Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 tỉnh Quảng Bình năm 2019 - Đỗ Kiên (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 tỉnh Quảng Bình năm 2019 - Đỗ Kiên (Có đáp án)

1. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 TỈNH QUẢNG BÌNH 2019] KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ TỈNH QUẢNG BÌNH NĂM HỌC 2018 - 2019 Mơn: HĨA HỌC Ngày thi: 17/03/2019 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm 02 trang) Câu 1: (2,0 điểm) 1. Viết phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: a. Sục khí H2S vào dung dịch Cu(NO3)2 b. Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch NaAlO2 c. Sục khí SO2 vào dung dịch KMnO4 d. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Ba(HCO3)2 e. Sục khí Cl2 dư vào dung dịch FeBr2 g. Cho đạm ure vào dung dịch Ca(OH)2 Hướng dẫn a. H2S + Cu(NO3)2 → 2HNO3 + CuS b. CO2 + NaAlO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3 c. 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 1
2. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 TỈNH QUẢNG BÌNH 2019] d. 2NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O e. 3Cl2 + 2FeBr2 → 2FeCl3 + 2Br2 f. (NH2)2CO + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NH3↑ 2. Hỗn hợp T chứa Na2O, NH4Cl, NaHCO3 và BaCl2 cĩ số mol mỗi chất đều bằng nhau. Cho hỗn hợp T vào H2O dư, đun nĩng, dung dịch thu được chứa những chất tan gì? Viết phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra để minh họa. 3. Trong phịng thí nghiệm cĩ các chất rắn: NaCl, MnO2, KMnO4, CaCl2 và dung dịch H2SO4 đặc, dung cụ và các điều kiện cần thiết cĩ đủ. Trộn trực tiếp từ ba chất trong số các chất ở trên để điều chế khí Clo. Viết phương trình hĩa học các phản ứng để minh họa. Hướng dẫn 2. Để đơn giản bài tốn, ta giả sử mỗi chất cĩ 1 mol. Na2O + H2O → 2NaOH 1→ 2 NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3 + H2O 1 ←1→ 1 1 NaOH + NaHCO3 → Na2CO3 + H2O 1→ 1 1 BaCl2 + Na2CO3 → 2NaCl + BaCO3 1→ 1 2 1 Vậy dung dịch thu được chỉ chứa NaCl 3. [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 2
3. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 TỈNH QUẢNG BÌNH 2019] 2NaCl + 2H2SO4 đặc + MnO2 → Na2SO4 + MnCl2 + 2Cl2↑ + 2H2O CaCl2 + 2H2SO4 đặc + MnO2 → CaSO4 + MnSO4 + Cl2↑ + 2H2O 10NaCl + 8H2SO4 đặc + 2KMnO4 → 5Na2SO4 + 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O 5CaCl2 + 8H2SO4 đặc + 2KMnO4 → 5CaSO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2↑ + 8H2O Câu 2: (2,0 điểm) 1. Hỗn hợp A gồm CaCO3, Cu, FeO, Al. Nung nĩng A trong điều kiện khơng cĩ khơng khí một thời gian thu được chất rắn B. Cho B vào nước dư được dung dịch C, khí D và chất rắn E (E khơng thay đổi khối lượng khi cho vào dung dịch NaOH). Cho E tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch F, hỗn hợp khí G và chất rắn H. Xác định B, E, G, H và viết phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra. Hướng dẫn CaCO  D:H2 3 o CaO,CaCOCaCO  G : H ;CO Cu tHCl 33 HO2 22 ARắn BRắn   E dưdư FeOCu,FeO,AlCu,FeO,Al Rắn H: Cu Al ddC : Ca(AlO22 ) to CaCO3  CaO + CO2↑ CaO + H2O → Ca(OH)2 Ca(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ca(AlO2)2 + 3H2↑ CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O 2. Cho 0,1 gam canxi tác dụng với 25,0 cm3 nước lạnh ở nhiệt độ thường. Thể tích khí hidro thu được trong thời gian 4 phút, mỗi lần đo cách nhau 30 giây. Kết quả thu được như sau: Thời gian (giây) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Thể tích (cm3) 0 20 32 42 50 56 59 60 60 a. Dựa vào bảng số liệu cho biết: tốc độ phản ứng thay đổi thế nào và sau bao nhiêu giây phản ứng kết thúc. b. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch sau khi phản ứng kết thúc. Biết ở điều kiện nhiệt độ phịng 1 mol khí cĩ thể tích 24000 cm3 và khối lượng riêng của nước là 1g/ml. Hướng dẫn a. Thời gian (giây) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Tốc độ (cm3/s) 0 0,67 0,4 0,33 0,27 0,2 0,1 0,03 0 [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 3
4. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 TỈNH QUẢNG BÌNH 2019] Tốc độ phản ứng giảm dần và tại 210s thì kết thúc b. Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑ 0,0025→ 0,0025 Ta cĩ: mdd sau = mCa + mH2O – mH2 = 25,095 C%Ca(OH)0,74%2 Câu 3: (2,0 điểm) 1. Một loại phèn nhơm X cĩ cơng thức MAl(SO4)2.nH2O, trong đĩ M là kim loại kiềm (kim loại nhĩm IA trong bảng tuần hồn các nguyên tố hĩa học). Lấy 7,11 gam X nung đến khối lượng khơng đổi thì thu được 3,87 gam phèn khan. Mặt khác lấy 7,11 gam X hịa tan vào nước và cho tác dụng hồn tồn với BaCl2 dư thì 0 thu được 6,99 gam kết tủa. Biết nồng độ của dung dịch MAl(SO4)2 bão hịa ở 20 C là 5,66%. 0 a. Xác định cơng thức phân tử của X và tính độ tan của MAl(SO4)2 ở 20 C. 0 b. Lấy 600 gam dung dịch MAl(SO4)2 bão hịa ở 20 C đem nung nĩng để làm bay hơi bớt 200 gam nước, phần dung dịch cịn lại được làm lạnh tới 200C. Hỏi cĩ bao nhiêu gam tinh thể phèn X kết tinh. Hướng dẫn a. Giả sử Mal(SO4)2.nH2O cĩ: x (mol) mH O mX – m nH O 0,18 nx 0,18 2Phèn khan2 () 3,24 gam  KAl(SO ) .12H O nBaSO 40,03 2x 0,03 4 2 2 7,11  7,11g (M 27 96.2) 18n x b. Giả sử cĩ y (mol) tinh thể KAl(SO4)2.12H2O kết tinh m600dd sau pứ 200 474y 400 474y 33,96 258y 0,0566y 0,049 m600.5,66% 258y 33,96 258y 400 474y KAl(SO42 ) còn lại Khối lượng phèn kết tinh là: 23,21 gam. 2. Cho hỗn hợp Z gồm ba muối sau: MgSO4, FeSO4 và Fe2(SO4)3. Trong hỗn hợp Z, nguyên tố oxi chiếm 48,485% về khối lượng. Cho 39,6 gam hỗn hợp Z tác dụng hồn tồn với dung dịch NaOH dư (khơng cĩ khơng khí), sau phản ứng đem lọc, tách chất kết tủa và làm khơ cẩn thận rồi đem cân thấy nặng m gam. Tính giá trị của m. Hướng dẫn 39,6.48,485% nO nO 1,2 nSO 0,3 (Z)16 4 4 mm Tăng giảm khối lượng SO(2) 2OH (1) nSO Muối SO4 Bazo m 21 gam 4496 2.17 96 2.17 Câu 4: (2,0 điểm) [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 4
5. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 TỈNH QUẢNG BÌNH 2019] 1. Đốt cháy hồn tồn 12 gam hợp chất B chứa C, H, O thu được CO2 và H2O. Dẫn tồn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thấy cĩ 40 gam kết tủa và dung dịch sau phản ứng cĩ khối lượng giảm 15,2 gam so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu. Biết rằng 3,0 gam B ở thể hơi cĩ thể tích bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tìm cơng thức phân tử của B. Hướng dẫn - Vì Ca(OH)2 dư nên nCO2 = nCaCO3 = 0,4 - mdd giảm = mCaCO3 – m(CO2 + H2O) → nH2O = 0,4 mBmCmHmO 1212.0,42.0,416.nO  BTKL B : (CH O) mC12.nCO ;mH2.nH O nO0,4C:H:O1:2:1 2n 22 (B) - nB = nO2 = 0,05 → MB = 60 → n = 2 → B: C2H4O2 2. Cho hơi nước đi qua than nĩng đỏ, thu được 7,84 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO2 và H2. Cho tồn bộ X tác dụng hết với CuO dư nung nĩng, thu được hỗn hợp rắn Y. Hịa tan tồn bộ Y bằng dung dịch H2SO4 đặc, nĩng dư thu được 6,72 lít khí SO2 (đktc). Viết phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra và tính phần trăm thể tích của khí CO trong X. Hướng dẫn CO,H CuO H2 O 2 CuO dư H 2 SO 4 C dư  dư Rắn Y   đặc,dư SO2 : 0,3 CO2 Cu Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 0,3 ←0,3 H2 HO2 nO = nCu Ta có O nên n(CO + H22 ) nO  n(CO H ) 0,3 CO CO2 C + 2H2O → CO2 + 2H2↑ C + CO2 → 2CO↑ a→ a 2a b→ b 2b  0,35 mol 2a 2b (a b) 0,35 a 0,1 Suy ra %CO 28,57% 0,3 mol  2a 2b 0,3 b 0,05 Câu 5: (2,0 điểm) Hỗn hợp M gồm các kim loại Al, Fe, Ba. Chia m gam M thành 3 phần bằng nhau. - Phần 1 tác dụng với nước dư, thu được 896 ml khí H2. [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 5
6. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 TỈNH QUẢNG BÌNH 2019] - Phần 2 tác dụng với 50 ml dung dịch NaOH 1M dư, thu được 1,568 lít khí H2. Sau khi phản ứng kết thúc, lọc tách chất rắn khơng tan được dung dịch Q. - Phần 3 tác dụng với HCl dư, thu được 2,24 lít H2. Các phản ứng xảy ra hồn tồn, các thể tích khí đo ở đktc. 1. Xác định giá trị của m. 2. Tính thể tích dung dịch HCl 1M cần thêm vào dung dịch Q để thu được 1,56 gam kết tủa. Hướng dẫn a. HO2 Ba PH:12 0,04dư NaOH MAlPH:  0,07 220,05 dư HCl Fe PH: 0,1 32dư - Vì nH2 (Phần 2) > nH2 (phần 1) nên ở phần 1 Al dư - Gọi số mol mỗi phần là Ba: x; Al: y; Fe: z (mol) * Phần 1: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ x→ x x Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑ x→ 2x 3x → 4x = 0,04 → x = 0,01 * Phần 2: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ 0,01→ 0,01 Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 1,5H2↑ y→ 1,5y → 0,01 + 1,5y = 0,07 → y = 0,04 ddQ gồm Ba(OH)2 : 0,01 ; NaOHdư : 0,01 ; NaAlO2 : 0,04 * Phần 3 : Ba + 2HCl → BaCl2 + H2↑ 0,01→ 0,01 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ 0,04→ 0,06 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ z→ z → 0,01 + 0,06 + z = 0,1 → z = 0,03 Suy ra m = 12,39 gam. b. 1,56 gam kết tủa < kết tủa max = 3,12 nên cĩ 2 TH TH1: kết tủa chưa bị hịa tan Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O 0,01→ 0,02 NaOH + HCl → NaCl + H2O 0,04→ 0,04 NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3↓ 0,02 ←0,02 [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 6
7. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 TỈNH QUẢNG BÌNH 2019] → nHCl = 0,02 + 0,04 + 0,02 = 0,08 → V = 80 ml TH2: kết tủa bị hịa tan 1 phần Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O 0,01→ 0,02 NaOH + HCl → NaCl + H2O 0,04→ 0,04 NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3↓ 0,04→ 0,04 0,04 → nAl(OH)3 bị hịa tan = 0,04 – 0,02 = 0,02 Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O 0,02→ 0,06 → nHCl = 0,02 + 0,04 + 0,04 + 0,06 = 0,16 → V = 160 ml Vậy V cĩ 2 giá trị thỏa mãn là: 80 ml và 160 ml. [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 7