Hoa hoc kì sơn

UBND HUYỆN KỲ SƠN
PHỊNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 DỰ THI
CẤP TỈNH, NĂM HỌC 2020 - 2021
Mơn thi: Hóa học 9
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

( Đề gồm 02 trang)

Câu 1. (4.0 điểm)
1. Hỗn hợp chất rắn A gồm BaO, FeO, Al 2O3. Hòa tan A trong lượng nước dư, được
dung dịch D và phần không tan B. Sục khí CO 2 dư vào dung dịch D, thấy phản ứng tạo
kết tủa. Dẫn khí CO dư qua B nung nóng được chất rắn E. Cho E tác dụng với dung
dịch NaOH dư, thấy E tan một phần và còn lại chất rắn G. Hòa tan G bằng H 2SO4 đặc
nóng thu được dung dịch F và cịn một phần G không tan hết. Cho dung dịch F tác dụng
với dung dịch KOH dư, thu được kết tủa H. Nung H trong khơng khí đến khối lượng
khơng đổi thu được chất rắn K. Xác định các chất trong B, D, E, G, F, H, K và viết các
phương trình hóa học, biết các phản ứng xảy ra hồn tồn.
2. Từ các hóa chất: vơi sống, thuốc muối, dung dịch axit sunfuric và các thiết bị cần
thiết khác. Hãy thiết kế các thí nghiệm chứng minh khí CO 2 tác dụng với dung dịch ba
zơ.
Câu 2. (4.0 điểm)
1. Muối ăn NaCl bị lẫn các tạp chất là Na2SO4, Ca(HCO3)2, MgCl2, MgSO4, CaCl2,
CaSO4, Mg(HCO3)2. Hãy trình bày phương pháp hóa học để tách riêng NaCl tinh khiết.
Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra (nếu có).
2. Có hai dung dịch mất nhãn. Dung dịch A (BaCl2, NaOH), dung dịch B (NaAlO2,
NaOH). Một học sinh tiến hành phân biệt hai dung dịch trên bằng cách sục khí CO 2 từ từ
đến dư vào 2 dung dịch. Theo em, bạn đó làm như vậy có phân biệt được hai dung dịch
đó khơng? Em hãy giải thích và viết các phương trình phản ứng xảy ra?

Câu 3. (4.0 điểm)
1.
a. Nêu hiện tượng xảy ra khi nhỏ axit H 2SO4 đặc vào cốc đựng đường kính trắng.
Hãy giải thích?
b. Em hãy giải thích vì sao khi sản xuất vơi người ta cần đập nhỏ đá vôi chứ không
đập vụn và nung liên tục ở nhiệt độ cao.
2. Cho một mẫu đá vôi (CaCO3) vào ống nghiệm chứa 10ml dung dịch HCl 1M. Cứ
sau 1 phút người ta đo thể tích khí CO2 thốt ra, được kết quả sau:
Thời gian (phút)

0

1

2

3

4

Thể tích CO2 (cm3)

0

52

80

91

91

a. Phản ứng dừng lại ở thời điểm phút thứ mấy? Vì sao
b. Ở thời điểm nào phản ứng xảy ra nhanh nhất?
c. Có những biện pháp nào để phản ứng xảy ra nhanh hơn?


Câu 4. (6.0 điểm)
1. Cho 20,55 gam kim loại bari vào 100 gam dung dịch chứa Fe(NO 3)3 6,05% và
Al2(SO4)3 8,55%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa thu được dung
dịch X. Tính nồng độ phần trăm của các chất tan có trong dung dịch X (coi nước bay
hơi không đáng kể).
2. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và một oxit sắt thu
được hỗn hợp chất rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch
C, phần không tan D và 0,672 lít khí H 2(đktc). Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch
C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất rồi lọc và nung kết tủa đến khối lượng không
đổi được 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng hết với dung dịch H 2SO4 đặc
nóng. Sau phản ứng chỉ thu được dung dịch E chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít
khí SO2 duy nhất (đktc). (Biết các phản ứng xảy ra hoàn tồn; dung dịch E khơng hịa
tan được bột Cu). Xác định công thức và thành phần % khối lượng của oxit sắt trong
hỗn hợp A?
Câu 5. (2.0 điểm) Hoà tan hoàn toàn 5,4 gam một kim loại R bằng dung dịch H 2SO4 đặc
nóng dư, thu được SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Cho tồn bộ lượng khí này hấp thụ hết
vào 350 ml dung dịch NaOH 2M. Sau phản ứng, cơ cạn dung dịch thì thu được 41,8
gam chất rắn khan. Xác định R.
(Cho biết: Na = 23, Ba= 137, C= 12, O=16, Al= 27; Mg= 24,Fe = 56, Cu = 64, H= 1,
Cl = 35,5 đvC)
................ Hết ................
Họ và tên thí sinh:.................................................................SBD:..........................

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN KHỐI 9, VỊNG 2
NĂM HỌC 2020 – 2021. MƠN THI: HĨA HỌC 9
Câu
Câu I
4.0 đ

Câu III.

Nội dung

Điểm

1. PTHH:
BaO + H2O → Ba(OH)2
Al2O3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + H2O.
Trong chất rắn B có chứa FeO và Al2O3 dư vì chất rắn E tác dụng
với dung dịch NaOH. Dung dịch D chứa Ba(AlO 2)2 phản ứng với
CO2 dư:
2CO2 + Ba(AlO2)2 + 4H2O → Ba(HCO3)2 + 2Al(OH)3
Dẫn CO qua B nung nóng:
t0
CO + FeO 
Fe + CO2
Chất rắn E: Fe và Al2O3 tác dụng với dd NaOH dư:
2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O
Chất rắn G: Fe hòa tan bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng và Fe dư:
t0
2Fe + 6 H2SO4 
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 . Dung dịch F chứa FeSO4 tác dụng
với KOH:
FeSO4 + 2KOH→ Fe(OH)2 ↓ + K2SO4. Kết tủa H là Fe(OH)2
nung trong khơng khí:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
t0
2Fe(OH)3 
Fe2O3 + 3H2O.
Chất rắn K là Fe2O3
TN1: Điều chế nước vôi trong:
Cho mẩu vôi sống vào cốc đựng nước, khuấy đều thu được nước
vôi. Lọc nước vôi thu được nước vôi trong là dung dịch Ca(OH)2
CaO + H2O → Ca(OH)2
TN2: Điều chế khí CO2 và thí nghiệm CO2 tác dụng với dung dịch
Ca(OH)2:
Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 lỗng vào bình cầu đựng thuốc muối,
dẫn khí CO2 sinh ra qua bình đựng nước vơi trong:
Hiện tượng: nước vôi trong vẫn đục chứng tỏ CO2 tác dụng với dung
dịch ba zơ Ca(OH)2
NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O.
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Nếu sục từ từ CO2 tới dư, thấy kết tủa tan dần, dung dịch trở lại
trong suốt:
CO2 + CaCO3 + H2O → Ca(HCO3)2.

2.0

Hịa tan hỗn hợp vào nước. Sau đó cho dung dịch BaCl2 dư, lọc bỏ

2.0

2.0


4.0 điểm

Câu III.
4.0 điểm

kết tủa BaSO4:
BaCl2 + CaSO4  BaSO4 + CaCl2
BaCl2 + MgSO4  BaSO4 + MgCl2.
BaCl2 + Na2SO4  BaSO4 + 2NaCl.
Cho dung dịch Na2CO3 dư vào phần nước lọc, lọc bỏ kết tủa gồm:
BaCO3, CaCO3 , MgCO3
PT:
MgCl2 + Na2CO3  MgCO3 + 2NaCl
BaCl2 + Na2CO3  BaCO3 + 2NaCl
CaCl2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaCl
Mg(HCO3)2 + Na2CO3  MgCO3 + 2NaHCO3
Ca(HCO3)2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaHCO3
Dung dịch thu được gồm : NaHCO3, NaCl, Na2CO3 dư tác dụng với
dung dịch HCl dư sau đó đun nóng dung dịch thu được sẽ được
NaCl tinh khiết.
PT:
NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O
* Khi sục CO2 từ từ đến dư vào dung dịch A có hiện tượng xảy ra:
- Xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa tăng dần, đạt giá trị lớn nhất
PTHH: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓ + 2NaCl
Khi CO2 dư, kết tủa tan dần đến hết, dung dịch lại trong suốt.
BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2
* Khi sục CO2 từ từ đến dư vào dung dịch B:
- Ban đầu CO2 bị hấp thụ mà khơng có kết tủa xuất hiện :
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3
Sau một thời gian, có kết tủa keo trắng xuất hiện, kết tủa tăng dần
tới giá trị lớn nhất mà khơng bị hịa tan.
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3↓
Hiện tượng xảy ra ở 2 dung dịch khác nhau nên ta phân biệt được 2
dung dịch này.
1. a.
Hiện tượng: Màu trắng của đường chuyển sang màu vàng, sau đó
chuyển sang màu nâu, cuối cùng thành khối màu đen xốp bị bọt khí
đẩy lên khỏi miệng cốc, phản ứng tỏa nhiều nhiệt
2

4

Giải thích: Do axit H SO đặc có tính háo nước đã loại đi 2 nguyên
tố O và H ( có trong thành phần của đường kính) ra khỏi đường
kính:

2.0

1.0


C12H22O11

2

 H2 SO
4đ 

12C + 11H2O

4

Một phần C sinh ra lại bị H SO đặc oxi hóa:
2

C + 2H SO
2

4 đặc

2

2

2

→ CO ↑ + 2SO ↑ + 2H O

2

Các khí SO , CO thoát ra gây sủi bọt trong cốc, đẩy C dâng lên khỏi
miệng cốc.
b. - Cần đập nhỏ đá vơi để tăng diện tích tiếp xúc giữa đá vơi với

nhiệt từ đó tăng được tốc độ và hiệu suất phản ứng.

1.0

- Khơng đập vụn đá vơi vì khi đó các hạt đá nhỏ sắp xếp chặt khít,
nén chặt, phần đá vơi ở giữa lị khơng tiếp xúc được với nhiệt vì vậy
phản ứng khơng thể xảy ra.
- CaCO3 ( thành phần chính của đá vơi) bị phân hủy ở nhiệt độ cao
nên phải nung đá vơi trong lị nung ở nhiệt độ cao( khoảng 900 –
10000C)

Câu IV.
6.0 điểm

t0
CaCO3 
CaO + CO2
- Phản ứng này thu nhiệt nên phải cung cấp nhiệt liên tục do đó cần
nung liên tục ở nhiệt độ cao đến khi phản ứng kết thúc
2. a. Phản ứng dừng lại ở thời điểm 3 phút vì thể tích khí khơng thay
đổi nữa.
b. Ở thời điểm từ 0 phút đến 1 phút là phản ứng xảy ra nhanh nhất.
c. Những biện pháp để phản ứng xảy ra nhanh hơn là
- Khuấy dung dịch
- Nghiền nhỏ đá vơi
- Tăng nồng độ dung dịch HCl
- Đun nóng dung dịch
Tính tốn được: nBa = 0,15 (mol), nFe ( NO ) 0,025(mol ) ,
3 3

n Al ( SO4 )3 0,025( mol )

Các PTPƯ xảy ra:
Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2↑
(1)
2Fe(NO3)3 + 3Ba(OH)2  3Ba(NO3)2 + 2Fe(OH)3↓
(2)
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2  3BaSO4 + 2Al(OH)3↓
(3)
2Al(OH)3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + 4H2O
(4)
Theo PTPƯ (1)  nH nBa nBa (OH ) 0,15(mol ) ;
2

Theo PTPƯ (2)

2



3
3
nBa ( NO3 )2  nFe ( NO3 )3  0,025 0,0375(mol ) ;
2
2

nFe (OH )3 nFe ( NO3 )3 0,025( mol )

Theo PTPƯ (2,3) 
nBa (OH )2 3n Al2 ( SO4 )3 

3
3
nFe ( NO3 )3 3.0,025  0,025 0,1125(mol )
2
2

2.0

3.0




n Ba (OH )2

dư sau pư (3)

= 0,15 – 0,1125 = 0,0375 (mol)

Theo PTPƯ (3)  n Al (OH ) 2n Al ( SO ) 2.0,025 0,05(mol )
Xét PTPƯ (4)
2Al(OH)3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + 4H2O (4)
Trước pư
0,05
0,0375
0
(mol)
Pư
0,05

0,025
0,025
(mol)
Sau pư
0
0,0125
0,025
(mol)
Dung dịch sau PƯ chứa: Ba(OH)2 dư (0,0125 mol); Ba(AlO2)2
(0,025 mol); Ba(NO3)2 (0,0375 mol)
mdd sau pư = mdd ban đầu + mBa – mhidro - mFe (OH )
= 100 + 20,55 – 0,15.2 – 0,025.107 = 117,575 (gam)
3

2

4 3

3

 C % Ba ( OH )

2

C % BaAlO2 



0.0125.171
100% 1,82% ;

117,575

0.025.255
100% 5,42%
117,575

C % Ba ( NO3 ) 2 

0.0375.261
100% 8,32%
117,575

PTHH:

3.0

2y Al + 3FexOy → yAl2O3 + 3xFe
2ya/3 ← a mol

ay/3

ax

Al dư (Do B +NaOH→khí)
Số mol H2 =0,03 mol
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 +

H2O

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2

0,02 mol

+ 3 H2

0,02 mol

0,03 mol

Dung dịch C gồm NaOH dư và ( 0,02 +2ay/3) mol NaAlO2:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O
Số mol Al2O3 = 0,05 mol → 0,01 + ay/3 = 0,05 → ay = 0,12
Phần không tan D là Fe tác dụng với H2SO4 đặc: số mol SO2 =
0,12 mol, do dung dịch E không tác dụng với Cu nên xảy ra phản
ứng:
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6H2O
0,08 mol

0,04 mol

0,12 mol


Fe2(SO4)3 + Fe → 3 FeSO4
0,04mol

0,04 mol

Tổng số mol Fe = 0,12 mol → ax = 0,12

ax

0,12

1

Ta có ay  0,12 1 suy ra x= 1, y = 1, a = 0,12
Cơng thức hóa học của oxit sắt là FeO
Số mol Al phản ứng = 2ay/3 = 0,08
Tổng số mol Al = 0,08 + 0,02 = 0,1 mol
m= 0,1.27 + 0,12 .72 = 11,34 gam
0,12.72

%mFeO = 11,34 .100% = 76,19 %
Câu V.
2.0 điểm

- Số mol NaOH = 0,35.2 = 0,7 mol

Phản ứng: SO2+ 2NaOH -> Na2SO3 + H2O
SO2 + NaOH -> NaHSO3
Nếu chất rắn là Na2SO3 thì khối luợng là: 0,35 . 126 = 44,1 gam Nếu
chất rắn là NaHSO3 thì khối lượng là: 0,7. 104 = 72,8 gam Chất rắn
thu được khi cô cạn dung dịch là 41,8 gam < (44,1; 72,8) => Chất
rắn thu được gồm Na2SO3 và NaOH dư
- Đặt số mol của Na2SO3 là x => số mol NaOH dư là 0,7-2.x
Ta có: 126.x + (0,7-2x). 40 = 41,8 —> x = 0,3 mol
Phản ứng: 2R + 2nH2SO4 đặc ——> R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O
=> nR = a mol —>

n SO

2

=

an
2

= 0,3 → an = 0,6

mR = aMR = 5,4 gam
aM R 5,4

9
an
0,6

→ MR = 9n => Biện luận ta được R = 27 là Al (nhơm)

HS có thể giải theo cách khác. Nếu đúng đạt điểm tối đa câu đó

2.0