Đề và đáp án thi chọn HỌC SINH GIỎI môn Hóa học năm 2007-2008

TRƯỜNG THPT ĐỐC BINH KIỀU
Gv Nguyễn Minh Thông
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9
MÔN HÓA HỌC NĂM HỌC 2008-2009
(Thời gian 150 phút)
Câu 1: (1 điểm)
Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:
a. KMnO
4
+ HCl
(đ)
 c. Ca(HCO
3
)
2
+ Ba(OH)
2

b. FeS
2
+ O
2
 d. Fe
x
O
y
+ H
2
SO
4 (loãng)


Câu 2: (1điểm)
Trình bày phương pháp điều chế riêng biệt: CaSO
4
, FeCl
3
, H
2
SiO
3
từ hỗn hợp CaCO
3
.Fe
2
O
3
.SiO
2
.
Viết các phương trình phản ứng.
Câu 3: (2 điểm)
Khi nhiệt phân hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A gồm MgCO
3
, CaCO
3
và BaCO
3
thu được khí B.
Cho khí B hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong thì thu được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun
nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thì thấy tạo ra thêm 6 gam kết tủa.

Tìm khoảng giá trị về % khối lượng của MgCO
3
trong hỗn hợp A.
Câu 4: (2 điểm)
Cho m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
tan trong dung dịch H
2
SO
4
loãng, vừa đủ thu
được 500 ml dung dịch Y trong suốt. Chia dung dịch Y thành 2 phần bằng nhau:
- Phần I: cô cạn thì thu được 31,6 gam hỗn hợp muối khan
- Phần II: cho luồng khí Cl
2
dư đi qua đến khi phản ứng hoàn toàn rồi cô cạn dung dịch thì thu
được 33,375 gam hỗn hợp muối khan.
Tính khối lượng hỗn hợp X
Câu 5: ( 2 điểm)
Dẫn từ từ V
1
lít CO
2
(đkc) vào dung dịch chứa b mol NaOH, sau phản ứng thu được dung dịch

A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch HCl dư thì thấy thoát ra V
1
lít CO
2
(đkc).
Biện luận thành phần chất tan trong dung dịch A theo V
1
và b.
Câu 6: (2 điểm)
Nhúng một thanh sắt và một thanh kẽm vào cùng một cốc chứa 500 ml dung dịch CuSO
4
. Sau
một thời gian lấy hai thanh kim loại ra khỏi cốc thì ở mỗi thanh có thêm đồng bám vào, khối lượng dung
dịch trong cốc bị giảm mất 0,22 gam. Trong dung dịch sau phản ứng nồng độ mol của ZnSO
4
gấp 2,5 lần
nồng độ mol của FeSO
4
. Thêm NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng
không đổi thì thu được 14,5 gam chất rắn.
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b. Tính khối lượng đồng bám trên mỗi thanh kim loại và nồng độ mol của dung dịch CuSO
4
ban
đầu.
(Cho NTK: C = 12; O =16; Mg = 24; Ca = 40; Ba = 137; Cu = 64; Zn = 65; Fe = 56)
HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu 1: (1 điểm)
a. 2KMnO
4

+ 16HCl  2MnCl
2
+ 2KCl + 5Cl
2
+ 8H
2
O (0,25 đ)
b. 4FeS
2
+ 11O
2
 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
(0,25 đ)
c. Ca(HCO
3
)
2
+ Ba(OH)
2
 CaCO
3
+ BaCO
3
+ 2H
2

O (0,25 đ)
d. 2Fe
x
O
y
+ 2yH
2
SO
4
 x
x
y
SOFe
242
)(
+ 2yH
2
O (0,25 đ)
Câu 2: (1 điểm)
Hòa tan hỗn hợp vào nước rồi sục CO
2
từ từ đến dư vào thì CaCO
3
tan dần, Fe
2
O
3
và SiO
2
không

tan tách ra. Lọc kết tủa rồi cho phần dd tác dụng H
2
SO
4
tạo ra CaSO
4
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O  Ca(HCO
3
)
2
Ca(HCO
3
)
2
+ H
2
SO
4
 CaSO
4
+ 2CO
2
+ 2H
2

O (0,5 đ)
Cho hỗn hợp Fe
2
O
3
và SiO
2
vào dung dịch HCl dư thì SiO
2
không tan tách ra
Fe
2
O
3
+ 6HCl  2FeCl
3
+ 3H
2
O (0,25 đ)
Cô cạn dung dịch thì thu được FeCl
3
. Cho phần rắn SiO
2
vào dung dịch NaOH đặc, dư, đun
nóng, sau đó cho từ từ dung dịch HCl vào đến dư thì tách ra H
2
SiO
3
SiO
2

+ 2NaOH  Na
2
SiO
3
+ H
2
O
Na
2
SiO
3
+ 2HCl  H
2
SiO
3
 + 2NaCl (0,25 đ)
Câu 3: (2 điểm)
Gọi x, y, z lần lượt là số mol MgCO
3
, CaCO
3
và BaCO
3
trong hỗn hợp
MgCO
3
MgO + CO
2
(1)
CaCO

3
CaO + CO
2
(2) (0,25 đ)
BaCO
3
BaO + CO
2
(3)
Cho CO
2
hấp thụ vào dd Ca(OH)
2
tạo ra kết tủa và phần dd đem đun nóng lại tạo ra kết tủa
CO
2
+ Ca(OH)
2
 CaCO
3
 + H
2
O (4)
CO
2
+ CaCO
3
+ H
2
O  Ca(HCO

3
)
2
(5) (0,25 đ)
Ca(HCO
3
)
2
CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
(6)
Số mol CaCO
3
kết tủa = 0,1 mol và 0,06 mol.
Theo (4) (5) (6) ta có số mol CO
2
= 0,16 + 0,06 = 0,22 mol (0,25 đ)
Ta xét trong 100 gam hỗn hợp thì %MgCO
3
= 84x
Theo (1) (2) (3) ta có: x + y + z =
20
10022,0 ×
= 1,1 (*) (0,25 đ)
Khối lượng hỗn hợp: 84x + 100y + 197z = 100 (**) (0,25 đ)
Từ (**)

⇒
100y + 197z = 100 – 84x
Từ (*)
⇒
y + z = 1,1 – x
Ta có: 100 <
)(
197100
zy
zy
+
+
< 197
⇒
100 <
)1,1(
84100
x
x
−
−
< 197 (***) (0,5 đ)
Từ (***)
⇒
52,5 < 84x < 86,75 (0,25 đ)
Vậy khoảng giá trị về % khối lượng của MgCO
3
là: 52,5% < %MgCO
3
< 86,73%

Câu 4: (2 đ)
Gọi x, y, z lần lượt là số mol FeO, Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
trong hỗn hợp X
Pt: FeO + H
2
SO
4
 FeSO
4
+ H
2
O (1)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
 Fe
2
(SO

4
)
3
+ 3H
2
O (2) (0,25 đ)
Fe
3
O
4
+ 4H
2
SO
4
 FeSO
4
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 4H
2
O (3)
Trong
2
1
dung dịch Y: Số mol FeSO
4

=
2
1
(x + z); số mol Fe
2
(SO
4
)
3
=
2
1
(y + z)
Cho Y tác dụng Cl
2
xảy ra phản ứng:
6FeSO
4
+ 3Cl
2
 2FeCl
3
+ 2Fe
2
(SO
4
)
3
(4) (0,5 đ)
Đặt (x + z) = A; (y + z) = B

Ta có: 76A + 200B = 31,6 (*)
562,5A + 1200B = 200,25 (**) (0,5 đ)
Từ (*) và (**)
⇒
A = 0,1 ; B = 0,12 (0,25 đ)
t
0
t
0
t
0
t
0
Ta có: m = 72x + 160y + 232z = 72(x + z) + 160(y + z) = 72
×
0,1 + 160
×
0,12 = 26,4 gam
m = 26,4 gam (0,5 đ)
Câu 5: (2 đ)
Biện luận thành phần chất tan trong dung dịch A theo V
1
và b
Theo đề bài thì toàn bộ V
1
lít CO
2
đều hấp thụ hết trong dung dịch NaOH (0,25 đ)
Gọi a là số mol CO
2

, ta có: a =
4,22
1
V

Khi cho CO
2
hấp thụ vào dung dịch NaOH xảy ra các phản ứng:
CO
2
+ 2NaOH  Na
2
CO
3
+ H
2
O (1) (0,25 đ)
- Nếu b
≥
2a
- Khi b = 2a
⇒
b =
2,11
V

⇒
Dung dịch A chỉ có Na
2
CO

3
(0,25 đ)
- Khi b > 2a
⇒
b >
2,11
V

⇒
Dung dịch A gồm Na
2
CO
3
và NaOH dư (0,25 đ)
- Nếu
2
b
< a < b
⇒

2
b
<
4,22
1
V
< b
⇒
Dung dịch A có Na
2

CO
3
và NaHCO
3
(0,5 đ)
CO
2
+ Na
2
CO
3
+ H
2
O  2NaHCO
3
(2) (0,25 đ)
- Nếu a = b
⇒

4,22
1
V
= b
⇒
Dung dịch A chứa NaHCO
3
(0,25 đ)
Câu 6: (2 đ)
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra: (0,75 đ)
Zn + CuSO

4
 ZnSO
4
+ Cu (1)
Fe + CuSO
4
 FeSO
4
+ Cu (2) (0,25 đ)
Dung dịch sau phản ứng gồm: ZnSO
4
, FeSO
4
và có thể có CuSO
4
còn lại. Cho tác dụng NaOH
dư:
ZnSO
4
+ 4NaOH  Na
2
ZnO
2
+ Na
2
SO
4
+ 2H
2
O (3)

FeSO
4
+ 2NaOH  Na
2
SO
4
+ Fe(OH)
2
 (4) (0,25 đ)
CuSO
4
+ 2NaOH  Na
2
SO
4
+ Cu(OH)
2
 (5)
Lọc kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi
4Fe(OH)
2
+ O
2
 Fe
2
O
3
+ 2H
2
O (6)

Cu(OH)
2
 CuO + H
2
O (7) (0,25 đ)
b. Tính khối lượng Cu bám vào các thanh kim loại và nồng độ mol dung dịch CuSO
4
Gọi x là số mol Fe phản ứng với CuSO
4

⇒
số mol ZnSO
4
= 2,5x mol
Theo (1), (2)
số mol Cu bám vào thanh Zn = 2,5x mol, số mol Cu báo vào thanh sắt là x mol
Theo đề bài ta có: 8x - 2,5x = 0,22
⇒
x = 0,04 mol (0,25 đ)
Số mol Fe
2
O
3
=
02,0
2
=
x
mol
⇒

Khối lượng Fe
2
O
3
= 0,02
×
160 = 3,2 gam
Số mol CuO =
=
−
80
)2,35,14(
0,14125 mol (0,25 đ)
Khối lượng Cu bám trên thanh kẽm =
645,2 ×x
= 2,5
×
0,04
×
64 = 6,4 gam (0,25 đ)
Khối lượng Cu bám trên thanh sắt = 64x = 64
×
0,04 = 2,56 gam (0,25 đ)
Số mol CuSO
4
ban đầu = 2,5x + x + 0,14125) = 0,28125 mol
Nồng độ mol dung dịch CuSO
4
ban đầu
C

M
=
5,0
28125,0
= 0,5625M (0,25 đ)