Đề thi học sinh giỏi môn: hoá học 9 thời gian:150 phút

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN: HOÁ HỌC 9 THỜI GIAN:150 PHÚT (không kể thời gian giao đề) CÂU I: (4 điểm) + X, t0 + Y, t0 + Z, t0 +B +E Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: A A Fe → D → G (Biết A + B → D + G + H2O ) A Tách các chất ra khỏi hỗn hợp gồm CaO, NaCl, CaCl2. CÂU II: (4,5điểm) Nêu hiện tượng và viết PTHH (nếu có) cho mỗi thí nghiệm sau: Cho kim loại Natri vào dd CuCl2. Sục từ từ đến dư khí CO2 vào nước vôi trong. Nhỏ từ từ đến dư dd HCl đặc vào cốc đựng thuốc tím. Cho lá kim loại đồng vào dd sắt (III) sunfat. Không dùng thuốc thử nào khác hãy phân biệt các dd đựng trong các lọ riêng biệt: NaHCO3, Na2CO3, BaCl2, Na3PO4, H2SO4. CÂU III: (6 điểm) Cho 0,2 mol Zn vào 100g dung dịch X chứa 0,1 mol CuSO4 và 0,2 mol FeSO4 được dung dịch Y chứa 2 muối tan. Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch Y. Người ta dùng 200 tấn quặng có hàm lượng Fe2O3 là 30% để luyện gang. Loại gang thu được chứa 80% Fe. Tính lượng gang thu được biết hiệu suất của quá trình sản xuất là 96%. CÂU IV: (5,5điểm) Cho 14,8 gam gồm kim loại hoá trị II, oxit và muối sunfat của kim loại đó tan vào dd H2SO4 loãng dư thu được dd A và 4,48 lít khí ở đktc. Cho NaOH dư vào dd A thu được kết tủa B. Nung B đến nhiệt độ cao thì còn lại 14 gam chất rắn. Mặt khác, cho 14,8 gam hỗn hợp vào 0,2 lít dd CuSO4 2M. Sau khi phản ứng kết thúc, tách bỏ chất kết tủa rồi đem cô cạn dd thì thu được 62 gam chất rắn. Xác định kim loại. ------------------------------ Hết ----------------------------------ĐÁP ÁN CÂU I: (4 điểm) 1. Thực hiện sơ đồ phản ứng (Xác định đúng các chất được 1 điểm, viết đúng 6 PTHH được 1,5 điểm). Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (A) (B) (D) (G) Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4C X) Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O (Y) Fe3O4 + 2C → 3Fe + 2CO2 (Z) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ FeCl2 + 2Cl2 → 2FeCl3 (E) 2. Tách chất. (tách đúng và viết PTHH đúng cho mỗi chất được 0,5 điểm, 3 chất được 1,5 điểm) Gọi hỗn hợp các chất cần tách là A. Sơ đồ tách chất: + CO2 +H2O dd X(NaCl, CaCl2) t0 A dd B(NaCl, CaCl2, Ca(OH)2) CaCO3↓ → CaO +Na2CO3 dư dd Y(NaCl, Na2CO3) Cô cạn +HCl dd X CaCO3↓ dd CaCl2 CaCl2 khan Cô cạn +HCl Dd Y dd NaCl NaCl khan Các PTHH minh họa: CaO + H2O → Ca(OH)2 t0 Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ CaCO3 → CaO + CO2 CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑ Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ CÂU II: (4,5 điểm) 1. Nêu hiện tượng, viết PTHH. (Nêu đúng hiện tượng và viết đúng PTHH cho mỗi thí nghiệm được 0,5 điểm, 4 thí nghiệm được 2 điểm) Kim loại Natri tan dần, có khí không màu bay ra, xuất hiện chất kết tủa màu xanh. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuCl2 → 2NaCl + Cu(OH)2↓ Ban đầu thấy nước vôi trong vẩn đục, sau đó dd lại trở nên trong suốt. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (tan) Thuốc tím mất màu, xuất hiện khí màu vàng lục. 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O Dung dịch sắt (III) sunfat màu vàng nâu nhạt màu dần rồi chuyển dần thành dd màu xanh nhạt. Cu + Fe2(SO4)3 → 2FeSO4 + CuSO4 2. Phân biệt các chất.(nhận biết đúng mỗi chất được 0,5 điểm, 5 chât được 2,5 điểm) Đánh số thứ tự các lọ hoá chất. Lấy mẫu thử vào các ống nghiệm đã được đánh số tương ứng. Lần lượt nhỏ một dd vào các dd còn lại. Sau 5 lần thí nghiệm ta có kết quả sau: NaHCO3 Na2CO3 BaCl2 Na3PO4 H2SO4 NaHCO3 CO2↑ Na2CO3 BaCO3↓ CO2↑ BaCl2 BaCO3↓ Ba3(PO4)2↓ BaSO4↓ Na3PO4 Ba3(PO4)2↓ H2SO4 CO2↑ CO2↑ BaSO4↓ Kết quả 1↑ 1↓, 1↑ 3↓ 1↓ 2↑, 1↓ Nhận xét: Khi nhỏ 1 dd vào 4 dd còn lại: Nếu chỉ sủi bọt khí ở một mẫu thì dd đem nhỏ là NaHCO3, mẫu tạo khí là H2SO4. Nếu chỉ xuất hiện một kết tủa thì dd đem nhỏ là Na3PO4, mẫu tạo kết tủa là BaCl2. Mẫu còn lại là Na2CO3. CÂU III: (6 điểm) 1. Phương trình phản ứng: (0,5 điểm) Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu (1) 0,1 ← 0,1 → 0,1 Zn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe (2) 0,1→ 0,1 → 0,1 Theo (1), nCu = nZnSO= nZn tgpư= n= 0,1 (mol) Sau phản ứng (1), CuSO4 phản ứng hết, Zn còn dư 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol) và tgpư (2). Theo (2), nFe = nZnSO= nFeSOtgpư = nZn =o,1 (mol). Sau phản ứng (2), Zn phản ứng hết, FeSO4 còn dư 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol). (0,25 điểm) Tổng số mol ZnSO4 được tạo ra là: 0,1 + 0,1 = 0,2 (mol) (0,25 điểm) Vậy dung dịch sau phản ứng chứa 0,1 mol FeSO4 và 0,2 mol ZnSO4. (0,5 điểm) Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: mdd sau pư = mZn + mX – mCu – mFe = 13 + 100 – 0,1(64 + 56) = 101 (gam) (0,5 điểm) Nồng độ phần trăm của dd FeSO4 là: (0,5 điểm) Nồng độ phần trăm của dd ZnSO4 là: (0,5 điểm) 2.Khối lượng Fe2O3 trong 200 tấn quặng là: (tấn) (0,5 điểm) Vì H = 96% nên lượng Fe2O3 thực tế tham gia phản ứng là: (tấn) (0,5 điểm) Phản ứng luyện gang: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (0,5 điểm) Theo ptpư, nếu có 160 tấn Fe2O3 tgpư sẽ tạo ra 112 tấn Fe. Vậy, có 57,6 tấn Fe2O3 tgpư sẽ tạo ra x tấn Fe. x = (tấn) (0,5 điểm) Lượng Fe này hoà tan một số phụ gia khác (C, Si, P, S…) tạo ra gang. Lượng Fe chiếm 80% gang. Vậy khối lượng gang thu được là: (tấn) (1 điểm) CÂU IV: (5,5 điểm) Gọi M là kí hiệu của kim loại và là nguyên tử khối của kim loại. Công thức của oxit và muối sunfat kim loại lần lượt là MO và MSO4. Gọi x, y, z lần lượt là số mol của M, MO và MSO4. Theo bài ra, khối lượng của hỗn hợp là 14,8 gam. Ta có: x.M + (M + 16)y + (M + 96)z = 14,8 (I) (0,5 điểm) - Phản ứng của hỗn hợp với dd H2SO4: (0,5 điểm) M + H2SO4 → MSO4 + H2 (1) x mol x mol x mol MO + H2SO4 → MSO4 + H2O (2) y mol y mol MSO4 + H2SO4 → không phản ứng z mol Theo bài ra, nH= x = (mol) (0,25 điểm) Theo (1), nM = nH= x = 0,2 (mol) (*) Dung dịch A chứa (x + y + z) mol MSO4 và H2SO4 dư sau các p.ư (1) và (2). - Dung dịch A tác dụng với NaOH: (0,5 điểm) MSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + M(OH)2↓ (3) (x + y + z) mol (x + y + z) mol NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O (4) - Nung kết tủa B: M(OH)2↓ MO + H2O (5) (0,25 điểm) (x + y + z) mol (x + y + z) mol Theo bài ra, khối lượng chất rắn thu được sau khi nung kết tủa B là 14 gam. Ta có: (M + 16) (x + y + z) = 14 (II) (0,5 điểm) - Phản ứng của hỗn hợp với CuSO4: Chỉ có M phản ứng. Theo bài ra, nCuSO= 0,2.2 = 0,4 (mol) (0,25 điểm) M + CuSO4 → MSO4 + Cu (6) (0,25 điểm) 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol Theo (*), nM = 0,2 mol. Từ (6) suy ra nCuSOtgpư = nM = 0,2 (mol) Sau p. ư (6), CuSO4 còn dư 0,4 – 0,2 = 0,2 (mol) (0,5 điểm) Vậy chất rắn thu được sau khi chưng khô dung dịch gồm (z + 0,2) mol MSO4 và 0,2 mol CuSO4. (0,5 điểm) Ta có: (M + 96) (z + 0,2) + (0,2.160) = 62 (III) (0,5 điểm) Từ (I), (II) và (III) ta có hệ phương trình sau: x.M + (M + 16)y + (M + 96)z = 14,8 (I) (M + 16) (x + y + z) = 14 (II) (0,5 điểm) (M + 96) (z + 0,2) + (0,2.160) = 62 (III) xM + My + 16y + Mz + 96z = 14,8 (a) Mx + My + Mz + 16x + 16y + 16z = 14 (b) Mz + 0,2M + 96z + 19,2 + 32 = 62 (c) Lấy (a) trừ (b) ta được: 80z – 16x = 0,8 (d) Thay x = 0,2 ở (*) vào (d) ta được: 80z = 4 z = 0,05 Thay z = 0,05 vào (c) ta tìm được M = 24. (0,5 điểm) Vậy M là kim loại Magie: Mg. ------------------------------ Hết ---------------------------------- CÂU V: (2 điểm) Cho m gam nhôm phản ứng vừa đủ với 2 lít dung dịch HNO3 thu được 5,6 lít hỗn hợp hai khí: N2O và khí X. Tỷ khối hơi của hỗn hợp khí so với H2 là 22,5. Tìm khí X và tính m. Tính CM của HNO3. a. = 22,5 x 2 = 45 Trong hỗn hợp khí phải có một khí có M 45. Vì N2O có M = 44 ( 45. Trong các khí có thể được sinh ra do kim loại tác dụng với HNO3, chỉ có khí NO2 có M = 46 là thoả mãn điều kiện trên. Vậy X là NO2. Gọi x, y lần lượt là số mol của NO2 và N2O. Theo bài ra ta có: nhh khí = x + y = (mol) (I) Phương trình phản ứng: Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O (1) mol 2x mol x mol 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O (2) mol 10y mol y mol Theo bài ra ta có: