Theo em, chất nào được dùng để chế thuốc chữa bệnh đau dạ dày?. Chỉ được dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các lọ dung dịch trênb. Dựa vào mối quan hệ giữa các chất, hãy sắp xếp các
Trang 1ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC LỚP 9, TỈNH BÌNH PHƯỚC
Năm học 2017-2018 Thời gian: 150 phút -
Câu 1 (2,0 điểm)
a Cho 3 lọ hóa chất: NaCl, KNO3 và NaHCO3 Theo em, chất nào được dùng để chế thuốc chữa bệnh đau
dạ dày? Giải thích?
b Cho 3 dung dịch AlCl3, BaCl2, MgCl2 mất nhãn Chỉ được dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các lọ dung dịch trên
Câu 2 (2,0 điểm)
Có những chất: Fe2O3, Al2O3, FeCl3, Fe, Fe(OH)3, Al
a Dựa vào mối quan hệ giữa các chất, hãy sắp xếp các chất trên thành một dãy chuyển đổi hóa học (không
phân nhánh), mỗi chất chỉ xuất hiện một lần
b Viết phương trình hóa học cho dãy chuyển đổi hóa học trên.
Câu 3 (4,0 điểm)
a Cho sơ đồ thí nghiệm bên, đun nhẹ ống nghiệm, dự
đoán hiện tượng xảy ra và 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 được 200ml dung dịch C
- Tính nồng độ mol/ lít của dung dịch A, B Biết hiệu số nồng độ mol /lit của dung dịch A so với dung dịch B
là 0,75 mol/ lít
- Cô cạn dung dịch C thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
Câu 4 (4,0 điểm)
a Cho hỗn hợp X gồm O2 và SO2 có tỉ khối đối với H2 là 28 Lấy 4,48 lít X (đktc) nung nóng với xúc tác V2O5 thì thu được hỗn hợp Y Cho toàn bộ Y qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 33,51 gam kết tủa Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3 từ X
b Sục khí CO2 vào dung dịch có m gam Ba(OH)2 thu
được kết tủa Lượng kết tủa biến đổi theo lượng CO2
được biểu diễn theo đồ thị bên.
Tính m và khối lượng kết tủa tại điểm Kt.
0
Kt
K®
n
CO2
n 0,56
0,6a a
Câu 5 (4,0 điểm)
a Cho m gam Mg vào 100ml dung dịch chứa Cu(NO3)2 1,8M và AgNO3 1,6M, sau một thời gian thu được 29,36 gam chất rắn và dung dịch X chứa 2 muối Tách lấy chất rắn, thêm tiếp 5,6 gam bột sắt vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 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 khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được kết tủa Y Đem Y nhiệt phân đến khối lượng không đổi thì thu được a gam chất rắn Tính a
Câu 6 (4,0 điểm)
a Cho hỗn hợp X gồm metan (CH4), etilen (C2H4) và axetilen (C2H2) Lấy 8,6 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch brom dư thì khối lượng brom tham gia phản ứng là 48 gam Mặt khác, nếu đốt cháy hết 13,44 lít (đktc) hỗn hợp X cần 31,92 lít O2 (đktc) Tính khối lượng mỗi chất có trong 13,44 lít hỗn hợp X
b Hỗn hợp khí A gồm hai hidrocacbon B (CnH2n+2) và C (CmH2m – 2) mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 1,792 lít A (ở đktc), thu toàn bộ sản phẩm cháy sục từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 12 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 1,2 gam Đun nóng dung dịch này lại thu thêm 3 gam kết tủa nữa Xác định công thức phân tử của B và C
**
Trang 2HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HSG LỚP 9, TỈNH BÌNH PHƯỚC
Môn Hóa học
Năm học 2017-2018 -
Câu 1
a Chất được dùng chế thuốc chữa bệnh đau dạ dày là NaHCO3
Ở những người có nồng độ axit clohidric (HCl) trong dịch dạ dày vượt nồng độ bình thường (cỡ 0,0001 0,001mol/lít) thì dạ dày bị axit bào mòn, gây hiện tượng đau rát, ợ chua
Người ta dùng Natri hidrocacbonat NaHCO3 (còn gọi là thuốc muối hay natribicacbonat) để làm thuốc chữa bệnh cho người bị đau dạ dày có triệu chứng tăng axit, vì NaHCO3 tác dụng trực tiếp với HCl làm giảm nồng độ axit trong môi trường trong dạ dày, giảm cơn đau
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
Lưu ý: NaHCO3 chỉ điều trị chứng tăng axit trong dạ dày chứ không phải thuốc chữa nguyên nhân viêm dạ dày Nếu đau dạ dày vì viêm nhiễm thì bệnh nhân phải đi khám và điều trị theo chỉ dẫn của bác sỹ.
b Sử dụng thuốc thử là dung dịch NaOH
- Trích mẫu từ các dung dịch để làm thí nghiệm
- Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào các mẫu, mẫu nào không thấy kết tủa là BaCl2, mẩu nào tạo kết tủa trắng keo và tan dần trong kiềm dư là mẫu AlCl3, mẩu tạo kết tủa trắng không tan trong kiềm dư là MgCl2 MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Câu 2
a Sắp xếp: Có nhiều cách sắp xếp, dưới đây là một số cách trong 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 Al2O3 Al
- Cách 4: Fe2O3 Al2O3 Al Fe FeCl3 Fe(OH)3
b Phương trình hóa học (theo dãy 1)
2Al2O3 criolit®pnc 4Al + 3O2
2Al + 3FeCl2 2AlCl3 + 3Fe
2Fe + 3Cl2 2FeCl3t0
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2Ot0
Câu 3
a Khi đun nhẹ ống nghiệm (chứa MnO2 và HCl đặc) thì thấy
chất rắn màu đen tan dần, từ đáy ống nghiệm bay lên chất khí
màu vàng lục
MnO2 + 4HCl đặc ®un nhÑ MnCl2 + 2H2O + Cl2
b. nHCl (ddA)= 8,76 0, 24 mol
36,5 ; nBa(OH)2 (dd B) 0,1
17,1
171 Gọi x,y lần lượt là nồng độ mol của dung dịch A, B
Trường hợp 1: Nếu x – y = 0,75 (điều kiện x > 0,75)
Ta có: 0, 24 0,1 0, 2
x x 0, 75 x1 = 2 (nhận); x2 = 0,45 (loại)
Vậy C (A)M 2 mol/lit C (B) =2 0,75 = 1,25 mol/litM
Trường hợp 2: Nếu y – x = 0,75 (điều kiện: y > 0,75)
Ta có: 0, 24 0,1 0, 2
y 0,75 y y1 = 2,29 (nhận); y2 = 0,16 (loại)
Trang 3Vậy C (B)M 2, 29 mol/lit C (B) = 2,29 M 0,75 =1,54 mol/lit
Khi trộn A với B có xảy ra phản ứng:
2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O
Bđ: 0,24 0,1 0 0 (mol)
Pư: 0,2 0,1 0,1 0,1
Spư: 0,04 0,1 0,1 0,1
Khi cô cạn thì HCl, H2O bay hơi hết Chất rắn chỉ gồm BaCl2
BaCl2
m 0,1.208 = 20,8 gam
Câu 4
a. nX 4, 48 0, 2
22, 4 mol
SO2
O2
0, 2.3
4 mol ; nO2= 0,05 mol
Lưu ý: Các em có thể sử dụng phương pháp đại số:
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 là hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 (h = H/100)
nO2(phản ứng) = 0,05h (mol)
2SO2 + O2 2SO3 t ,V O0 2 5
Bđ: 0,15 0,05 0 (mol)
Pư: 0,1h 0,05h 0,1h
Spư: (0,15 – 0,1h) 0 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 là số mol SO2 phản ứng, y là số mol SO2 còn dư
BaSO4
n x (mol) ; nBaSO3 = y(mol)
Ta có: x y 0,15 x 0, 06
233x 217y 33,51 y 0, 09
O2
n (phản ứng) = 1 nSO2
2 (phản ứng) = 0,06/2 = 0,03mol Vậy hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 là: H% 0, 03 100
0, 05
b Theo đồ thị ta thấy: tại điểm Kt thì 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
BaCO3
m (tại Kt) = 0,6.0,4.197 = 47,28 gam
Lưu ý:
* Có thể tính theo các giá trị ghi trên trục số mol CO
Trang 4Ta thấy: 2a – 0,56 = 0,6a a = 0,4 mol
* Nếu trắc nghiệm thì nhớ công thức tính nhanh:
BaCO OH CO
Câu 5
a Tính số mol Cu(NO3)2 = 0,18 mol ; AgNO3 = 0,16 mol ; Fe = 0,1 mol
Vì mức độ hoạt động của Mg > Cu > Ag nên 2 muối trong X là Mg(NO3)2 và 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)
Fe
n (pư) = y = 6, 08 5, 6
64 56
0,06 mol < 0,1 nFe(dư) 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 có thể tính theo cách khác, ví dụ như cách dưới đây:
Cách 2: Theo bảo toàn nguyên tố Mg
Mg
m (trong 29,36 gam rắn) = 29,36 – 0,12.64 – 0,16.108 = 4,4 (gam)
Mg
m (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 cả quá trình thì toàn bộ NO3 liên kết với Mg và Fe(II)
Theo quy tắc hóa trị ta có:
3 NO
m 2 n 2 n nMg(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 nBa(OH)2 0,135.2 0, 27 mol ; Al (SO )
2 4 3
n 0, 08.1 0, 08 mol
Vì 3 < OH
Al
n
0, 27.2
0, 08.2 3,375 < 4 nên sau phản ứng, có 2 sản phẩm chứa nhôm là Al(OH)3 và Ba(AlO2)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)
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2Ot0
2x x (mol)
Chất rắn sau nung gồm BaSO4 và Al2O3
Ta có: x y 0, 08 x 0, 05
3x 4y 0, 27 y 0,03
m = 3.0,08.233 + 0,05.102 = 61,02 (gam)
Lưu ý: Ở bài toán trên còn nhiều cách giải khác Ở đây ta cần chú ý công thức tính nhanh cho tường hợp muối Al3+ và OH- đều phản ứng hết hoặc sử dụng phương pháp hợp thức theo tỷ lệ số mol.
Sử dụng công thức nhanh (dùng khi giải toán trắc nghiệm)
Công thức: nAl(OH)3= 3
4n n = 4.0,16 – 0,27.2 = 0,1 mol Al O
2 3
n 0,05 mol
BaSO4 SO4
n n 0,08.2 0, 24mol [không tính theo Ba2+ vì nó chuyển một phần vào Ba(AlO2)2]
Sử dụng phương pháp hợp thức theo tỷ lệ số mol
Đặt T = Ba(OH)2
Al (SO )2 4 3
n 0,08 8 (Chỉ sử dụng khi biết chắc phản ứng tạo 2 sản phẩm của nguyên tố Al) Hợp thức theo T, ta có phương trình hóa học (dùng khi 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)
Trang 52Al(OH)3 Al2O3 + 3H2Ot0
0,1 0,05 (mol)
Câu 6
a Phân tích:
Hỗn hợp X tham gia 2 thí nghiệm với mỗi TN có một dữ kiện mang đơn vị khác nhau (TN1 cho gam, TN2 cho mol) nên không có cơ sở để so sánh lượng chất ở mỗi TN có bằng nhau không Vì vậy ta xử lý bài toán theo độ lệch phần k Theo kinh nghiệm, những bài toán kiểu này gần như chắc chắn mọi tác giả đều thiết kế lượng các chất trong hỗn hợp X ở 2 thí nghiệm không bằng nhau
Gọi x,y,z lần lượt là số mol CH4, C2H4, C2H2 trong 8,6 gam hỗn hợp X
kx, ky, kz ………0,6 mol X
Thí nghiệm 1:
C2H4 + Br2 C2H4Br2
C2H2 + 2Br2 C2H2Br4
Ta có:
16x 28y 26z 8, 6
0,3
(1) 48
160
Thí nghiệm 2:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2Ot0
C2H4 + 3O2
0 t
2CO2 + 2H2O C2H2 + 2,5O2 2CO2 + H2Ot0
k.(x y z) 0, 6
0, 225x 0,375y 0, 075z 0
1, 425
31,92 k.(2x 3y 2,5z) =
22,4
(3) Giải (1,2,3) x = 0,2 ; y = 0,1 ; z = 0,1
CH4
m 0, 2.16 3, 2 (gam) ; C H
2 4
m 0,1.28 2,8 (gam)
C H2 2
m 0,1.26 2,6 (gam)
Lưu ý: Nếu cac em hiểu đúng về bản chất điện hóa trị trong các hợp chất thì có thể giải bài toán trên mà không cần dùng độ lệch phần k
Theo thí nghiệm 2 trung bình 1 mol X phản ứng vừa đủ với 2,375 mol O2
Phương trình biểu diễn quan hệ hóa trị (BT ở cấp THPT):
8x +12y + 10z = 2,375.4.(x + y + z)
1,5x – 2,5y – 0,5z = 0 (3)
Giải (1,2,3) x = 0,2 ; y = 0,1 ; z = 0,1
b. nA 1, 792 0,08
22, 4
- Phản ứng đốt cháy (A):
CnH2n+2 + 3n 1
2
O2 nCO2 + (n +1)H2O (1) t0 CO H O C H
CmH2m+2 + 3m 1
2
O2 mCO2 + (m-1)H2O (2) t0 CO H O C H
- Phản ứng của CO2 với Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (3)
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (4)
Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 t0 (5)
Theo phản ứng:
CO2
2.3
100
12
100
Dung dịch giảm 1,2 gam 12 – 0,18.44 - 18 H O
2
n 1,2 H O
2
n 0,16 mol
Trang 6Theo đề và theo phản ứng (1,2) C B C
Bảo toàn số mol cacbon 0,03n + 0,05m = 0,18 3n + 5m = 18
Với n 1; m 2 Chỉ có n = 1 ; m = 3 là thỏa mãn
Vậy công thức phân tử của B và C lần lượt là: CH4 và C3H4
-HẾT ĐÁP ÁN