Tuyển tập Đề thi học sinh giỏi Hóa học lớp 9 - Đề 5

Cõu I: (4đ) Hoàn thành sơ đồ biến hoỏ sau: 
	 X(k) A(k) B(dd) C(r)
FeS2 d d BaCl2
	 Y(r) D(dd) E(r) F(dd) 
Cõu II: (4đ) 
1/ Mụ tả hiện tượng và viết phương trỡnh hoỏ học giải thớch cho thớ nghiệm sau: 
Cho một mẩu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa dung dịch đồng II sunfat.
2/ Phõn biệt 5 hoỏ chất đựng trong 5 lọ riờng biệt bị mất nhón (khụng dựng thờm hoỏ chất nào khỏc): 
HCl, NaOH, Ba(OH)2, K2CO3, MgSO4.
Cõu III: (4đ) 
1/ Nung 13.4 gam muối cỏcbonnỏt của kim loại M hoỏ trị II, thu được 6,8 gam một chất rắn và khớ X. Cho X hấp thụ vào 75ml dd NaOH 1M. Tớnh khối lượng muối khan thu được. 
2/ 3,6 gam hỗn hợp (kali và 1 kim loại kiềm) tỏc dụng hết với nước sinh ra 1,12 lớt khớ H2 (đktc). Tỡm kim loại kiềm. Biết số mol của nú nhỏ hơn 10% tổng số mol của 2 kim loại trong hỗn hợp.
Cõu IV: (5đ)
Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp hai kim loại magie và nhụm bằng 500ml dd chứa hai axit HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch A và 8,736 lớt khớ hiđro đo ở điều kiện tiờu chuẩn.
1/ Tớnh khối lượng muối khan thu được. 
2/ Cho dd A phản ứng với V lớt dd NaOH 2M. Tớnh thể tớch dung dịch NaOH cần dựng để thu được kết tủa lớn nhất. Tớnh khối lượng kết tủa đú.
Cõu V: ( 3đ) 
Nhỳng một thanh sắt nặng 100 gam vào 500ml dung dịch hỗn hợp CuSO4 0,08M và Ag2SO4 0,004M. Giả sử tất cả đồng và bạc sinh ra đều bỏm vào thanh sắt. Sau một thời gian lấy thanh sắt ra cõn lại thấy khối lượng là 100,48 gam.
Tớnh khối lượng kim loại bỏm vào thanh sắt.
(Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn )
 _____________Hết____________
Cõu
 Nội dung
Điểm 
I
4,0đ 
4FeS2(r) + 11O2(k) 2Fe2O3(r) + 8SO2 (k) (1)
2SO2(k) + O2(k) 2SO3(k) (2)
SO3(k) + H2O(l) H2SO4 (d d) (3)
H2SO4 (d d) + BaCl2 (d d) BaSO4 (r) + 2HCl (d d) (4)
Fe2O3(r) + 6HCl (d d) 2FeCl3 (d d) + 3H2O(l) (5)
FeCl3 (d d) + 3NaOH(d d) Fe(OH)3 (r) + 3NaCl (d d) (6)
2Fe(OH)3 (r) + 3H2SO4 (d d) Fe2(SO4)3 (d d) + 3H2O(l) (7)
 Fe2(SO4)3 (d d) + 3BaCl2 (d d) 3BaSO4 (r) + 2FeCl3 (d d) (8)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
II
4,0đ
1
Mụ tả thớ nghiệm và viết PTHH
2,0đ
- Mẩu natri núng chảy chạy trờn mặt nước rồi tan dần, dung dịch sủi bọt khớ
- Xuất hiện kết tủa màu xanh lam
PTHH
2Na ( r ) + 2H2O (l) 2NaOH (dd) + H2 (k) 
CuSO4 (dd) + NaOH (dd ) Cu(OH)2 (r) + Na2SO4 (dd)
0,5 
0,5
0,5
0,5
2
Phõn biệt 5 hoỏ chẩt
2,0đ
Trớch mỗi lọ dung dịch ra nhiều mẫu thử, đỏnh số và tiến hành thớ nghiệm.
Cho lần lượt cỏc mẫu thử tỏc dụng với nhau, quan sỏt hiện tượng. Ta cú bảng thớ nghiệm:
HCl
NaOH
Ba(OH)2
K2CO3
MgSO4
HCl
 CO2
NaOH
Mg(OH)2
Ba(OH)2
 (BaCO3)
BaSO4
K2CO3
 (CO2)
( BaCO3)
MgCO3
MgSO4
(Mg(OH)2
BaSO4
 Mg(OH)2
 MgCO3
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 => HCl
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 => NaOH
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 => Ba(OH)2
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 và 1 => K2CO3
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3 => MgSO4
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cỏc PTHH:
2 HCl (dd) + K2CO3 (dd)  à 2KCl (dd) + H2O (l)
2NaOH (dd) + MgSO4 (dd) à Na2SO4 (dd) + Mg(OH)2 (r)
Ba(OH)2 (dd) + K2CO3 (dd) à BaCO3 (r) + KOH (dd) 
Ba(OH)2 (dd) + MgSO4 (dd) à Mg(OH)2 (r) + BaSO4 (r) 
K2CO3 (dd) + MgSO4 (dd) à MgCO3 (r) + K2SO4 (dd)
0,75
0,25
--------
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
III
4,0đ
1
2,0đ
Gọi CT của muối cỏcbonỏt là MCO3 .
Nung muối :
MCO3 (r) MO(r) + CO2 (k)
Khớ X là CO2
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mCO2 = m MCO3 – mMO = 13,4 – 6,8 = 6,6 (gam)
nCO2 = 6,6 : 44 = 0,15 (mol) 
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho CO2 hấp thụ vào dung dịch NaOH
 nNaOH = 0,075 .1 = 0,075 (mol) (Đổi 75 ml = 0,075 l)
 = = 0,5 < 1
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Vậy xảy ra phản ứng tạo muối axớt như sau : 
 CO2 + NaOH à NaHCO3 
bđ 0,15 0.075	
pư 0,075 0,075 => 0,075 (mol)
dư 0,075 hết
Khối lượng muối khan = mNaHCO3 = 0,075 . 84 = 6,3 (gam) 
0,5
0,5
0.5
0,5
2
2,0đ
Gọi kim loại kiềm là M, gọi x,y lần lượt là số mol K, M trong hỗn hợp ban đầu
nH2 = 11,2/22,4 = 0,05 (mol)
PTHH: 2K + 2H2O à 2KOH + H2 (1)
 2M + 2H2O à 2MOH + H2 (2)
Theo (1) nH2 = ẵ nK = x/2 ; Theo (2) nH2 = ẵ nM = y/2 
Ta cú: x/2 + y/2 = 0,05 x + y = 0,1 (*) 
Theo (1) và (2) nhỗn hợp = 2nH2 = 2 0,05 = 0,1 mol
Theo bài ra: mhỗn hợp = 39x + My = 3,6 g (**) 
 hh = 3,6/0,1 = 36g 0< M < 36 (a)
Từ (*), theo bài ra nM < 10% nhh 0 < y < 0,01
Từ (*) và (**) x + y = 0,1 y = 0,3/ 39-M (b) 
 39x + My = 3,6 
Kết hợp (a) và (b) ta cú: 0 < 0,3/ 39-M < 0,01 0< M < 9 chỉ cú Li là thoả món
0,5
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
IV
5,0đ
1
2,0đ
nHCl = 0,5 (mol) , nH2SO4= 0,14 (mol) , nH2 = 0,39 (mol) (Đổi 500 ml = 0,5 l)
 n Mg= x = x1 +x2 (mol) n Al = y = y1 + y2 (mol)
Mg + 2HCl à MgCl2  + H2 
 x1 2x1 x1 x1
Mg + H2SO4 à MgSO4 + H2
 x2 x2 x2 x2
2Al + 6 HCl à 2AlCl3 + 3H2
y1 3y1 y1 1,5 y1
2Al + 3 H2SO4 à Al2SO4 +3 H2
 y2 1,5y2 0,5y2 1,5y2
m muối khan = mkim loại + m axit – mH2 
 = 7,74 + 0,5. 36,5 + 0,14. 98 – 0,39. 2 = 38,93 (gam)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,75
2
3,0đ
Từ cỏc phương trỡnh phản ứng ta cú :
nH2(do Mg sinh ra) = x1 + x2 = nMg = x (mol)
nH2(do Al sinh ra) = 1,5. (y1 + y2) = 1,5 nAl = y (mol)
Ta cú hệ pt : 24x + 27y = 7,74 x = 0,12 (mol)
 x + 3/2y = 0,39 y = 0,18 (mol)
MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl (5)
 x1 2x1 x1 
MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 (6)
 x2 2x2 x2 
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (7)
 y1 3y1 y1 
Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (8)
 y2/2 3y2 y2 
Để lượng kết tủa lớn nhất thì NaOH phản ứng vừa đủ với các muối MgCl2 , MgSO4 , AlCl3 , Al2(SO4)3 để sinh ra Mg(OH)2 và Al(OH)3 ( Al(OH)3 không bị hoà tan ) 
 nNaOH = 2x1 + 2x2 + 3y1 + 3y2 
 = 2( x1 + x2 ) + 3( y1 + y2 ) 
 = 2x + 3y 
 = 2. 0,2 + 3. 0,18 = 0,78 (mol)
 V = 0,78 : 2 = 0,39 (l) 
mkết tủa max = m Mg(OH)2 + m Al(OH)3 
 = 58.( x1 + x2 ) + 78.( y1 + y2 ) 
 = 58x + 78y
 = 58. 0,12 + 78. 0,18 = 21(g)
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
V
3,0đ
nAg2SO4 = 0,002 (mol) (Đổi 500 ml = 0,5 l)
nCuSO4 = 0,04 (mol)
m Fe tăng là: 100,48 – 100 = 0,48 (g)
Fe tham gia pư với Ag2SO4 trước, giả sử nó pư hết, khi đó ta có:
Fe + Ag2SO4 FeSO4 + 2Ag (1)
0,002 0,004
Giả sử Ag2SO4 hết khối lượng Fe tăng: 0,004. 108 – 0,002. 56 = 0,32 (g) < 0,48 (g)
 Fe pư hết với Ag2SO4 và nó tiếp tục pư với CuSO4 
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2)
x x
Khối lượng Fe tăng tại (1) là 0,32 g 
 khối lượng Fe tăng tại (2) là: 0,48 – 0,32 = 0,16 (gam)
Ta có : 64x – 56x = 0,16 x = 0,02(mol)
Vậy chất rắn A bám vào thanh sắt gồm: 0,004 mol Ag và 0,02 mol Cu 
 khối lượng kim loại bám vào thanh sắt = mAg + mCu 
 = 0,004. 108 + 0,02. 64 = 1,172 (gam)
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Lưu ý: Học sinh làm cỏch khỏc nếu đỳng vẫn cho điểm tối đa tương ứng với từng ý.
Cơ hội chỉ đến với ai đó chuẩn bị trước