO2 + K2CO3 + H2O  KHCO3 (3) CO2 + BaCO3 + H2O  Ba(HCO3)2 (4) *Nếu học sinh lí luận để bỏ ln PT(4) mà khơng viết cho điểm n(Ba(OH)2) = 0,06 mol; n(KOH) = 0,08 mol V Do dung dịch sau phản ứng chứa chất tan, ta có trường hợp xảy ra: (5,5) (4) TH1: Chỉ xảy phản ứng (1), tức chất tan KOH Khi n(CO2) = 0,06 mol TH2: Xảy phản ứng (1)(2), tức chất tan K2CO3 Khi n(CO2) = 0,06 + 0,08.1/2 = 0,1 mol TH3: Xảy phản ứng (1)(2)(3), tức chất tan KHCO3 Khi n(CO2) = 0,06 + 0,08 = 0,14 mol Theo pt(*), đặt n(CO2) = n(RCO3) = n(H2SO4) = a mol, ta có: a > 11,6/M(K2CO3) = 0,084 mol a < 11,6/M(MgCO3) = 0,138 mol Suy có trường hợp 2, a = 0,1 mol thoả mãn ĐK V(H2SO4) = 0,1/1 = 0,1 (lít) ThuVienDeThi.com 0,25 0,5 0,5 0,25 0,75 0,25x3 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25x4 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 Trong dung dịch C, n(K2CO3) = 0,04 mol  m(K2CO3) = 5,52 gam < 6,6 gam  Chất D thu muối ngậm nước Đặt công thức D K2CO3.xH2O Theo ĐLBTKL ta có m(H2O) = 6,6 – 5,52 = 1,08 gam  n(H2O) = 0,06 mol  x = 0,06/0,04 = 1,5 Vậy D K2CO3.1,5H2O Ta có sơ đồ chuyển hoá sau: R  to HNO NaOH RO 3  RNO  R (OH)   RO RTO  (1,5) Đặt n(RTO3) = x mol (x>0)  n(R) = 4x mol Theo sơ đồ ĐLBTKL, sau q trình chuyển hố nhóm TO3 (x mol) bị đi, đồng thời R kim loại lượng R RTO3 nhận thêm O tạo thành RO (4x + x = 5x mol) Vì khối lượng hỗn hợp không thay đổi, nên: x.(T + 16.3) = 5x.16  T = 32 (S) HẾT / *Học sinh làm cách khác hợp lý cho điểm tối đa ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 0,5 ...ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MƠN HỐ HỌC – LỚP THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT Đáp án Khẳng định: A: NaOH; B: NaHSO4; C: Ba(HCO3)2; D: Ca(OH)2... hay nồng độ phần trăm nên học sinh phải tính loại nồng độ CM(H2SO4) = 0,14/0,11 = 1,27M m(H2SO4) = 0,14 .98 = 13,72 g  m(dd) = 113,72g C%(H2SO4) = 13,72.100/113,72  11, 09% Cho C lội qua NaOH dư... 0,25 0,5 0,25 *Nếu học sinh đặt lượng sản phẩm cháy với lượng axit sinh dù kết không cho điểm, không chất Do a = b nên tỉ lệ số nguyên tử H:P A với tỉ lệ H3PO4 3:1; n(P)= 7,84 /98 = 0,08mol; n(H)=0,24