Đề thi HSG Hóa Học 9 (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi HSG Hóa Học 9 (Có đáp án)

1. AgNO3 + HCl AgCl  + HNO3 + Mẫu thử sủi bọt khí là dung dịch K2CO3 0,25 K2CO3 + 2HCl 2KCl + CO2  + H2O + 2 mẫu thử không có hiện tượng gì là: BaCl2, MgSO4 - Nhỏ dung dịch Na2SO4 vào 2 mẫu còn lại 0,25 + Mẫu thử phản ứng tạo kết tủa trắng là dung dịch BaCl2 BaCl2 + Na2SO4 BaSO4  2NaCl + Mẫu còn lại là dung dịch MgSO4 Câu 4: (2,0 điểm) Hãy xác định các chất có trong A, B, C, D, E, F, G và viết phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm sau: Nung nóng kim loại Al trong không khí, sau một thời gian được chất rắn A. Hoà tan chất rắn A trong H2SO4 đặc nóng (vừa đủ) được dung dịch B và khí C có mùi sốc; cho Natri kim loại vào dung dịch B thu được khí D, dung dịch E và kết tủa G; cho khí C tác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch F, F vừa tác dụng với dd BaCl2 vừa tác dụng với dd NaOH. A: Al, Al2O3; B: Al2(SO4)3 ; C: SO2; D: H2; E: Na2SO4, NaAlO2; G: 0,5 Al(OH)3; F: KHSO3, K2SO3 t0 4Al + 3O2  2Al2O3 (1) Do A tác dụng với H2SO4 đ thu được khí D: Chứng tỏ chất rắn A có Al dư. 0,25 2Aldư + 6H2SO4đ Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (2) 2Al2O3+ H2SO4 đ Al2(SO4)3 + H2O (3) 0,25 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (4) Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (5) 4 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (6) 0,25 Do dd F vừa tác dụng được với dd BaCl2, tác dụng với dd NaOH: Chứng tỏ dd F có chứa 2 muối 0,25 SO2 + KOH KHSO3 (7) SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O (8) 0,25 ( hoặc : KHSO3 + KOH dư K2SO3 + H2O ) 2KHSO3 + 2NaOH K2SO3 + Na2SO3 + 2H2O (9) K2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2KCl (10) 0,25 Câu 5: (2,0 điểm) Cho dung dịch hỗn hợp 3 muối KCl, AlCl3 và FeCl3. Bằng phương pháp hoá học hãy tách riêng từng muối ra khỏi hỗn hợp. - Dẫn khí NH3 dư (hoặc dùng dd KOH) vào dd hỗn hợp: AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl 0,5 FeCl3 + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4Cl + Phần dd gồm KCl, NH4Cl đem cô cạn đến khối lượng không đổi thu được 0,25 KCl rắn. NH4Cl NH3 + HCl + Lọc tách kết tủa. - Phần kết tủa gồm Al(OH)3; Fe(OH)3 cho tác dụng với dd NaOH dư: 0,25 5 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (4) + Phần không tan Fe(OH)3 cho tác dụng vớp dd HCl dư, đem cô cạn dd sau phản ứng thu được FeCl3 . 0,25 Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O + Dẫn CO2 dư qua phần dd sau phản ứng (4) gồm NaAlO2 , NaOH dư NaOH + CO2 NaHCO3 0,5 NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3 - Lọc tách phần không tan Al(OH)3 cho tác dụng vớp dd HCl dư, đem cô cạn 0,25 dd sau phản ứng thu được AlCl3.
2. Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Câu 6: (2,0 điểm) Hòa tan 0,07 mol hỗn hợp X có khối lượng 6,76 gam gồm: Al2O3, Fe2O3, MgO, CuO và FeO (với số mol tương ứng là: 2x, y, x, y và x) trong dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch được m gam muối khan. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra 2. Tính giá trị m 1. Theo bài ra ta có các pthh: Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (1) 0,25 mol 2x 4x Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2) 0,25 mol y 2y MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (3) 0,25 mol x x CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (4) 0,25 mol y y 6 FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (5) 0,25 mol x x 2. Theo bài ra ta có hệ phương trình: 2x+y+x+y+x=0,07 0,5 102.2x+160y+40x+80y+72x=6,76 Giải hệ pt ta được: x = 0,01 mol; y = 0,015 mol Khối lượng muối khan thu được là: mmuối = 133,5.4.0,01 + 162,5.2.0,015 + 95.0,01 + 135.0,015 + 0,01.127 = 0,25 14,46g Câu 7: (2,0 điểm) 0 1. Tính độ tan của Na2CO3 trong nước ở 20 C. Biết rằng ở nhiệt độ này, khi hoà tan hết 143g muối Na2CO3.10H2O trong 160g H2O thì thu được dung dịch bão hoà 2. Nung hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn chỉ còn bằng 1 nữa khối lượng hỗn hợp ban đầu. Tính thành phần phần trăm về khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. 1. Cứ 286 g Na2CO3 .10H2O có 106 g Na2CO3 và 180 g H2O 0,25 Vậy 143 g Na2CO3 .10H2O có x g Na2CO3 và y g H2O x = 53 g ; 0,25 y = 90 g 0,25 0 Vậy độ tan của Na2CO3 trong nước ở 20 C là 53: (90+160)x100 = 21,2 g 0,25 t0 2. CaCO3  CaO + CO2 (1) 0,25 MgCO3 MgO + CO2 (2) 7 Giả sử chọn m 44 gam m 44 gam 0,25 CO2 2oxit Gọi x, y lần lượt là số mol của CaCO3, MgCO3 (x, y >0) 100x + 84y = 44.2 Theo bài ra ta có hệ phương trình: 0,5 44x + 44y = 44 Giải hệ phương trình ta được: x = 0,25; y = 0,75 m 0,25.100 25( gam ) CaCO3 25 %mm .100% 28,41% % 100% 28,41% 71,59% 0,25 CaCO3388 MgCO Câu 8: (2,0 điểm) Hòa tan 3,2 gam M2On trong một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch muối sunfat 12,9%. Cô cạn dung dịch muối rồi làm lạnh dung dịch thấy thoát ra 7,868 gam tinh thể muối sunfat với hiệu suất muối kết tinh là 70%. Hãy xác
3. định công thức của tinh thể. Gọi số mol M2On là x mol. 0,25 M2On + nH2SO4 M2(SO4) n + nH2O Mol: x nx x Ta có: mH2SO4= 98nx (g), mddH2SO4 = 980nx, 0,25 mM2SO4 = (2M+96n)x ; mddsaupu = (2M+16n)x + 980nx C%(muối) = (2M+96n)x : (2M+16n+980n)x = 0,129 0,25 M = 56n/3 8 Chỉ có n = 3 ; M = 56 ( Fe ) là phù hợp . Vậy công thức của oxit sắt Fe2O3 0,25 (2M+16n)x = 3,2 x = 0,02 0,25 PTHH: Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O Ta có: nFe2(SO4)3 = nFe2O3 = 0,02mol Nhưng hiệu suất kết tinh chỉ 70% nên số mol muối bằng 0,02.0,7 = 0,5 0,014mol .Gọi công thức của muối là Fe2(SO4)3.nH2O ta có ( 400 + 18n ).0,014 = 7,868 suy ra: n= 9. 0,25 Vậy công thức của tinh thể muối Fe2(SO4)3.9H2O Câu 9: (2,0 điểm) Cho 1,36 gam hỗn hợp X dạng bột gồm Fe và Mg tác dụng với 250 ml dung dịch CuSO4 a(M). Khuấy đều hỗn hợp sau khi phản ứng lọc rửa kết tủa thu được dung dịch B và 1,84 gam chất rắn C gồm 2 kim loại. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch B sau phản ứng lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 1,2 gam chất rắn D. Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. 1. Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra. 2. Tính khối lượng mỗi chất trong X và tính a. Các phản ứng có thể xảy ra giữa A và dung dịch muối: 0,25 Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu(1) ; Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu (2) Do chất rắn C gồm 2 kim loại , có thể xảy ra các trường hợp sau: Trường hợp 1: Mg pư 1 phần rồi dư hoặc hết, Fe chưa pư, CuSO4 pư hết 0,5 (xảy ra (1). MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 t 0 Mg(OH)2  MgO + H2O DD B chỉ có MgSO4, kết tủa chỉ có Mg(OH)2, chất rắn D chỉ có MgO. Ta có số mol Mg pư = số mol Mg(OH)2 = số mol MgO = 0,03 mol Theo (1) ta có mkim loại tăng = 0,03( 64-24) = 1,2 gam ≠ (1,84 -1,36) không thoả mãn Trường hợp 2: Mg hết, Fe pư 1 phần rồi dư, CuSO pư hết, xảy ra (1, 2). 9 4 Gọi số mol Mg, Fe pư, Fe dư lần lượt là: x, y, z (mol). Ta có: mA = 24x + 56(x+y) = 1,36(g) (I). Dd B chứa: MgSO4: x mol, FeSO4 0,25 y mol MgSO4+2NaOH Mg(OH)2+ Na2SO4 (3) x x FeSO4+2NaOH Fe(OH)2+Na2SO4 (4) 0,25 y y Mg(OH)2 MgO + H2O (5) x x t 0 0,25 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O (6) y y/2 mD = 40.x + 160.y/2 = 1,2 (gam) (II); C.rắn C chứa: Fe dư : z mol và Cu: (x+y) mol
4. mC = 64(x+y) + 56.z = 1,84 (gam) (III) 0,25 Giải hệ (I), (II), (III) ta có: x = y = z = 0,01 mol, mMg = 0,24g; mFe= 1,12g Theo (1), (2) ta có số mol CuSO4 = x + y = 0,02 mol CM = 0,02/0,25 = 0,08 M 0,25 Câu 10: (2,0 điểm) Cho 12,9 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Mg và Al vào trong bình đựng khí clo, nung nóng. Sau 1 thời gian ngừng phản ứng thu được 41,3 gam hỗn hợp chất rắn B. Cho toàn bộ chất rắn B tan trong 500 ml dung dịch HCl 1,2M thu được dung dịch C và V lít khí H2 (đktc). Dẫn V lít khí H2 qua ống đựng 20 gam CuO nung nóng. Sau 1 thời gian thu được chất rắn nặng 16,8 gam. Biết chỉ 80% H2 phản ứng. 1. Tính thành phần phần trăm về khối lượng mỗi chất trong A. 2. Tính CM các chất trong dung dịch C (giả thiết thể tích dung dịch không đổi). Gọi x, y là số mol Mg, Al phản ứng với Cl2 theo phương trình hoá học: to Mg + Cl2  MgCl2 xmol x mol to 2Al + 3Cl2  2AlCl3 0,25 ymol 3y/2 mol Theo ĐLBT khối lượng ta có: mA + mCl2 = mB mCl2 = 41,3 - 12,9 = 28,4 g 28,4  nCl2 = 0,4mol  x + 3y/2 = 0,4  2x + 3y = 0,8 (1) 71 0,25 Cho B vào dd HCl thấy có khí H2 thoát ra chứng tỏ kim loại còn dư gọi a, b là số mol Mg, Al có trong B Mg + 2 HCl MgCl2 + H2 a a 2Al + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2 b 3b/2 0,25 nH2 = a + 3b/2 to H2 + CuO  Cu + H2O khối lượng chất rắn giảm đi chính là khối lượng oxi trong CuO bị khử vậy mO = 3,2 gam 10 pư 3,2 Theo PTHH nH2 = nCuO = nO = 0,2 mol 16 vì chỉ có 80% H2 tham gia phản ứng nên lượng H2 có trong V lít là 0,2.100 0,25mol  a + 3b/2 = 0,25 2a +3b = 0,5 (2) 0,25 80 Từ (1) và (2) ta có 2(a+x) + 3(b+ y) = 1,3 (4) trong hỗn hợp đầu nMg = (a + x), nAl = (b + y) mhh = 24( a + x) + 27 (b +y) = 12,9 (5) Từ (4), (5) ta có hệ PT: 2(a+x) + 3(b+ y) = 1,3 24( a + x) + 27 (b +y) = 12,9 Giải hệ Pt ta được (a + x) = 0,2 ; ( b + y) = 0,3 mMg = 0,2 . 24 = 4,8 gam, mAl = 0,3 . 27 = 8,1 gam 0,25 4,8 8,1 % mMg = 100% 37,21% , %mAl = 100% 62,79% 12,9 12,9 bđ pư Ta có: nHCl = 0,5 . 1,2 = 0,6 mol , nHCl = 2 nH2 = 2. 0,25 = 0,5 mol HCl dư trong dung dịch C 0,25 dư nMgCl2 = nMg = 0,2 mol, nAlCl3 = nAl = 0,3 mol, nHCl = 0,6 - 0,5 = 0,1 mol. 0,2 Nồng độ mol các chất trong CM MgCl2 = 0,4M ; 0,5
5. 0,3 0,1 0,25 CM AlCl3 = 0,6M ; CMHCl = 0,2M 0,5 0,5 0,25 Chú ý: - Nếu học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa. - Nếu học sinh viết PTHH mà có CTHH của chất viết sai thì không có điểm của phương trình đó. - Nếu học sinh viết PTHH không ghi điều kiện, không cân bằng trừ ½ số điểm của PTHH đó. - Nếu bài toán tính theo PTHH mà PTHH viết sai thì không tính điểm.