Đề thi học sinh giỏi Hóa học 9 chọn lọc số 2

Cho Zn dư vào dung dịch H2SO4 96% thì đầu tiên có khí không màu, mùi xốc bay ra, sau một thời gian thấy xuất hiện kết tủa màu vàng, sau đó lại có khí mùi trứng thối và sau cùng có khí kh

PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC

-ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LÓP 9 NĂM HỌC 2013 - 2014

ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC

(Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề)

Đề thi gồm 01 trang

Bài 1 (2,0 điểm).

1 Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch riêng biệt NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Viết các phản ứng minh họa

2 Cho Zn dư vào dung dịch H2SO4 96% thì đầu tiên có khí không màu, mùi xốc bay ra, sau một

thời gian thấy xuất hiện kết tủa màu vàng, sau đó lại có khí mùi trứng thối và sau cùng có khí không màu, không mùi thoát ra Hãy giải thích và viết các phương trình phản ứng

Bài 2: (2,0 điểm).

1 Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm: Cu, Ag, S, Fe.

2 Hãy nêu một muối (cho mỗi trường hợp sau) vừa tác dụng với dung dịch NaOH vừa tác dụng

với dung dịch HCl thỏa mãn điều kiện:

a Cả hai phản ứng đều tạo chất khí

b Phản ứng với dung dịch HCl tạo khí, phản ứng với dung dịch NaOH tạo kết tủa

c Cả hai phản ứng đều tạo kết tủa

Bài 3: (2,0 điểm)

1 Một loại thuỷ tinh dùng làm cửa kính hoặc đồ dùng gia đình có thành phần: 9,623% Na;

8,368% Ca; 35,146% Si; 46,863% O Hãy tìm công thức của thuỷ tinh dưới dạng các oxit

2 Công thức hóa học của hợp chất A có dạng XY3 Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong

phân tử A là 120 Trong đó, số hạt mang điện bằng 2 lần số hạt không mang điện Nguyên tử X có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt mang điện trong nguyên tử Y là 16 hạt Xác định công thức hóa học của A

Bài 4: (1,0 điểm)

Một hỗn hợp X gồm các chất: K2O, KHCO3, NH4Cl, BaCl2 có số mol mỗi chất bằng nhau Hoà tan hỗn hợp X vào nước, rồi đun nhẹ thu được khí Y, dung dịch Z và kết tủa M Xác định các chất trong Y, Z, M và viết phương trình phản ứng minh họa

Bài 5: (1,5 điểm)

Hòa tan 4,8 gam kim loại M hoặc hòa tan 2,4 gam muối sunfua của kim loại này, bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư, thì đều thu được lượng khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) như nhau

1) Viết các phương trình phản ứng xẩy ra

2) Xác định kim loại M, công thức phân tử muối sunfua

3) Hấp thụ khí sinh ra ở cả hai phản ứng trên vào 300 ml dung dịch NaOH 1M, rồi thêm vào đó một ít phenolphtalein Hỏi dung dịch thu được có màu gì? Tại sao?

Bài 6 (1,5 điểm)

Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M thu được 2,688 lít khí (đktc) hiđro Sau khi kết thúc phản ứng cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M và đun nóng đến khi hỗn hợp khí B ngừng thoát ra Lọc và tách cặn rắn C chỉ chứa kim loại Cho B hấp thụ từ

từ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì thu được 10 gam kết tủa Cho C tác dụng hết với axit HNO3 đặc, nóng, dư, thu được dung dịch D và 1,12 lít một chất khí (đktc) duy nhất Cô cạn D rồi nhiệt phân muối khan đến khối lượng không đổi được m gam sản phẩm rắn Tính khối lượng của các chất trong hỗn hợp

A và giá trị m

Hết -Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm, học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn

Họ tên thí sinh SBD: Phòng

PHÒNG GD - ĐT YÊN LẠC

-ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9

NĂM HỌC 2013 - 2014 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC

(Hướng dẫn chấm gồm 05 trang)

Bài 1

(2,0đ) 1 (1đ) Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch riêng biệt NaHSO 4 , Na 2 CO 3 , AlCl 3 , Fe(NO 3 ) 3 , NaCl, Ca(NO 3 ) 2 Viết các phản

ứng minh họa.

Đáp án: Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm:

 Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử Mẫu thử có màu hồng là dung dịch

Na2CO3, các mẫu thử còn lại không màu

Na2CO3 + H2O ¬ → NaHCO3 + NaOH

 Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại

Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4 2NaHSO4 + Na2CO3 → H2O + CO2↑ + 2Na2SO4 Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ +6NaCl Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3

2Fe(NO3)2 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ + 6NaNO3 Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2

Ca(NO3)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaNO3 Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl

0,25

0,25

0,25

0,25

2 (1đ) Cho Zn dư vào dung dịch H 2 SO 4 96% thì đầu tiên có khí không màu,

mùi xốc bay ra, sau một thời gian thấy xuất hiện kết tủa màu vàng, sau đó

lại có khí mùi trứng thối và sau cùng có khí không màu, không mùi thoát ra.

Hãy giải thích và viết các phương trình phản ứng

Đáp án:

Ban đầu H2SO4 đặc → SO2 (mùi xốc)

2H2SO4 + Zn → ZnSO4 + 2H2O + SO2 ↑

Về sau do H2SO4 bị pha loãng do tiêu hao và do H2O sinh ra, nên tạo kết tủa S

( màu vàng)

4H2SO4 + 3Zn → 3ZnSO4 + 4H2O + S ↓ Tiếp đến là : 5H2SO4 + 4Zn → 4ZnSO4 + 4H2O + H2S ↑ ( mùi trứng thối)

Khi nồng độ H2SO4 đủ loãng thì → H2:

H2SO4 + Zn → ZnSO4 + H2 ↑

0,25 0,25 0,25

0,25 Bài 2

(2,0đ) 1 (1,0đ) Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm: Cu, Ag, S, Fe.

Đáp án:

Sơ đồ tách chất:

Zn 2

2

đpdd 2

H S2 HCl

O2

HCl

FeCl Fe

SO S

Cu, Ag,S, Fe

Cu, Ag,S CuCl Cu

Ag, CuO

Ag

+

+ +

+

+

 →

→

→

→

Các phương trình phản ứng xảy ra:

- Cho hỗn hợp chất rắn vào dung dịch HCl dư, lọc lấy chất rắn không tan gồm

Cu, Ag, S và dung dịch nước lọc

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

- Đem dung dịch còn lại điên phân thì thu được Fe

FeCl2 đpdd→Fe + Cl2

- Đốt cháy chất rắn còn lại, rồi thu lấy khí và cho đi qua dung dịch H2S, rồi lọc

chất rắn được S

2Cu +O2 0

t

→2CuO

S + O2 0

t

→ SO2 H2S + SO2 → S + H2O

- Hòa tan chất rắn còn lại vào dung dịch HCl dư, rồi lọc chất rắn không tan ta

được Ag

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

- Đem dung dịch còn lại điên phân thì thu được Cu

CuCl2 đpdd→ Cu + Cl2

0,25

0,5

0,25

2 (1,0đ) Hãy nêu một muối (cho mỗi trường hợp sau) vừa tác dụng với dung dịch NaOH vừa tác dụng với dung dịch HCl thỏa mãn điều kiện:

a Cả hai phản ứng đều tạo chất khí

b Phản ứng với dung dịch HCl tạo khí, phản ứng với dung dịch NaOH

tạo kết tủa.

c Cả hai phản ứng đều tạo kết tủa.

Đáp án: Các muối thỏa mãn điều kiện:

a) (NH4)2CO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2NH3 ↑ + 2H2O

(NH4)2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + CO2 ↑ + H2O

hoặc NH4HCO3

b) Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O + 2CO2 ↑

Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O

c) AgNO3 + HCl → AgCl ↓ + HNO3

2AgNO3 + 2NaOH → Ag2O ↓ + H2O + 2NaNO3

Hoặc AgNO3 + NaOH → AgOH ↓ + NaNO3

Nếu viết đúng 1TH: 0,25đ 2TH: 0,75đ

Bài 3

(2,0đ) 1 (1,0 đ) Một loại thuỷ tinh dùng làm cửa kính hoặc đồ dùng gia đình có thành phần: 9,623% Na; 8,368% Ca; 35,146% Si; 46,863% O Hãy tìm công

thức của thuỷ tinh dưới dạng các oxit.

Đáp án: Gọi công thức của thuỷ tinh là: xNa2O yCaO zSiO2

Theo bài ta có:

46

TT

x Na

M

= = % 40 100% 8,368%;

TT

y Ca

M

28

TT

z Si

M

Ta có: 46x : 40y : 28z = 9,623 : 8,368 : 35,146⇒ x : y : z = 1 : 1 : 6

Công thức thuỷ tinh là Na2O CaO 6SiO2

0,25

0,5 0,25

2 (1,0 đ) Công thức hóa học của hợp chất A có dạng XY 3 Tổng số hạt

proton, nơtron, electron trong phân tử A là 120 Trong đó, số hạt mang điện

bằng 2 lần số hạt không mang điện Nguyên tử X có số hạt mang điện nhiều

hơn số hạt mang điện trong nguyên tử Y là 16 hạt.

Xác định công thức hóa học của A.

Đáp án:

Đặt pA, eA, nA lần lượt là số p, số e, số n trong phân tử A

pX, eX, nX lần lượt là số p, số e, số n trong nguyên tử X

pY, eY, nY lần lượt là số p, số e, số n trong nguyên tử Y

Ta có:







= +

=

⇒







= +

= + +

80

40 2

120

A A

A A

A A

A A A

e p

n n

e p

n e p

Phân tử A có dạng XY3

⇒ (pX + eX) + 3(pY + eY) = 80

Mặt khác: (pX + eX) - (pY + eY) = 16

Với: pX = eX ; pY = eY







=

=

⇔







=

−

= +

⇒

8

16 16

2 2

80 6

2

Y

X Y

X

Y X

p

p p

p

p p

Vậy: X là Lưu huỳnh (S) ; Y là Oxi (O)

CTHH của A là: SO3

0,25

0,5

0,25

Bài 4

(1,0đ) Một hỗn hợp X gồm các chất: K

2 O, KHCO 3 , NH 4 Cl, BaCl 2 có số mol mỗi chất bằng nhau Hoà tan hỗn hợp X vào nước, rồi đun nhẹ thu được khí

Y, dung dịch Z và kết tủa M Xác định các chất trong Y, Z, M và viết

phương trình phản ứng minh họa.

Đáp án:

Xác định Y, Z, M:

- Đặt số mol mỗi chất = a(mol)

K2O + H2O → 2KOH ;

a 2a (mol) KHCO3 + KOH →K2CO3 + H2O

a a a (mol) NH4Cl + KOH → KCl + NH3 ↑ + H2O

a a (mol) BaCl2 + K2CO3 → BaCO3 ↓ + 2KCl

a a (mol) Vậy : Y là NH3 ; dung dịch Z : KCl ; M : BaCO3

0,25

0.25 0,25 0,25

Bài 5

(1,5đ)

Hòa tan 4,8 gam kim loại M hoặc hòa tan 2,4 gam muối sunfua của kim loại này, bằng dung dịch HNO 3 đặc nóng dư, thì đều thu được lượng khí

NO 2 (sản phẩm khử duy nhất) như nhau

1) Viết các phương trình phản ứng xẩy ra.

2) Xác định kim loại M, công thức phân tử muối sunfua

3) Hấp thụ khí sinh ra ở cả hai phản ứng trên vào 300 ml dung dịch

NaOH 1M, rồi thêm vào đó một ít phenolphtalein Hỏi dung dịch thu được

có màu gì? Tại sao?

Đáp án:

1 Phương trình phản ứng:

M + 2mHNO3 → M(NO3)m + mNO2 + mH2O (1)

M2Sn + 2(2m +3n)HNO3→ 2M(NO3)m+nH2SO4+(2m+6n)NO2 + 2(m+n)H2O (2)

2 Vì số mol NO2 ở hai trường hợp là bằng nhau nên ta có:

) n m 2 ( n 32 M 2

4 , 2 m

M

8 ,

+

=

0,25 0,25

0,25









= −

=

3 , 2 , 1 m ,

mn 64

M ⇒ nghiệm thích hợp là n = 1, m = 2 và M = 64.

Vậy M là Cu và công thức muối là Cu2S

3 0,075mol

64

8 , 4

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

⇒ nNO2 =2×2×0,075=0,3mol=nNaOH

⇒ đã xảy ra vừa đủ phản ứng:

2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O Dung dịch thu được có màu hồng do NaNO2tạo môi trường bazơ:

NaNO2 + H2O ⇌ HNO2 + NaOH

0,25

0,25

0,25

Bài 6

(1,5đ)

Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO 3 , Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml

dung dịch NaOH 2M thu được 2,688 lít khí (đktc) hiđro Sau khi kết thúc

phản ứng cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M và đun nóng đến khi hỗn hợp

khí B ngừng thoát ra Lọc và tách cặn rắn C chỉ chứa kim loại Cho B hấp

thụ từ từ vào dung dịch Ca(OH) 2 dư thì thu được 10 gam kết tủa Cho C tác

dụng hết với axit HNO 3 đặc, nóng, dư, thu được dung dịch D và 1,12 lít một

chất khí (đktc) duy nhất Cô cạn D rồi nhiệt phân muối khan đến khối lượng

không đổi được m gam sản phẩm rắn Tính khối lượng của các chất trong

hỗn hợp A và giá trị m.

Đáp án:

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 +

2

3

H2↑

0,08 0,08 0,12 (mol)

→ NaOH dư 0,04 mol; nAl = 0,08 mol → m Al = 2,16 gam

NaOH + HCl → NaCl + H2O

0,04 0,04 (mol)

→ HCl dư 0,7 mol

NaAlO2 + 4HCl → NaCl + AlCl3 + 2H2O

0,08 0,32 (mol)

→ HCl dư 0,38 mol

C+ HNO3 được khí duy nhất → FeCO3 đã phản ứng hết với HCl

FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 + H2O

CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3 + H2O

→ nFeCO 3 =

3

CaCO

n = 0,1 mol; → mFeCO 3= 11,6 gam HCl dư 0,18 mol

B là hỗn hợp khí → Có cả CO2 và H2→ có phản ứng Fe và HCl

2HCl + Fe → FeCl2 + H2

− TH 1 : Fe hết

Cu + 4HNO3→ Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + H2O

0,025 0,025 0,05 (mol)

→ m Cu = 1,6 gam.

m Fe = 20 − mCu− mAl− m FeCO3= 4,64 gam

Cu(NO3)2→ CuO + NO2↑+ O2↑

m = m CuO = 2 gam

0,25

0,5

0,25

− TH 2 : Fe dư

Fe

n phản ứng = ½ nHCl = 0,09 (mol)

Gọi Fe dư: x mol; Cu: y mol

mFe dư + mCu =20 − mFe phản ứng− mAl− m FeCO3= 1,2 gam

56x + 64y = 1,2 (I)

Cu + 4HNO3→ Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + H2O

Fe + 6HNO3→ Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + H2O

→ n NO2 = 3x + 2y = 0,05 (II)

Giải hệ phương trình (I) & (II) được x = 0,01; y = 0,01

→ mCu = 0,64 gam; mFe = 0,56 gam

Cu(NO3)2→ CuO + NO2↑+ ½ O2↑

2Fe(NO3)3→ Fe2O3 + 6NO2↑+

2

3

O2↑

 m = m CuO + m Fe2O3 = 1,6 gam

0,25

0,25

Lưu ý:

- Thí sinh có thể giải nhiều cách, nếu đúng vẫn được điểm tối đa.

- Nếu thí sinh giải đúng trọn kết quả của 1 ý theo yêu cầu đề ra thì cho điểm trọn ý mà không cần tính điểm từng bước nhỏ, nếu từng ý giải không hoàn chỉnh, có thể cho một phần của tổng điểm tối đa dành cho ý đó Điểm toàn bài là tổng các điểm thành phần, không làm tròn.

-HẾT