Đề thi HSG môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Phòng GD&ĐT Hải Dương

PHÒNG GD và ĐT TP
HẢI DƯƠNG
Mã H – Vũ Văn Quyến LHP TPHD
Đề thi HSG lớp 9
MÔN THI: HOÁ HỌC
Năm học: 2014 -2015
Thời gian làm bài: 120 phút 
( Đề thi gồm:05 câu , 02 trang)
Câu 1(2 điểm): 
 1. Cho lần lượt từng chất: Fe, BaO, Al2O3 và KOH vào lần lượt các dung dịch: NaHSO4, CuSO4. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra?
 2. Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu và Ag. Bằng phương pháp hoá học hãy tách riêng hoàn toàn mỗi kim loại ra khỏi hỗn hợp trên.
Câu 2 (2 điểm):
 1. Có 8 lọ mất nhãn đựng 8 dung dịch: NH4Cl, (NH4)2SO4, Ba(OH)2, KCl, MgCl2, CuCl2, AlCl3 , Al2(SO4)3. Hãy nhận biết từng dung dịch trên mà không dùng thêm hoá chất khác. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
 2. Người ta có thể điều chế Cl2 bằng cách cho HCl đặc, dư tác dụng với m1 gam MnO2, m2 gam KMnO4, m3 gam KClO3.
 a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b. Hãy giải thích khi điều chế clo trong phòng thí nghiệm, để thu khí clo người ta dẫn khí clo qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc; bình (2) để đứng, miệng bình có bông tẩm xút.
 c. Nếu lượng Cl2 thu được trong các trường hợp đều bằng nhau, hãy tính tỷ lệ: m1: m2 : m3 .
 d. Nếu m1 = m2 = m3 thì trường hợp nào thu được nhiều Cl2 nhất.
Câu 3 (2 điểm):
 1. X và Y là các dung dịch HCl có nồng độ khác nhau. Lấy V1 lít X trộn với V2 lít Y được 2 lít dung dịch Z (cho rằng sự pha trộn không làm thay đổi thể tích của dung dịch).
 a. Tính nồng độ mol của dung dịch Z biết rằng V1 lít X phản ứng với dung dịch bạc nitrat dư thì thu được 35,875 gam kết tủa. V2 lít Y phản ứng vừa đủ với 0,5 lít dung dịch NaOH 0,3M.
 b. Tính nồng độ mol của các dung dịch X và Y, biết rằng nếu cho 0,1 lít X phản ứng hết với sắt thì lượng hidro thoát ra nhiều hơn so với 0,1 lít Y phản ứng hết với sắt là 448 ml (đktc).
 2. Cho nồng độ phần trăm của dung dịch NaCl bão hòa ở 0oC là 25,93%; ở 90oC là 33,33%.
Khi làm lạnh 600 gam dung dịch NaCl bão hòa ở 90oC tới 0oC thì khối lượng dung dịch bão hòa thu được là bao nhiêu gam?(Coi muối kết tinh không ngậm nước).
Câu 4( 1,5 điểm): 
 Trộn 400 ml dung dịch A (chứa HCl) với 100 ml dung dịch B (chứa H2SO4) được dung dịch C. Lấy 10 ml dung dịch C trộn với 90 ml nước được dung dịch D. 
- Cho 41,175 gam hỗn hợp hai kim loại Na, Ba tác dụng với 59,725 gam nước thu được dung dịch X và có 10,08 lít khí thoát ra (đktc). 
- Dùng 1 gam dung dịch X để trung hoà vừa đủ dung dịch D trên, thu được kết tủa Y. Cô cạn phần dung dịch thì thu được một lượng muối khan Z. Tổng khối lượng Y và Z là 0,83125 gam.
Tính nồng độ mol của các chất có trong dung dịch A, B, C, D?
 Cho rằng thể tích của dung dịch thay đổi không đáng kể.
Câu 5( 2,5điểm): 
 1. Hoà tan 43,71g hỗn hợp gồm 3 muối: cacbonat; hiđrôcacbonat; clorua của một kim loại kiềm vào một thể tích dung dịch HCl 10,52% (D = 1,05g/ml) lấy dư được dung dịch A và 17,6g khí B. Chia dung dịch A thành 2 phần bằng nhau.
 Phần 1: Cho tác dụng với AgNO3 dư được 68,88g kết tủa.
 Phần 2: Cho phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0,8M. Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 29,68g muối khan.
Tìm tên kim loại kiềm và tính % khối lượng mỗi muối?
Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng.
 2. Hỗn họp X gồm Al FexOy. Tiến hành phản ứng hoàn toàn m gam hỗn hợp X trong điều kiện không có không khí thu được hỗn hợp Y. Chia Y thành 2 phần. 
 Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 0,504 lit H2 (đktc) và còn lại 2,52g chất rắn không tan. 
 Phần 2: Có khối lượng 14,895gam, cho tác dụng với dung dịch HC1 dư thu được 4,536 lit H2 (đktc).
 a.Tính giá trị của m.
 b. Xác định công thức của oxit sắt. Cho biết: FexOy + Al Fe + AI2O3
PHÒNG GD & ĐT TP HẢI DƯƠNG
Mã H – Vũ Văn Quyến LHP TPHD
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI
CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
NĂM HỌC 2014 - 2015
MÔN HÓA HỌC - VÒNG 1
Thời gian làm bài: 120 phút
(Hướng dẫn chấm gồm 05 câu, 06 trang)
Câu
Ý
Nội dung
Điểm
1
1
Với NaHSO4 : 
 Fe + 2NaHSO4 → FeSO4 + Na2SO4 + H2
 BaO + 2NaHSO4 → BaSO4+ Na2SO4 + H2O
 Al2O3 + 6NaHSO4 → Al2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 3H2O
 2KOH + 2NaHSO4 → K2SO4 + Na2SO4 + 2H2O
* Với CuSO4 : Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu
 BaO + CuSO4 + H2O → BaSO4↓ + Cu(OH)2↓ 
 Al2O3 + CuSO4 → không phản ứng 
 2KOH + CuSO4 → K2SO4 + Cu(OH)2↓ 
1,0
2
Cho hỗn hợp tan trong NaOH dư, Fe , Cu và Ag không tan:
 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
Thổi CO2 vào dung dịch nước lọc: 
 NaAlO2 + CO2 + 4H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓ 
Lọc tách kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao:
 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
Điện phân Al2O3 nóng chảy: 2Al2O3 4Al + 3O2↑
Cho hỗn hợp Fe, Cu và Ag không tan ở trên vào dung dịch HCl dư. Cu và Ag không tan.
 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Lấy dung dịch thu được cho tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi, dẫn luồng khí CO dư đi qua
 HCl + NaOH → NaCl + H2O
 FeCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)2↓
 2Fe(OH)2 + 1/2O2 Fe2O3 + 2H2O
 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Hỗn hợp Cu, Ag nung trong oxi đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn CuO và Ag. Hòa tan trong dung dịch HCl dư, lọc lấy Ag không tan, dung dịch thu đem điện phân lấy Cu, hoặc cho tác dụng với NaOH dư, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi, dẫn luồng khí CO dư đi qua
 HCl + NaOH → NaCl + H2O
 CuCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Cu(OH)2↓
 Cu(OH)2 CuO + H2O
 CuO + CO Cu + CO2
1,0
2
1
- Dung dịch có màu xanh lam là dd CuCl2.
- Lấy dung dịch CuCl2 cho tác dụng với 7 dung dịch còn lại, dung dịch nào tạo kết tủa xanh lam là dd Ba(OH)2:
 CuCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Cu(OH)2↓.
- Lấy dung dịch Ba(OH)2, cho tác dụng với 7 dung dịch còn lại:
 + dung dịch nào không có kết tủa là KCl
 + dung dịch nào có kết tủa trắng là dd MgCl2
 MgCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Mg(OH)2↓.
 + dung dịch nào có kết tủa trắng, kết tủa tan trong kiềm dư là dd AlCl3
 2 AlCl3 + 3Ba(OH)2 → 3BaCl2 + 2Al(OH)3↓.
 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
+ dung dịch nào có kết tủa trắng, một phần kết tủa tan trong kiềm dư là dd Al2(SO4)3
 Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 3BaSO4 ↓ + 2Al(OH)3↓.
 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
+ dung dịch nào có khí mùi khai thoát ra khi đun nóng nhẹ, là dd NH4Cl
 2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2NH3 + 2 H2O.
+ dung dịch nào có khí mùi khai thoát ra khi đun nóng nhẹ và có kết tủa trắng là dd (NH4)2SO4
 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NH3 + 2 H2O.
1,0
2
a. MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 
 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 
 KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O b. Khí clo đi ra có hơi nước nên dẫn qua bình H2SO4 đặc để làm khô; khí clo nặng hơn không khí nên để đứng bình; khí clo độc gây ô nhiễm môi trường, phản ứng được với NaOH nên dùng bông tẩm NaOH để clo không bay ra bên ngoài.
 Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
c. Giả sử nCl2 = 1mol. Ta có tỷ lệ:
 m1 : m2 : m3 = 87: 2/5x158 : 1/3x122,5 = 87: 63,2: 40,83 d. Trường hợp KClO3 cho nhiều Cl2 nhất 
Tính và so sánh thể tích Cl2 theo m.
0,25
0,25
0,25
0,25
3
1
(1,25)
a. 
nAgNO3 = 35,875 : 143,5 = 0,25 (mol); 
nNaOH = 0,5 x 0,3 = 0,15 (mol)
PTHH: HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 (1)
 HCl + NaOH NaCl + H2O (2)
nHCl (1) = nAgCl = 0,25 mol; nHCl(2) = nNaOH = 0,15 mol
=> nHCl trong 2 lít dung dịch Z = 0,25 + 0,15 = 0,4 mol
=> CM ( dd Z) = 0,4 : 2 = 0,2 M
b. 
PTHH: 2HCl + Fe FeCl2 + H2 
Gọi nồng độ mol của dd X là CX; nồng độ mol của dd Y là CY.
Số mol HCl trong 0,1 lít dd X là 0,1 CX; số mol HCl trong 0,1 lít dd Y là 0,1CY;
	=> số mol H2 sinh ra do 0,1 lít dd X phản ứng với Fe là .
	=> số mol H2 sinh ra do 0,1 lít dd Y phản ứng với Fe là .
Đề bài: - = = 0,02 => Cx = 0,4 + Cy (1)
Ta có: VX + Vy = 2 hay: 	 + = 2 (2)
Thế (1) vào (2) ta có: Cy2 + 0,2 Cy - 0,03 = 0
Giải PT : Cy = 0,1M; Cx = 0,5M
0,5
0,25
0,25
0,25
2
(0,75)
Gọi độ tan của NaCl ở 0oC là a gam.
Ta có: 
	a = 35 gam
Gọi độ tan của NaCl ở 90oC là b gam.
Ta có: 
	b = 50 gam
Ở 90oC:
	50 g NaCl hòa tan tối đa trong 100 gam nước 150 g dd bão hòa.
	200 g NaCl hòa tan tối đa trong 400 gam nước 600 g dd bão hòa.
Ở 0oC:
	35 g NaCl hòa tan tối đa trong 100 gam nước 135 g dd bão hòa.
	140 g NaCl hòa tan tối đa trong 400 gam nước 540 g dd bão hòa.
HS tính theo các khác cũng tính điểm tương đương
0,25
0,25đ
0,25đ
0,25đ
4
(1,5)
2Na + 2H2O 2NaOH + H2›
x x x 0,5x (mol)
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2›
y 2y y y (mol) 
23x + 137y = 41,175
0,5x + y = 0,45
100g dd X có 0,45mol NaOH và 0,225mol Ba(OH)2
1g dd X có 4,5.10-3mol NaOH và 2,25.10-3mol Ba(OH)2
HCl + NaOH NaCl + H2O
a a a a (mol)
2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O
b 0,5b 0,5b b (mol)
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
c 2c c 2c (mol)
H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4$ + 2H2O
d d d 2d (mol)
BaCl2 + Na2SO4 BaSO4$ + 2NaCl
’ (a + b) + 2(c + d) = 9.10-3 (*)
m muối = (23+ 35,5)a + (137+71)0,5b + (23.2+96)c + (137+96)d = 0,83125(g)
’ 35,5(a + b) + 96( c + d) = 0,4195(**)
Giải (*) và (**)
Trong 100ml D có:
Trong 10ml C có:
10ml C có 10-3mol HCl và 4.10-3mol H2SO4
500ml C có 0,05mol HCl và 0,2mol H2SO4
Trong A có: 
Trong B có: 
Học sinh có thể giải theo pp bảo toàn mol mỗi thành phần mà đúng thì được điểm tương đương
0,25
0,5
0,25
0,5
5
1
(1,25)
Gọi CTHH của 3 muối trên là : M2CO3, MHCO3, MCl
Gọi a; b; c lần lượt là số mol của 3 muối trên đã dùng:
Giả sử dung dịch A còn dư 2d mol HCl. Vậy mỗi phần dung dịch A có 
d mol HCl dư và 
Phản ứng ở phần 1:
Phản ứng ở phần 2:
Vậy 29,68g hỗn hợp muối khan gồm có và 
d mol KCl
Do đó ta có hệ phương trình 
Vậy kim loại kiềm cần tìm là Na
Số mol HCl ban đầu đã dùng là = 2a + b + 2d = 0,9mol
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
(1,25)
a. 
2y Al + 3 FexOy y Al2O3 + 3x Fe (1)
Phần 1 : tác dụng với dung dịch NaOH, có khí H2 . Khi đó ta có:
+ Trong Y có Fe, Al2O3, Al dư 
 + Al, Al2O3 phản ứng hết còn Fe không phản ứng.
Al2O3 + 2NaOH 2 NaAlO2 + H2O (2)
2 Al + 2NaOH+ 2H2O2 NaAlO2 + H2O (3)
 Chất rắn không tan là Fe. = 2,52 g
n Fe (3)= 0,045 mol ; n H2 = = 0,025 mol
Theo (3) n Al = n H2 = . 0,0225= 0,015 mol
m Al = 0,015 . 27= 0,405 g
Trong phần (I) có 
Phần 2 : Gọi số mol của Al là (mol )
n Fe(II)= 3(mol) m Fe(II) = 168 (g)
m Al(II)= 27 (g)
m Al2O3(II)= 14,895-(27+168)= 14,895-195(g)
2Al + 6 HCl 2AlCl3+ 3H2 (4)
Fe + 2 HClFeCl2+ H2 (5)
Al2O3 + 6 HCl AlCl3 + 3 H2O (6)
Vì HCl dư nên Al, Fe, Al2O3 phản ứng hết
n H2= 0,2025 mol
Theo (4) n H2= n Al = 1,5(mol)
Theo (5) n H2 = n Fe= 3(mol)
1,5+ 3= 0,2025 4,5 = 0,2025 = 0,045 mol
m Al2O3(I)= 6,12 (g)
m (I)= 14,895 . = 4,965 g
m hh Y thu được= 4,965+14,895=19,86(g)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
m FexOy + m Al (pư)= m Fe + m Al2O3
m X= m Y= 19,86 (g)m= 19,86 g
0,5đ
0,25đ
0,25đ
b. m Fe(II)= 2,52. 3=7,56 g
m Al2O3(II)= 6,12g 
Theo (1) n Al pư= 2 n Al2O3= 0,12 mol
m Alpư= 0,12. 27= 3,24 g
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có 
m FexOy(II) + m Alpư= mAl2O3+ m Fe (II)
m FexOy(II)= 6,12+ 7,56- 3,24= 10,44(g)
m Fe (FexOy)= 7,56 g => m O(FexOy)= 10,44- 7,56= 2,88(g) 
 m Fe : m O = =3:4 
Vậy CT của oxit sắt là Fe3O4
Lưu ý: -Học sinh làm theo cách giải khác, nếu cho kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
- Nếu bài toán tính theo PTHH mà viết sai PTHH không cho điểm
0,25đ