Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Biên Hòa

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Biên Hòa

1. [Đ THI HSG TP BIÊN HỊA – ĐNG NAI 2018] Câu 1: (6,0 điểm) 1. Hãy vit phương trình hĩa học (ghi rõ điu kiện phản ứng nu cĩ) của các phản ứng theo sơ đ chuyển hĩa sau Hướng dẫn (1) 4HCl + MnO2 Ō MnCl2 + Cl2 + 2H2O (2) Cl2 + H2 Ō 2HCl (3) Cl2 + 2NaOH Ō NaCl + NaClO + H2O (4) 2NaCl + 2H O  đpdd 2NaOH + H + Cl 2 màng ngăn xốp 2 2 (5) Cl2 + 2NaBr Ō 2NaCl + Br2 to (6) 3Cl2 + 2Fe  2FeCl3 (7) FeCl3 + 3AgNO3 Ō Fe(NO3)3 + 3AgClō 2. Cho hỗn hợp X gm CuS, FeS2, Al2O3. Trình bày sơ đ tách riêng từng kim loại Fe và Cu ra khỏi hỗn hợp X (các hĩa chất sử dụng phải dùng dư). Vit phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra. Hướng dẫn  (SO ;O ) 2 2 dư CuS dd(NaOHdư ;NaAlO 2 ) O ,to CuO X FeS  2  (H ;H O) 2 dư Rắn Fe O  NaOH CuO 2 dư 2 23 dư H2 Al23 O Rắn  Cu Al O Fe O dư Rắn 23 23 Fe Rắn : Cu Cu HCl o O22 ,t H Rắn  HCl NaOH Fe(OH)  Fe O  Fe dư dd dư  2 2 3 dư Fe dư FeCl2 dd(NaOH ;NaCl) dư to Pt: 2CuS + 3O2  2CuO + 2SO2 to 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 Al2O3 + 2NaOH Ō 2NaAlO2 + H2O to CuO + H2  Cu + H2O to Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O Fe + 2HCl Ō FeCl2 + H2 HCl + NaOH Ō NaCl + H2O FeCl2 + 2NaOH Ō 2NaCl + Fe(OH)2ō [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – 97 Hồng Ngân, Hà Nội Page 1
2. [Đ THI HSG TP BIÊN HỊA – ĐNG NAI 2018] to 2Fe(OH)2 + ½ O2  Fe2O3 + 2H2O 3. Một học sinh làm thí nghiệm như sau: cho vào bát sứ nhỏ một ít bột photpho đỏ. Đặt bát sứ lên trên một ming gỗ để trong một chậu thủy tinh chứa sẵn nước. Úp lên mặt nước và bát sứ một cái chuơng thủy tinh (nhu hình dưới đây). Đt cháy photpho đỏ trong bát sứ, ri đậy kín chuơng thủy tinh. a) Hãy cho bit mực nước trong chuơng thủy tinh thay đổi như th nào sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn? Vit các phương trình hĩa học xảy ra? Bit rằng photpho đỏ được lấy dư. b) Cĩ thể rút ra kt luận gì từ thí nghiệm này? Giải thích. Hướng dẫn 2P + 2,5O2 Ō P2O5. Photpho cháy mãnh liệt với O2 nên thể tích oxi trong chuơng thủy tinh giảm nhanh dẫn đn áp suất khí trong chuơng giảm. Vì cĩ sự chênh lệch áp suất ngồi và trong chuơng lên nước trong chuơng thủy tinh dâng lên. Câu 2: (5,0 điểm) 1. Hịa tan ht m gam Fe(NO3)3.nH2O vào 41,92 gam H2O thu được dung dịch X cĩ nng độ 9,68%. Cho dung dịch X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 20% thu được dung dịch Y và 2,14 gam kt tủa. a) Xác định cơng thức hĩa học của mui ngậm nước. b) Tính nng độ % của dung dịch Y. Hướng dẫn a) BTNT.Fe  nFe(NO3 ) 3 nFe(OH) 3 0,02 Fe(NO33 ) : 4,84(g) C% 9,68% Fe(NO3 ) 3 .nH 2 O  n 9 Fe(NO3 ) 3 .9H 2 O mdd (242 18n).0,02 41,92 0,02(mol) b) Fe(NO3)3 + 3NaOH Ō 3NaNO3 + Fe(OH)3 0,02Ō 0,06 0,02 mX mdd NaOH mY mFe(OH) 3 BTKL  4,84 40.0,06 mY 59,86g C%(NaNO ) 8,52% mY 2,14 3 9,68% 20% Vậy nng độ phần trăm của dung dịch Y là: 8,52%. 2. Cho Mg vào 200 ml dung dịch A chứa CuSO4 0,5M và FeSO4 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn thu được dung dịch Y và 12 gam chất rắn X. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 lấy dư đn khi kt thúc các phản ứng thu được kt tủa E. Nung E trong khơng khí đn khi lượng khơng đổi thu được m gam chất rắn. a) Tính khi lượng các chất cĩ trong 12 gam chất rắn X. b) Tính giá trị của m. c) Hịa tan hồn tồn 12 gam chất rắn X bằng dung dịch H2SO4 đặc nĩng, thu được dung dịch G và V lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cơ cạn dung dịch G thu được 34,08 gam mui khan. Tính giá trị của V? Hướng dẫn [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – 97 Hồng Ngân, Hà Nội Page 2
3. [Đ THI HSG TP BIÊN HỊA – ĐNG NAI 2018] Rắn X CuSO4 : 0,1 Mg o FeSO : 0,2 Ba(OH)2 t 4 ddY   Rắn : m(g) a) Nhận xét Cu : 0,1  mCu mX m(Cu Fe) Rắn X a 0,1 Fe : a 6,4g 12g 17,6g 12(g) b) BTNT.Mg MgSO4 : 0,2  MgO : 0,2 ddY Rắn m 16g FeSO : 0,1 BTNT.Fe 4 dư  Fe23 O : 0,05 c) CuSO : 0,1 4 BTNT.Fe Cu : 0,1  a 2b 0,1 a 0,04 FeSO : a 4 m 34,08g Fe : 0,1  152a 400b 160.0,1 34,08 b 0,03 Fe2 (SO 4 ) 3 : b BT mol e  2a 3.2b 2.nCu 2.nSO22 nSO 0,23 V 5,152(lít) Câu 3: (4,0 điểm) 1. Hỗn hợp X gm CaCO3, MgCO3 và Al2O3, trong đĩ khi lượng của Al2O3 bằng 1/10 khi lượng các mui cacbonat. Nung X ở nhiệt độ cao đn khi lượng khơng đổi thu được chất rắn Y cĩ khi lượng bằng 56,80% khi lượng hỗn hợp X. Tính thành phần phần trăm khi lượng mỗi chất trong X. Hướng dẫn Vì dữ kiện đ bài ở dạng tương đi nên để đơn giản mà khơng mất tính tổng quát ta cĩ thể chọn s mol 1 chất bất kì. Chọn nAl2O3 = 1 (mol). CaCO3 : x 52,73% 100x 84y 1020 x 5,916 MgCO3 : y C% 38,18%  mCO2 43,2% 44(x y) 43,2%.(1020 102) y 5,1 9,09% Al23 O :1 2. Hịa tan hồn tồn 38,8 gam hỗn hợp X gm Fe2O3, MgO, CuO và Fe cần dùng vừa đủ 284 gam dung dịch HCl 18,25%. Sau phản ứng thu được dung dịch Y và V lít H2. Cho tồn bộ V lít khí H2 tác dụng ht với CuO dư ở nhiệt độ cao, chất rắn thu được sau phản ứng cĩ khi lượng nhỏ hơn khi lượng CuO ban đầu là 1,6 gam. a) Tính giá trị của V. Bit rằng thể tích khí đo ở đktc. b) Cơ cạn dung dịch Y, thu được m gam mui khan. Tính giá trị của m. Hướng dẫn a) H2 + CuO Ō Cu + H2O Nhận thấy: mRắn giảm = mO(CuO) mất đi = 1,6g Ō nO(CuO) pứ = nH2 pứ = 0,1 Ō V = 2,24 (lít) b) Nhận thấy: 2H(Axit) + O(Oxit) Ō H2O 284.18,25% Ō nH(Axit) = nHCl = 2.nO(Oxit) Ō nO(Oxit) = 0,71 m 38,8 0,71.16 36,5.2 kim loai 27,44(g) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – 97 Hồng Ngân, Hà Nội Page 3
4. [Đ THI HSG TP BIÊN HỊA – ĐNG NAI 2018] mY mkim loai mCl 77,85(g) Vậy giá trị của m = 77,85(g) Câu 4: (5,0 điểm) 1. Cho Al2O3 tác dụng với m gam dung dịch HCl nng độ 14,6%, thu được dung dịch A chứa 2 chất tan cĩ nng độ mol bằng nhau. Cho từ từ dung dịch NaOH 0,5M vào dung dịch A, s mol kt tủa Al(OH)3 thu được phụ thuộc vào s mol NaOH được biểu diễn bằng đ thị sau: a) Tính giá trị của m. Bit rằng x > 0,075. b) Khi thu được 0,03 mol kt tủa Al(OH)3, tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M đã cho vào dung dịch A. Hướng dẫn a) * Tại nNaOH = x. HCldư + NaOH Ō NaCl + H2O x Ŋx HCl : x dư CM3 (HCl = AlCl ) ddA  nAlCl3 : x AlCl3 AlCl3 + 3NaOH Ō 3NaCl + Al(OH)3 xŌ 3x x Al(OH)3 + NaOH Ō NaAlO2 + 2H2O 0,075Ō 0,075 Pứ: 4x + 0,075 Ō 4,5x = 4x + 0,075 Ō x = 0,15 Ō nAl2O3 = 0,075 Ō nHClpứ = 0,45 Ō nHClb.đầu = 0,6 Suy ra: m = 150 (g) b) Nhận xét: nAl(OH)3 = 0,03 < nAlCl3 = 0,15 nên cĩ 2TH TH1: kt tủa chưa bị hịa tan AlCl3 + 3NaOH Ō 3NaCl + Al(OH)3ō 0,09 Ŋ0,03 Ō nNaOHpứ = 0,15 + 0,09 = 0,24 Ō VddNaOH = 0,48 (lít) TH2: kt tủa bị hịa tan một phần AlCl3 + 3NaOH Ō 3NaCl + Al(OH)3ō 0,15Ō 0,45 0,15 Al(OH)3 + NaOH Ō NaAlO2 + 2H2O 0,12Ō 0,12 Ō nNaOHpứ = 0,72 Ō VddNaOH = 1,44 (lít) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – 97 Hồng Ngân, Hà Nội Page 4
5. [Đ THI HSG TP BIÊN HỊA – ĐNG NAI 2018] Vậy V cĩ 2 giá trị thỏa mãn là: 0,48 và 1,44. 2. Để sản xuất nhơm, người ta điện phân hỗn hợp nĩng chảy của nhơm oxit và criolit. Hình vẽ dưới đây là cơ sở bể điện phân hỗn hợp nĩng chảy của nhơm oxit và criolit. Khi điện phân nĩng chảy Al2O3 (cĩ trộn thêm criolit) với hiệu suất điện phân là 100%, 3 người ta thu được m kg Al và 80,64 m (đktc) hỗn hợp khí X cĩ tỉ khi so với H2 bằng 16. Khi lấy 3,36 lít (đktc) hỗn hợp X sục vào nước vơi trong dư thu được kt tủa Y và thấy khi lượng dung dịch sau phản ứng giảm 1,68 gam so với khi lượng dung dịch nước vơi trong ban đầu. Tính giá trị của m. Hướng dẫn CO2 + Ca(OH)2 Ō CaCO3ō + H2O Nhận xét: mdd giảm = mCaCO3 – mCO2 Ō 56.nCO2 = 1,68 Ō nCO2 = 0,03 CO : x x y 0,03 0,15 x 0,09 X O2 dư : y 28x 32y 44.0,03 32.0,15 y 0,03 CO2 : 0,03 0,15 Al O  dpnc 2Al + 1,5O 2 3 Criolit 2ŋ CO : 0,09 CO : 2160 3 BTNT.O 3,36(l)X CO2 : 0,03 80,64m X CO 2 : 720  O 2 ban đầu m 171,36(kg) 2520 O2 dư : 0,03 O 2 dư : 720 Vậy giá trị của m = 171,36 (kg) [Thầy Đỗ Kiên – 0948.20.6996] – 97 Hồng Ngân, Hà Nội Page 5