Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng giáo dục và đào tạo Cam Lộ (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2019-2020 - Phòng giáo dục và đào tạo Cam Lộ (Có đáp án)

1. PHÒNG GD & ĐT CAM LỘ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2019 -2020 MÔN HÓA HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC Khóa ngày 24/10/2019 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4đ): Hãy chọn các chất A, B, C, D, E, F, G, H, I, K và lập phương trình hoá học của những phản ứng có sơ đồ sau đây: a) FeS2 + O2  (A) + (B) b) (A) + HCl  (C) + H2O c) (C) + NaOH  (D) + (E) t0 d) (D)  (A) + H2O e) (B) + O2  (F) f) (F) + H2O (G) g) (G) + (H) (I)+ H2O h) (B) + (K) + H2O (G) + HCl Câu 2 (4đ): 1. Cho các chất Al2O3, Al(NO3)3, NaAlO2, Al(OH)3, AlCl3, Al. Hãy sắp xếp thành một dãy chuyển hoá và viết phương trình phản ứng minh họa (ghi rõ điều kiện nếu có). 2. Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp CuO và Fe xOy bằng H2 dư ở nhiệt độ cao thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại. Tính thể tích khí hiđro (ở điều kiện tiêu chuẩn) đã tham gia phản ứng. Câu 3 (4đ): 1. Chỉ dùng nước và khí cacbonic, bằng phương pháp hóa học em hãy phân biệt 4 gói chất bột màu trắng mất nhãn sau: NaCl, Na2SO4 , BaCO3 , BaSO4. 2. Ngâm 14 g hỗn hợp ba kim loại Al, Cu, Fe vào dung dịch H2SO4 loãng dư. Phản ứng xong thu đuợc 3 gam chất rắn không tan và 8,96 lít khí (ở đ.k.t.c). Hãy xác định thành phần phần trăm về khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Câu 4 (4đ): Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất X cần dùng hết 7,392 lít O 2 (đktc). Sau khi kết thúc phản ứng, chỉ thu được 15,36 gam khí SO 2 và 9,6 gam Fe2O3. Tìm công thức phân tử của X. Biết công thức đơn giản chính là công thức phân tử của X. Câu 5 (4đ): 1. Hỗn hợp A gồm CaCO 3, Cu và Fe3O4. Nung nóng A, không có không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn B và khí C. Chia B làm 2 phần. Phần 1 tác dụng với dung dịch HCl dư. Phần 2 tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư, tạo khí SO 2. Xác định các chất và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Hòa tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp Z gồm Al và Mg trong dung dịch H 2SO4 loãng 24,5% vừa đủ, thì khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng so với dung dịch axit ban đầu là 7 gam. a) Viết phương trình hóa học của phản ứng, tính khối lượng mỗi chất trong Z. b) Tính nồng độ phần trăm (C%) của các chất tan trong dung dịch sau phản ứng (Cho: C =12, N = 14, O = 16, Ba = 137, Ca = 40, Al = 27, H=1, Fe = 56, Cu = 64, Mg = 24, S = 32)
2. PHÒNG GD - ĐT CAM LỘ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2019 -2020 MÔN HÓA HỌC Câu Đáp án Biểu điểm (điểm) (Hướng dẫn chấm) 1 A: Fe2O3; B: SO2, C: FeCl3; D: Fe(OH)3; E: NaCl; F: SO3; G: (4đ) H2SO4; H: NaOH; I: Na2SO4; K : Cl2 . t0 a) 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 0,5đ 0,5đ b) Fe2O3+ 6HCl  2FeCl3+ 3H2O c) FeCl3+ 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl 0,5đ t0 d) 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O 0,5đ 0 t ,V2O5 0,5đ e) 2SO2 + O2  2SO3 0,5đ f) SO3 + H2OH 2SO4 0,5đ g) H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O h) SO2 + Cl2 + 2H2OH 2SO4 + 2HCl 0,5đ 1 Al Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 AlCl3 Al(NO3) 0,5 t0 (2,5đ) 4Al + 3O2  2Al2O3 0,4 Al2O3 + 2NaOH  NaAlO2 + H2O 0,4 NaAlO2 + 2H2O + CO2  Al(OH)3↓ + NaHCO3 0,4 0,4 Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O 0,4 AlCl3 + 3AgNO3  3AgCl↓ + Al(NO3)3 (Sắp xếp hợp lý và viết đúng mỗi phương trình theo sắp xếp được 2 0,5đ/PT, cân bằng sai 0,25đ/PT. Thí sinh có phương án sắp xếp khác hợp lý vẫn đạt điểm tối đa). 2 mO = mhỗn hợp oxit - mhỗn hợp kim loại = 24 - 17,6 = 6,4 (g) 0,5đ (1,5đ) 6,4 => nO = = 0,4 (mol) 16 n n n 0,4(mol) 0,5đ O H2O H2 => V 0,4.22,4 8,96(l) 0,5đ H2 - Lấy một ít chất bột trắng ở từng gói bột cho lần lượt vào 4 ống nghiệm, đánh số thứ tự. 0,25đ - Cho nước vào từng ống nghiệm để hoà tan, tách được nhóm 1 tan (gồm 0,5đ các dung dịch NaCl, Na2SO4) và nhóm 2 không tan (BaCO3, BaSO4). - Sục khí CO2 dư và nước vào hai ống nghiệm ở nhóm 2 nhận biết được 1 0,25đ 3 BaCO3 tan [tạo dd Ba(HCO3)2], chất còn lại không tan là BaSO4. (2đ) CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 0,25đ - Lấy một ít dd Ba(HCO 3)2 ở ống nghiệm vừa nhận biết được nhỏ vào hai ống nghiệm ở nhóm 1 thì Na 2SO4 tạo kết tủa trắng, nhận biết được Na2SO4, ống nghiệm còn lại không có hiện tượng là NaCl 0,25đ
3. 0,25đ Ba(HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaHCO3 0,25đ Dán nhãn cho các gói bột. Gọi x là số mol của Al, y là số mol Fe có trong hỗn hợp kim loại 2Al + 3H2SO4 → Al 2(SO4)3 + 3H2. 0,25đ x mol 1,5x mol Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 0,25đ y mol y mol Cu không phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng, => mCu = 3 g. 0,25đ Theo bài ra: 27x + 56y = 14 – 3 = 11 (g) (1) 0,25đ 8,96 2 Theo PTHH, kết hợp đề bài: 1,5x + y = n 0,4(mol) (2) (2đ) H2 22,4 0,25đ Từ (1) và (2) => x = 0,2 và y = 0,1. => mAl = 27.0,2 = 5,4 (g) ; mFe = 56.0,1 = 5,6 (g). 0,25đ Thành phần % các kim loại trong hỗn hợp: 3.100% 5,4.100% %Cu = 21,43% ; % Al = 38,57% 14 14 % Fe = 100% - (21,43% + 38,57%) = 40,00 % 0,5đ Đốt cháy X sinh ra SO2 và Fe2O3 => X có nguyên tố S, Fe và có 0,5đ thể có O. 7,392 0,5đ Theo bài ra: m 32. 10,56(g) O2 22,4 15,36.32 9,6.48 0,5đ m 7,68(g);m 28,8(g) O(SO2 ) 64 O2 (Fe2O3 ) 160 4 Ta có: m m 7,68 2,88 10,56(g) m (4đ) O(SO2 ) O(Fe2O3 ) O2 0,5đ => X chỉ có hai nguyên tố là Fe và S 0,5đ 15,36.32 9,6.112 Ta có: m 7,68(g);m 6,72(g) 0,5đ S 64 Fe 160 Đặt công thức của X là FexSy 6,72 7,68 Ta có x : y = nFe : nS = : 1: 2 => CTHH của X: FeS2 . 56 32 1đ (HS có cách giải khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa) t0 CaCO3  CaO + CO2 B: CaO, Cu, Fe3O4, khí C: CO2 CaO + 2HCl CaCl2 + H2O 1 Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (2đ) Cu + 2FeCl3 2FeCl2 + CuCl2 CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O 2Fe3O4 + 10 H2SO4 3 Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 5 Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O a) – Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Mg 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (1) 2 x 1,5x (mol) (2đ) Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 (2) y y (mol) - Khối lượng dung dịch tăng = mZ - mH2
4. => mH2 = 7,8 – 7 = 0,8 (gam) => nH2 = 0,4 (mol) 27x 24y 7,8 x 0,2(mol) => 1,5x + y = 0,4 y 0,1(mol) Vậy: mAl = 5,4 gam; mMg = 2,4 gam b) 39,2.100 mH2SO4 = 0,4.98 = 39,2 gam ; mdd H2SO4 = = 160 gam 24,5  mdd sau phản ứng = 160 + 7 = 167 gam 342.0,1.100  C% Al2(SO4)3 = = 20,48% 167 120.0,1.100 C% MgSO4 = = 7,18% 167