Đề thi học sinh giỏi năm học 2007- 2008 môn : hóa học - lớp 9 thời gian làm bài : 150 phút

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2007- 2008 Môn : HÓA HỌC - LỚP 9 Thời gian làm bài : 150 phút ĐỀ SÔ 1 Câu 1: (3 điểm) Viết phương trình phản ứng chuyển đổi sau, xác định các chất A, B, C, D, E. FeS2 A B H2SO4 A D C A. C E BaSO4. Câu 2: (3 điểm) Có 2 ống nghiệm: ống 1: đựng dung dịch H2SO4 loãng và 1 viên Zn. ống 2: đựng dung dịch H2SO4 loãng và 1 viên Zn tiếp xúc với 1 dây Cu nhúng trong dung dịch. Nêu hiện tượng xảy ra ở 2 ống nghiệm và rút ra nhận xét gì ? Trên 2 dĩa cân ở vị trí cân bằng, có 2 cốc thuỷ tinh với khối lượng bằng nhau, đều chứa 1 lượng dung dịch HCl như nhau. nếu thêm vào cốc thứ 1 m1 (g) Fe và cốc thứ 2 m2(g) CaCO3. Khi phản ứng hoà tan hết thì đĩa cân trở lại vị trí cân bằng. Tìm tỉ lệ m1/m2. Câu 3: (4 điểm) Cho 27,4g Ba vào 400g dung dịch CuSO4 3,2% thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C. Tính thể tích của khí A ở đktc. Nung kết tủa B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu chất rắn? Tính C% của chất tan trong dung dịch C. Câu 4: (3 điểm) : Có 7 lọ mất nhãn chứa riêng biệt từng dung dịch sau: BaCl2, NaOH, NaCl. Na2CO3, H2SO4, NH4Cl, Al2(SO4)3. Chỉ dùng quỳ tím hãy nhận biết từng lọ? Câu 5: (3 điểm) : Người ta cho a(g) kim loại M (hoá trị n không đổi) tan vừa hết trong dung dịch chứa a(g) H2SO4 thu được muối A và khí B. Lượng khí B được hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch NaOH tạo thành muối. Viết phương trình phản ứng và biện luận khí B Câu 6: (4 điểm) Đốt cháy hoàn toàn a(g) chất X cần dùng hết 5,824 dm3 O2 (đktc). Sản phẩm sau phản ứng gồm CO2 v à H2O được chia làm đôi - Ph ần 1: Cho qua bình 1 đựng P2O5, thấy khối lượng bình 1 tăng 1,8g. - Ph ần 2: Cho qua bình 2 đựng CaO, thấy khối lượng bình 2 tăng 5,32g. Tìm công thức phân tử của X. Biết X có số nguyên t ử C 4. Bi ết : H = 1, O = 16, C = 12, Ca = 40, P = 31, S = 32, Ba = 137, Cu = 64, Fe = 56, Cl = 35,5 Na = 23. ------------------------› š------------------------ ĐỀ SỐ 2 Câu 1:(3,0 đ) Hòa tan hoàn toàn 6,66gam tinh thể Al2(SO4)3.nH2O vào nước thành dung dịch A. lấy 1/10 dung dịch A cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thì thu được 0,699 gam kết tủa. Xác định công thức của tinh thể muối sunfat của nhôm. Câu 2:(5,0 đ) Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho thu đượcchât A. Cho chất A tác dụng với 800 ml dung dịch NaOH 0,6 M thì thu được muối gì, bao nhiêu gam? Câu 3: (6,0 đ) Hòa tan 4,44 gam hỗn hợp bột nhôm và sắt bằng 500 mldung dịch HNO3 1 M thu được dung dịch A và 2,24 lit khí duy nhất NO( ở đktc). Tính % khối lượng mỗi kim lọại trong hỗn hợp đầu. Cho dung dịch A tác dụng với 420 ml dung dịch NaOH 1M, Rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao thì thu được bao nhiêu gam chất rắn. Câu 4: (6,0 đ) Đốt cháy hoàn toàn V lít metan (ở đktc) và cho tất cả sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào bình đựng 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,4 M thấy tạo thành 31,52 gam kết tủa. Tính thể tích V. Khối lượng bình đựng dung dịch Ba(OH)2 tăng hay giảm bao nhiêu gam? Khối lượng dung dịch trong bình tăng hay giảm bao nhiêu gam? ------------------------› š------------------------ ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN HOÁ 9 Năm học :2007-2008 Thời gian: 150 Phút ĐỀ SỐ 1 Câu1:(3 điểm) A- SO2 B-SO3 C-CaSO3 D-Na2SO3 E-Na2SO4 (0,25 điểm) Mỗi phương trình đúng : 0,25 đ 4FeS2(R) + 11O2(k) 2Fe2O3(r) + 8SO2(k). 2SO2(k) + O2(k) 2SO3(k) SO2(k) + Ca(OH)2(dd) CaSO3(r) + H2O(l) 2SO3(k) + H2O(l) H2SO4(dd) Cu(r) + H2SO4(đ) CuSO4(dd) + SO2(k) + 2H2O(l) SO2(k) + 2NaOH(dd) Na2SO3(dd) + H2O(l) Na2SO3(dd) + Ca(OH)2(dd) CaSO3(r) + 2NaOH(dd) CaSO3(r) + 2HCl(dd) CaCl2(dd) + SO2(k) + H2O(l) H2SO4(dd) + 2NaOH(dd) Na2SO4(dd) + 2H2O(l) Na2SO4(dd) + Ba(OH)2(dd) BaSO4(r) + 2NaOH(dd) Câu 2:(3 điểm) :1,5 đ ống 1: Tạo dung dịch trong suốt và khí không màu bay ra. Zn + H2SO4(l) ZnSO4 + H2 (0,75đ) - ống 2: Khi cho miếng Cu tiếp xúc miếng Fe, so với ống 1 thì khí H2 thoát ra mạnh, nhiều hơn từ Cu (vì lúc này xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hoá, tức Fe cực âm và Cu cực dương (0,75đ) 2) : 1,5đ Gọi a (g) là khối lượng dung dịch HCl trong cả 2 cốc. Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) m1/56 (mol) m1/56 (mol) (0,5 đ) CaCO3(r) + 2HCl(dd) CaCl2(dd) + CO2(k) + H2O(l) (2) m2/100 (mol) m2/100 (mol) *Sau khi phản ứng kết thúc thì kim cân ở vị trí cân bằng . Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có : m1 + a - = m2 + a - (1 đ) Câu 3:(4 điểm) nBa = 27,4 : 137 = 0,2 (mol) = O,O8(mol) Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1) Ba(OH)2 + CuSO4 BaSO4 + Cu(OH)2 (2) Cu(OH)2 CuO + H2O (3) Từ (1) (1đ) a) (0,5đ) b) Theo phản ứng (2,3) chất rắn gồm BaSO4 và CuO. Vì BaSO4 dư nên : (1 đ) N ên : . c) Trong dung dịch C chứa dung dịch Ba(OH)2 dư 1,5 (đ) (0,2- 0,08).171= 20,52(g) =27,4 + 400 - 0,2.2 - 0,08.233 - 0,08.98 = 400,52 g. . Câu 4: (3 điểm) -Trích mỗi lọ 1 ít làm mẫu thử: * Cho quỳ tím lần lượt ào các mẫu thử trên, quan sát -Mẫu làm quỳ tím hoá xanh là NaOH. -Mẫu làm quỳ tím hoá đỏ là H2SO4. *Dùng làm NaOH thuốc thử và cho lần lược vào các mẫu còn lại, đun nóng nhẹ, quan sát -M ẫu n ào c ó m ùi khai tho át ra NH4Cl NH4Cl(dd) + NaOH(dd) NH3(k) + NaCl(dd) + H2O(l) Mẫu thử cho kết tủa trắng keo, sau đó tan dần hết Al2(SO4)3 Al2(SO4)3(dd) + 6NaOH(dd) 2Al(OH)3(r) + 3Na2SO4(dd) Al(OH)3(r) + NaOH(dd) NaAlO2(dd) + 2H2O *Dùng H2SO4 làm thuốc thử và lần lượt cho vào các mẫu thử còn lại, quan sát: -mẫu thử có kết tủa trắng không tan là BaCl2. H2SO4(dd) + BaCl2(dd) BaSO4(r) + 2HCl(dd) -mẫu thử có hiện tượng sủi bọt khí là Na2CO3. H2SO4(dd) + Na2CO3(dd) Na2SO4(dd) + H2O(l) + CO2(k) -mẫu thử không có hiện tượng gì là NaCl. Câu 5: (3 điểm) *Biện luận: Khi cho M tác dụng H2SO4(dd) tuỳ theo tính khử của M, CM của axit, nhiệt độ phản ứng mà cho các sản phẩm khác nhau. Theo đề bài tạo muối A và khí B. 2M + nH2SO4 M2(SO4)n + H2 (1) (1đ) -Phản ứng (1) không sảy ra như trên vì H2 không tác dụng với NaOH (loại). Vì nên xảy ra phản ứng. 2M +2nH2SO4(đ) M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O (2) (1 đ) -Phản ứng tạo thành H2S. 8M +5nH2SO4(đ)4M2(SO4)n + nH2S + 4nH2O (3). Phản ứng này không xảy ra vì H2SO4(đ) l à chất oxi hoá và H2S là chất khử - Theo đề bài và theo phương trình (2) n = 1, vậy M là kim loại hoá trị I 2M +2H2SO4(đ) M2SO4 + SO2 + 2H2O khí SO2 bị hấp thụ bởi dung dịch NaOH, giả sử xảy ra theo 2 phản ứng (2 đ) SO2 + NaOH NaHSO3 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O. C âu 6: (4 điểm) - Khối lượng P2O5 tăng chính là: 1,8 g 1,8:18 = 0,1 mol. - Khối lượng CaO tăng chính l à: 5,32-1,8 = 3,52 g 3,52: 44 = 0,08 mol (1 đ) Khi đốt cháy hợp chất cho CO2 và H2O thì hợp chất X phải chứa C, H ngoài ra còn có thể có oxi 5,824 : 22,4 = 0,26 mol 0, vậy chứng tỏ hợp chất X chỉ chứa C, H 0,96 g v à 0,2 g (1 đ). T ỉ l ệ: C : H = . Vậy công thức đơn giản nhất của X là :(C2H5)n Mà theo đề bài thì số nguyên tử C 4 nên n = 2 Vậy công thức phân tử của X là : C4H10 ------------------------› š------------------------ ĐỀ SỐ 2 Câu 1: (3đ) Hòa tan tinh thể Al2(SO4)3 . nH2O vào nước được dung dịch Al2(SO4)3 . Khi cho BaCl2 vào có phản ứng : Al2(SO4)3 + 3 BaCl2 3 BaSO4 + 2AlCl3 (0,25 đ) Theo phương trình : 1mol Al2(SO4)3 . nH2O : 3 mol BaSO4 Hay : ( 342 + 18 n) g : 699 g Thực tế : g : 0,669 g (1 đ) Suy ra: =1000 Suy ra: n = 18 (0,75 đ) Vậy công thức hóa học cần tìm là Al2(SO4)3 . 18 H2O (0,5 đ ) Câu 2: ( 5 đ) 2 P + O2 P2O5 (1) P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4 (2) H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (3) (1, 25 đ) NaH2PO4 + NaOH Na2HPO4 + H2O (4) Na2HPO4 + NaOH Na3PO4 + H2O (5) Theo phương trình 1 và 2 suy ra : np = nH3PO4 = = 0,2 mol (0,25đ) nNaOH = 0,8 . 0,6 = 0,48 mol (0,25 đ) 2 nH3PO4 nNaOH 3 NH3PO4 2 .0,2 0,48 3 .0,2 (0,5đ) Do đó thu được hỗn hợp 2 muối Na2HPO4 và Na3PO4 Sau phản ứng 3 và 4 : n NaH2PO4 = n Na2HPO4 = 0,2 mol n NaOH dư = 0,48 - 0,4 = 0,08 mol Từ PT 5 suy ra : n Na3PO4 = n NaOH = 0,08 mol n Na2 HPO4 dư = 0,2 – 0,08 = 0,12 mol (3,75đ) m Na2HPO4 = 0,12 .142 =17,04 g m Na3PO4 = 0,08 . 164 =13,12 g Câu 3: nHNO3 = 0,5 .1 = 0,5 mol n NO = (0,5đ) Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O (1) (1đ) x 4x x Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (2) y 4y y Gọi số mol Al , Fe là x và y. Ta có :27 x + 56y = 4,44 Theo PT 1và 2 ta có : n HNO3pứ = 4n NO = 4 .0,1 = 0,4 n HNO3 dư : 0,5 –0,4 = 0,1 mol Theo phương trình và điều kiện ta có : (1đ) Suy ra %Al == 24,32% (0,5đ) %Fe =100 – 24,32 = 75,68% (0,5đ) b/ n NaOH = 0,42 mol HNO3dư + NaOH NaNO3 + H2O (3) 0,1 0,1 Fe(NO3)3 + 3 NaOH Fe(OH)3 + 3 NaNO3 (4) 0,06 30,06 0,06 Al(NO3)3 + 3 NaOH Al(OH)3 + 3NaOH (5) (1,5đ) 0,04 30,04 6,04 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (6) 0,02 0,02 2 Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O (7) 0,06 0,03 2Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O (8) 0,02 0,01 n NaOH dư sau PỨ (3,4,5) = 0,42 - ( 0,1 + 0,06. 3 + 0,04 . 3) = 0,02 mol Từ PT (6) suy ra : n Al(OH)3 bị hòa tan = n NaOH dư = 0,02 mol Từ PT 7và 8 ta có khối lượng chất rắn gồm Fe2O3và Al2O3 m = 0,03 . 160 + 0,01 .102 = 5,82 g (1đ) Câu 4 PTPỨ : CH4 + 2 O2 CO2 + H2O (1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2) (0,75đ) Nếu dư: CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 (3) n Ba(OH)2 = 0,5 - 0,2 = 0,1 mol n BaCO3 = = 0,08 mol ((),5đ) Trường hợp 1 : CO2 thiếu tức n CO2 <0,1 mol. Không xảy ra phản ứng(3) Khi đó : 1/ n CO2= n BaCO3= 0,08 mol = n CH4 (0,5đ) VCH4 = 0,08 .22,4 = 1,792 (l) (0,5đ) 2/ Khối lượng bình dung dịch tăng (m) m = m CO2 + m H2O = 0,08 . 44 + 0,08 . 2.18 = 6,4 g (0,5đ) 3/ Khối lượng dung dịch trong bình giảm (a) trừ a = m BaCO3 –( m CO2 + m H2O) = 15,76 – 6,4 = 9, 63g (0,5đ) Trường hợp 2: CO2 dư tức n CO2 >0,1 mol; xảy ra phản ứng (3) Từ PT2 suy ra : n CO2 = n Ba(OH)2 pứ n= 0,1mol = n BaCO3 (0,25đ) n BaCO3 bị hòa tan = n CO2 dư n CO2 dư = (0,1 – 0,08) =0,02 mol (0,5đ) Tổng n CO2 = n CH4 = 0,12 mol (0,5đ) V CH4 = 0,12 .22,4 = 2,688 l (0,5đ) Khi bình tăng (m’) m’ = 0,12 .44 +0,12.2.18 = 9,6 (0,5đ) Khi dung dịch trong bình giảm (a’) a’ = 15,76 – 9,6 = 6,16 g (0,5đ) ------------------------› š------------------------