1 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MƠN HĨA HỌC LỚP 9, TỈNH BÌNH PHƯỚC Năm học 2017-2018 Thời gian: 150 phút -Câu (2,0 điểm) a Cho lọ hóa chất: NaCl, KNO3 NaHCO3 Theo em, chất dùng để chế thuốc chữa bệnh đau dày? Giải thích? b Cho dung dịch AlCl3 , BaCl2 , MgCl2 nhãn Chỉ dùng thêm thuốc thử, nhận biết lọ dung dịch Câu (2,0 điểm) Có chất: Fe2O3, Al2O3, FeCl3, Fe, Fe(OH)3, Al a Dựa vào mối quan hệ chất, xếp chất thành dãy chuyển đổi hóa học (khơng phân nhánh), chất xuất lần b Viết phương trình hóa học cho dãy chuyển đổi hóa học Câu (4,0 điểm) a Cho sơ đồ thí nghiệm bên, đun nhẹ ống nghiệm, dự đoán tượng xảy viết phương trình hóa học minh họa b Trộn V1 lít dung dịch A chứa 8,76 gam HCl với V2 lít dung dịch B chứa 17,1 gam Ba(OH)2 thu 200ml dung dịch C - Tính nồng độ mol/ lít dung dịch A, B Biết hiệu số nồng độ mol /lit dung dịch A so với dung dịch B 0,75 mol/ lít - Cơ cạn dung dịch C thu gam chất rắn khan? Câu (4,0 điểm) a Cho hỗn hợp X gồm O2 SO2 có tỉ khối H2 28 Lấy 4,48 lít X (đktc) nung nóng với xúc tác V2O5 thu hỗn hợp Y Cho toàn Y qua dung dịch Ba(OH)2 dư thu 33,51 gam kết tủa Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3 từ X n b Sục khí CO2 vào dung dịch có m gam Ba(OH)2 thu kết tủa Lượng kết tủa biến đổi theo lượng CO2 K® a biểu diễn theo đồ thị bên Tính m khối lượng kết tủa điểm Kt K 0,6a t n CO 0,56 Câu (4,0 điểm) a Cho m gam Mg vào 100ml dung dịch chứa Cu(NO3 )2 1,8M AgNO3 1,6M, sau thời gian thu 29,36 gam chất rắn dung dịch X chứa muối Tách lấy chất rắn, thêm tiếp 5,6 gam bột sắt vào dung dịch X, sau phản ứng xảy hồn tồn thu 6,08 gam chất rắn Tính m b Cho từ từ 135 ml dung dịch Ba(OH)2 2M vào 80ml dung dịch Al2 (SO4)3 1M Sau phản ứng xảy hồn tồn thu kết tủa Y Đem Y nhiệt phân đến khối lượng không đổi thu a gam chất rắn Tính a Câu (4,0 điểm) a Cho hỗn hợp X gồm metan (CH4), etilen (C2H4) axetilen (C2H2) Lấy 8,6 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch brom dư khối lượng brom tham gia phản ứng 48 gam Mặt khác, đốt cháy hết 13,44 lít (đktc) hỗn hợp X cần 31,92 lít O2 (đktc) Tính khối lượng chất có 13,44 lít hỗn hợp X b Hỗn hợp khí A gồm hai hidrocacbon B (CnH2n+2) C (CmH2m – 2) mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 1,792 lít A (ở đktc), thu tồn sản phẩm cháy sục từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 thu 12 gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 1,2 gam Đun nóng dung dịch lại thu thêm gam kết tủa Xác định công thức phân tử B C ** HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG LỚP 9, TỈNH BÌNH PHƯỚC Mơn Hóa học Năm học 2017-2018 Câu a Chất dùng chế thuốc chữa bệnh đau dày NaHCO3 Ở người có nồng độ axit clohidric (HCl) dịch dày vượt nồng độ bình thường (cỡ 0,0001 0,001mol/lít) dày bị axit bào mòn, gây tượng đau rát, ợ chua Người ta dùng Natri hidrocacbonat NaHCO3 (còn gọi thuốc muối hay natribicacbonat) để làm thuốc chữa bệnh cho người bị đau dày có triệu chứng tăng axit, NaHCO3 tác dụng trực tiếp với HCl làm giảm nồng độ axit môi trường dày, giảm đau NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 Lưu ý: NaHCO3 điều trị chứng tăng axit dày thuốc chữa nguyên nhân viêm dày Nếu đau dày viêm nhiễm bệnh nhân phải khám điều trị theo dẫn bác sỹ b Sử dụng thuốc thử dung dịch NaOH - Trích mẫu từ dung dịch để làm thí nghiệm - Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào mẫu, mẫu không thấy kết tủa BaCl2, mẩu tạo kết tủa trắng keo tan dần kiềm dư mẫu AlCl3, mẩu tạo kết tủa trắng không tan kiềm dư MgCl2 MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Câu a Sắp xếp: Có nhiều cách xếp, số cách nhiều cách - Cách 1: Al2O3 Al Fe FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 - Cách 2: FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Al2O3 Al Fe - Cách 3: Fe FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Al2 O3 Al - Cách 4: Fe2O3 Al2O3 Al Fe FeCl3 Fe(OH)3 b Phương trình hóa học (theo dãy 1) ®pnc 2Al2O3 4Al + 3O2 criolit 2Al + 3FeCl2 2AlCl3 + 3Fe t0 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl t0 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2 O Câu a Khi đun nhẹ ống nghiệm (chứa MnO2 HCl đặc) thấy chất rắn màu đen tan dần, từ đáy ống nghiệm bay lên chất khí màu vàng lục ®un nhĐ MnCl2 + 2H2O + Cl2 MnO2 + 4HCl đặc 8,76 17,1 0,24 mol ; n Ba(OH) (dd B) = 0,1 mol 36,5 171 Gọi x,y nồng độ mol dung dịch A, B Trường hợp 1: Nếu x – y = 0,75 (điều kiện x > 0,75) 0,24 0,1 Ta có: 0,2 x1 = (nhận); x2 = 0,45 (loại) x x 0,75 Vậy CM (A) mol/lit C M (B) =2 0,75 = 1,25 mol/lit Trường hợp 2: Nếu y – x = 0,75 (điều kiện: y > 0,75) 0,24 0,1 0,2 y1 = 2,29 (nhận); y2 = 0,16 (loại) Ta có: y 0,75 y b n HCl (ddA) = Vậy CM (B) 2,29 mol/lit C M (B) = 2,29 0,75 =1,54 mol/lit Khi trộn A với B có xảy phản ứng: 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O Bđ: 0,24 0,1 0 (mol) Pư: 0,2 0,1 0,1 0,1 Spư: 0,04 0,1 0,1 0,1 Khi cô cạn HCl, H2O bay hết Chất rắn gồm BaCl2 m BaCl 0,1.208 = 20,8 gam Câu a n X n SO nO 4,48 0,2 mol 22, 0,2.3 56 32 n SO 0,15 mol ; n O = 0,05 mol 2 64 56 Lưu ý: Các em sử dụng phương pháp đại số: n SO n O 0, n SO 0,15 64n SO 32n O 0, 2.56 n O 0,05 Vì O2 lấy vào thiếu so với SO2 nên hiệu suất phản ứng oxi hóa tính theo oxi Cách 1: Xử lý hiệu suất sớm Gọi h hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 (h = H/100) n O (phản ứng) = 0,05h (mol) t ,V2O5 2SO2 + O2 2SO3 Bđ: 0,15 0,05 (mol) Pư: 0,1h 0,05h 0,1h Spư: (0,15 – 0,1h) 0,1h SO2 + Ba(OH)2 BaSO3 + H2O (0,15–0,1h) (0,15 – 0,1h) (mol) SO3 + Ba(OH)2 BaSO4 + H2O 0,1h 0,1h (mol) Ta có: (0,15 – 0,1h).217 + 0,1h.233 = 33,51 h = 0,6 Vậy hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 là: H% = 0,6.100% = 60% Cách 2: Gọi x số mol SO2 phản ứng, y số mol SO2 dư n BaSO x (mol) ; n BaSO = y(mol) x y 0,15 x 0,06 Ta có: 233x 217y 33,51 y 0,09 n O (phản ứng) = n SO (phản ứng) = 0,06/2 = 0,03mol 2 0,03 Vậy hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 là: H% 100 60% 0,05 b Theo đồ thị ta thấy: điểm Kt số mol kết tủa bị tan bớt 0,4a (mol) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O a a a (mol) CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 0,4a 0,4a (mol) Ta có a + 0,4a = 0,56 a = 0,4 mol Vậy m = 0,4.171 = 68,4 gam m BaCO (tại Kt ) = 0,6.0,4.197 = 47,28 gam Lưu ý: * Có thể tính theo giá trị ghi trục số mol CO2 Ta thấy: 2a – 0,56 = 0,6a a = 0,4 mol * Nếu trắc nghiệm nhớ cơng thức tính nhanh: n BaCO3 n OH n CO Câu a Tính số mol Cu(NO3)2 = 0,18 mol ; AgNO3 = 0,16 mol ; Fe = 0,1 mol Vì mức độ hoạt động Mg > Cu > Ag nên muối X Mg(NO3)2 Cu(NO3)2 AgNO3 phản ứng hết Cách 1: Phương pháp đại số Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2 + 2Ag (1) 0,08 0,16 0,16 mol tăng m1 = 15,36 gam Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu (2) x x x x (mol) tăng m2 = 40x (gam) Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (3) y y (mol) 6,08 5,6 n Fe (pư) = y = 0,06 mol < 0,1 n Fe (dư) 64 56 x = 0,18 – 0,06 = 0,12 mol Tăng giảm khối lượng, ta có: 29,36 – m = 15,36 + 40.0,12 m = 9,2 gam Lưu ý: Các em tính theo cách khác, ví dụ cách đây: Cách 2: Theo bảo toàn nguyên tố Mg m Mg (trong 29,36 gam rắn) = 29,36 – 0,12.64 – 0,16.108 = 4,4 (gam) m Mg (phản ứng) = (0,08 + 0,12 ) 24 = 4,8 (gam) Bảo toàn lượng Mg m = 4,4 + 4,8 = 9,2 gam Cách 3: Sử dụng quy tắc hóa trị Xét q trình tồn NO3 liên kết với Mg Fe(II) Theo quy tắc hóa trị ta có: mMg n Fe n NO3 n Mg (pư) = (0,52 – 0,06.2):2 = 0,2 mol m = 0,2.24 + 29,36 – 0,16.108 – (0,18 – 0,06).64 = 9,2 gam b Tính n Ba(OH) 0,135.2 0, 27 mol ; n Al (SO ) 0,08.1 0,08 mol 2 Vì < n OH n Al 0,27.2 3,375 < nên sau phản ứng, có sản phẩm chứa nhơm Al(OH)3 Ba(AlO2)2 0,08.2 Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 2Al(OH)3 + 3BaSO4 x 3x 2x 3x (mol) Al2(SO4)3 + 4Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 3BaSO4 + 4H2O y 4y 3y (mol) t 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 2x x (mol) Chất rắn sau nung gồm BaSO4 Al2O3 x y 0,08 x 0,05 Ta có: m = 3.0,08.233 + 0,05.102 = 61,02 (gam) 3x 4y 0,27 y 0,03 Lưu ý: Ở tốn nhiều cách giải khác Ở ta cần ý công thức tính nhanh cho tường hợp muối Al3+ OH- phản ứng hết sử dụng phương pháp hợp thức theo tỷ lệ số mol Sử dụng công thức nhanh (dùng giải tốn trắc nghiệm) Cơng thức: n Al(OH) = 4n 3 n = 4.0,16 – 0,27.2 = 0,1 mol n Al O 0,05 mol Al OH n BaSO n SO 0,08.2 0, 24mol [khơng tính theo Ba2+ chuyển phần vào Ba(AlO2)2] 4 Sử dụng phương pháp hợp thức theo tỷ lệ số mol n Ba(OH) 0,27 27 Đặt T = (Chỉ sử dụng biết phản ứng tạo sản phẩm nguyên tố Al) n Al (SO ) 0,08 Hợp thức theo T, ta có phương trình hóa học (dùng giải toán tự luận) 8Al2(SO4 )3 + 27Ba(OH)2 10Al(OH)3 + 3Ba(AlO2)2 + 24BaSO4 + 12H2O 0,08 0,1 0,24 (mol) t 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 0,1 0,05 (mol) Câu a Phân tích: Hỗn hợp X tham gia thí nghiệm với TN có kiện mang đơn vị khác (TN1 cho gam, TN2 cho mol) nên khơng có sở để so sánh lượng chất TN có khơng Vì ta xử lý tốn theo độ lệch phần k Theo kinh nghiệm, toán kiểu gần chắn tác giả thiết kế lượng chất hỗn hợp X thí nghiệm khơng Gọi x,y,z số mol CH4, C2H4, C2H2 8,6 gam hỗn hợp X kx, ky, kz …………………………………………0,6 mol X Thí nghiệm 1: C2H4 + Br2 C2H4Br2 C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 16x 28y 26z 8, (1) Ta có: 48 (2) y + 2z = 160 0,3 Thí nghiệm 2: t CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O t0 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O t C2H2 + 2,5O2 2CO2 + H2O k.(x y z) 0,6 Chia 0, 225x 0,375y 0,075z (3) 31,92 k.(2x 3y 2,5z) = 1,425 22,4 Ta có: Giải (1,2,3) x = 0,2 ; y = 0,1 ; z = 0,1 m CH 0, 2.16 3,2 (gam) ; m C H 0,1.28 2,8 (gam) mC 2H 2 0,1.26 2,6 (gam) Lưu ý: Nếu cac em hiểu chất điện hóa trị hợp chất giải tốn mà khơng cần dùng độ lệch phần k Theo thí nghiệm trung bình mol X phản ứng vừa đủ với 2,375 mol O2 Phương trình biểu diễn quan hệ hóa trị (BT cấp THPT): 8x +12y + 10z = 2,375.4.(x + y + z) 1,5x – 2,5y – 0,5z = (3) Giải (1,2,3) x = 0,2 ; y = 0,1 ; z = 0,1 1,792 b n A 0,08 mol 22,4 - Phản ứng đốt cháy (A): 3n t0 CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n +1)H2O (1) n CO n H O n C H 2 n 2n 2 3m t CmH2m+2 + O2 mCO2 + (m-1)H2O (2) n CO n H O n C H 2 m 2m 2 - Phản ứng CO2 với Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (3) 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (4) t0 Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 (5) 12 2.3 0,18 mol 100 100 1,2 n H O 0,16 mol Theo phản ứng: n CO n CaCO3 ( lÇn 1) +2n CaCO3 (lÇn 2) = Dung dịch giảm 1,2 gam 12 – 0,18.44 - 18 n H 2O n C n B 0,08 n 0,05 Theo đề theo phản ứng (1,2) C n n B n CO n H O 0,02 n B 0,03 2 C Bảo toàn số mol cacbon 0,03n + 0,05m = 0,18 3n + 5m = 18 Với n 1; m Chỉ có n = ; m = thỏa mãn Vậy công thức phân tử B C là: CH4 C3H4 -HẾT ĐÁP ÁN ... ĐỀ THI HSG LỚP 9, TỈNH BÌNH PHƯỚC Mơn Hóa học Năm học 2017- 2018 Câu a Chất dùng chế thuốc chữa bệnh đau dày NaHCO3 Ở người có nồng độ axit clohidric (HCl) dịch dày vượt nồng độ bình. .. AgNO3 = 0 ,16 mol ; Fe = 0,1 mol Vì mức độ hoạt động Mg > Cu > Ag nên muối X Mg(NO3)2 Cu(NO3)2 AgNO3 phản ứng hết Cách 1: Phương pháp đại số Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2 + 2Ag (1) 0,08 0 ,16 0 ,16 mol... – x = 0,75 (điều kiện: y > 0,75) 0,24 0,1 0,2 y1 = 2,29 (nhận); y2 = 0 ,16 (loại) Ta có: y 0,75 y b n HCl (ddA) = Vậy CM (B) 2,29 mol/lit C M (B) = 2,29 0,75 =1,54 mol/lit Khi trộn