Tuyển tập Đề thi học sinh giỏi Hóa học lớp 9 - Đề 16

PHềNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
BÙ ĐĂNG 
Đề chớnh thức
ĐỀ KSCL HỌC SINH GIỎI LỚP 9 
NĂM HỌC 2014 - 2015
MễN: HểA HỌC
Thời gian làm bài: 120 phỳt
Cõu 1 (2điểm) Cho mẩu kim loại Na vào cỏc dung dịch sau: NH4Cl, FeCl3, Ba(HCO3)2, CuSO4. Nờu hiện tượng và viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra.
Cõu 2 (2điểm) 
1/. Cho BaO vào dung dịch H2SO4 thu được kết tủa A, dung dịch B. Thờm một lượng dư bột nhụm vào dung dịch B thu được dung dịch C và khớ H2 bay lờn. Thờm dung dịch K2CO3 vào dung dịch C thấy tỏch ra kết tủa D. Xỏc định thành phần A, B, C, D và viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra.
2/. Chỉ dựng bơm khớ CO2, dung dịch NaOH khụng rừ nồng độ, hai cốc thủy tinh cú chia vạch thể tớch. Hóy nờu cỏch điều chế dung dịch Na2CO3 khụng lẫn NaOH hay NaHCO3 mà khụng dựng thờm húa chất và cỏc phương tiện khỏc.
Cõu 3 (2điểm)
	1/. Chỉ dựng dung dịch HCl, bằng phương phỏp húa học hóy nhận biết 6 lọ húa chất đựng 6 dung dịch sau: FeCl3, KCl, Na2CO3, AgNO3, Zn(NO3)2, NaAlO2. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra (nếu cú).
	2/. Cú hỗn hợp gồm cỏc muối khan Na2SO4, MgSO4, BaSO4, Al2(SO4)3. Chỉ dựng thờm quặng pirit, nước, muối ăn (cỏc thiết bị, điều kiện cần thiết coi như cú đủ). Hóy trỡnh bày phương phỏp tỏch Al2(SO4)3 tinh khiết ra khỏi hỗn hợp.
Cõu 4(2điểm) 
Hũa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại R cú húa trị II vào dung dịch HCl dư thu được 8,96 lớt khớ ở đktc. Mặt khỏc khi hũa tan hoàn toàn 9,2 gam kim loại R trong 1000 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch B, cho quỳ tớm vào dung dịch B thấy quỳ tớm chuyển thành màu đỏ.
	a/. Xỏc định kim loại R
	b/. Tớnh % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A
Cõu 5 (2điểm) Tiến hành 2 thớ nghiệm sau:
	- Thớ nghiệm 1: Cho a gam Fe hoà tan trong dung dịch HCl, kết thỳc thớ nghiệm, cụ cạn sản phẩm thu được 3,1 gam chất rắn.
	- Thớ nghiệm 2: Nếu cho a gam Fe và b gam Mg vào dung dịch HCl (cựng với lượng như trờn). Kết thỳc thớ nghiệm, cụ cạn sản phẩm thu được 3,34 gam chất rắn và thấy giải phúng 0,448 lớt khớ H2 (đktc).
	Tớnh a và b?
	Biết: (Mg = 24, Fe = 56, Na =23, Ca = 40, Cu = 64, Zn = 65, Ba = 137)
PHềNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
BÙ ĐĂNG 
Đề chớnh thức
HDC ĐỀ KSCL HỌC SINH GIỎI LỚP 9 
NĂM HỌC 2014 - 2015
MễN: HểA HỌC
Thời gian làm bài: 120 phỳt
Cõu
í
Đỏp Án
Điểm
1
2,0
Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch NH4Cl
* Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, cú khớ khụng màu, khụng mựi thoỏt ra sau đú cú khớ mựi khai thoỏt ra
* PTHH: 2Na + 2H2O đ 2NaOH + H2
 NaOH + NH4Cl đ NaCl + H2O + NH3
0,25
0,25
Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch FeCl3
* Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, cú khớ khụng màu, khụng mựi thoỏt ra sau đú xuất hiện kết tủa đỏ nõu
* PTHH: 2Na + 2H2O đ 2NaOH + H2
 3NaOH + FeCl3 đ 3NaCl + Fe(OH)3
0,25
0,25
Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch FeCl3
* Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, cú khớ khụng màu, khụng mựi thoỏt ra sau đú xuất hiện kết tủa trắng
* PTHH: 2Na + 2H2O đ 2NaOH + H2
 2NaOH + Ba(HCO3)2 đ Na2CO3 + BaCO3 + 2H2O
0,25
0,25
Cho mẩu kim loại Na vào dung dịch CuSO4
* Hiện tượng: Mẩu kim loại Na tan dần, cú khớ khụng màu, khụng mựi thoỏt ra sau đú xuất hiện kết tủa xanh lơ
* PTHH: 2Na + 2H2O đ 2NaOH + H2
 2NaOH + CuSO4 đ Na2SO4 + Cu(OH)2
0,25
0,25
2
2,0
1
1,25
Cho BaO vào dung dịch H2SO4: BaO + H2SO4 đ BaSO4 + H2O
Cú thể cú: BaO + H2O đ Ba(OH)2 
Kết tủa A là BaSO4, dung dịch B cú thể là H2SO4 dư hoặc Ba(OH)2
0,25
TH1: Dung dịch B là H2SO4 dư
 2Al + 3H2SO4 đ Al2(SO4)3 + 3H2
Dung dịch C là Al2(SO4)3
 Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2Ođ 2Al(OH)3 + 3CO2 + 3Na2SO4
Kết tủa D là Al(OH)3
0,25
0,25
TH2: Dung dịch B là Ba(OH)2 
 Ba(OH)2 + 2H2O + 2Al đ Ba(AlO2)2 + 3H2
Dung dịch C là: Ba(AlO2)2
 Ba(AlO2)2 + Na2CO3 đ BaCO3 + 2NaAlO2
Kết tủa D là BaCO3
0,25
0,25
2
0,75
* Lấy cựng một thể tớch dd NaOH cho vào 2 cốc thủy tinh riờng biệt. Giả sử lỳc đú mối cốc chứa a mol NaOH.
Sục CO2 dư vào một cốc, phản ứng tạo ra muối axit.
 CO2 + 2NaOH đ Na2CO3 + H2O (1)
 CO2 + Na2CO3 + H2O đ 2NaHCO3 (2)
Theo pt (1,2) nNaHCO = nNaOH = a (mol)
* Lấy cốc đựng muối axit vừa thu được đổ từ từ vào cốc đựng dung dịch NaOH ban đầu. Ta thu được dung dịch Na2CO3 tinh khiết
 NaHCO3 + NaOH đ Na2CO3 + H2O
0,25
0,25
0,25
3
2.0
1
1.0
- Lấy ra mỗi lọ một ớt húa chất cho vào 6 ống nghiệm, đỏnh số thứ tự.
- Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào 6 ống nghiệm:
 + Ống nghiệm cú khớ khụng màu, khụng mựi bay lờn là dung dịch Na2CO3:
 2HCl + Na2CO3 đ 2NaCl + H2O + CO2
 + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng, lượng kết tủa khụng tan là dung dịch AgNO3:
 HCl + AgNO3đ AgCl + HNO3 
 + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa keo trắng sau đú kết tủa tan ra là NaAlO2
 NaAlO2 + H2O + HCl đ NaCl + Al(OH)3
 Al(OH)3 + 3HCl đ AlCl3 + 3H2O
 + Ba ống nghiệm cũn lại khụng cú hiện tượng gỡ là: FeCl3, KCl, Zn(NO3)2
- Nhỏ dung dịch AgNO3 vào 3 ống nghiệm cũn lại:
 + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa màu trắng là: CaCl2 và KCl
 FeCl3 + 3AgNO3 đ 3AgCl + Fe(NO3)3
 KCl + AgNO3 đ AgCl + KNO3
 + Ống nghiệm khụng cú hiện tượng gỡ là: Zn(NO3)2
- Nhỏ dung dịch Na2CO3 nhận biết ở trờn vào 2 ống nghiệm đựng FeCl3 và KCl:
 + Xuất hiện kết tủa nõu đỏ là FeCl3
 FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O đ 3NaCl + 3NaHCO3 + Fe(OH)3
 + Khụng cú hiện tượng gỡ là dung dịch KCl
0,25
0,25
0,25
0,25
2
1.0
- Hũa tan hỗn hợp muối vào nước vừa đủ
 + Phần dung dịch chứa Na2SO4, MgSO4, Al2(SO4)3
 + Phần khụng tan: BaSO4 
* Điều chế NaOH: Điện phõn dung dịch muối ăn cú màng ngăn:
 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 
- Lọc lấy phần dung dịch rồi cho vào đú dung dịch NaOH dư
Phản ứng:
 2NaOH + MgSO4 đ Na2SO4 + Mg(OH)2
 6NaOH + Al2(SO4)3 đ 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 
 Al(OH)3 + NaOH đ NaAlO2 + 2H2O
+ Phần dung dịch gồm: NaAlO2, Na2SO4, NaOH dư 
+ Phần khụng tan gồm: Mg(OH)2
- Lọc lấy phần dung dịch: NaAlO2 , Na2SO4 , NaOH dư 
* Điều chế SO2: Đốt pirit sắt bằng oxi trong khụng khớ
 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
- Sục SO2 dư vào phần dung dịch ở trờn thu được:
 SO2 + NaOH đ NaHSO3 
 SO2 + NaAlO2 + 2H2O đ Al(OH)3 + NaHSO3
+ Phần dung dịch gồm: NaHSO3, Na2SO4
+ Phần khụng tan gồm: Al(OH)3 
- Lọc lấy kết tủa sấy khụ, nung trong khụng khớ:
 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
* Điều chế H2SO4:
 2SO2 + O2 2SO3 
 SO3 + H2O đ H2SO4
- Lấy Al2O3 hũa tan bằng H2SO4
 Al2O3 + 3 H2SO4 đ Al2(SO4)3 + 3 H2O 
0,25
0,25
0,25
0,25
3
2.0
1
1.0
Gọi x, y lần lượt là số mol Fe và R cú trong A. 
Đặt khối lượng mol của kim loại R là . (x, y > 0) 
Phương trỡnh húa học: 
 Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2 (1)
 x x mol
 R + 2HCl đ RCl2 + H2 (2)
 y y mol
Theo (1, 2) và bài ra ta cú hệ phương trỡnh:
Ta cú y(56 – R) = 3,2 đ y = (*) 
Số mol của HCl ban đầu là: 1 mol hũa tan 9,2 gam R
 R + 2HCl RCl2 + H2 (2)
Vỡ dung dịch B làm đỏ quỡ tớm nờn trong B cũn axit HCl do đú số mol của kim loại R nhỏ hơn 0,5.
 > 18,4
Mặt khỏc, 0 < y < 0,4 ta cú 0 < y = < 0,4 ị MR < 48
Vậy: 18,4 < MR < 48
Cỏc kim loại hoỏ trị II thoả món là Mg (24) và Ca (40)
0,25
0,25
0,25
0,25
2
1,0
Tớnh % khối lượng mỗi kim loại trong A:
- Nếu R là kim loại Mg.
Vậy thành phần % về khối lượng mỗi kim loại là
- Nếu R là kim loại Ca.
Vậy thành phần % về khối lượng mỗi kim loại là
0,25
0,25
0,25
0,25
5
2,0
* Xột TN1: 
PTHH: Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2 (1)
Giả sử: Fe phản ứng hết Chất rắn là FeCl2
 ị
* Xột TN2: 
PTHH: Mg + 2HCl đ MgCl2 + H2 (2)
Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2 (3)
Ta thấy: Ngoài a gam Fe như thớ nghiệm 1 cộng với b gam Mg mà chỉ giải phúng: < 0,024 (mol)
 Chứng tỏ: Trong TN1: Fe dư, HCl hết
Ta cú: nHCl (TN 1) = nHCl(TN 2) = 2nH = 2 . 0,02 = 0,04(mol)
TN1:
 nFe(pư) = nFeCl= nHCl = . 0,04 = 0,02(mol)
ị mFe(dư) = 3,1 – 0,02.127 = 0,56 (gam)
 mFe(pư) = 0,02 . 56 = 1,12(gam)
ị mFe = a = 0,56 + 1,12 = 1,68(gam)
TN2: Áp dụng ĐLBTKL:
 a + b = 3,34 + 0,02.2 - 0,04.36,5 = 1,92 (g)
 Mà a = 1,68 gam b = 1,92 - 1,68 = 0,24 (g)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25