Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 2 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Đông Anh

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Đề số 2 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Đông Anh

1. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] Câu 1: (2,0 điểm) 1. Trình bày phương pháp tách riêng mi chất khỏi hn hợp rắn gồm NaCl, MgCl2, BaCl2. Vit các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn  CO2 NaCl dd  HCl NaCl dư NaCl cô cạn Na CO Na23 CO dd  NaCl MgCl  23 HCl 2 dư dư BaCl 2 MgCO3 to MgO HO Rắn : MgO    2 dư ddBa(OH) BaCO3 BaO 2 MgCl MgO HCl dd2  cô cạn MgCl dư 2 HCldư HCl BaCl2 cô cạn Ba(OH) dd  BaCl 22dư HCl dư Pt: MgCl2 + Na2CO3 Ō MgCO3ō + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 Ō BaCO3ō + 2NaCl Na2CO3 + 2HCl Ō 2NaCl + CO2 + H2O to MgCO3  MgO + CO2 to BaCO3  BaO + CO2 BaO + H2O Ō Ba(OH)2 Chú ý: trong bài tập tách chất, các em phải cho hĩa chất vào với lượng dư, vì thực nghiệm khơng th cho đn đủ được, do vậy hĩa chất đĩ sẽ lẫn vào với dung dịch sau pứ. 2. Thí nghiệm điu ch và thu khí axetilen trong phịng thí nghiệm được mơ tả như hình vẽ bên. a) Cho bit hĩa chất chứa trong các dụng cụ (1), (2), (3) và vit PTHH xảy ra trong bình (2) b) Chất chứa trong bình (3) cĩ tác dụng gì? c) Vì sao thu được khí axetilen theo phương pháp như hình vẽ? Hướng dẫn [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 1
2. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] (1) H2 O (2) CaC a) 2 (3) ddNaOH (4) CaC2 pt: CaC2 + 2H2O Ō Ca(OH)2 + C2H2 b) ddNaOH tác dụng làm khơ khí C2H2 (khí này lẫn hơi nước). c) C2H2 rất ít tan trong nước, nhẹ hơn khơng khí nên cĩ th dùng phương pháp đẩy nước. Câu 2: (2,0 điểm) Cĩ 7 lọ đựng 7 dung dịch mất nhãn được đánh số từ 1 đn 7 gồm: (NH4)2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, Ba(OH)2, NaOH, Na2CO3. Thực hiện các thí nghiệm được kt quả như sau: - Chất (1) tác dụng với (4) hoặc (6) đu tạo ra kt tủa; tác dụng với chất (2) hoặc (7) đu tạo ra khí. - Chất (2) tác dụng với chất (4) hoặc (5) đu tạo kt tủa; tác dụng với chất (3) tạo khí; tác dụng với chất (6) thì tạo ra cả kt tủa lẫn khí. - Chất (5) tác dụng với chất (3), (6) hoặc (7) đu tạo ra kt tủa. - Chất (7) tác dụng với chất (4) hoặc (6) đu tạo ra kt tủa. Hãy biện luận đ xác định các chất từ (1) đn (7). Hướng dẫn Bài 3: (2,0 điểm) 1. Cho 12 gam hn hợp A gồm Fe và kim loại M (hĩa trị II khơng đổi) vào dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Mặt khác khi cho 12 gam hn hợp A ở trên tác dụng ht với khí Cl2 ở nhiệt đ cao thì thấy lượng Cl2 phản ứng tối đa là 5,6 lít (đktc). Bit rằng các phản ứng xảy ra hồn tồn. Xác định kim loại M. Hướng dẫn Nhận xét: Fe tác dụng với HCl lên hĩa trị 2, tác dụng với Cl2 lên hĩa trị 3. TH1: M tác dụng được với HCl BT mol e  nFepứ 2.nCl 2 2.nH 2 mFe pứ m A (loại) 0,3(mol) 16,8(g) TH2: M khơng tác dụng với HCl H2 Fe  Cl 2 (+Fe)  Cl 2 (+M)  M M 64(Cu) 0,1 0,1 0,1 0,15 0,1 Vậy kim loại M là: Cu. 2. Cho chất rắn B chứa Ba(HCO3)2, CaCO3, Na2CO3. Đem nung 67,1 gam chất rắn B ở nhiệt đ cao đn khối lượng khơng đổi thì thu được 47,7 gam chất rắn X. Mặt khác cho 67,1 gam chất rắn B vào nước thì thu được dung dịch C và 39,7 gam kt tủa D. Xác định phần trăm khối lượng mi chất trong B. Hướng dẫn [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 2
3. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] to  CO Rắn X Ba(HCO32 ) : x 2 47,7(g) B CaCO : y  3 HO BaCO3 Na CO : z  2 ddC  D : 39,7(g) 23 CaCO 3 67,1(g) 259x 100y 106z 67,1 x 0,1 Ba(HCO32 ) : 38,60% Ta có 153x 56y 106z 47,7  y 0,2 %m(B) CaCO 3 : 29,81% xz z 0,2  197x 100y 39,7 Na23 CO : 31,59% xz  197z 100y 39,7 Câu 4: (2,0 điểm) Hịa tan hồn tồn 9,15 gam hn hợp X gồm Al và Al2O3 trong 400 ml dung dịch H2SO4 1M thu được dung dịch Y và 5,04 lít H2 (đktc). a) Xác định % khối lượng mi chất trong X. b) Cho từ từ dung dịch KOH 2M vào dung dịch Y, kt quả thí nghiệm được biu diễn theo đồ thị sau đây: Dựa vào đồ thị trên, xác định giá trị của x? Hướng dẫn Nhận xét: khi cho KOH vào Y mt lúc sau kt tủa mới xuất hiện nên Y cịn axit dư. Al : x 27x 102y 9,15 x 0,15 Al2 (SO 4 ) 3 : 0,125 Ta cĩ ddY Al O : y 23 1,5x 0,225 y 0,05 H2 SO 4 dư : 0,025 2KOH + H2SO4 Ō K2SO4 + 2H2O 0,05 ←0,025 6KOH + Al2(SO4)3 Ō 3K2SO4 + 2Al(OH)3 0,75 ←0,125Ō 0,25 KOH + Al(OH)3 Ō KAlO2 + 2H2O 0,1 ←0,1 Pứ: 0,9 Ō x = 0,45 (lít) Vậy giá trị của x là: 0,45 (lít). Câu 5: (2,0 điểm) [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 3
4. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] Hn hợp X gồm KCl và KClO3. Người ta cho thêm 7,175 gam MnO2 vào 39,4 gam hn hợp X thu được hn hợp Y. Nung Y ở nhiệt cao thu được chất rắn Z và khí P. Cho Z vào dung dịch AgNO3 lấy dư thu được 64,575 gam chất rắn T. Lấy 1/3 lượng khí P ở trên rồi cho hấp thụ ht vào dung dịch chứa 0,5 mol FeSO4 và 0,3 mol H2SO4 thu được dung dịch Q. Cho dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch Q thu được m gam kt tủa. Bit các phản ứng xảy ra hồn tồn. Xác định giá trị của m. Hướng dẫn AgNO AgCl KCl Rắn Z 3 Rắn T dư MnO 39,4(g) to 64,575(g) 2 Y KClO3  FeSO : 0,5 Ba(OH) MnO : 7,175(g) P : O 4  ddQ  2 : m(g) 2 2 dư H24 SO : 0,3 AgCl KCl : x 74,5x 122,5y 39,4 x 0,2 Rắn T AgCl MnO : 7,175(g) KClO : y BTNT.Cl y 0,2 2 0,4 3  x y 0,4 64,575(g) Ō nO2 = 0,3 4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 Ō 2Fe2 (SO4)3 + 2H2O Bđầu: 0,5 0,1 0,3 Pứ: 0,4 ←0,1Ō 0,2 0,2 Dư: 0,1 0,1 Fe2 : 0,1 Fe(OH) : 0,1 2 3 Ba(OH)2 ddQ Fe : 0,4  Fe(OH)3 : 0,4  m 238,2(g) 2 SO : 0,8 BTNT.SO4 4  BaSO4 : 0,8 Vậy giá trị m = 238,2 (g). Câu 6: (2,0 điểm) Cho m gam hn hợp X gồm Al, MgO, MgSO4 tan hồn tồn trong 163,68 gam dung dịch H2SO4 28,74%; sau phản ứng thu được dung dịch Y cĩ chứa H2SO4 4,9% và 6,048 lít H2 (đktc). Lấy 120 gam dung dịch Y cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kt tủa Z và dung dịch T. Lọc lấy kt tủa Z và nung đn khối lượng khơng đổi thu được a gam chất rắn. Sục khí CO2 đn dư vào dung dịch T thu được 9,36 gam kt tủa. Xác định giá trị của m, a và phần trăm khối lượng các chất trong hn hợp X. Hướng dẫn  H : 0,27 Al 2 o H24 SO t X MgO  NaOH Z : Mg(OH)2  Rắn : a(g) 0,48 ddY  MgSO dư CO 4 H SO :0,06 ddT 2 Al(OH) : 0,12 2 4 dư dư 3 m(g) BTNT.Al Al(OH)3  Al 0,12 0,12 0,18 Ta cĩ  m 120. 180(g) ddY bđầu 0,12 H2  Al 0,27 0,18 [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 4
5. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] BTKL mX m H SO mH m Y  dd 2 4 2 dd 27.0,18 40x 120y 163,68 2.0,27 180 MgO : x BTNT.Al Mol  Al (SO ) : 0,09 2 4 3 MgSO4 : y BT.SO H SO H SO : 0,06.1,5 0,09  4 x y 0,12 2 4 2 4 dư 0,48  BTNT.Mg MgSO : x y 4 Al : 0,18 m 16,86(g) Suy ra MgO : 0,03 BTNT.Mg  a 3,2(g) MgSO4 : 0,09 Vậy giá trị của m = 16,86g và a = 3,2g. Câu 7: (2,0 điểm) Hn hợp khí gồm hai hiđrocacbon mạch hở: CnH2n và CmH2m-2. a) Tính thành phần phần trăm theo số mol mi chất trong hn hợp trên; bit rằng 100 ml hn hợp này phản ứng tối đa với 160 ml H2 (Ni,t). Các khí đo ở cùng điu kiện và áp suất. b) Đốt cháy hồn tồn lượng hn hợp trên, hấp thụ tồn b sản phẩm cháy vào nước vơi trong thu được 50 gam kt tủa và dung dịch cĩ khối lượng giảm 9,12 gam so với dung dịch nước vơi trong ban đầu. Thêm NaOH dư vào dung dịch này, sau phản ứng thu được 10 gam kt tủa. Xác định cơng thức phân tử của hai hiđrocacbon trong hn hợp ban đầu. Hướng dẫn a) Cn H 2n : x x y 100 x 40 40% nAnken 2 Ta cĩ %V nAnkin 3 Cm H 2m 2 : y x 2y 160 y 60 60% b) CO2 + Ca(OH)2 Ō CaCO3ō + H2O 0,5 ←0,5 Ca(HCO3)2 + 2NaOH Ō CaCO3ō + Na2CO3 + 2H2O 0,1 ←0,1 2CO2 + Ca(OH)2 Ō Ca(HCO3)2 0,2 ←0,1 Ō nCO2 pứ = 0,2 + 0,5 = 0,7 Và mdd giảm = mCaCO3 – m(CO2+H2O)Ō9,12 = 50 – (44.0,7 + 18.nH2O) Ō nH2O = 0,56 Anken : nCO22 nH O Nhận xét: Đốt cháy nAnkin nCO22 nH O nAnkin nCO22 nH O 0,14 nCO2 Số C 3 n Cn H 2n : 2a 0,14 hôn hợp Mol 3a 0,14 a C H : 3a3 2.nH O m 2m 2 Số H 2 4,8 n hôn hợp TH1: 2 hiđrocacbon cùng cĩ 3C C36 H : 2x CO :0,7 7 Mol  2 x H2 O:0,56 150 C34 H : 3x [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 5
6. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] TH2: Số C của anken < 3 Ō C2H4 0,28 2.nC H m.nC H nCO CH:24 2 4 m 2m 2 2 3 BTNT.C  0,56 0,42m 0,42 0,7 m lẻ (loại) CH: 33 m 2m 2 3 TH3: Số C của ankin <3 Ō C2H2 0,28 n.nC H 2.nC H nCO CH:n 2n n 4 2 2 2 3 BTNT.C  0,28n 0,84 0,42 0,7 n lẻ (loại) CH: 33 22 3 Vậy 2 hiđrocacbon là C3H6 và C3H4. Câu 8: (2,0 điểm) Cho 4,8 gam chất A tan ht vào 100 gam nước thu được dung dịch B (chỉ chứa mt chất tan). Cho BaCl2 vừa đủ vào dung dịch B thu được tối đa 9,32 gam kt tủa BaSO4, lọc bỏ kt tủa thu được dung dịch C. Cho mt lượng bt Zn vừa đủ vào dung dịch C thu được 0,448 lít H2 (đktc) và dung dịch D. 1. Xác định cơng thức của chất A. 2. Tính nồng đ C% của các chất tan trong dung dịch D. Hướng dẫn BaSO4 : 0,04 nSO 4 (A) 0,04 1) Ta cĩ A : _ HSO A : KHSO Zn ddC  H 44  2 A có H m = 4,8(g) n = 0,04 2)  BaSO : 9,32g 4  H2 : 0,02 H O BaCl KCl 2,84% KHSO 22 ddKHSO  44100g 8,32g KCl : 0,04 Zn 0,04 dd  dd 0,04 104,8g 1,3g ZnCl 2,59% HCl : 0,04 2 103,8g 0,02 105,06g Vậy C% của KCl và ZnCl2 trong ddD lần lượt là: 2,84% và 2,59%. Câu 9: (2,0 điểm) Hịa tan hồn tồn m gam hn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe(OH)2, FeCO3 (trong đĩ Fe3O4 chim 25% số mol hn hợp) bằng dung dịch H2SO4 đặc, nĩng dư, khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được dung dịch Y chứa (m + 208,8) gam muối và hn hợp khí Z gồm SO2 và CO2 trong đĩ th tích khí SO2 là 13,44 lít (đktc). Xác định giá trị m. Hướng dẫn [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 6
7. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] FeO  (SO ;CO ) Fe O 22 34 H24 SO X  0,6 Fe(OH) đ,n 2 ddY : m 208,8 FeCO3 %Fe34 O = 25%(mol) FeO Nhận xét Fe3 O 4 FeO Fe 2 O 3  X  2FeO 4H SO Fe (SO ) SO 4H O Fe(OH) FeO H O 2 4đ,n 2 4 3 2 2 221,2 0,6 FeCO32 FeO CO Vậy nX = 1,2 Ō nFe3O4 = 0,3 (mol). Câu 10: (2,0 điểm) Hịa tan hồn tồn 42,6 gam hn hợp X gồm mt kim loại kim và mt kim loại kim thổ cĩ tỉ lệ mol tương ứng là 5:4 vào 500 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y và 17,472 lít khí (đktc). a) Xác định thành phần phần trăm v khối lượng mi kim loại cĩ trong X. Dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch Y, tính th tích khí CO2 (đktc) cần dùng đ thu được lượng kt tủa lớn nhất. Hướng dẫn a) H : 0,78 2 HCl ht, kim loại dư HCl : 0,5 (1) (2) A 0,5H2 5a A : 5a 2,5a  2,5a 4a 0,78 a 0,12 B: 4a (2) (2) BH  2 4a 4a A : K(39) Ō 0,6A + 0,48B = 42,6 Ō B: Ca(40) b) K : 0,6 K : 0,6 Ca2 : 0,48 nK 2.nCa2 nCl nOH  HClddY  BTĐT x 1,06 0,5 Ca : 0,48 Cl : 0,5 0,6 2.0,48 0,5 x OH : x Kt tủa đạt max khi nCaCO3 = nCa = 0,48 TH1: kt tủa chưa bị hịa tan - 2- CO2 + 2OH Ō CO3 + H2O 0,48 ←0,48 2+ 2- Ca + CO3 Ō CaCO3 0,48Ō 0,48 Ō nCO2 = 0,48 Ō V = 10,752 (lít) [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 7
8. [Đ KIM TRA ĐI TUYN HSG 9- ĐƠNG ANH 12-2017] TH2: kt tủa bị hịa tan mt phần - 2- CO2 + 2OH Ō CO3 + H2O 0,48 0,96 ←0,48 - - CO2 + OH Ō HCO3 0,1 ←0,1 2+ 2- Ca + CO3 Ō CaCO3 0,48Ō 0,48 Pứ: 0,58 1,06 Ō nCO2 = 0,58 Ō V = 12,992 (lít) Vậy cĩ 2 giá trị th tích CO2 là: 10,752 (l) và 12,992 (l). [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] – Số 97 Hồng Ngân, Hà Ni Page 8