Đề thi học sinh giỏi môn hóa học 9 tỉnh vĩnh phúc năm học 2015 2016(có đáp án)

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2015-2016
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề

ĐỀ CHÍNH THỨC

Cho:H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23; Mg=24; Al=27; P=31; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Fe=56; Cu=64;
Zn=65; Br=80; Ag=108; I=127, Ba=137.
Câu 1 (1,5 điểm).
1) Nêu và giải thích hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a) Dẫn khí clo vào cốc đựng nước, nhúng mNu giấy quỳ tím vào dung dịch thu được.
b) Cho dây sắt quấn hình lò xo (đã được nung nóng đỏ) vào bình đựng khí clo.
2) Từ dung dịch H2SO4 98% (D = 1,84 g/ml) và nước cất, hãy tính toán và nêu cách pha chế 460 ml dung
dịch H2SO4 0,5M (các dụng cụ thí nghiệm có đủ).
Câu 2 (1,0 điểm). Cho các khí A, B, D, E (khác nhau) thỏa mãn các sơ đồ phản ứng sau:
(1) A + AlCl3 + H2O 
(2) B + FeCl3 
→ tạo kết tủa.
→ tạo kết tủa vàng.
(3) E + NaOH 
(4) E + D + H2O 
→ tạo 2 muối.
→ tạo axit.
(5) B + D 
(6) A + B 
→ tạo chất rắn màu vàng.
→ tạo muối.
Tìm các chất A, B, D, E thích hợp và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 3 (1,0 điểm). Cho sơ đồ biến hóa sau:

PE

(10)

A

(1)

B

(2)

X

(3)

D

(4)

E
(8)

(5)

F
L

(9)

(6)

G

(7)

H

PVC

Hãy gán các chất: C4H10, CH4, C2H4, C2H2, CH3COONa, CH3COOH, C2H5OH, CH3COOC2H5, CH2=CHCl ứng
với các chữ cái (không trùng lặp) và viết các phương trình phản ứng (có ghi rõ điều kiện) trong sơ đồ biến hóa trên.
Câu 4 (1,0 điểm). Cho m gam chất rắn A (nguyên chất) tan hết trong 200 ml dung dịch HNO3 1M thu được
0,448 lít khí (đktc) và dung dịch B chỉ chứa một chất tan. Cô cạn cNn thận dung dịch B thì thu được 14,52
gam chất rắn khan. Xác định chất rắn A. (Biết: A + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O)
Câu 5 (1,0 điểm). X là dung dịch Al2(SO4)3, Y là dung dịch Ba(OH)2. Trộn 200 ml dung dịch X với 300 ml
dung dịch Y thu được 8,55 gam kết tủa. Trộn 200 ml dung dịch X với 500 ml dung dịch Y thu được 12,045
gam kết tủa. Tính nồng độ mol/l của dung dịch X và Y.
Câu 6 (1,5 điểm). Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam một kim loại R bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu
được SO2. Hấp thụ hết khí SO2 này vào 350 ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu
được 41,8 gam chất rắn khan. Mặt khác, hòa tan 8,4 gam kim loại R vào 200 ml dung dịch HCl 2M thu được
dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được m gam kết tủa. Tính m. (Biết các
phản ứng xảy ra hoàn toàn, NO là sản phNm khử duy nhất của N+5).
Câu 7 (1,0 điểm). Cho 9,34 gam hỗn hợp A gồm MgCl2, NaBr, KI tác dụng với 700 ml dung dịch AgNO3
0,2M, thu được dung dịch D và kết tủa B. Lọc kết tủa B, cho 2,24 gam bột Fe vào dung dịch D thu được
chất rắn F và dung dịch E. Cho F vào dung dịch HCl dư tạo ra 0,448 lít H2 (đktc). Cho dung dịch NaOH dư
vào dung dịch E, thu được kết tủa G. Nung G trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 2,4 gam
chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng kết tủa B.
Câu 8 (2,0 điểm).
1) Đốt cháy hoàn toàn 7,8 gam hiđrocacbon X thu được 26,4 gam CO2. Tỉ khối hơi của X so với H2 bằng 39. X

không làm mất màu dung dịch brom. Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của X.
2) Hỗn hợp Y gồm etan, etilen và axetilen. Đốt cháy hết 4,48 lít Y (đktc) rồi dẫn sản phNm cháy qua dung
dịch Ba(OH)2 dư, thấy khối lượng dung dịch thu được giảm 53,1 gam so với dung dịch Ba(OH)2 ban đầu.
Dẫn 2,85 gam Y qua bình đựng dung dịch brom dư, thấy khối lượng bình brom tăng 1,35 gam. Dẫn 5,6 lít Y
(đktc) qua dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Tính % về thể tích của các chất trong hỗn hợp Y.
b) Tính m.
------------Hết----------Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:...........................................................................................Số báo danh..............................


SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC

ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2015-2016
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề

Câu
1

NỘI DUNG

1. a.Hiện tượng: Sắt cháy sáng tạo khói màu nâu đỏ
Giải thích: Sắt cháy trong clo tỏa nhiệt mạnh và sáng tạo khói màu nâu đỏ là các hạt tinh thể FeCl3:
o

t
2Fe + 3Cl2 
→ 2FeCl3

1.b. Hiện tượng: Nước clo có màu vàng lục, mùi hắc của khí clo. Giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ, sau
đó mất màu ngay


→ HCl + HClO
Giải thích: Cl2 + H2O ←

Nước clo là dung dịch hỗn hợp các chất Cl2, HCl và HClO nên có màu vàng lục và mùi hắc của khí clo.
Lúc đầu dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ, nhung nhanh chóng bị mất màu do tác dụng oxi hóa mạnh
của HClO.

2

2. Tính toán:
- Trong 460 ml dd H2SO4 0,5M có 0,5.0,46.98 = 22,54 gam H2SO4
- Khối lượng dd H2SO4 98% cần lấy: 22,54.100/98 = 23 gam
- Vdd H2SO4 98% = 23/1,84 = 12,5 (ml)
Cách pha chế:
- Dùng cốc đong lấy 300 ml nước cho vào bình có vạch đo thể tích, dung tích khoảng 500 ml.
- Tiếp theo dùng cốc đong lấy 12,5 (ml) dd H2SO4 98%, rồi cho từ từ theo đũa thủy tinh vào
bình trên và khuấy đều.
- Thêm từ từ nước vào bình đến khi thể tích dd đạt 460 ml, khuấy đều thu được dd theo yêu
cầu.
Chú ý: nếu HS cho nước vào axit H2SO4 đặc thì không cho điểm.
A: NH3;
B: H2S;
D: SO2;
E: Cl2
Hoặc: A: NH3;

B: H2S;

D: O2;

E: NO2

(1) 3NH3 + AlCl3 + 3H2O 
→ Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
(2) H2S + 2FeCl3 
→ S + 2FeCl2 + 2HCl
(3) Cl2 + 2NaOH 
→ NaCl + NaClO + H2O
Hoặc 2NO2 + 2NaOH 
→ NaNO3+ NaNO2 + H2O
(4) Cl2 + SO2 + 2H2O 
→ 2HCl + H2SO4
Hoặc 4NO2 + O2 + 2H2O 
→ 4HNO3
(5) SO2 + 2H2S 
→ 3S + 2H2O
Hoặc 2H2S + O2 
→ 2S + 2H2O

(6) NH3 + H2Sdư 
→ NH4HS
Hoặc 2NH3dư + H2S 
→ (NH4)2S
3

Gán các chất như sau:

A: C4H10; B: CH3COOH; X: CH3COONa; D:CH4; E: C2H2; F: C2H4 ; G: C2H5OH; H:
CH3COOC2H5; L: CH2 = CHCl


PTHH:

2C4H10 +
CH3COOH

t
4CH3COOH + 2H2O
→
→ CH3COONa + H2O
0

5O2
+ NaOH

t
CH3COONa(r) + NaOH(r) 
→ CH4 + Na2CO3
CaO
0

2CH4

(3)

1500 C


→ C2H2 + 3H2
lam lanh nhanh
0

t

→
Pd
0

C2H2 + H2

(4)

C2H4

H 2 SO4l

→

C2H4 + H2O

(1)
(2)

(5)

C2H5OH

6)

H 2 SO4 đăc ,t

→ CH3COOC2H5 + H2O
CH3COOH + C2H5OH ←

0

P ,t , xt

→
0

nCH2 = CH2

(- CH2 - CH2-)n

, xt
CH ≡ CH + HCl t

→
0

CH2 = CHCl

nCH2 = CHCl → (- CH2 - CHCl-)n
P ,t 0 , xt

4

(PE)

(7)
(8)
(9)

(PVC)

(10)

Vì A + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
A có thể là: Fe , FeO; Fe3O4; Fe(NO3)2; Fe(OH)2
Gọi nA = x ; nNO = 0,02 (mol); đề cho n Fe(NO3 )3 =

14,52
= 0,06 (mol)
242

Gọi a là số oxi hóa của Fe trong A:
Fe+a → Fe+3 + (3 – a)e
0,06

(3 – a).0,06

N + 3e → N
+5

+2

0,06 0,02

Bảo toàn(e)→ (3-a) .0,06= 3.0,02 → a =2 → Acó thể là hợp chất FeO; Fe(NO3)2; Fe(OH)2
(Không thể là Fe3O4 vì trong Fe3O4 có số oxh trung bình là +8/3)
- Lại có: n N/HNO3 = 0, 2 (mol) = n NO + 3n Fe(NO3 )3 = 0, 02 + 0, 06.3 → A không chứa N →
Fe(NO3)2
- Nếu A là FeO
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
0,06

0,2

0,06

0,02

0,1

- Bảo toàn khối lượng: mA= 0,06.72 +0,2.63 - 0,02.30 - 18. 0,1 =14,52 gam (thỏa mãn)
- Nếu là Fe(OH)2:

Fe(OH)2+ HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
0,06

0,2

0,06

0,02

0,16

Theo bảo toàn H => nH2O = 0,16
Theo bảo toàn khối lượng ta có:

5

m muối= 0,06.90+ 0,2.63-0,02.30-0,16.18=14,52gam (thỏa mãn)
Vậy A là FeO hoặc Fe(OH)2.
Theo đề bài suy ra ở thí nghiệm 1 Al2(SO4)3 dư còn ở thí nghiệm 2.
Mặt khác mkết tủa (1): mkết tủa (2) ≠ 3/5 => TN 2: Al2(SO4)3 hết.
Gọi nồng độ Al2(SO4)3 và Ba(OH)2 lần lượt là x, y
Ta có: Thí nghiệm 1
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 
→ 2Al(OH)3↓ + 3BaSO4↓ (1)
0,3y
0,2y
0,3y
(mol)

Loại


m↓ = 0,2y. 78 + 0,3y. 233 = 8,55

→ y = 0,1

→ CM (Ba(OH)2) = 0,1M

Ta có: Thí nghiệm 2
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 
→ 2Al(OH)3↓ + 3BaSO4↓ (2)

0,2x
0,6x
0,4x
0,6x
(mol)
Sau phản ứng 2 thì nBa (OH )2 du = 0,05 – 0,6x
Xảy ra tiếp phản ứng: 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 
→ Ba(AlO2)2 + 4H2O (3)
TH1: Nếu Al(OH)3 dư: n Al ( OH )3 du = 0,4x – 2.(0,05-0,6x) = 1,6x -0,1 mol
m↓ = (1,6x – 0,1).78 + 0,6x.233 = 12,045
→ x = 0,075 → CM (Al2(SO4)3) =0,075M
TH2: Nếu Al(OH)3 tan hết theo phản ứng 3 khi đó ta có:

0, 4x ≤ 2 ( 0, 05 − 0, 6x )
(loại)

0, 6 x.233 = 12, 045
6

Các phản ứng có thể xảy ra: SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
SO2 + NaOH → NaHSO3
* Nếu chất rắn là Na2SO3 thì khối lượng là: 0,35 . 126 = 44,1g
* Nếu chất rắn là NaHSO3 thì khối lượng là: 0,7. 104 = 72,8g
Chất rắn thu được khi cô cạn dung dịch là 41,8g < (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 = nSO2
Ptpư: 2R + 2nH2SO4 → R2(SO4)n + nSO2 + 2n H2O
=> nR = 0,6/n→ MR =56/n → n=3, R =56 (Fe).

Khi cho Fe tác dụng với dung dịch HCl có phản ứng: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
0,15
0,15 → 0,3
=> Dung dịch A sau phản ứng có: 0,15 mol FeCl2 và 0,1 mol HCl dư
- Khi cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A có các phản ứng:
AgNO3 + FeCl2 → 2AgCl↓ + Fe(NO3)2
AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3
3Fe(NO3)2 + 4HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe(NO3)2 + AgNO3→ Fe(NO3)3 + Ag↓
Từ (1,2) => nAgCl = nHCl + 2nFeCl2 = 0,1 + 0,15.2 = 0,4 mol
Phản ứng (3) xảy ra sau đó đến (4)
Từ (3) => n Fe(NO3)2 (ở 3) = 0,75.nHNO3 = 0,75.0,1=0,075 mol
=> n Fe(NO3)2 (ở 4) = nAg = 0,15 -0,075 =0,075 mol
=> Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng
m↓ = mAgCl + mAg = 0,4.143,5 + 0,075.108 = 65,5 (g).

(1)
(2)
(3)
(4)


7

Gọi a, b, c lần lượt là số mol của MgCl2, NaBr, KI.
PTHH của các phản ứng:
MgCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Mg(NO3)2

(1)

NaBr + AgNO3 → AgBr↓ + NaNO3
KI + AgNO3 → AgI↓ + KNO3

(2)
(3)

D tác dụng với Fe → D có AgNO3 dư
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag

(4)

F tác dụng với HCl tạo H2 → F có Fe dư
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + 2NaNO3
Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaNO3
2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O → 2Fe(OH)3↓
o

t
2Fe(OH)3↓ 
→ Fe2O3 + 3H2O

(5)
(6)
(7)
(8)
(9)

o

t
Mg(OH)2 
→ MgO + H2O

(10)

nFe = 0,04 (mol)
Theo (5) n Fe d− = n H2 =

0,448
= 0,02 (mol) ; n AgNO3 (4) = 0,02.2 = 0,04 (mol)
22,4

→ nFe pư = 0,04 – 0,02 = 0,02 (mol)
Theo (1), (2), (3) → n AgNO3 = 0,7.0,2 – 0,04 = 2a+b+c = 0,1 (I)
Từ (6), (7), (8), (9), (10) → mrắn = m Fe2O3 + m MgO = 160.0,01+ 40a = 2,4 →
a = 0,02 ( II)
mA = 95.0,02 + 103b + 166c = 9,34 (gam) → 103b + 166c = 7,44 (III)

2a + b + c = 0,1
a = 0,02


Từ (I), (II), (III) ta có hệ: a = 0,02
⇔ b = 0,04
103b + 166c = 7,44
c = 0,02


Vậy khối lượng kết tủa B là:

mB = mAgCl + mAgBr+ mAgI = 143,5.0,04+188.0,04+235.0,02 = 17,96 gam
8

1. Đặt CTPT X là CxHy.
n CO2 =

26,4
7,8
= 0,6 (mol); MX = 39.2 = 78 (đvC) → n X =
= 0,1 (mol)
44
78

CxHy + (x +
0,1

→x=

y
y
)O2 → xCO2 + H2O
4
2
0,6 (mol)

0, 6
= 6 → y = 78 – 6.12 = 6 → CTPT X: C6H6
0,1

X kh«ng lµm mÊt mµu dung dÞch brom

→ X là benzen → CTCT X:

X cã CTPT lµ C 6 H 6
2.a. Đặt số mol C2H6, C2H4 và C2H2 trong 4,48 lít hỗn hợp Y lần lượt là x, y, z
→ x+y+z=

4, 48
= 0, 2 (mol)
22, 4

(1)


Phương trình cháy:
C2H6 +
x

7
O2 → 2CO2 + 3H2O
2
→ 2x → 3x (mol)

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

→ 2y

y
C2H2 +
z

→ 2y (mol)

5
O2 → 2CO2 + H2O
2
→ 2z → z (mol)

→ n CO2 = 2x + 2y + 2z = 2.0,2 = 0,4 (mol)

Đặt số mol H2O là a (mol)
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O

→ 0,2
Khối lượng dung dịch giảm:

0,2

(mol)

mgiảm = m BaCO3 - (m CO2 + m H2 O ) → 0,4.197 – (0,2.44 + 18a) = 53,1 → a = 0,45

→ 3x + 2y + z = 0,45

(2)

Đặt số mol C2H6, C2H4 và C2H2 trong 2,85 gam hỗn hợp X lần lượt là kx, ky, kz
→ 30kx + 28ky + 26kz = 2,85
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br
CH ≡ CH + 2Br2 → CHBr2-CHBr2
Khối lượng bình brom tăng là khối lượng của C2H4 và C2H2 phản ứng

→ 28ky + 26kz = 1,35 → 30kx = 1,5
→

28ky + 26kz 1,35
=
⇔ 21y + 19,5z = 20,25x (3)
30kx
1,5

Giải hệ phương trình (1), (2), (3) được: x = 0,1; y = 0,05; z = 0,05

0,1.100%
= 50%;
0, 2
0, 05.100%
= % VC2 H 2 =
= 25%.
0, 2

→ % VC2 H6 =
% VC2 H 4

2.b. 5,6 lít X có n C2 H2 =

0, 05.5, 6
= 0, 0625 (mol)
4, 48

C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3

0,0625
0,0625 (mol)

→ m = 0,0625.240 = 15 (gam)