Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 5 (Có đáp án và thang điểm)

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐỀ SỐ 5
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC
Môn : Hóa học - lớp 9
Thời gian làm bài 120 phút
Câu 1: 
a. Dung dịch KOH có thể hòa tan được những chất nào sau đây: Na2O; CuO; CO2; H2S; Ag; Al2O3 ? Viết phương trình phản ứng xẩy ra(nếu có)?
b. Người ta tiến hành điều chế CO2 từ CaCO3 và dung dịch HCl, khí CO2 tạo ra bị lẫn một ít khí HCl (hiđroclorua) và H2O (hơi nước). Làm thế nào để thu được CO2 tinh khiết.
Câu 2. 
a. Trong phòng thí nghiệm chỉ có nước, giấy quỳ, các dụng cụ thí nghiệm cần thiết và 5 lọ đựng 5 chất bột: MgO, BaO, Na2SO4; Al2O3; P2O5 bị mất nhãn. Trình bày phương pháp hóa học nhận biết 5 lọ đựng các hóa chất trong phòng thí nghiệm nêu trên và viết các phương trình phản ứng xẩy ra.
b. Trình bày thí nghiệm để xác định thành phần % khối lượng các chất có trong hỗn hợp: Na2CO3.10H2O và CuSO4.5H2O. (Biết rằng các thiết bị thí nghiệm và điều kiện phản ứng đầy đủ)
Câu 3. 
Hỗn hợp hai muối Na2SO4 và K2SO4 được trộn theo tỷ lệ về số mol. Hòa tan hỗn hợp hai muối vào 102g nước được dung dịch A. Cho 1664g dung dịch BaCl2 10% vào dung dịch A, lọc bỏ kết tủa rồi thêm dung dịch H2SO4 dư vào nước lọc thu được 46,6g kết tủa. Xác định nồng độ % các chất có trong dung dịch A.
Câu 4. 
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm (Fe, Fe2O3) vào dung dịch HCl được dung dịch A và thấy thoát ra 8,96 lít khí (ĐKTC). Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A đến khi dư, sau phản ứng lọc tách kết tủa thu được hỗn hợp kết tủa B, đem kết tủa B nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn C. Khối lượng chất rắn C giảm 31gam so với khối lượng kết tủa B. Tính khối lượng các chất có trong hỗn hợp A?
(Cho Na = 23; O = 16; H = 1; S = 32; Cl = 35,5; Ba = 137; Fe = 56, K = 39)
HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
2,0đ
a. – Dung dịch KOH hòa tan được các chất: Na2O; CO2; H2S; Al2O3
Na2O + H2O 2NaOH; 
2KOH + CO2 K2CO3 + H2O (KOH + CO2 KHCO3)
2KOH + H2S K2S + 2H2O; 2KOH + Al2O3 2 KAlO2 + H2O
0,25
0,75
b. Phản ứng điều chế CO2 trong phòng thí nghiệm
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Hỗn hợp khí thu được gồm: CO2, HCl(kh), H2O (h).
- Tách H2O (hơi):
Cho hỗn hợp qua P2O5 dư H2O bị hấp thụ
       P2O5  +  3H2O  →  2H3PO4                                                                       -- Tách khí HCl:
Hỗn hợp khí sau khi đi qua P2O5 dư tiếp tục cho đi qua dung dịch AgNO3 dư khí HCl bị giữ lại thu được CO2 tinh khiết.
        AgNO3  +   HCl  →  AgCl  +  HNO3                                                     
0,5
0,5
Câu 2
3,0đ
a. Trích 5 mẫu thử vào 5 ống nghiệm và cho H2O vào có 3 lọ bị nước hòa tan: Na2SO4 ; BaO; P2O5
 Na2SO4 + H2O dd Na2SO4 
BaO + H2O Ba(OH)2; P2O5 +3 H2O 2H3PO4
+ Dùng giấy quỳ để nhận biết 3 ống nghiệm đựng 3 dung dịch trên
-Dung dịch làm giấy quỳ không đổi màu là dd Na2SO4 xác định được lọ đựng bột Na2SO4
- Dung dịch làm giấy quỳ đổi màu xanh là dd Ba(OH)2 xác định được lọ đựng bột BaO
-Dung dịch làm giấy quỳ đổi màu đỏ là dd H3PO4 xác định được lọ đựng bột P2O5
+ Dùng dung dịch Ba(OH)2 vừa tìm được để nhận biết 2 lọ bột không tan trong H2O: Trích mẫu thử vào 2 ống nghiệm, nhỏ dung dịch Ba(OH)2 vào, chất nào tan là Al2O3; còn lại là lọ đựng MgO
 Ba(OH)2 + Al2O3 Ba(AlO2)2 + H2O
0,5
0,5
0,5
b. Bước 1: Tiến hành cân khối lượng hỗn hợp ban đầu: m1(g)
 Bước 2: Tiến hành nung hỗn hợp đến khối lượng không đổi
 Bước 3: Cân khối lượng chất rắn sau khi nung m2(g)
 Lập hệ pt để tính các giá trị: Gọi x; y lần lượt là số mol Na2CO3.10H2O và CuSO4.5H2O ta có: 
Giải hệ tìm x, y và tính được thành phần %
0,5
0,5
0,5
Câu 3
2,0 đ
a. Khi cho dd BaCl2 vào dung dịch A:
BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl (1)
BaCl2 + K2SO4 BaSO4 + 2KCl (2)
Khi cho dd H2SO4 vào nước lọc thấy xuất hiện kết tủa, chứng tỏ trong nước lọc còn chứa BaCl2(dư) và tham gia phản ứng hết với H2SO4
BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl (3)
 Khối lượng BaCl2 cho vào dung dịch A là: 
Số mol BaCl2 tham gia phản ứng (3): 
Suy ra tổng số mol Na2SO4 và K2SO4 = số mol BaCl2 tham gia phản ứng (1) và (2) và bằng: 
Vì Na2SO4 và K2SO4 được trộn theo tỷ lệ về số mol nên ta có
Khối lượng dung dịch A: 
Vậy: C% Na2SO4 = 
C% K2SO4 = 
0,4
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,25
0,25
Câu 4
3,0 đ
Cho hh vào dung dịch HCl(dư): Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (4)
 Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (5)
Cho NaOH (dư) vào dung dịch A: NaOH + HCl NaCl + H2O 
 2NaOH + FeCl2 Fe(OH)2 + 2NaCl (6)
 3NaOH + FeCl3 Fe(OH)3 + 3NaCl (7) 
Lọc tách kết tủa nung trong kk đến khối lượng không đổi: 
 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (8)
 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (9) 
Ở (4) số mol Fe bằng số mol H2 thoát ra ở ĐKTC và bằng:
 89,6 : 22,4 = 0,4 (mol)
Gọi x là số mol Fe2O3 có trong hh ban đầu, dựa vào các PTPƯ từ (4) đến (9) ta có: 
Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3
0,4 0,4 0,4 0,4 0,2
Fe2O3 2FeCl3 2Fe(OH)3 Fe2O3
 x 2x 2x x 
Vậy khối lượng kết tủa B gồm(0,4 mol Fe(OH)2 và 2x mol Fe(OH)3 )
Khối lượng chất rắn C gồm: 0,2 + x (mol) Fe2O3
Theo bài ra khối lượng chất rắn C giảm 31 g so khối lượng kết tủa B:
 2x .107 + 0,4 . 90 – 31 = 160.(0,2 + x)
HS giải pt tìm được x = 0,5 (mol)
Khối lượng các chất trong hh ban đầu là: mFe = 
m Fe2O3 = 
0,4
0,4
0,4
0,2
0,5
0,2
0,5
0,4
Hs có thể giải theo cách khác, nếu hợp lý, đúng cho đủ số điểm của câu đó