Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Vòng 1 - Năm học 2016-2017 - Phòng GD&ĐT Hải Dương (Có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT TP HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9-VÒNG 1
NĂM HỌC 2016 - 2017
MÔN: HÓA HỌC 
Thời gian làm bài: 150 phút
( Đề này gồm: 05 câu, 02 trang)
Câu 1 (2 điểm):
1. Tìm các chất thích hợp và viết phương trình hóa học thỏa mãn sơ đồ sau:
 a) Oxit + axit → hai muối + nước.
 b) Muối + bazơ → muối + nước.
 c) Kim loại + oxit → kim loại + oxit.
 d) Muối + muối → muối + oxit + nước. 
 e) Muối + bazơ → muối + hợp chất khí + nước.	
dd HCl đặc
dd NaHCO3 dư
H2O
CaCO3 
(1)
(Y)
(X)
	2. Tiến hành thí nghiệm như hình bên: 
	a) Khí (X), khí (Y) lần lượt là các khí gì ? Hãy cho biết vai trò của dung dịch NaHCO3 trong thí nghiệm.
	b) Nêu hiện tượng xảy ra khi nhúng quỳ tím vào ống (1) sau đó đem đun nóng nhẹ.
	c) Có nên thay dung dịch HCl đặc bằng dung dịch H2SO4 đặc để điều chế khí Y hay không ? Vì sao ?
Câu 2 (2 điểm): 
(3)
(2)
1. Viết phương trình hóa học thực hiện các chuyển đổi theo sơ đồ sau:
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(NO3)2
(4)
(1)
(9)
Fe
(6)
Fe2O3
(10)
(8)
(5)
(7)
Fe(OH)3
Fe(NO3)3
FeCl3
	2. Chỉ được dùng thêm một thuốc thử, hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch riêng biệt, mất nhãn sau đây: Ba(OH)2, BaCl2, HCl, NaCl, H2SO4. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Câu 3 (2 điểm):
Trình bày phương pháp tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm: Fe, Cu, Ag. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Cho luồng khí H2 dư đi qua 25,6 gam hỗn hợp A ở dạng bột gồm: Fe3O4, MgO và CuO, nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 20,8 gam hỗn hợp chất rắn. Mặt khác, 0,15 mol hỗn hợp A tác dụng vừa hết với 225 ml dung dịch HCl 2M. Tính phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp A. 
Câu 4 (2 điểm):
1. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm Na và một kim loại R hóa trị II vào nước, sau phản ứng thu được dung dịch B và khí H2. Nếu cho dung dịch B tác dụng với 300 ml dung dịch HCl 0,25M thì thu được dung dịch chứa hai chất tan. Nếu hấp thụ vừa hết 1,008 lít CO2 vào dung dịch B thì thu được 1,485 gam một chất kết tủa và dung dịch nước lọc chỉ chứa chất tan NaHCO3. Hãy xác định R. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn.
2. Trong một cốc có chứa 200 ml dung dịch AlCl3 0,2M, rót vào cốc V ml dung dịch NaOH 0,5M. Tính khối lượng kết tủa Al(OH)3 lớn nhất khi V biến thiên trong đoạn: .
Câu 5 (2 điểm):
	1. Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam muối sunfua của kim loại M (công thức MS) trong khí oxi dư. Sau phản ứng, đem hòa tan chất rắn bằng một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% thu được dung dịch muối có nồng độ 41,72%. Làm lạnh dung dịch này thấy tách ra 8,08 gam muối rắn, còn lại dung dịch có nồng độ 34,7%. Xác định công thức của muối ban đầu và muối rắn thu được sau khi làm lạnh.
	2. Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp X gồm FexOy và Cu vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư; sau phản ứng thu được 0,504 lít (đktc) khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chứa 6,6 gam các muối sunfat. Tính phần trăm khối lượng Cu trong X.
Cho biết: H = 1; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5;
Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65.
------------------- Hết --------------------
Họ và tên thí sinh: ..Số báo danh: ...
Chữ ký của giám thị 1:  .Chữ ký của giám thị 2:  ...
PHÒNG GD&ĐT TP HẢI DƯƠNG
HƯỚNG DẪN CHẤM 
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9-VÒNG 1
NĂM HỌC 2016 - 2017. MÔN: HÓA HỌC 
(Hướng dẫn chấm  gồm 05 trang)
Câu
Đáp án
Điểm
1
(2,0 đ)
1. (1,0 điểm)
a) Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
b) NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
c) 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
d) 2NaHSO4 + Na2CO3 → 2Na2SO4 + CO2 + H2O
e) NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3 + H2O
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
2. (1,0 điểm)
a. - Khí X là: HCl, CO2, hơi nước.
 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
 Khí Y là: CO2, có thể có hơi nước.
0,25
 - Vai trò của dung dịch NaHCO3: loại bỏ HCl, một phần hơi nước.
 NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
0,25
b. Nhúng mẩu quỳ tím vào ống (1): quỳ tím chuyển màu hồng do ống (1) xảy ra phản ứng: 
 CO2 + H2O H2CO3
 Sau đó đun nóng nhẹ thì quỳ tím mất màu hồng do xảy ra phản ứng 
 H2CO3 CO2 + H2O
0,25
c. Không nên thay dd HCl đặc bằng dd H2SO4 đặc do phản ứng tao CaSO4 ít tan bám vào CaCO3 ngăn cản sự tiếp xúc giữa CaCO3 với axit làm phản ứng xảy ra chậm. 
 CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O
0,25
2
(2,0 đ)
1. (1,0 điểm)
 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
 FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCl
 Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
Mỗi PTHH viết đúng được 0,1 đ
 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O
 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
 FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl
Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
2. (1,0 điểm)
Lấy mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử, đánh STT tương ứng, rồi dung quỳ tím làm thuốc thử để nhận biết: 
0,25
- Cho quỳ tím vào các mẫu thử trên, mẫu thử làm quỳ tím chuyển màu xanh là dd Ba(OH)2; mẫu thử làm quỳ tím chuyển màu đỏ là dd HCl và dd H2SO4 (Nhóm A), mẫu thử không làm đổi màu quỳ tím là dd BaCl2 và dd NaCl (Nhóm B)
0,25
 - Cho dd Ba(OH)2 đã nhận biết được ở trên vào các mẫu thử nhóm A, mẫu thử tạo kết tủa với Ba(OH)2 là dd H2SO4, mẫu thử không có kết tủa là dd HCl. Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O 
0,25
- Cho dung dịch H2SO4 vừa nhận được ở trên vào các mẫu thử nhóm B, mẫu thử tạo kết tủa trắng với H2SO4 là dd BaCl2, mẫu thử không tạo kết tủa là dd NaCl.
 BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
0,25
3
(2đ)
1. (1,0 điểm)
- Cho hỗn hợp vào dd HCl dư, lọc tách chất rắn thu được chất rắn không tan là Cu, Ag (X); dung dịch nước lọc còn lại chứa: FeCl2, HCl (Y): 
 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
- Cho dung dịch NaOH dư vào dd Y, lọc tách kết tủa thu được Fe(OH)2
 HCl + NaOH → NaCl + H2O
 FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
0,25
- Nung Fe(OH)2 trong không khí đến khối lượng không đổi thu được Fe2O3, dùng H2 dư khử Fe2O3, nung nóng đến hoàn toàn thu được Fe.
 2Fe(OH)2 + 1/2O2 Fe2O3 + 2H2O
 Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
0,25
- Nung nóng X trong oxi dư đến khi phản ứng hoàn toàn được hỗn hợp chất rắn Z (CuO, Ag). 
 2Cu + O2 2CuO
- Cho dung dịch HCl dư vào hỗn hợp Z, lọc tách chất rắn không tan thu được chất rắn là Ag; dung dịch còn lại chứa:CuCl2, HCl dư (T)
0,25
- Cho dung dịch NaOH dư vào T, lọc tách kết tủa, thu được Cu(OH)2.
 HCl + NaOH → NaCl + H2O
 CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl
- Nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được CuO, cho H2 dư, qua CuO, nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn thu được Cu. 
 Cu(OH)2 CuO + H2O
 CuO + H2 Cu + H2O
0,25
2. (1,0 điểm)
- Gọi trong 25,6 gam hỗn hợp A có số mol của Fe3O4, MgO và CuO lần lượt là: x, y, z mol. 
- Gọi trong 0,15 mol hỗn hợp A có số mol của Fe3O4, MgO và CuO lần lượt là: kx, ky, kz (mol). Các phương trình hóa học xảy ra: 
 * A tác dụng với H2:
Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O (1)
 x 4x 3x (mol)
CuO + H2 Cu + H2O (2)
 z z z (mol)
MgO + H2 không có phản ứng.
0,25
 * A tác dụng với HCl:
Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (3)
kx 8kx (mol)
CuO + 2HCl CuCl2+ H2O (4)
kz 2kz (mol) 
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (5)
ky 2ky (mol)
0,25
Từ (1),(2), áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố oxi ta có: 
Từ (1) (5) và bài ta có: 
4x + z = 0,3 (I) 
232x + 40y + 80z = 25,6 (II)
k(x +y +z) = 0,15 (III)
k(8x + 2y + 2z) = 0,45 (IV)
0,25
- Từ (I), (II), (III), (IV) ta có : k = 0,5; x = 0,05; y = 0,15; z = 0,1
Vậy trong hỗn hợp A có:
%m Fe3O4 = = 45,31%
%m MgO = 23,44%
%m CuO = 100% - (45,31% + 23,44%) = 31,25%
0,25
4 
(2,0 đ)
1. (1,5 điểm)
- Gọi số mol của Na , R trong hỗn hợp lần lượt là x, y mol
*Trường hợp 1: R là kim loại có phản ứng với nước:
 - Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A vào nước: 
 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1)
 x x ( mol) 
 R + 2H2O → R(OH)2 + H2 (2)
 y y ( mol) 
 → Dung dịch B gồm: NaOH và R(OH)2
0,25
- Nếu cho dung dịch B tác dụng với dd HCl thu được dd chứa 2 chất tan nên HCl phản ứng vừa đủ với B:
 HCl + NaOH → NaCl + H2O (3)
 x x (mol) 
 2HCl + R(OH)2 → RCl2 + 2 H2O (4)
 2y y ( mol) 
Từ (3), (4) Þ nHCl = x+2y = 0,3.0,25 = 0,075 (mol) (I)
0,25
 - Nếu hấp thụ hết CO2 bằng dung dịch B chỉ thu được một chất kết tủa và dd chứa 1 chất tan NaHCO3 nên xảy ra các phản ứng và bazơ hết:
 CO2 + NaOH → NaHCO3 (5)
 x x (mol) 
 CO2 + R(OH)2 → RCO3 + H2O (6)
 y y y ( mol) 
Từ (5), (6) Þ nCO2 = x+y = 1,008 : 22,4 = 0,045 (mol) (II)
Từ (I), (II) Þ x = 0,015 ; y = 0,03
ÞÞ Þ loại
0,25
*Trường hợp 2: R là kim loại tan trong NaOH:
 - Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A vào nước 
 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (7)
 x x ( mol) 
 R + 2NaOH → Na2RO2 + H2 (8)
 y 2y y ( mol) 
 Þ Dung dịch B gồm: Na2RO2 và có thể có NaOH dư (x≥ 2y)
0,25
 - Nếu cho dung dịch B tác dụng với dd HCl thu được dd chứa 2 chất tan nên HCl phản ứng vừa đủ với B:
 HCl + NaOH → NaCl + H2O (9)
 x - 2y x - 2y (mol) 
 4HCl + Na2RO2 → RCl2 + 2NaCl + 2H2O (10)
 4y y ( mol) 
Từ (3), (4) Þ nHCl = x - 2y + 4y = 0,075 (mol) (III)
0,25
 - Nếu hấp thụ hết CO2 bằng dung dịch B chỉ thu được một chất kết tủa và dd chứa 1 chất tan NaHCO3 nên xảy ra các phản ứng và bazơ hết:
 CO2 + NaOH → NaHCO3 (5)
 x - 2y x - 2y (mol) 
 2CO2 + Na2RO2 + 2H2O → R(OH)2 + 2NaHCO3 (6)
 2y y y ( mol) 
Từ (5), (6) Þ nCO2 = x- 2y + 2y = 0,045 (mol) (IV)
Từ (I), (II) Þ x = 0,045 ; y = 0,015
ÞÞ Þ R là Zn
0,25
2. (0,5 điểm)
Ta có : 0,25 l V 0,32 l 0,125 nNaOH 0,16 mol
Gọi nNaOH =x mol → 0,125 
Gọi n kết tủa = y mol
 3 NaOH +AlCl3 → Al (OH)3 + 3NaCl (1)
 NaOH + Al (OH)3→ NaAlO2 + 2H2O (2)
0,25
- Có số mol AlCl3 là : 0,2 . 0,2 = 0,4 mol
Số mol kết tủa sau (1), (2) là : y = 0,04 – (x - 0,12)
 y = - x + 0,16
y = -x + 0,16 là hàm giảm liên tục trong ( 0,125; 0,16)
ymax = -0,125 + 0,16 = 0,035 mol
mAl(OH)3 lớn nhất = 2,73 gam
0,25
5
1. (1,25 điểm)
- Gọi số mol của MS là a mol
- Đốt MS trong oxi dư :
 4MS + (4+n) O2 2M2On + 4SO2 (1)
 a a/2 (mol) 
Þ Chất rắn sau phản ứng : M2On
 M2On + 2nHNO3 → 2M(NO3)n + nH2O (2)
 a/2 an a (mol) 
Þ 
0,5
- Theo ĐLBTKL : 
Þ 
Þ M = 18,65n (Thỏa mãn với n = 3, M = 56 Þ M là Fe.
Þ CTHH của muối ban đầu là FeS
0,25
- Có : a= 4,4 : 88 = 0,05 (mol) Þ mdd sau (2) = 29 (g) )
 Þ mdd sau làm lạnh = 29 - 8,08 = 20,92 (g) 
 Þ trong dd sau làm lạnh = 34,7%.20,92 ≈ 7,26 (g)
Þ trong dd sau làm lạnh ≈ 7,26 : 242 = 0,03 (mol)
Þ nmuối ngậm nước= 0,05 - 0,03 = 0,02 (mol)
Þ Mmuối ngậm nước = 8,08 : 0,02 = 404 (g/mol)
- Gọi CT của muối rắn sau khi làm lạnh là Fe(NO3)3.bH2O Þ b = 9
Vậy CTHH của muối rắn sau khi làm lạnh Fe(NO3)3.9H2O
0,5
2. (0,75 điểm)
- Gọi số mol của FexOy , Cu trong hỗn hợp lần lượt là a, b mol
- PTHH
2FexOy + (6x-2y)H2SO4 → xFe2(SO4)3 +(3x-2y)SO2 +(6x-2y) H2O (1)
 a a/2 (3x-2y)a/2 ( mol) 
Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 +SO2 +2 H2O (2)
 b b b ( mol) 
0,375
- Từ (1) và (2) có các phương trình: 
 56ax + 16ay + 64b = 2,44 (I)
 1,5ax - ay + b = 0,504 : 22,4 = 0,0225 (II)
 200ax + 160b = 6,6 (III)
- Từ (I), (II), (III) Þ b = 0,01 Þ mCu = 0,64 (g)
0,375
Ghi chú: Học sinh làm các cách khác cho điểm tương đương.