Đề thi học sinh giỏi và đáp án tham khảo hóa học lớp 9 (3)

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2011-2012
MÔN: HÓA HỌC
Thời gian: 150 phút (không kể phát đề)

Câu 1 : (3,0 điểm)
1. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi:
a. Cho khí CO2 lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)2 cho đến dư khí CO2, khi phản ứng kết thúc lấy dung
dịch đem nung nóng.
b. Cho khí SO2 lội từ từ vào dung dịch Brom, sau đó thêm dung dịch BaCl2 vào.
2. Trình bày 5 phương pháp hóa học khác nhau để điều chế Bazơ, mỗi phương pháp cho một ví dụ.
3. Hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì sao khơng được bón chung các loại phân đạm:
đạm 2 lá NH4NO3, đạm sunfat (NH4)2SO4 và urê CO(NH2)2 với vơi hoặc tro bếp (chứa K2CO3). Biết
rằng trong nước urê chuyển hóa thành amoni cacbonat (NH 4)2CO3.
Câu 2 : (4,0 điểm)
1. Cho M là một kim loại. Xác định các chất B, C, D, E, M, X, Y, Z và viết các phương trình hóa học
theo dãy biến hóa sau:
+HCl

B

+X

D

M
+NaOH +Z

C

t0

E

đpnc

M

+ Y+Z

2. Người ta cho các chất MnO 2, KMnO4, K2Cr2O7 tác dụng với HCl để điều chế khí Clo theo các phương
trình phản ứng sau:
MnO2
+ HCl
--->
MnCl2
+ H2 O
+
Cl2
KMnO4 + HCl
---> KCl
+
MnCl2
+
H2 O +
Cl2
K2Cr2O7 + HCl
---> K2O
+ Cr2O3 +
H2 O +
Cl2

a) Hãy cân bằng các phản ứng trên.
b) Nếu muốn điều chế một lượng khí Clo nhất định thì chất nào trong ba chất trên tiết kiệm được
HCl nhất.
c) Nếu các chất trên có cùng số mol tác dụng với HCl thì chất nào tạo được nhiều Clo nhất.
d) Nếu các chất trên có cùng khối lượng thì chất nào tạo được nhiều Clo nhất.
Câu 3 : (2,0 điểm) Khơng dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy phân biệt các dung dịch khơng màu:
MgCl2, NaOH, NH4Cl, BaCl2, H2SO4 đựng trong các lọ mất nhãn?
Câu 4 : (2, 0 điểm)
Cho hỗn hợp X có thành phần khối lượng như sau: %MgSO4 = %Na2SO4 = 40%, phần còn lại là
MgCl2. Hòa tan a gam X vào nước được dung dòch Y, thêm tiếp Ba(OH)2 vào Y cho đến dư thu được (a+17,
962) gam kết tủa T.
1. Tìm giá trò a.
2. Nung T ngòai không khí đến khối lượng không đổi được b gam chất rắn Z. Tìm b.

Câu 5 : (3,0 điểm)
Hòa tan hồn tồn 14,2 gam hổn hợp X gồm MgCO 3 và muối cacbonat của kim loại R vào dung
dịch HCl 7,3% vừa đủ, thu được dung dịch D và 3,36 lít CO 2 (đktc). Nồng độ MgCl2 trong dung dịch D
là 6,028%. Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp.


Câu 6 : (3,0 điểm)
Bình A chứa hỗn hợp dung dịch gồm a mol CuSO 4 và b mol FeSO4. Thực hiện các thí nghiệm
sau:
- Thí nghiệm 1: Cho c mol Mg vào bình A, sau khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 3 muối.
- Thí nghiệm 2: Cho c mol Mg vào bình A, sau khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 2 muối.
- Thí nghiệm 3: Tiếp tục cho thêm c mol Mg vào bình A, sau khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 1
muối.
Tìm mối quan hệ giữa a, b và c trong mỗi thí nghiệm.
Câu 7 : (3,0 điểm)
Nung 16,8 gam hỗn hợp X gồm MgCO 3 và CaCO3 đến khối lượng không đổi. Dẫn toàn bộ khí thu được

vào 180ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 33,49gam kết tủa.
Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất có trong hỗn hợp X.
( Học sinh được phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học)
ĐÁP ÁN
Câu1 : (2,0 điểm)
1a)
Cho khí CO2 lội từ từ qua dd Ba(OH)2 cho đến dư CO2, khi phản ứng kết thúc lấy dung dịch đem nung nóng
thấy hiện tượng sau:
Dung dịch Ba(OH)2 trong suốt bị vẩn đục, sau đó kết tủa tan được dung dịch trong suốt.
CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O.
BaCO3 + CO2 + H2O  Ba(HCO3)2.
Lấy dung dịch đem đun nóng thấy xuất hiện kết tủa trắng (sủi bọt khí, kết tủa trắng).
t0
Ba(HCO3)2 
→ BaCO3 + CO2 + H2O.

1b)
Cho khí SO2 lội từ từ qua dd Br 2 thấy màu da cam của Br 2 nhạt dần và mất hẳn. Sau đó thêm dd BaCl 2 vào thì có
kết tủa trắng xuất hiện:
SO2 + Br2 + 2H2O  2HBr + H2SO4.
H2SO4+ BaCl2  BaSO4 + 2HCl.
2)
Các phương pháp điều chế Bazơ
- Kim loại tác dụng với nước
2Na + H2O -> 2NaOH + H2
- Oxit ba zơ tác dụng với nước
CaO + H2O - >
Ca(OH)2
- Kiềm tác dụng với muối tan
KOH + FeCl2 -> Fe(OH)2 + 2KCl

- Điện phân muối có màng ngăn :
2KCl + 2H2O

Điện phân
Có màng ngăn

2KOH + H2 + Cl2

- Điều chế Hiđrô lưỡng tính cho muối của nguyên tố lưỡng tính tác dụng với NH4OH (hoặc kiềm vừa đủ).
AlCl3 + 3NH4OH -> Al(OH)3 + 3NH4Cl
ZnSO4 + 2NaOH - > Zn(OH)2 + Na2SO4
3)


* Nếu bón chung với vôi thì :
2NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2NH3 ↑ + 2H2O
(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4
+ 2NH3 ↑ + 2H2O
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2O
* Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3)
2NH4NO3 + K2CO3 → 2KNO3 + H2O + CO2 ↑ + 2NH3 ↑
(NH4)2SO4 + K2CO3 → K2SO4 + H2O + CO2 ↑ + 2NH3 ↑
(NH4)2CO3 + K2CO3 → 2KHCO3 + 2NH3 ↑
Như vậy bón chung phân đạm với vôi hoặc tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3.
Câu 2 : (4,0 điểm)
1)
B: AlCl3; C: NaAlO2; D: Al(OH)3; E: Al2O3; M:Al; X: KOH; Y: CO2; Z: H2O
2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2.
2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2.
AlCl3 + 3KOH  Al(OH)3 + 3KCl.

NaAlO2 + CO2 + 2H2O  Al(OH)3 + NaHCO3.
t0
2Al(OH)3 
→ 2Al2O3 + 3H2O.
dpnc
2Al2O3 
→ 4Al + 3O2.
2)
Cân bằng các PTPƯ
MnO2 + 4HCl
 MnCl2 + 2H2O + Cl2
2KMnO4 + 16HCl
 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
K2Cr2O7 + 6HCl
 K2O + Cr2O3 + 3H2O + 3Cl2
a) Lượng HCl cần để tạo ra 1 mol Cl2:
MnO2 : 4;
KMnO4 : 16/5;
K2Cr2O7 : 6/3
Kết luận : Dùng K2Cr2O7 tiết kiệm HCl nhất. ( Trường hợp này không cần cân bắng PTPU cũng giải được).
b) Số mol Cl2 tạo thành khi dùng 1 mol mỗi chất.
MnO2
:1;
KMnO4
: 5/2;
K2Cr2O7
:3
Kết luận: Nếu các chất có cùng số mol thì dùng K2Cr2O7 tạo được nhiều khi Clo nhất .
c) Khối lượng mỗi chất cần để tạo ra 1 mol Cl2:
MnO2:(16.2+55)=87; KMnO4: 2(39+55+16.4)/5 = 63,2;

K2Cr2O7 : 39.2 +52.2 + 16.7/ 3 = 98
Kết luận : Để tạo ra cùng 1 mol Cl2 thì KMnO4 cần khối lượng ít nhất hay nếu các chất trên có cùng khối lượng
thì KMnO4 tạo nhiều Clo nhất.
Câu 3: (2,0 điểm)
Nhỏ 1 dd bất kỳ vào mẫu thử của 4 dung dịch còn lại, sau khi hoàn tất 5 lần thí nghiệm ta được bảng sau:
MgCl2
NaOH
NH4Cl
BaCl2
H2SO4
MgCl2
↓
NaOH
↓
↑
NH4Cl
↑
BaCl2
↓
H2SO4
↓
Kết luận
1↓
1↓; 1↑
1↑
1↓
1↓
Từ bảng trên ta thấy:
- Nếu tạo được 1 lần kết tủa và 1 lần khí mùi khai bay ra thì dd nhỏ vào là NaOH. Mẫu thử tạo được kết
tủa trắng là dd MgCl2. Mẫu thử tạo được khí mùi khai bay ra là NH4Cl.

- Còn lại 2 dd BaCl2 và H2SO4 đều cho 1 lần kết tủa trắng.


- Dùng kết tủa Mg(OH)2 (sản phẩm khi nhỏ NaOH vào MgCl2), cho vào 2 mẫu còn lại. Mẫu nào hòa tan
được kết tủa thì đó là dd H2SO4. Dung dịch còn lại là BaCl2.
2NaOH + MgCl2  2NaCl + Mg(OH)2.
NaOH + NH4Cl  NaCl + NH3 + H2O.
BaCl2 + H2SO4  BaSO4 + 2HCl.
Mg(OH)2 + H2SO4  MgSO4 + 2H2O.
Câu 4 : (2,0 điểm)
1. MgSO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + Mg(OH)2 ↓
Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NaOH ↓
MgCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Mg(OH)2 ↓
m BaSO4 + mMg(OH)2 = a + 17, 962
2, 33a (40/12000 + 40/142000 + 20/ 9500 = a + 17, 962
Giaûi phöông trình, ta coù: a = 24 gam
to
2. Mg(OH)2 
→ MgO + H2O
B = (24 + 17, 962) – 18, 24 (40/12000 + 20/9500) = 39, 6 (gam)

Câu 5 : (3,0 điểm)

Phương trình phản ứng
2HCl + MgCO3  MgCl2 + H2O + CO2
2mol
1mol
1mol

(1)

 2RCla + aH2O + aCO2

(2)

2aHCl + R2(CO3)a

2amol
2mol
amol
nCO2 =3,36/22,4 = 0,15 mol
Từ (1) và (2) ta thấy nHCl =2nCO2 = 2*0,15 =0,3mol
mHCl = 0,3 * 36,5 = 10,95 g
mdd HCl 7,3% đem dùng: (10,95* 100)/7,3=150 g
Theo định luật bảo toàn khối lượng từ (1) và (2) ta có:
mX +
mddHCl
= mD +
mCO2
mD =
mX +
mddHCl
mCO2
=
14,2
+
150 – ( 0,15 x 44) = 157,6g
MgCl 2 .100
= 6.028
Khối lượng MgCl2:

157,6
mMgCl2 = 9,5g ; nMgCl2 = 9,5:95= 0,1mol
Theo (1) nMgCO3 = nMgCl2 = 0,1mol , mMgCO3 = 0,1x 84= 8,4g
 mR2(CO3)a = 14,2- 8,4 = 5,8g
nCO2 (1) = nMgCl2 = 0,1mol => nCO2 (2) = 0,15 – 0,1 = 0,05mol

Từ (2) ta có nR2(CO3)a =

0,05
mol
a

0,05
(2 R + 60a ) = 5,8
mR2(CO3)a a
giải ta có: R= 28a
Biện luận:

a

1

2

R

28
8

56

8

3
84
8


Nghiệm hợp lí: a=2 ; R = 56 => R là Fe, tính % đúng
(Giải cách khác đúng và hợp lí vẫn cho trọn điểm)

Câu 6 : (3,0 điểm)
Vì độ hoạt động của kim loại là Mg > Fe > Cu nên các phản ứng xảy ra thứ tự
Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu
(1)
a
a
Mg + FeSO4 = MgSO4 + Fe
(2)
b
b
Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 3 muối là: MgSO4, CuSO4 và FeSO4
Chứng tỏ CuSO4 dư. Như vậy trong thí nghiệm 1 chỉ xảy ra phản ứng (1) và c< a.
- Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 2 muối đó là MgSO4, FeSO4.lúc đó CuSO4 hết, FeSO4 dư.Trong thí
nghiệm 2 chỉ xảy ra (1) hoặc cả (1) và (2).Lúc đó a ≤ 2c < a + b
- Khi phản ứng kết thúc dung dịch chứa 1 muối đó là MgSO 4. lúc đó CuSO4 và FeSO4 đều hết Mg có thể vừa đủ
hoặc thừa.Trong thí nghiệm 3 xảy ra cả (1) và (2).Lúc đó 3c ≥ a+b

Câu 7 : (3,0 điểm)
Số mol Ba(OH)2 = 0,18 (mol)
Số mol BaCO3 = 0,17 (mol)

t
MgCO3 → o MgO + CO2
xmol
xmol
to
CaCO3 →
CaO + CO2
ymol
ymol
ta có : 84a + 100b = 16.8
(I )
Vì n BaCO3  n Ba (OH ) 2 nên bài toán xảy ra 2 trường hợp :
* TH1 : Thiếu CO2, dư Ba(OH)2
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
0,17mol
0,17mol
Ta có : x +y = 0,17
(II)
Từ (I) và (II) ta có hệ phương trình :
84 x + 100 y = 16,8
 x = 0,0125
⇔

 x + y = 0,17
 y = 0,1575
Thành phần % 2 muối :
%MgCO3 = 6.25%; %CaCO3 = 93.75%
* Trường hợp 2: dư CO2, kết tủa tan một phần
CO2
O,18mol

+ Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
0,18mol

0,18mol

CO2 + BaCO3 + H2O→ Ba(HCO3)2
0,01mol 0,01 mol
Ta có : x +y = 0,19

(III)

84 x + 100 y = 16,8
 x = 0,1375
⇔

 x + y = 0,19
 y = 0,0525


Thành phần % 2 muối :
%MgCO3 = 68.75%; %CaCO3 =31.25%

Lưu ý :
- Phương trình phản ứng: nếu sai cân bằng hay thiếu điều kiện thì trừ ½ số điểm dành cho phương
trình phản ứng đó
- Bài toán giải theo cách khác đúng kết quả, lập luận hợp lý vẫn đạt điểm tối đa. nếu tính toán
nhầm lẫn dẫn đến kết quả sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung đó. Nếu dùng kết quả sai để giải tiếp thì
không chấm điểm các phần tiếp theo.

Đề tui mới up lên, có gì sai sót mong anh em xá tôi nha , làm gấp quá.