Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Vòng 2 - Năm học 2015-2016 - Phòng GD&ĐT Hải Dương (Có đáp án)

PHÒNG GD & ĐT TP HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015 - 2016
MÔN HÓA HỌC - VÒNG 2
Thời gian làm bài: 150 phút
(Đề thi gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1 (2,0 điểm):
1) Dẫn luồng khí CO dư qua hỗn hợp các chất: BaO, CuO, Fe3O4, Al2O3 nung nóng (các chất có số mol bằng nhau). Kết thúc các phản ứng thu được chất rắn X và khí Y. Cho X vào H2O (lấy dư) thu được dung dịch E và phần không tan Q. Cho Q vào dung dịch AgNO3 (số mol AgNO3 bằng hai lần tổng số mol các chất trong hỗn hợp ban đầu) thu được dung dịch T và chất rắn F. Lấy khí Y cho sục qua dung dịch T được dung dịch G và kết tủa H.
a) Xác định thành phần các chất của X, Y, E, Q, F, T, G, H.
b) Viết các phương trình hóa học xảy ra.
2) Dung dịch A chứa (KAlO2 và KOH); dung dịch B chứa (BaCl2 và NaOH). Thêm từ từ đến dư dung dịch H2SO4 loãng lần lượt vào dung dịch A và B. Nêu hiện tượng, giải thích và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
Câu 2 (2,0 điểm):
1) Có 3 dung dịch KOH 1M, 2M, 3M, mỗi dung dịch 1 lít. Hãy trộn lẫn các dung dịch này để thu được dung dịch KOH có nồng độ 1,8M và có thể tích lớn nhất.
2) Trình bày phương pháp phân biệt 3 gói bột sau: (FeO, Fe3O4); (Fe2O3, Fe3O4) và Fe3O4.
Câu 3 (2,0 điểm):
1) Hai nguyên tố A, B có các oxit ở thể khí (cùng điều kiện thích hợp) tương ứng là AOn ; AOm ; BOm và BOi (với ). Hỗn hợp X gồm x mol AOn và y mol AOm có khối lượng mol trung bình là 37,6 gam. Hỗn hợp Y gồm y mol AOn và x mol AOm có khối lượng mol trung bình là 34,4 gam. Biết tỉ khối của BOm so với BOi là 0,8.
a) Xác định các oxit trên.
b) Bằng phương pháp hoá học hãy tách riêng AOn và AOm ra khỏi hỗn hợp các khí trên mà vẫn giữ nguyên khối lượng của chúng. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
2) Đốt nóng m gam Fe trong không khí, sau một thời gian thu được 37,2 gam hỗn hợp rắn A gồm 4 chất. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A trong H2SO4 đặc, nóng (dư) thu được dung dịch B và thoát ra 6,72 lít SO2 duy nhất (ở đktc).
a) Tính m.
b) Tính khối lượng muối trong dung dịch B.
Câu 4 (2,0 điểm):
X là dung dịch AlCl3; Y là dung dịch KOH 1M. Thêm 300ml dung dịch Y vào cốc chứa 100ml dung dịch X, khuấy đều thì trong cốc tạo ra 7,8 gam kết tủa. Lại thêm 200ml dung dịch Y vào cốc, khuấy đều thì lượng kết tủa có trong cốc là 10,92 gam. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hãy xác định nồng độ mol của dung dịch X.
Câu 5 (2,0 điểm):
Hỗn hợp A gồm Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, KHCO3 có khối lượng 66,6 gam. Hòa tan A vào nước thành 1 lít dung dịch B.
- Lấy 100ml dung dịch B, nhỏ vào đó từ từ từng giọt một lượng dung dịch HCl loãng, khuấy đều liên tục thu được 672ml khí (đktc) và dung dịch C. Thêm dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch C đến dư thu được 5,91 gam kết tủa.
- Cho dung dịch HCl 0,1M vào 100ml dung dịch B cho đến khi không còn khí thoát ra nữa thu được dung dịch D, lượng dung dịch HCl đã dùng là 900ml. Cô cạn dung dịch D thu được m gam chất rắn. Tính m.
Biết: Na=23, K=39, Ca=40, Ba=137, C=12, O=16, H=1, N=14, Fe=56, Al=27, Mg=24, S=32, Cl=35,5
------------- Hết-------------
Giám thị 1: .................................................. Giám thị 2: .................................................
SBD: ................... Họ và tên thí sinh: ...................................................................................
PHÒNG GD & ĐT TP HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI
CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2015 - 2016
MÔN HÓA HỌC - VÒNG 2
Thời gian làm bài: 150 phút
(Hướng dẫn chấm gồm 05 câu, 04 trang)
Câu
Ý
Nội dung
Điểm
1
1
Gọi số mol mỗi oxit là a (mol) Þ số mol AgNO3 là 8a (mol)
+ Phản ứng khi cho CO dư qua hỗn hợp các chất nung nóng:
 CO + CuO Cu + CO2 (1)
 a (mol) a (mol) a (mol) 
 4CO + Fe3O4 3Fe + 4CO2 (2)
 a (mol) 3a (mol) 4a (mol)
Þ Thành phần của X: 
Cu = a (mol); Fe = 3a (mol); BaO = a (mol); Al2O3 = a (mol)
Þ Thành phần khí Y: 
CO2 = 5a (mol); CO dư
0,25
+ Phản ứng khi cho X vào nước dư:
 BaO + H2O ® Ba(OH)2 (3)
 a (mol) a (mol)
 Al2O3 + Ba(OH)2 ® Ba(AlO2)2 + H2O (4)
 a (mol) a (mol) a (mol)
Þ Thành phần dung dịch E: Ba(AlO2)2 = a(mol)
Þ Thành phần Q: Cu = a(mol); Fe = 3a(mol)
0,25
+ Phản ứng khi cho Q vào dung dịch AgNO3:
 Trước hết: Fe + 2AgNO3 ® Fe(NO3)2 + 2Ag (5)
 3a (mol) 6a (mol) 3a(mol) 6a(mol)
 Sau đó: Cu + 2AgNO3 ® Cu(NO3)2 + 2Ag (6)
 a(mol) 2a(mol) a(mol) 2a(mol)
Þ Thành phần dung dịch T: 
Fe(NO3)2 = 3a(mol); Cu(NO3)2 = a(mol)
Þ Thành phần F: Ag = 8a(mol).
0,25
+ Phản ứng khi cho khí Y sục qua dung dịch T:
 2CO2 + 4H2O + Ba(AlO2)2 ® Ba(HCO3)2 + 2Al(OH)3 ¯ (7)
 2a (mol) a(mol) a(mol) 2a(mol)
Þ Thành phần dung dịch G: Ba(HCO3)2 = a(mol)
Þ Thành phần H: Al(OH)3 = 2a(mol)
0,25
2
*Thêm từ từ đến dư dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch A:
- Hiện tượng: 
+ Ban đầu chưa có kết tủa do xảy ra phản ứng trung hòa:
H2SO4 +2KOH K2SO4 + 2H2O
+ Sau một thời gian thấy xuất hiện kết tủa keo trắng do xảy ra phản ứng:
H2SO4 + 2H2O +2KAlO2 2Al(OH)3i + K2SO4
+ Sau đó kết tủa tan dần, cuối cùng thu được dung dịch không màu do xảy ra phản ứng:
3H2SO4 + 2Al(OH)3 Al2(SO4)3 + 6H2O
0,5
*Thêm từ từ đến dư dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch B:
- Hiện tượng: Xuất hiện ngay kết tủa, kết tủa bền trong H2SO4 dư do xảy ra các phản ứng:
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
Na2SO4 + BaCl2 BaSO4i + 2NaCl
Có thể có phản ứng: 
H2SO4 + BaCl2 BaSO4i + 2HCl
0,5
2
1
- Nếu trộn cả 3 lít dung dịch trên với nhau thì thu được 3 lít dung dịch có nồng độ là 2M
0,25
- Muốn dung dịch 1,8M có thể tích lớn nhất phải lấy dung dịch nồng độ 3M với thể tích nhỏ nhất.
0,25
- Gọi thể tích dung dịch 3M nhỏ nhất cần lấy để pha trộn là x lít
 Vdung dịch cần pha = (2 + x) lít 
 nKOH trong dung dịch cần pha = 1.1+1.2+3x (mol)
	CM == 1,8 → x = 0,5	 
0,25
 Để có dung dịch KOH 1,8M có V lớn nhất cần trộn: 1 lít dung dịch KOH 1M, 1 lít dung dịch KOH 2M và 0,5 lít dung dịch KOH 3M.
0,25
2
- Lấy khối lượng bột như nhau ở mỗi gói làm mẫu khử
0,25
- Dẫn luồng khí H2 dư qua ống sứ đựng các mẫu thử nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, kết thúc thí nghiệm thu lấy sản phẩm rắn. Cân lại và so sánh khối lượng sản phẩm rắn:
0,25
+ Sản phẩm rắn có khối lượng nhỏ nhất tương ứng với gói bột chứa: Fe2O3 và Fe3O4 (70% < %Fe < 72,4%)
+ Sản phẩm rắn có khối lượng lớn nhất tương ứng với gói bột chứa: FeO và Fe3O4 (72,4% < %Fe < 77,8%)
+ Còn lại là gói bột chứa Fe3O4 (%Fe = 72,4%)
PTHH: 
H2 + FeO Fe + H2O
3H2 + Fe2O3 2Fe +3H2O
4H2 + Fe3O4 3Fe + 4H2O
0,5
3
1
a) Ta có:
Cộng (1) và (2) ta có: A + 8(n+m) = 36
Vì n + m ≥ 3 nên A≤ 36 – 8.3 = 12. A tạo oxit ở thể khí g A là cacbon (C)
Oxit CO và CO2
vậy i ≥ 3 i = 3 B = 32 SO2 và SO3
0,5
b) Dẫn hỗn hợp khí qua nước Br2 dư, khí CO2, CO thoát ra khỏi bình dẫn tiếp vào dung dịch nước vôi trong dư rồi làm khô khí thoát ra thu được CO. Lọc kết tủa, cho tác dụng với dung dịch HCl loãng, dư sau đó làm khô khí thoát ra thu được CO2
PTHH: SO3 + H2O → H2SO4
 SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
0,5
2
Hỗn hợp rắn A gồm: Fe; FeO; Fe2O3; Fe3O4
Quy hỗn hợp A thành hỗn hợp B gồm: Fe và Fe2O3
→ mB = mA = 37,2 gam
0,25
Gọi số mol của Fe và Fe2O3 lần lượt là x và y (mol)
Ta có: 56x + 160y = 37,2 (*)
0,25
PTHH:
2Fe + 6H2SO4đặc Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
 x 1,5x (mol)
Fe2O3 + 3H2SO4đặc Fe2(SO4)3 +3H2O
Ta có: 1,5x = 0,3 → x = 0,2 (mol)
Thay vào (*) tìm được: y = 0,1625 (mol)
0,25
Bảo toàn nguyên tố Fe ta có: nFe = 0,2 + 2.0,1625 = 0,525 (mol)
→ mFe = 0,525.56 = 29,4g
Vậy m = 29,4
0,25
4
Theo bài ra : nKOH = 0,3 . 1 = 0,3 (mol) 
 nKOH(Thêm) = 0,2 . 1 = 0,2 ( mol)
Tổng số mol KOH là: 0,3 + 0,2 = 0,5 (mol)
0,25
Khi thêm KOH vào cốc thấy khối lượng kết tủa giảm chứng tỏ ở lần (1) AlCl3 phản ứng còn dư, KOH phản ứng hết.
0,25
PTHH: 3KOH + AlCl3 → 3KCl + Al(OH)3 (1)
 3x x x (mol)
Khi thêm 200ml dung dịch KOH vào tiếp tục xảy ra (1) có thể có phản ứng (2)
 KOH + Al(OH)l3 → KAlO2 + 2H2O (2)
0,5
Gọi nAlCl3 = x (mol)
Theo (1) nAl(OH)3 = nAlCl3 = x (mol).
nAl(OH)3 thu được = 10,92 : 78 = 0,14 (mol) 
→ nAl(OH)3 tan do (2) = x – 0,14 (mol)
0,25
Theo PTHH (1) nKOH = 3nAlCl3 = 3x mol 
→ nKOH(2) = 0,5 – 3x (mol)
0,25
 Theo (2) nAl(OH)3 = nKOH(2) hay: x - 0,14 = 0,5 – 3x 
→ x = 0,16 (mol)
Vậy CM(AlCl3) = 0,16 : 0,1 = 1,6 M
0,5
5
Gọi số mol Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, KHCO3 lần lượt là x, y, z, t. 
Khối lượng các chất tan trong 100ml dung dịch B là: 
66,6 . 0,1 = 6,66 gam.
Cho từ từ HCl vào dung dịch B có các phản ứng xảy ra: 
Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl (1)
 x x (mol)
K2CO3 + HCl → KHCO3 + KCl (2)
 z z (mol)
0,25
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O (3) 
KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O (4)
NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + NaOH + H2O (5)
KHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + KOH + H2O (6) 
0,25
Tổng số mol muối axit sau phản ứng (1), (2) là:
x + y + z + t = nCO2 + BaCO3= 0,06 (mol)
0,5
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O (7)
 x x x (mol) 
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O (8)
 y y y (mol)
K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 + H2O (9) 
 z z z (mol)
KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O (10)
 t t t (mol)
0,25
Theo phương trình (7), (8), (9), (10): 
nCO2 = nH2O = x + y + z + t = 0,06 (mol)
0,25
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
→ m = mhh + mHCl - mCO2 – mH2O 
 = 6,66 + (0,1.0,9). 36,5 – 0,06.44 – 0,06.18 = 6,225 gam
0,5
* Chú ý: Học sinh có thể làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
------------- Hết-------------