Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 (Có đáp án)

ĐỀ HSG MÔN HÓA HỌC LỚP 9
Thời gian làm bài: 120 phút
Câu 1: (2,5 điểm)
1/ Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra với mỗi trường hợp sau: 
a) Cho mẫu đá vôi vào dung dịch KHSO4
b) Cho dung dịch FeCl2 vào dung dịch AgNO3 dư.
c) Cho đạm Ure vào dung dịch nước vôi trong. 
d) Cho từ từ dung dịch H2SO4 đến dư vào dung dịch NaAlO2.
2/ Cho 7 lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2SO4; phenolphtalein; K2SO4; HCl, NaCl không nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết PTHH của các phản ứng để minh họa.
Câu 2: (1,5 điểm)
Em hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì sao không được bón chung các loại phân đạm: NH4NO3, (NH4)2SO4 và CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp (chứa K2CO3). Biết rằng trong nước, CO(NH2)2 chuyển hóa thành (NH4)2CO3.
Câu 3: (2,0 điểm)
 Cho dung dịch chứa 19 gam muối clorua của một kim loại (hóa trị II) tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 22 gam muối sunfua, thu được 11,6 gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng và xác định công thức hai muối.
Câu 4 : (2,0 điểm)
	Hòa tan 6,45 gam một hỗn hợp gồm hai kim loại A và B (đều có hóa trị II) trong dung dịch H2SO4 loãng, dư. Sau khi kết thúc phản ứng người ta thu được 1,12 lít khí (đktc) và còn lại 3,2 gam chất rắn không tan. Lượng chất rắn không tan này tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch AgNO3 0,5M thu được dung dịch D và kim loại E. Lọc bỏ E rồi cô cạn dung dịch D thu được muối khan F.
	1.	Xác định hai kim loại A và B, biết rằng A đứng trước B trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.
	2.	Đem nung F một thời gian (phản ứng tạo ra oxit kim loại, khí NO2 và O2) người ta thu được 6,16 gam chất rắn G và hỗn hợp khí H. Tính thể tích hỗn hợp khí H (đktc).
Câu 5: (2,0 điểm)
Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và FexOy thu được hỗn hợp chất rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần không tan D và 0,672 lít H2 . Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì lọc kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, được 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít SO2 .
(Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100% ; thể tích các khí đo ở đktc)
a) Xác định công thức phân tử oxit sắt. 
b) Tính giá trị của m 
ĐÁP ÁN:
Câu 1: (2,5 điểm):
1/ Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra với mỗi trường hợp sau: 
a) Cho mẫu đá vôi vào dung dịch KHSO4
b) Cho dung dịch FeCl2 vào dung dịch AgNO3 dư.
c) Cho đạm Ure vào dung dịch nước vôi trong.
d) Cho từ từ dung dịch H2SO4 đến dư vào dung dịch NaAlO2.
HD:
a) HT:Đá vôi tan dần,có khí bay ra,có kết tủa trắng.
CaCO3 + 2NaHSO4 -> CaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O
b) Xuất hiện kết tủa trắng và dung dịch chuyển sang màu vàng nâu.
FeCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Fe(NO3)2
Fe(NO3)2 + AgNO3 Fe(NO3)3 + Ag
c) Có khí mùi khai thoát ra và xuất hiện kết tủa trắng.
(NH2)2CO + 2H2O (NH4)2CO3
Ca(OH)2 +(NH4)2CO3 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O
d) Xuất hiện kết tủa keo trắng sau đó kết tủa tan ra trong ax dư
 H2SO4 + 2 H2O + 2NaAlO2 2Al(OH)3 + Na2SO4
 3H2SO4 + 2Al(OH)3 Al2(SO4)3 + 6H2O
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2/ Cho 7 lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2SO4; phenolphtalein; K2SO4; HCl, NaCl không nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết PTHH của các phản ứng để minh họa.
HD:
 Dùng thuốc thử Ba(OH)2 cho đến dư: 
*Trước hết nhận được 5 chất 
- Chỉ có khí mùi khai NH4Cl
2NH4Cl + Ba(OH)2 2NH3 + BaCl2 + 2H2O
- Có khí mùi khai + trắng (NH4)2SO4
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 2NH3 + BaSO4 + 2H2O
- Chỉ có trắng K2SO4
2K2SO4 + Ba(OH)2 2KOH + BaSO4
- Dung dịch có màu hồng phenolphtalein
- Có , sau đó tan Zn(NO3)2 
Zn(NO3)2 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + Zn(OH)2
Zn(OH)2 + Ba(OH)2 BaZnO2 + 4H2O
*Sau đó, lấy một ít dd (Ba(OH)2 + phenolphtalein) cho vào 2 ống nghiệm. Cho từ từ từng giọt dung dịch HCl và dd NaCl vào mỗi ống nghiệm:
- ống nghiệm mất màu hồng sau một thời gian dd HCl
- dung dịch còn lại là NaCl.
Câu 2: (1,5 điểm)
Em hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì sao không được bón chung các loại phân đạm: NH4NO3, (NH4)2SO4 và (NH2)2CO với vôi hoặc tro bếp (chứa K2CO3). Biết rằng trong nước, (NH2)2CO chuyển hóa thành (NH4)2CO3.
(NH2)2CO + 2H2O to (NH4)2CO3 
* Nếu bón chung với vôi thì :
2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2NH3 + 2H2O
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O
* Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3):
2NH4NO3 + K2CO3 2KNO3 + H2O + CO2 + 2NH3
(NH4)2SO4 + K2CO3 K2SO4 + H2O + CO2 + 2NH3
(NH4)2CO3 + K2CO3 2KHCO3 + 2NH3
Như vậy bón chung phân đạm với vôi hoặc tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3.
* Nhận xét về muối amoni: Khi tác dụng với các dung dịch muối có tính kiềm 
( như Na2CO3, NaAlO2 , NaClO  ) thì các muối ammoni tác dụng như axit tương ứng.
Trong các phản ứng này, có thể xem muối amoni là các axit tương ứng ngậm NH3, ví dụ:
NH4NO3 HNO3.NH3 ( khi pư phần NH3 bị giải phóng )
(NH4)2SO4 H2SO4.2HN3
NH4Cl HCl . NH3
(NH4)2CO3 H2CO3.2NH3
Ví dụ : NaAlO2 + NH4Cl + H2O NaCl + Al(OH)3 + NH3
Câu 3: (2,0 điểm)
	Cho dung dịch chứa 19 gam muối clorua của một kim loại (hóa trị II) tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 22 gam muối sunfua, thu được 11,6 gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng và xác định công thức hai muối.
HD:
+ Gọi MCl2 là muối clorua, X2Sn là công thức của muối sunfua
TH1 : Tạo kết tủa muối sunfua
 nMCl2 + X2Sn nMS↓ + 2XCln
 → 
Þ = Þ M = 29,135 (loại)
TH2 : Tạo kết tủa hiđroxit
 nMCl2 + X2Sn + 2nH2O nM(OH)2↓ + nH2S↑ + 2XCln
 → 
Þ = Þ M = 24 (Magie)
+ Theo giả thiết và phản ứng ta cũng có : = 
Þ X = 39n Þ n = 1, X = 39 (kali) ÞCông thức hai muối: MgCl2 và K2S
Câu 4: (2,0 điểm)
	Hòa tan 6,45 gam một hỗn hợp gồm hai kim loại A và B (đều có hóa trị II) trong dung dịch H2SO4 loãng, dư. Sau khi kết thúc phản ứng người ta thu được 1,12 lít khí (đktc) và còn lại 3,2 gam chất rắn không tan. Lượng chất rắn không tan này tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch AgNO3 0,5M thu được dung dịch D và kim loại E. Lọc bỏ E rồi cô cạn dung dịch D thu được muối khan F.
	1.	Xác định hai kim loại A và B, biết rằng A đứng trước B trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.
	2.	Đem nung F một thời gian (phản ứng tạo ra oxit kim loại, khí NO2 và O2) người ta thu được 6,16 gam chất rắn G và hỗn hợp khí H. Tính thể tích hỗn hợp khí H (đktc).
HD:
1.	Chất rắn không tan (có khối lượng 3,2 gam) là kim loại B mA = 6,45-3,2=3,25 gam.	
	Phản ứng : A + H2SO4 → ASO4 + H2	(1)	
	nA = = = 0,05 mol MA = = 65 : A là Zn.	
	B + 2AgNO3 → B(NO3)2 + 2Ag	(2)
	nB = = = 0,05 mol MB = = 64 : B là Cu.
2.	D là dung dịch Cu(NO3)2; muối khan F là Cu(NO3)2.
	Từ (2) : nF = nB = 0,05 mol.	
	Nhiệt phân F : 2Cu(NO3)2 t0 2CuO + 4NO2 + O2	(3)	
	Nếu Cu(NO3)2 phân hủy hết thì G là CuO 
mCuO = 0,05.80 = 4 gam : vô lý.	
	Như vậy G phải là hỗn hợp gồm CuO và cả Cu(NO3)2 dư. 
Gọi x là số mol Cu(NO3)2 bị nhiệt phân: 
mG = (0,05 - x).188 + 80x = 6,16 x = 0,03 mol.
	Theo (3) : VH = (2.0,03 + .0,03).22,4 = 1,68 lít.
Câu 5: (2 điểm)
Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và FexOy thu được hỗn hợp chất rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần không tan D và 0,672 lít H2 . Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì lọc kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, được 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít SO2 .
(Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100% ; thể tích các khí đo ở đktc)
a) Xác định công thức phân tử oxit sắt. 
b) Tính giá trị của m 
Câu 5
Nội dung
Điểm
2đ
 Phản ứng nhiệt nhôm:
 2yAl + 3FexOy yAl2O3 + 3xFe
Do chất rắn B tác dụng với dung dịch NaOH giải phóng H2 
 B có dư Al B gồm Al dư, Al2O3, Fe.
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O
Dung dịch C gồm NaOH dư, NaAlO2. D là Fe.
Dung dịch HCl + dung dịch C:
NaOH + HCl NaCl + H2O
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
Kết tủa thu được là lớn nhất phản ứng tạo kết tủa Al(OH)3 xảy ra vừa đủ.
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
D tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy nhất có 2 trường hợp:
* TH1: Muối trong dung dịch E là Fe2(SO4)3
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
 0,08 0,12 (mol)
 oxit sắt là Fe2O3
 m = 0,08.56 + 0,04.102 + 0,02.27 = 9,1 (gam)
*TH2: Muối trong dung dịch E là FeSO4
Fe + 2H2SO4 FeSO4 + SO2 + 2H2O
0,12 0,12 (mol)
 oxit sắt là FeO
 m = 0,12.56 + 0,04.102 + 0,02.27 = 11,34 (gam)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25