Đề thi chọn HSG môn Hóa học 9 năm 2016-2017 có đáp án - Phòng GD&ĐT Sông Lô

 PHÒNG GD&ĐT SÔNG LÔ

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 ­ VÒNG III
NĂM HỌC 2016­2017 
 ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề
(Đề thi có 01 trang)
 Cho biết: H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23, Mg=24; Al=27; S=32; Cl=35,5; Fe=56; Cu=64; Ba=137.
 
Câu 1 (1 điểm). Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na, Na 2O, NaOH, Na2CO3 trong lượng vừa đủ 
dung dịch H2SO4 40%, thu được 8,96 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H 2 là 16,75 và dung dịch Y có  
nồng độ 51,449%. Cô cạn dung dịch Y, thu được 170,4 gam muối khan. Tính m.
Câu 2 (2 điểm). 
1. Hoàn thành các phương trình hóa học theo các sơ đồ sau, chỉ rõ các chất từ X1 đến X5 :
    (1) AlCl3 + X1   X2 + CO2 + NaCl              (2) X2 + X3   Al2(SO4)3 + Na2SO4 + H2O
    (3) X1 + X3   CO2 + ...                                 (4) X2 + Ba(OH)2   X4 + H2O
    (5) X1 + NaOH   X5 + H2O
2. Có 3 mẫu phân bón (dạng bột): Supe photphat kép Ca(H2PO4)2; Kali clorua KCl; Amoni nitrat NH4NO3.
Chỉ dùng một hóa chất hãy phân biệt  3 mẫu phân bón trên.
Câu 3 (1 điểm). Có 3 khí (A), (B), (C)  ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Đốt cháy một thể tích khí  
(A) tạo ra một thể tích khí (B) và hai thể tích khí (C). Khí (C) được sinh ra khi đun nóng S với H2SO4 đặc. 
Khí (B) là một oxit có khối lượng oxi gấp 2,67 lần khối lượng của nguyên tố tạo oxit. Xác định các chất  
(A), (B), (C) và viết các phương trình phản ứng khi cho mỗi khí (B), (C)  lội qua dung dịch Na2CO3.
Câu 4 (1 điểm). Dẫn từ từ khí CO2  vào dung dịch chứa y 
mol Ba(OH)2. Mối liên hệ  giữa số  mol kết tủa thu được  
theo số mol CO2  được biểu diễn theo đồ thị hình bên. 
­ Viết phương trình hóa học xảy ra.
­ Tính giá trị của x, y. 

Câu 5 (1,5 điểm).  Hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu. Lấy 3,31 gam X cho vào dung dịch HCl dư, thu được 

0,784 lít H2 (đktc). Mặt khác, nếu lấy 0,12 mol X tác dụng với khí clo dư, đun nóng thu được 17,27 gam 
hỗn hợp chất rắn Y. Tính thành phần % về khối lượng của các chất trong X ( Biết các phản ứng xảy ra  
hoàn toàn).
Câu 6 (1,5 điểm).  Có hỗn hợp chất rắn A gồm: Zn, ZnO, Fe, Fe2O3 . Bằng phương pháp hóa học hãy tách 
các chất rắn  ra khỏi hỗn hợp A (sao cho lượng mỗi chất rắn sau khi tách không đổi).
Câu 7  (2 điểm). Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và Fe xOy 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 
H2 .   Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì lọc kết tủa,  
đem nung đến khối lượng không đổi, được 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với dung  
dịch H2SO4 đặc, nóng. Sau phản  ứng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít  
SO2 .
(Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100% ; thể tích các khí đo ở đktc)
     a) Xác định công thức phân tử oxit sắt.                           b) Tính giá trị của 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.............................
HƯỚNG DẪN CHẤM 
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 ­ VÒNG III
NĂM HỌC 2016­2017 
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC

PHÒNG GD&ĐT SÔNG LÔ

Câu 1

Nội dung
Các phương trình phản ứng:

2Na + H2SO4    
 Na2SO4 + H2  

          (1)

Na2O + H2SO4    

          (2)

2NaOH + H2SO4    

 Na2SO4 + H2O  
 Na2SO4 + 2H2O  

          (3)

Na2CO3 + H2SO4    

 Na2SO4 + CO2 + H2O     (4)
170,4
Theo (1), (2), (3) và (4): nH2SO4 = nNa2SO4  = 
 = 1,2 mol
142
8,96.16,75.2
 Khối lượng hỗn hợp khí = 
 = 13,4 gam
22,4
Khối lượng dung dịch sau phản ứng = 

170,4.100

 = 331,2 gam
51,449

1,2.98.100
Khối lượng dung dịch H2SO4 phản ứng =
 = 294 gam
40
Vậy:  m = 331,2 – 294 + 13,4 = 50,6 gam

Câu 2
 

Điểm

Nội dung
1.  (1)  AlCl3 + 3NaHCO3 

 Al(OH)3  + 3CO2  + 3NaCl
                                  (X1)                (X2)
             (2)  2Al(OH)3 + 6NaHSO4   Al2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 6H2O
                       (X2)                 (X3)             
              (3) NaHCO3 + NaHSO4   CO2  + Na2SO4 + H2O
                      (X1)            (X3)
              (4) 2Al(OH)3 + Ba(OH)2   Ba(AlO2)2 + 4H2O
                        (X2)                                 (X4)
                (5) NaHCO3 + NaOH   Na2CO3 + H2O
                       (X1)                                (X5)

0,25

0,25

0,25

0,25
Điểm
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25

2. Chọn thuốc thử là dung dịch Ca(OH)2 dùng dư:
­

Nếu không có hiện tượng gì là KCl.

­

Nếu xuất hiện kết tủa là Ca(H2PO4)2.
Ca(H2PO4)2 + 2Ca(OH)2 →  Ca3(PO4)2 + 4H2O

0,25

0,25


­

Nếu có bọt khí mùi khai là NH4NO3.
2NH4NO3 + Ca(OH)2 →  Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O

Câu 3
 

Nội dung
Theo đề ta có: H2SO4 đặc + S 
PTHH:   2H2SO4đặc  +  S 

to

to

0,25

Điểm

 khí C. Suy ra khí (C ) là SO2      

 3SO2 +  2H2O     

 0,25

Đặt công thức tổng quát của (B) là R2Ox  
16x
= 2,67     R = 3x  
2R
Chỉ có x = 4, R = 12 là thỏa mãn.  Vậy  (B) là khí CO2
Ta có : 

Ta lại có: 

1(A)  +  O2  

to

 1CO2  +   2SO2 

Suy ra 1 mol A có 1molC và 2mol S. Vậy CTHH của khí (A) là CS2
Phản ứng của CO2 và SO2 khi lội qua dung dịch Na2CO3
       CO2  + H2O + Na2CO3   2NaHCO3
      SO2 + Na2CO3    Na2SO3  +  CO2   

0,25

0,25
0,25


Câu 4
 

Nội dung
­

PTHH: Theo thứ tự:
CO2 + Ba(OH)2  

 BaCO3 + H2O       (1)

CO2 + BaCO3 + H2O 
­

Điểm

 0,25

 Ba(HCO3)2      (2)

Ta thấy y = số mol BaCO3 (Cực đại)

0,25

+ Tại vị trí số mol CO2 = 1,2 mol,  kết tủa bị hòa tan một phần còn 0,2 mol:
1,2 = y + (y – 0,2) => y = 0,7

0,25

+ Tại vị trí số mol CO2 = 0,8 mol,  kết tủa bị hòa tan một phần còn x mol:
            0,8 = y + (y – x) = 0,7 + (0,7 – x) => x = 0,6

0,25


Câu 5
 

Nội dung

Điểm

  Gọi số mol của Al, Fe, Cu trong 3,31 gam X lần lượt là x, y, z 
27x + 56y + 64z = 3,31 (I)
   Phương trình hóa học:

 

        2Al + 6HCl

 

2AlCl3 + 3H 2    

Mol:  x                                    1,5x
         Fe + 2HCl FeCl2 + H 2         
Mol:   y                                y
0, 784
n H2 = 1,5x + y =
= 0, 035(mol)  (II).
22, 4
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
Gọi số mol của Al, Fe, Cu trong 0,12 mol X  lần lượt là kx, ky, kz.
 kx + ky + kz = 0,12 (III).
Khi cho X tác dụng với clo dư, phương trình hóa học là
          2Al + 3Cl 2

to

0,25

0,25

2AlCl3

Mol :  kx                         kx
           2Fe + 3Cl 2

to

2FeCl3

Mol :    ky                         ky
            Cu + Cl2

to

CuCl 2

Mol :    kz                        kz
m Y = 133,5kx + 162,5ky + 135kz = 17, 27(IV).
x+y+z
0,12
=
1, 25x­2,23y+1,07z = 0 (V).
133,5x + 162,5y + 135z 17, 27
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
Kết hợp (I), (II), (V) ta có hệ phương trình, giải ra ta được: 

0,25

Từ (III) và (IV)   

27x + 56y + 64z = 3,31
1,5x + y = 0, 035
1, 25x − 2, 23y + 1, 07z = 0

x = 0, 01
y = 0, 02
z = 0, 03

­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
Khối lượng của các kim loại trong 3,31 gam X là:
        mAl  = 0,01.27 =0,27 (gam) 
        mFe = 0,02.56 = 1,12 (gam) 
        mCu  = 1,92 (gam). 
Thành phần % về khối lượng của các chất trong X là
0, 27
%m Al =
100% = 8,16%.
3,31
1,12
%m Fe =
100% = 33,84%.
3,31
%m Cu = 100% − 8,16% − 33,84% = 58, 00%
             

0,25

 

0,25

0,25


Câu 6
 

Nội dung
 Đốt hỗn hợp A trong Cl2 dư thu được hỗn hợp B: ZnO, Fe2O3, ZnCl2, FeCl3
o
                            Zn + Cl2  t
  ZnCl2
o
t
   2Fe + 3Cl2  
 2FeCl3
       ­  Cho B vào nước khuấy đều, lọc chất rắn  được:
                  dd X( ZnCl2, FeCl3) và Chất rắn Y ( ZnO, Fe2O3)
       ­    Dung dịch X cho tác dụng với NaOH dư:
                       ZnCl2 + 2NaOH   Na2ZnO2 + H2O
FeCl3 + 3NaOH   Fe(OH)3 + 3NaCl
 + Lọc kết tủa Fe(OH)3 nung đến khối lượng không đổi được Fe2O3, khử Fe2O3 bằng CO 
thu được Fe:
o
                       2Fe(OH)3  t
 Fe2O3 + 3H2O
o

                       Fe2O3 + 3CO  t
 2Fe +3CO2
 + Dung dịch nước lọc (NaOH dư, Na2ZnO2, NaCl) cho tác dụng với CO2 dư:
                       NaOH + CO2   NaHCO3
                   Na2ZnO2 +2 CO2 + 2H2O   Zn(OH)2 + 2NaHCO3
Lọc kết tủa Zn(OH)2 nung đến khối lượn không đổi được ZnO, khử ZnO bằng CO được 
Zn:
o
                           Zn(OH)2  t
 ZnO + H2O
o
                          ZnO + CO  t
 Zn + CO2
 
­ Chất rắn Y + NaOH dư, lọc chất rắn được: Fe2O3 và nước lọc Z (NaOH dư, Na2ZnO2)
Nước lọc Z + CO2 dư, lọc lấy Zn(OH)2, nung đến khối lượng không đổi được ZnO:
                       NaOH + CO2   NaHCO3
                    Na2ZnO2 +2 CO2 + 2H2O   Zn(OH)2 + 2NaHCO3
o
                         Zn(OH)2  t
 ZnO + H2O
­

Câu 7
2đ

Điểm

Nội dung

0,25

0,25

0,25

0,25
0,25

0,25

 

yAl2O3 + 3xFe

to

Do chất rắn B tác dụng với dung dịch NaOH giải phóng H 2 
dư, Al2O3, Fe.
2Al + 2NaOH + 2H2O 
Al2O3 + 2NaOH 

 

Điểm

 Phản ứng nhiệt nhôm:
 2yAl + 3FexOy 

 

 B có dư Al 

 B gồm Al 

0,25

 2NaAlO2 + 3H2

 2NaAlO2 + H2O

Dung dịch C gồm NaOH dư, NaAlO2. D là Fe.
nH 2 =

0, 672
= 0, 03 (mol)
22, 4

2
nAl dﾭ = .0, 03 = 0, 02 (mol)
3

0,25

Dung dịch HCl + dung dịch C:
NaOH + HCl 

 NaCl + H2O

NaAlO2 + HCl + H2O 

Al(OH)3 + 3HCl 

 Al(OH)3  +  NaCl

 AlCl3 + 3H2O

Kết tủa thu được là lớn nhất 
2Al(OH)3 

to

 Al2O3  +  3H2O

 phản ứng tạo kết tủa Al(OH)3 xảy ra vừa đủ.

0,25


nAl 3+ /ddC = nAl(OH)3 ﾭ = 2 nAl 2O3 = 2.
nAl 2O3 / crB =
n SO2 =

5,1
= 0, 1 (mol)
102

0,1 − 0, 02
= 0, 04 (mol)
2

nO/Fex Oy = 0, 04.3 = 0,12 (mol)

0,25

2, 688
= 0,12 (mol)
22, 4

D tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt 
duy nhất   có 2 trường hợp:
* TH1: Muối trong dung dịch E là Fe2(SO4)3
2Fe + 6H2SO4 
 0,08 

to

 Fe2(SO4)3  +  3SO2  +  6H2O

                                              0,12 (mol)

nO 0,12 3
=
=
nFe 0, 08 2

 oxit sắt là Fe2O3

 m = 0,08.56 + 0,04.102 + 0,02.27 = 9,1 (gam)

0,25

0,25

*TH2: Muối trong dung dịch E là FeSO4
Fe + 2H2SO4 
0,12 

to

 FeSO4  +  SO2  +  2H2O

                                     0,12 (mol)

nO 0,12 1
=
=
nFe 0,12 1

 oxit sắt là FeO

 m = 0,12.56 + 0,04.102 + 0,02.27 = 11,34 (gam)
* Học sinh có thể giải bằng cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tôi đa.

0,25
0,25