Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học lớp 9 cấp tỉnh năm 2020-2021 có đáp án - Sở GD&ĐT Bình Phước

Để đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới, các bạn học sinh có thể sử dụng tài liệu Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học lớp 9 cấp tỉnh năm 2020-2021 có đáp án - Sở GD&ĐT Bình Phước sau đây làm tư liệu tham khảo giúp rèn luyện và nâng cao kĩ năng giải đề thi, nâng cao kiến thức cho bản thân để tự tin hơn khi bước vào kì thi HSG chính thức.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH PHƯỚC ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 02 trang) KỲ THỊ HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP THCS NĂM HỌC 2020 – 2021 Mơn thi: Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút Ngày thi: 14/3/2021 Cho biết: H = 7; C =12; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Ba = 137 Câu 1: (2,0 điểm) (0,5 điểm) Xác định cơng thức hóa học gọi tên hợp chất A phương trình hóa học sau (theo tỉ lệ) A + NaHCO3 → BaCO3 + NaOH + H2O (1,5 điểm) Chỉ dùng quỳ tím, trình bày phương pháp hóa học để nhận biết dung dịch không màu riêng biệt: NaCl, Ba(OH)2, KOH, Na2SO4, H2SO4 Hướng dẫn giải: Dựa vào sản phẩm ta thấy vế trái có nguyên tố Ba nhóm OH → A Ba(OH)2 Có thể sử dụng bảo tồn ngun tố → A chứa nguyên tử Ba, nguyên tử O, nguyên tử H→ A Ba(OH)2 Tên gọi A bari hiđroxit Trích mẫu thử - Cho quỳ tím vào mẫu thử + Mẫu làm quỳ tím hóa đỏ → H2SO4 → Nhận biết H2SO4 + Mẫu làm quỳ tím hóa xanh → Ba(OH)2, KOH - Nhóm I + Mẫu khơng làm đổi màu quỳ tím: NaCl, Na2SO4 - Nhóm II - Cho H2SO4 nhận biết vào mẫu nhóm I + Mẫu có xuất kết tủa → Ba(OH)2 → Nhận biết + Mẫu khơng có kết tủa → KOH → Nhận biết - Cho Ba(OH)2 nhận biết vào mẫu nhóm II + Mẫu có xuất kết tủa → Na2SO4 → Nhận biết + Mẫu khơng có kết tủa → NaCl → Nhận biết Câu 2: (3,0 điểm) (1,0 điểm) Cho dung dịch H2SO4 tác dụng với BaO thu dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với kim loại Al thu khí B dung dịch D Dung dịch D phản ứng với dung dịch Na2SO4 thu kết tủa E Viết phương trình phản ứng xảy (2,0 điểm) Chỉ dùng thêm HCl kim loại Al, nêu phương pháp hóa học điều chế kim loại đồng nguyên chất từ hỗn hợp CuO MgO (dụng cụ, thiết bị có đủ) Hướng dẫn giải: Vì dung dịch D tạo kết tủa với Na2SO4 → D có hợp chất bari: Ba(AlO2)2, Ba(OH)2 Vậy phản ứng BaO với H2SO4 BaO dư Ta có phương trình phản ứng: BaO + H2SO4 → BaSO4 + H2O BaOdư + H2O → Ba(OH)2 Dung dịch A chứa chất tan Ba(OH)2, tác dụng với Al: Ba(OH)2 + 2Al + H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 Khí B H2, dung dịch D chứa Ba(AlO2)2 Ba(OH)2 dư Phản ứng D với Na2SO4, E BaSO4 Ba(AlO2)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaAlO2 Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaOH – Hòa tan hỗn hợp CuO, MgO vào HCl dư: MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O Cho kim loại Al dư vào dung dịch thu được: 2Al + 6HCldư → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu Thu chất rắn sau phản ứng gồm Cu Al dư, đem hòa tan HCl dư ta thu kim loại đồng tinh khiết 2Al + 6HCldư → 2AlCl3 + 3H2 Cu + 6HCl → không phản ứng Câu 3: (4,0 điểm) (1,0 điểm) Nêu tượng, viết phương trình phản ứng hóa học xảy thí nghiệm sau: a) Cho Na vào dung dịch CuSO4 b) Sục khí CO2 từ từ tới dư vào dung dịch nước vôi (1,0 điểm) Trong khí HCl, NH3, O2, H2 Hãy chọn giải thích - Những khí thu phương pháp đẩy nước? - Những khí khơng nên thu phương pháp đẩy nước? (2,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn 4,48 gam MO (M kim loại) lượng vừa đủ 400mL dung dịch H2SO4 0,2M, cô cạn cẩn thận dung dịch thu 13,76 gam tinh thể muối X Xác định cơng thức hóa học MO muối X Hướng dẫn giải: a) Hiện tượng: Miếng Na chạy mặt nước, có khí dung dịch xuất kết tủa màu xanh Phương trình phản ứng: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (3.1) 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 xanh + Na2SO4 (3.2) b) Lúc đầu có kết tủa xuất hiện, sau kết tủa tan dần đến suốt Phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (3.3) CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 (3.4) Những khí thu phương pháp đẩy nước phải khơng tan nhiều nước Vậy khí HCl, NH3, O2, H2: - Những khí thu phương pháp đẩy nước H2 O2 tan nước - Những khí không nên thu phương pháp đẩy nước HCl, NH3 tan nhiều nước Phương trình phản ứng: MO + H2SO4 → MSO4 + H2O (3.5) Theo (3.5) ta có nMO = nH2SO4 = 0,4.0,2 = 0,08 mol Ta có, khối lượng MO là: (M + 16).0,08 = 4,48 → M = 40 (Ca) Vậy cơng thức hóa học MO CaO Gọi muối X CaSO4.nH2O ta có: nMSO4.nH2O = nMSO4 = nH2SO4 = 0,08 mol Ta có, khối lượng muối X là: (136 + 18n).0,08 = 13,76 → n = Vậy cơng thức hóa học muối X CaSO4.2H2O Câu 4: (3,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp A gồm Al FexOy Tiến hành nhiệt nhơm hồn tồn điều kiện khơng có khơng khí thu chất rắn B Chia B thành phần - Phần có khối lượng 14,49 gam Hịa tan hồn tồn phần dung dịch HCl dư thu 4,032 lít khí H2 - Phần cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,336 lít H2 cịn lại 2,52g chất rắn khơng tan Xác định cơng thức hóa oxit sắt tính giá trị m Biết phản ứng xảy hoàn toàn đo điều kiện tiêu chuẩn Hướng dẫn giải: - Phản ứng nhiệt nhôm: 2y Al + FexOy → y Al2O3 + 3x Fe (4.1) Do sản phẩm tan NaOH tạo khí H2 → Al cịn dư; FexOy hết - Phản ứng hòa tan phần HCl dư: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (4.2) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (4.3) Al2O3 + 6HCl → 2ACl3 + 3H2O (4.4) - Phản ứng hòa tan phần NaOH dư: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (4.5) Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (4.6) Fe + NaOH → không phản ứng m phan Do phần không nên gọi k tỉ số: k = m phan1 Gọi a, b số mol Al, Fe phần → Số mol Al, Fe phần ka, kb 3a 4,032 Theo (4.2), (4.3) ta có: n H2 = + b = → 3a + 2b = 0,36 mol (4.I) 22,4 3ka 0,336 Theo (4.5) ta có: n H2 = → ka = 0,01 mol (4.II) = 22,4 Theo đề ra, khối lượng chất rắn lại Fe 2,52 Ta có: n Fe = kb = → kb = 0,045 mol (4.III) 56 Từ (4.II) (4.III) ta có b = 4,5a, thay vào (4.I) ta có: a = 0,03 mol; b = 0,135 mol → Thay vào (4.II) ta có k = Từ khối lượng phần ta có: mFe + mAl + mAl2O3 = 14,49 → mAl2O3 = 6,12 → nAl2O3 = 0,06 mol n Fe 3x 0,135 x Theo (4.1) ta có: = = → = n Al2O3 y 0,06 y Vậy cơng thức hóa học oxit sắt Fe3O4 Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m = mA = mB = 14,49.(1 + k) = 19,32 gam Câu 5: (4,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO Hòa tan hết 21,9 gam X lượng nước dư thu 1,12 lít khí H2 dung dịch Y có chứa 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ 6,72 lít CO2 vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thu m gam kết tủa Các khí đo đktc a) Tính khối lượng NaOH trogn dung dịch Y b) Tính giá trị m Hướng dẫn giải: a) Bài có nhiều cách giải: Cách 1: Dùng phương pháp đại số: Phương trình phản ứng: - Hịa tan X vào nước: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (5.1) Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (5.2) Na2O + H2O → 2NaOH (5.3) BaO + H2O → Ba(OH)2 (5.4) Gọi x, y, z, t số mol Na, Ba, Na2O, BaO hỗn hợp X Ta có, khối lượng X là: 23x + 137y + 62z + 153t = 21,9 gam (5.I) x 1,12 Theo (1), (2) ta có: n H2 = + y = → x + 2y = 0,1 mol (5.II) 22, 20,52 Theo đề ra: n Ba (OH)2 = y + t = (5.III) = 0,12 171 Khối lượng NaOH Y = 40 (x + 2z) (5.IV) Tổ hợp (5.I); (5.II); (5.III) cách: (5.I) + 8.(5.II) – 153.(5.III), ta có: 23x + 137y + 62z + 153t = 21, x  x  x + y = 0,1  y + t = 0,12 x − 153  Cộng lại ta có: 31x + 62z = 4,34 → x + 2z = 0,14 mol Thay vào (5.IV) ta có mNaOH (Y) = 40.0,14 = 5,6 gam Cách 2: Dùng phương pháp quy đổi: Quy đổi X thành hỗn hợp Na, Ba, O Gọi x, y, z số mol Na, Ba, O X Ta có: mX = 23x + 137y + 16z = 21,6 (5.V) nBa = nBa(OH)2 = y = 0,12 mol (5.VI) Vì sản phẩm X tác dụng với nước NaOH, Ba(OH)2 nên phản “quy đổi” là: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (5.1) Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 (5.2) H2 + O → H O (5.5) - Do quy đổi x 1,12 Theo (5.1), (5.2) ta có: n H2 = + y − z = → x + 2y – 2z = 0,1 mol (5.VII) 22, Giải hệ (5.V), (5.VI), (5.VII) ta có: x = z = 0,14 mol; y = 0,12 mol → nNaOH = nNa = 0,14 mol Vậy mNaOH (Y) = 40.0,14 = 5,6 gam Cách 3: Dùng phương pháp bảo toàn:  NaOH X + H 2O →  + H2  Xét trình phản ứng: (5.6) Ba(OH) Gọi x số mol NaOH, theo bảo tồn ngun tố H ta có: x + 2.0,12 + 2.0,05 x + 0, 34 2n H2O pu' = n NaOH + 2n Ba (OH)2 + 2n H2 → n H2O = → n H 2O = 2 Áp dung định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (5.6), ta có: mX + mH2O = m NaOH + mBa (OH)2 + mH2 → 21,9 + 9.(x + 0,34) = 40x + 20,52 + 0,1 → x = 0,14mol Vậy mNaOH (Y) = 40.0,14 = 5,6 gam b) - Hấp thụ CO2 vào Y, phản ứng có là: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3 (5.7) (5.8) (5.9) CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 (5.10) 6,72 Ta có n CO2 (bd) = = 0,3mol 22,4 Theo (5.7), (5.8) ta có: n 0,14 n CO2 (5.7), (5.8) = n Ba (OH)2 + NaOH = 0,12 + = 0,19  0,3mol 2 → Số mol CO2 lại = 0,3 – 0,19 = 0,11 mol > nNa2CO3 → Đã xảy phản ứng (5.9) hoàn toàn phần phản ứng (5.10) Theo (5.9), (5.10) ta có: n CO2 (5.9), (5.10) = n Na 2CO3 + n BaCO3 (5.10) = 0,07 + n BaCO3 (5.10) = 0,11mol → n BaCO3 (5.10) = 0,04mol Vậy số mol BaCO3 lại là: n BaCO3 (con lai) = n BaCO3 (5.7) − n BaCO3 (5.10) = 0,12 − 0,04 = 0,08mol Vậy m = 197.0,08 = 15,76 gam Câu 6: (3,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn lượng hiđrocacbon A Dẫn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi thu 30 gam kết tủa dung dịch B Biết dung dịch B nặng dung dịch nước vôi ban đầu 2,8 gam Khi thêm NaOH dư vào B xuất thêm 10 gam kết tủa a) Xác định công thức phân tử A b) Viết tất CTCT có A Hướng dẫn giải: - Hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (6.1) CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2 (6.2a) Có thể viết: 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (6.2b) Thêm dung dịch NaOH dư: Ca(HCO3)2 + 2NaOHdư → CaCO3 + Na2CO3 + H2O (6.3) Theo (6.1), (6.2b), 6.3) ta có: n CO2 = n CaCO3 (6.1) + 2n CaCO3 (6.3) = 0,3 + 2.0,1= 0,5mol Xét trình hấp thụ sản phẩm cháy ta thấy: mdd B = mdd Ca(OH)2 + (mCO2 + mH2O) – mkết tủa (6.1) → mdd B – mdd Ca(OH)2 = (mCO2 + mH2O) – mkết tủa (6.1) = 2,8 gam → mCO2 + mH2O = 32,8 gam Thay số mol CO2 = 0,5 ta có: 44.0,5 + mH2O = 32,8 → mH2O = 10,8 gam → nH2O = 0,6 mol > nCO2 nên A ankan Gọi cơng thức phân tử A CnH2n+2 Ta có: - Phản ứng đốt cháy: 2Cn H 2n + + (3n + 1)O2 → 2nCO2 + 2(n + 1)H 2O n CO2 2n Theo (6.4) ta có: = = →n =5 n H2O 2(n + 1) Vậy công thức phân tử A C5H12 b) CTCT có A: CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 n-pentan isopentan hay – metylbutan (6.4) neopentan hay 2,2 - đimetylpropan ... Fe 3x 0,135 x Theo (4.1) ta có: = = → = n Al2O3 y 0,06 y Vậy cơng thức hóa học oxit sắt Fe3O4 Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: m = mA = mB = 14, 49. (1 + k) = 19, 32 gam Câu 5: (4,0 điểm)... cơng thức hóa học muối X CaSO4.2H2O Câu 4: (3,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp A gồm Al FexOy Tiến hành nhiệt nhơm hồn tồn điều kiện khơng có khơng khí thu chất rắn B Chia B thành phần - Phần có khối... 56 Từ (4.II) (4.III) ta có b = 4,5a, thay vào (4.I) ta có: a = 0,03 mol; b = 0,135 mol → Thay vào (4.II) ta có k = Từ khối lượng phần ta có: mFe + mAl + mAl2O3 = 14, 49 → mAl2O3 = 6,12 → nAl2O3