Đề thi học sinh giỏi văn hóa môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2020-2021 - Sở GD & ĐT Hải Dương (Có đáp án và thang điểm)

docx 10 trang Người đăng daohongloan2k Ngày đăng 24/12/2022 Lượt xem 380Lượt tải 1 Download
Bạn đang xem tài liệu "Đề thi học sinh giỏi văn hóa môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2020-2021 - Sở GD & ĐT Hải Dương (Có đáp án và thang điểm)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đề thi học sinh giỏi văn hóa môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2020-2021 - Sở GD & ĐT Hải Dương (Có đáp án và thang điểm)
UBND TỈNH HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS 
NĂM HỌC 2020 - 2021
MễN THI: HểA HỌC
Ngày thi: 27/ 01/ 2021
Thời gian làm bài: 150 phỳt, khụng kể thời gian phỏt đề
 (Đề thi gồm cú 05 cõu, 02 trang)
Cõu 1. (2,0 điểm)
1. Cho chuỗi biến húa sau:
 G A H B
A (rắn) B 
 C D B E F (rắn)
Biết A là đơn chất, B, C, D, E, F, G, H là cỏc hợp chất của A; B làm đục nước vụi trong; C tỏc dụng với dung dịch BaCl2 thỡ thu được kết tủa trắng. Xỏc định cỏc chất ứng với cỏc chữ cỏi và viết tất cả cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra ở trờn.
2. Trong phũng thớ nghiệm, để điều chế khớ Cl2 người ta cho dung dịch HCl đậm đặc tỏc dụng với chất oxi húa mạnh như MnO2, KMnO4, 
a. Nờu hiện tượng và viết hai phản ứng điều chế trực tiếp khớ Cl2 trong phũng thớ nghiệm từ cỏc húa chất ở trờn.
b. Trong phũng thớ nghiệm, nờu cỏch làm khụ khớ Cl2, cỏch thu khớ Cl2. Nờu hiện tượng và viết phương trỡnh phản ứng khi dẫn khớ Cl2 vào cốc đựng nước sau đú nhỳng mẩu giấy quỳ tớm vào dung dịch thu được.
c. Chọn chất (KMnO4 hay MnO2) để điều chế được lượng Cl2 nhiều hơn trong cỏc trường hợp sau (cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn):
- Khối lượng cỏc chất KMnO4 và MnO2 bằng nhau, lượng HCl dư. 
- Số mol KMnO4 và MnO2 bằng nhau, lượng HCl dư. 
Cõu 2. (2,0 điểm)
1. Cú 5 gúi bột màu trắng là BaCO3, (NH4)2CO3, KCl, Na2SO4, BaSO4. Chỉ được dựng thờm nước, khớ cacbonic và cỏc ống nghiệm. Hóy nờu cỏch nhận biết từng gúi bột trắng trờn và viết cỏc phương trỡnh phản ứng.
2. Cho hỗn hợp X gồm Al, Al2O3, Fe, Fe2O3. Bằng phương phỏp húa học, hóy trỡnh bày cỏch tỏch cỏc chất ra khỏi hỗn hợp mà khụng làm thay đổi khối lượng của mỗi chất và viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra.
Cõu 3. (2,0 điểm)
1. Ở 85oC cú 938,5 gam dung dịch bóo hũa CuSO4. Đun dung dịch để làm bay hơi 50 gam H2O rồi làm lạnh dung dịch xuống 25oC thấy cú 521,25 gam CuSO4.5H2O tỏch ra khỏi dung dịch. Biết độ tan của CuSO4 ở 85oC là 87,7. 
a. Xỏc định độ tan của CuSO4 ở 25oC.
b. Nờu cỏch pha chế 200 gam dung dịch CuSO4 20% từ CuSO4.5H2O.
2. Cho A là dung dịch H2SO4, B1, B2 là hai dung dịch NaOH cú nồng độ khỏc nhau. Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tớch là 1:1 thu được dung dịch X. Trung hũa 20 ml dung dịch X cần dựng 20 ml dung dịch A. Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tớch tương ứng 2:1 thu được dung dịch Y, trung hũa 30 ml dung dịch Y cần dựng 32,5 ml dung dịch A. Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tớch tương ứng là a:b thỡ được dung dịch Z. Trung hũa 70 ml dung dịch Z cần dựng 67,5 ml dung dịch A. Tỡm giỏ trị a:b.
Cõu 4. (2,0 điểm)
1. Hỗn hợp X gồm kim loại R và kim loại kiềm M. Tiến hành ba thớ nghiệm sau:
- Thớ nghiệm 1: Cho 4,65 gam hỗn hợp X vào dung dịch CuSO4 dư. Sau phản ứng hoàn toàn, thu được kết tủa Z, nung Z trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được m gam chất rắn.
- Thớ nghiệm 2: Cho 4,65 gam hỗn hợp X vào nước lấy dư, sau phản ứng thu được 2,24 lớt H2 (đktc) và dung dịch A.
- Thớ nghiệm 3: Thờm 0,975 gam Kali vào 4,65 gam hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y trong đú Kali chiếm 52% về khối lượng. Cho Y vào dung dịch KOH dư, sau phản ứng thu được 4,2 lớt H2 (đktc). 
Xỏc định hai kim loại và tớnh m.
2. Cho m gam Na vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 1M và HCl 2M, sau phản ứng kết thỳc thu được dung dịch D và V lớt khớ H2 (đktc). Mặt khỏc, cho 2,24 lớt CO2 (đktc) vào 50 gam dung dịch KOH 11,2% thu được dung dịch E.
 	Dung dịch D phản ứng vừa đủ với dung dịch E. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra, tớnh m và V. Biết khụng thu được muối hiđrosunfat.
Cõu 5. (2,0 điểm)
1. X là dung dịch HCl, Y là dung dịch NaOH. 
Cho 8,2 gam hỗn hợp G gồm Al, Fe vào cốc đựng 420 ml dung dịch X. Sau phản ứng, thờm tiếp 800 gam dung dịch Y vào cốc. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa đem nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 6,55 gam chất rắn A. 
Cho 120 ml dung dịch X vào cốc chứa 200 gam dung dịch Y thu được dung dịch Z chỉ chứa một chất tan. Cụ cạn dung dịch Z thu được 28,35 gam chất rắn T, cho toàn bộ T vào dung dịch AgNO3 dư thu được 43,05 gam kết tủa.
Tớnh nồng độ mol/l của dung dịch X, nồng độ % của dung dịch Y, xỏc định cụng thức của T và tớnh %m mỗi kim loại trong hỗn hợp G.
2. Chia 5,34 gam hỗn hợp X gồm Zn và Mg thành hai phần.
- Phần 1: Cho tỏc dụng với dung dịch H2SO4 đặc, núng, dư. Sau phản ứng hoàn toàn, thu được 1,792 lớt khớ SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc).
- Phần 2: Hũa tan hoàn toàn trong 500 ml dung dịch Y gồm HCl 0,4M và H2SO4 0,08M thu được dung dịch G và khớ H2. Nếu cho 290 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch G thu được 2,645 gam kết tủa, nếu cho từ từ V lớt dung dịch Z gồm KOH 0,4M và Ba(OH)2 0,05M vào dung dịch G đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa này và đem nung đến khối lượng khụng đổi thỡ thu được m gam chất rắn. Tớnh m và V.
Cho nguyờn tử khối của một số nguyờn tố: H = 1; Li = 7; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24, Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Mn = 55, Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Rb = 85; Ag = 108, Cs = 132, Ba = 137.
------------------- HẾT -------------------
Họ tờn thớ sinh: ...............................................................Số bỏo danh.......................................
Cỏn bộ coi thi số 1:..........................................Cỏn bộ coi thi số 2:..........................................
UBND TỈNH HẢI DƯƠNG
HƯỚNG DẪN CHẤM
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS 
NĂM HỌC 2020 - 2021
MễN THI: HểA HỌC
(Hướng dẫn chấm gồm 08 trang)
Cõu, ý
Đỏp ỏn
Điểm
1.1
Cho chuỗi biến húa sau:
 G A H B
A (rắn) B 
 C D B E F (rắn)
Biết A, B, C, D, E, F, G, H là đơn chất hay hợp chất của cựng nguyờn tố húa học, trong đú A là đơn chất; B làm đục nước vụi trong; C tỏc dụng với dung dịch BaCl2 thỡ thu được kết tủa trắng. Xỏc định cỏc chất ứng với cỏc chữ cỏi và viết tất cả cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra ở trờn.
1,0
 H2S SFeS SO2 
S SO2 
 SO3 H2SO4SO2Na2SO3BaSO3 
0,25
SO3 + BaCl2 + H2O BaSO4↓ + 2HCl
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3↓ + H2O
S + O2 SO2↑ 
2SO2 + O2 2SO3 
0,25
SO3 + H2O H2SO4 
H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + SO2↑ + H2O
SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + Ba(OH)2 BaSO3↓ + 2NaOH
0,25
2H2S + 3O2 2SO2↑ + 2H2O
2H2S + O2 2S + 2H2O
S + Fe FeS
4FeS + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2↑ 
0,25
1.2
Trong phũng thớ nghiệm, để điều chế khớ Cl2 người ta cho dung dịch HCl đậm đặc tỏc dụng với chất oxi húa mạnh như MnO2, KMnO4, 
a) Nờu hiện tượng và viết 02 phản ứng điều chế khớ Cl2 trong phũng thớ nghiệm từ cỏc húa chất ở trờn.
b) Trong phũng thớ nghiệm, nờu cỏch làm khụ khớ Cl2, cỏch thu khớ Cl2. Nờu hiện tượng và viết phương trỡnh phản ứng khi dẫn khớ Cl2 vào cốc đựng nước sau đú nhỳng mẩu giấy quỳ tớm vào dung dịch thu được.
c) Chọn chất (KMnO4 hay MnO2) để điều chế được lượng Cl2 nhiều hơn trong cỏc trường hợp sau (cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn):
- Khối lượng cỏc chất KMnO4 và MnO2 bằng nhau, lượng HCl dư. 
- Số mol KMnO4 và MnO2 bằng nhau, lượng HCl dư. 
1,0
1.2.a
- Hiện tượng: chất rắn tan tạo dung dịch khụng màu, cú khớ màu vàng lục mựi hắc.
- Phương trỡnh:
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
0,25
1.2.b
- Làm khụ khớ Cl2 bằng cỏch dẫn hỗn hợp khớ và hơi qua bỡnh chứa dung dịch H2SO4 đặc.
- Thu khớ Cl2 bằng cỏch đẩy khụng khớ, để ngửa dụng cụ thu.
0,25
- Dung dịch nước clo cú màu vàng lục, mựi hắc của khớ clo, giấy quỳ tớm chuyển sang màu đỏ, sau đú mất màu ngay.
- Phản ứng: 
Cl2 + H2O HCl + HClO
0,25
1.2.c
- Khối lượng bằng nhau:
Giả sử khối lượng bằng nhau = m gam.
Số mol KMnO4 = m/158 mol → Số mol Cl2 = m/63,2 mol. 
Số mol MnO2 = m/87 → Số mol Cl2 = m/87 mol..
Vậy KMnO4 sẽ cho lượng Cl2 lớn hơn.
- Số mol bằng nhau: theo phương trỡnh phản ứng, KMnO4 sẽ cho lượng Cl2 lớn hơn.
0,25
2.1
Cú 5 gúi bột màu trắng là BaCO3, (NH4)2CO3, KCl, Na2SO4, BaSO4. Chỉ được dựng thờm nước, khớ cacbonic và cỏc ống nghiệm. Hóy nờu cỏch nhận biết từng gúi bột trắng trờn và viết cỏc phương trỡnh phản ứng.
1,0
- Lấy lượng nhỏ cỏc chất cần nhận biết ra cỏc ống nghiệm tương ứng.
- Cho nước dư vào cỏc ống nghiệm trờn, cú hai chất khụng tan là BaCO3 và BaSO4, ba chất cũn lại tan. 
0,25
Dẫn khớ CO2 dư vào ống nghiệm chứa 2 chất khụng tan thỡ một chất tan là BaCO3, chất cũn lại khụng tan là BaSO4.
BaCO3 + H2O + CO2 đ Ba(HCO3)2
0,25
Lấy dung dịch Ba(HCO3)2 cho tỏc dụng với 3 dung dịch muối KCl, (NH4)2CO3, Na2SO4. Dung dịch khụng tạo kết tủa là KCl.
(NH4)2CO3 + Ba(HCO3)2 đ BaCO3↓ + 2NH4HCO3 
Na2SO4 + Ba(HCO3)2 đ BaSO4↓ + 2NaHCO3 
0,25
Dẫn khớ CO2 dư vào ống nghiệm chứa 2 chất khụng tan (kết tủa) thỡ một chất tan là BaCO3, suy ra chất rắn ban đầu là (NH4)2CO3, chất cũn lại khụng tan là BaSO4, suy ra chất ban đầu là Na2SO4.
BaCO3 + H2O + CO2 đ Ba(HCO3)2
0,25
2.2
Cho hỗn hợp X gồm Al, Al2O3, Fe, Fe2O3. Bằng phương phỏp húa học, hóy trỡnh bày cỏch tỏch cỏc chất ra khỏi hỗn hợp mà khụng làm thay đổi khối lượng của mỗi chất và viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra.
1,0
Cho hỗn hợp chất rắn tỏc dụng với khớ clo dư ở nhiệt độ cao, thu được hỗn hợp FeCl3, AlCl3, Al2O3, Fe2O3. Hũa tan vào nước, đem lọc tỏch ta thu được phần nước lọc chứa AlCl3, FeCl3 và hỗn hợp chất rắn Al2O3, Fe2O3.	
2Al + 3Cl2 2AlCl3
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
- Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp chất rắn Al2O3, Fe2O3 thu được chất rắn Fe2O3 và dung dịch nước lọc chứa NaAlO2, NaOH. 
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O.
0,25
- Sục khớ CO2 dư vào dung dịch chứa NaAlO2, NaOH, lọc thu lấy kết tủa Al(OH)3, nung Al(OH)3 đến khối lượng khụng đổi thu được Al2O3.
CO2 + NaOH NaHCO3 + H2O
CO2 + NaAlO2 + 2H2O NaHCO3 + Al(OH)3↓
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
0,25
- Cho dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp dung dịch AlCl3, FeCl3 thu được kết tủa Fe(OH)3 và dung dịch nước lọc chứa NaAlO2, NaCl, NaOH. 
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3↓ + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3↓ + 3NaCl
- Nung Fe(OH)3 đến khối lượng khụng đổi, lấy Fe2O3 cho tỏc dụng với CO dư (to cao). Sau phản ứng hoàn toàn, thu được Fe.
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2↑
0,25
- Sục khớ CO2 dư vào dung dịch chứa NaAlO2, NaCl, NaOH, lọc thu lấy kết tủa Al(OH)3. Nung Al(OH)3 đến khối lượng khụng đổi, lấy Al2O3 mang điện phõn núng chảy thu được Al.
CO2 + NaOH NaHCO3 + H2O
CO2 + NaAlO2 + 2H2O NaHCO3 + Al(OH)3↓
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
2Al2O3 4Al + 3O2
0,25
3.1
Ở 85oC cú 938,5 gam dung dịch bóo hũa CuSO4. Đun dung dịch để làm bay hơi 50 gam H2O rồi làm lạnh dung dịch xuống 25oC thấy cú 521,25 gam CuSO4.5H2O tỏch ra khỏi dung dịch. Biết độ tan của CuSO4 ở 85oC là 87,7. 
a) Xỏc định độ tan của CuSO4 ở 25oC.
b) Nờu cỏch pha chế 200 gam dung dịch CuSO4 20% từ CuSO4.5H2O.
1,0
3.1.a
- Ở 85oC độ tan của CuSO4 là 87,7 gam nghĩa là: 100 gam H2O cú hũa tan 87,7 gam CuSO4 tạo thành 187,7 gam dung dịch bóo hũa.
- Vậy trong 938,5 gam dung dịch bóo hũa cú chứa:
- Số mol CuSO4.5H2O = 521,25/40 = 2,085 mol Số mol CuSO4 = 2,085 mol; số mol H2O = 10,425 mol.
0,25
- Khi hạ nhiệt độ của dung dịch xuống 25oC thỡ khối lượng CuSO4 cũn lại trong dung dịch ở 25oC là:
- Ở 25oC độ tan của CuSO4 là x gam nghĩa là: 100 gam H2O cú hũa tan x gam CuSO4 tạo thành 100 + x gam dung dịch bóo hũa.
- Ở 25oC trong 262,35 gam H2O cú hũa tan 104,9 gam CuSO4.
- Tớnh x ≈ 40.
0,25
3.1.b
- Khối lượng CuSO4 cú trong 200 gam dung dịch CuSO4 20% = 200.20/100 = 40 gam.
- Số mol CuSO4 = 40/160 = 0,25 mol.
→ Số mol CuSO4.5H2O = 0,25 mol.
Vậy khối lượng CuSO4.5H2O = 0,25.250 = 62,5 gam.
Khối lượng nước cần lấy là : 200 - 62,5 = 137,5 gam.
0,25
- Cõn lấy 62,5 gam CuSO4.5H2O cho vào cốc cú dung tớch khoảng 200 ml trở lờn.
- Lấy hoặc 137,5 ml nước cất cho vào cốc chứa CuSO4.5H2O ở trờn. Dựng đũa thuỷ tinh khuấy đều ta được 200 gam dung dịch CuSO4 cú nồng độ 20%.
0,25
3.2
Cho A là dung dịch H2SO4, B1, B2 là hai dung dịch NaOH cú nồng độ khỏc nhau. Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tớch là 1:1 thu được dung dịch X. Trung hũa 20 ml dung dịch X cần dựng 20 ml dung dịch A. Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tớch tương ứng 2:1 thu được dung dịch Y, trung hũa 30 ml dung dịch Y cần dựng 32,5 ml dung dịch A. Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tớch tương ứng là a:b thỡ được dung dịch Z. Trung hũa 70 ml dung dịch Z cần dựng 67,5 ml dung dịch A. Tỡm giỏ trị a:b.
1,0
A: H2SO4 CA(M)
B1: NaOH C1(M)
B2: NaOH C2(M)
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
- VB1:VB2 = 1:1 gọi thể tớch tương ứng là V và V lớt, số mol H2SO4 = 0,02.CA mol.
 Số mol NaOH trong 2V lớt X = (C1.V + C2.V)/2V = (C1 + C2)/2 mol.
- Theo phương trỡnh ta cú: (C1 + C2).0,02/2 = 0,02.2.CA (1)
0,25
- VB1:VB2 = 2:1 gọi thể tớch tương ứng là 2V và V lớt, số mol H2SO4 = 0,0325.CA mol.
 Số mol NaOH trong 3V lớt Y = (C1.2V + C2.V)/3V = (2C1 + C2)/3.
- Theo phương trỡnh (2C1 + C2).0,03/3 = 0,0325.2.CA. (2)
Từ (1) và (2) C1/C2 = 5C/3C.
Thay tỉ lệ trờn vào (1) hoặc (2) CA = 2C.
0,25
- VB1:VB2 = a:b gọi thể tớch tương ứng là aV và bV lớt, số mol H2SO4 = 0,0675.CA mol.
 Số mol NaOH trong (a + b).V lớt Z = (C1.aV + C2.bV)/(a+b)V = (aC1 + bC2)/(a+b).
- Theo phương trỡnh (5C.a + 3C.b).0,07/(a + b) = 0,0675.2.CA. 
0,25
Thay CA = 2C, tớnh được a/b = 3/4.
0,25
4.1
Hỗn hợp X gồm kim loại R và kim loại kiềm M. Tiến hành ba thớ nghiệm sau:
- Thớ nghiệm 1: Cho 4,65 gam hỗn hợp X vào dung dịch CuSO4 dư. Sau phản ứng hoàn toàn, thu được kết tủa Z, nung Z trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được m gam chất rắn.
- Thớ nghiệm 2: Cho 4,65 gam hỗn hợp X vào nước lấy dư, sau phản ứng thu được 2,24 lớt H2 (đktc) và dung dịch A.
- Thớ nghiệm 3: Thờm 0,975 gam Kali vào 4,65 gam hỗn hợp X thu được hỗn hợp Y trong đú Kali chiếm 52% về khối lượng. Cho Y vào dung dịch KOH dư, sau phản ứng thu được 4,2 lớt H2 (đktc). 
Xỏc định hai kim loại và tớnh m.
1,0
- Nếu X khụng chứa K thỡ %mK trong Y = (0,975/(0,975+ 4,65))*100% = 17,3% < 52%. Vậy trong X cú chứa K.
0,25
- Nếu R là K
2K + 2H2O 2KOH + H2↑ 
Trong Y cú: 
mK = (0,975+ 4,65)*52/100 = 2,925 gam, nK = 0,075 mol. 
mM = 0,975+ 4,65– 2,925 = 2,7 gam.
Số mol Y = 2*số mol H2 = 2*4,2/22,4 = 0,375 mol.
Số mol M = 0,375 – 0,075 = 0,3 mol, MM = 2,7*0,3 = 0,81, khụng thỏa món. Vậy R khụng phải là K.
- M là K
Số mol H2 do 4,65 gam X tỏc dụng với dung dịch KOH dư = 4,2/22,4 – (0,975/39):2 = 0,175 mol > số mol H2 do 4,65 gam X tỏc dụng với H2O dư = 0,1 mol. Vậy R là kim loại tỏc dụng với dung dịch KOH.
0,25
- Ở thớ nghiệm 2: K, KOH phản ứng hết; Ở thớ nghiệm 3: K và R phản ứng hết
2K + 2H2O 2KOH + H2↑ 
R + (4-n)KOH + (n-2)H2O K(4-n)RO2 + H2↑ 
Với n = 3 kim loại R là Al.
0,25
Trong 4,65 gam X cú Al = 0,1 mol; K = 0,05 mol.
Z gồm Cu = 0,15 mol, Cu(OH)2 = 0,05 mol.
m = 16 gam.
0,25
4.2
Cho m gam Na vào 200ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 1M và HCl 2M, sau phản ứng kết thỳc thu được dung dịch D và V lớt khớ H2 (đktc). Mặt khỏc, cho 2,24 lớt CO2 (đktc) vào 50 gam dung dịch KOH 11,2% thu được dung dịch E.
 	Dung dịch D phản ứng vừa đủ với dung dịch E. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra, tớnh m và V. Biết khụng thu được muối hiđrosunfat.
1,0
- Cho Na vào dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 và HCl:
2Na + H2SO4Na2SO4 + H2↑ (1)
2Na + 2HCl 2NaCl+ H2↑ (2)
- Cú thể cú: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑ (3)
- Vỡ số mol CO2 = Số mol KOH = 0,1 mol nờn chỉ cú phản ứng: 
CO2 + KOH KHCO3 (4), dung dịch E chỉ cú KHCO3.
- Cú thể cú: 2KHCO3 + 2NaOH Na2CO3 + Na2CO3 + H2 O (5)
- Cú thể cú: 2KHCO3 + H2SO4 K2SO4 + 2H2O + 2CO2↑ (6)
 KHCO3 + HCl KCl + H2O + CO2↑ (7)
0,25
- Số mol H2SO4 = 0,2 mol; HCl = 0,4 mol, KHCO3 = 0,1 mol.
Số mol HCO3 = 0,3 mol, số mol H (trong axit) = 0,8 mol.
- Dung dịch D cú thể dư axit hoặc dư NaOH nờn xột 2 thường hợp.
0,25
TH1
 - Dung dịch D cú axit dư sau (1) và (2); khụng xảy ra (3) và (5)
Theo PT (6) và (7): số mol H (trong axit) = số mol HCO3 = 0,1 mol.
Số mol H tham gia phản ứng (1) và (2) = 0,8 – 0,1 = 0,7 mol.
- Bảo toàn nguyờn nguyờn tố H cho phản ứng (1) và (2) : 
 = . n H (trong axit 1, 2 ) = 0,35 (mol). 
-> (đktc) = 0,35 x 22,4 = 7,84 (lớt).
Theo PT (1) và (2) : nNa = 2 = 0,7 (mol).
m = 0,7 x 23 = 16,1 (g).
0,25
TH2
- Dung dịch D cú NaOH dư: Xảy ra (3) và (5), khụng xảy ra (6) và (7)
Theo PT(5): số mol NaOH = số mol KHCO3 = 0,1 mol.
- Bảo toàn nguyờn tố H cho phản ứng (1) và (2):
 = ẵ n H (trong axit ) = 0,4 mol. 
Theo pt(1) và (2): nNa(1,2) = 2 = 0,8 mol.
Theo PT(3): nNa(3) = nNaOH = 0,1 mol.
(3) = .nNa= 0,05 mol.
mNa = (0,8 +0,1 ).23 = 20,7 (g).
 (đktc)  = (0,4 + 0,05).22,4 = 10,08 lớt.
0,25
5.1
X là dung dịch HCl, Y là dung dịch NaOH. 
Cho 8,2 gam hỗn hợp G gồm Al, Fe vào cốc đựng 420 ml dung dịch X. Sau phản ứng, thờm tiếp 800 gam dung dịch Y vào cốc. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa đem nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 6,55 gam chất rắn A. 
Cho 120 ml dung dịch X vào cốc chứa 200 gam dung dịch Y thu được dung dịch Z chỉ chứa một chất tan. Cụ cạn dung dịch Z thu được 28,35 gam chất rắn T, cho toàn bộ T vào dung dịch AgNO3 dư thu được 43,05 gam kết tủa. 
Tớnh nồng độ mol/l của dung dịch X, nồng độ % của dung dịch Y, xỏc định cụng thức của T và tớnh %m mỗi kim loại trong hỗn hợp G.
1,0
HCl + NaOH đ NaCl + H2O
NaCl + AgNO3 đ AgCl↓ + NaNO3
Do dung dịch thu được chỉ chứa một chất tan nờn HCl và NaOH phản ứng vừa đủ với nhau. Cú: 
nHCl = nNaOH = nNaCl = = số mol AgCl
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, gọi cụng thức của T là NaCl.nH2O ta cú:
; →
Vậy cụng thức của T là: NaCl.2H2O.
0,25
- Số mol HCl cú trong 420 ml dung dịch X: 
Số mol NaOH cú trong 800 gam dung dịch Y: 
	Al + 3HCl đ AlCl3 + 3/2 H2↑	
 Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2↑	
- Giả sử G chỉ cú Al, G cú số mol lớn nhất. Vậy số mol HCl cần dựng để hũa tan hết lượng Al là:
Vậy với thành phần bất kỡ của Al và Fe trong G thỡ HCl luụn dư. 
- Khi thờm dung dịch Y:
HCl + NaOH đ NaCl + H2O	
FeCl2 + 2NaOH đ Fe(OH)2↓ + 2NaCl 
AlCl3 + 3NaOH đ Al(OH)3↓ + 3NaCl	
- Đặt số mol của Al và Fe trong 8,2 gam hỗn hợp G lần lượt là a và b. Cú:	
27a + 56b = 8,2 	(*)
Tổng số mol NaOH tham gia cỏc phản ứng là 1,05 mol
=> số mol NaOH dư là: 1,2 – 1,05 = 0,15 mol.
	Al(OH)3 + NaOH đ NaAlO2 + 2H2O
 a 0,15
0,25
TH1
 a ≤ 0,15, Al(OH)3 bị hũa tan hoàn toàn, kết tủa chỉ cú Fe(OH)2.
	4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O
Chất rắn A là Fe2O3.
=> b = 0,081875 (mol)
Thay b vào (*) => a = 0,1339 mol (< 0,15)
%Fe = 55,91%.
0,25
TH2
a > 0,15, Al(OH)3 bị hũa tan một phần, kết tủa cú Fe(OH)2 và Al(OH)3 dư.
	2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
	4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O
 Chất rắn A cú Al2O3 và Fe2O3.
	51 (a - 0,15) + 80 b = 6,55 (**)
Từ (*) và (**) suy ra: a = 0,2; b = 0,05
→ %Fe = 34,15%.
0,25
5.2
Chia 5,34 gam hỗn hợp X gồm Zn và Mg thành hai phần.
- Phần 1: cho tỏc dụng với dung dịch H2SO4 đặc, núng, dư. Sau phản ứng hoàn toàn, thu được 1,792 lớt khớ SO2 (sản phẩm khử duy nhất, đktc).
- Phần 2: hũa tan hoàn toàn trong 500 ml dung dịch Y gồm HCl 0,4M và H2SO4 0,08M thu được dung dịch G và khớ H2. Nếu cho 290 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch G thu được 2,645 gam kết tủa, nếu cho từ từ V lớt dung dịch Z gồm KOH 0,4M và Ba(OH)2 0,05M vào dung dịch G đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa này và đem nung đến khối lượng khụng đổi thỡ thu được m gam chất rắn. Tớnh m và V.
1,0
- Trong phần 2: gọi số mol Zn là x, Mg là y
Gọi cụng thức chung của hai axit HCl và H2SO4 là HX, số mol HX = 0,28 mol.
Mg + 2HX MgX2 + H2↑
Zn + 2HX MgX2 + H2↑
NaOH + HX NaX + H2O
MgX2 + 2NaOH Mg(OH)2↓ + 2NaX
ZnX2 + 2NaOH Zn(OH)2↓ + 2NaX
Zn(OH)2 + 2NaOH Na2ZnO2 + 2H2O
Số mol HX = 0,28 mol, vỡ số mol NaOH > số mol HX, toàn bộ X trong HX chuyển hết vào NaX nờn Zn(OH)2 tan một phần.
Số mol NaOH phản ứng với Zn(OH)2 = 0,29 – 0,28 = 0,01 mol.
Ta cú phương trỡnh: 99.(x – 0,005) + 24.y = 2,645 	(1)
Số mol HX dư trong G = 0,28 – (2x + 2y) mol
- Trong phần 1: giả sử phần 1 gấp a lần phần 2 thỡ số mol Zn là ax, Mg là ay mol 
Zn + 2H2SO4 (đặc, dư) ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O
Mg + 2H2SO4 (đặc, dư) MgSO4 + SO2↑ + 2H2O
Ta cú phương trỡnh theo số mol SO2: ax + ay = 0,08 	(2)
Mặt khỏc: 5,34 = 65.(x + ax) + 24.(y + ay) 	(3)
Từ (1), (2), (3) → a = 2, x = 0,02, y = 0,02.
0,25
- Cho dung dịch Z tỏc dụng với dung dịch G:
Gọi cụng thức chung của hai chất trong Z là ROH
ROH + HX RX + H2O
MSO4 + Ba(OH)2 BaSO4↓ + M(OH)2↓
2ROH + ZnSO4 Zn(OH)2↓ + R2SO4
2ROH + MgSO4 Mg(OH)2↓ + R2SO4
2ROH + Zn(OH)2 R2ZnO2 + 2H2O
Vỡ tỉ lệ CM của KOH và Ba(OH)2 trong Z là 8:1 nờn tỉ lệ số mol tương ứng là 8:1, gọi số mol KOH trong Z là 8a thỡ số mol Ba(OH)2 trong Z là a → Số mol OH = 10a mol.
Tổng số mol OH để Zn(OH)2 và Mg(OH)2 kết tủa cực đại = 2*số mol Zn + 2*số mol Mg + Số mol HX dư = 0,28 mol
→ a = 0,028 mol < tổng số mol SO4 (0,04 mol) nờn BaSO4 chưa kết tủa hết.
0,25
- Nếu sau khi Zn(OH)2 và Mg(OH)2 kết tủa cực đại, thờm tiếp dung dịch Z với 8b mol KOH và b mol Ba(OH)2 vào thỡ lượng kết tủa sinh thờm = 233.b gam, lượng kết tủa mất đi = (10b/2).99 = 495b gam
Lượng kết tủa mất đi > lượng kết tủa sinh ra nờn lượng kết tủa đạt cực đại khi Zn(OH)2 và Mg(OH)2 kết tủa cực đại.
0,25
- Vậy kết tủa gồm: BaSO4: 0,028 mol, Zn(OH)2: 0,02 mol và Mg(OH)2: 0,02 mol.
- V.0,05 = 0,028 → V = 0,56 lớt.
- Nhiệt phõn:
Zn(OH)2 ZnO + H2O
Mg(OH)2 MgO + H2O
Rắn gồm ZnO, MgO, BaSO4, tổng khối lượng = m = 9,664 gam.
0,25

Tài liệu đính kèm:

  • docxde_thi_hoc_sinh_gioi_van_hoa_mon_hoa_hoc_lop_9_nam_hoc_2020.docx