Đề thi học sinh giỏi môn hóa học 9 năm học 2015 – 2016 ( thời gian làm bài: 120 phút)

PHÒNG GD - ĐT THANH OAI
Trường THCS Thanh Thùy
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC 9
Năm học 2015 – 2016
( Thời gian làm bài: 120 phút)
Câu 1(3đ) :
1. Muối A có công thức XY2, tổng số hạt cơ bản trong A là 140, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Cũng trong phân tử này thì số hạt mang điện của Y nhiều hơn của X cũng là 44 hạt. Xác định công thức phân tử của A.
2. Nhận biết các chất rắn đựng trong các lọ riêng biệt sau: KCl; NH4NO3 ; Ca(H2PO4)2
 Câu 2(5điểm):
Chọn các chất A, B, C, D thích hợp và viết các phương trình hóa học minh họa cho sơ đồ phản ứng sau:
 A
 B Ca(OH)2 D
 C
Sục rất từ từ V lít CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn vào 148g dung dịch Ca(OH)2 20% thì thu được 30g kết tủa. Tính V và nồng độ phần trăm của các chất có trong dung dịch sau phản ứng?
Câu 3( 5điểm):
Hòa tan một muối cacbonat kim loại M bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8% người ta thu được dung dịch muối sunfat có nồng độ 13,442 %. Xác định CTHH của muối cacbonat nói trên.
Hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Cu. Cho 9,25 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít H2 (đktc). Mặt khác biết 0,3 mol X phản ứng vừa đủ với 7,84 lít Cl2 (đktc). Tính % theo khối lượng mỗi kim loại có trong X.
Câu 4 (3điểm):
Giải thích hiện tượng khi:
Nhúng thanh Mg vào dung dịch CuSO4
Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dd Na2CO3
Hòa tan a gam hỗn hợp gồm Na và Al vào nước dư thu được 4,48 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn,nhưng nếu hòa tan a gam hỗn hợp này vào dung dịch NaOH dư thì thu được 7,84 lít H2 (đktc). Tính a?
Câu 5 (4điểm):
 Cho 10,4g Hỗn hợp bột Mg và Fe vào 200 ml dung dịch CuSO4 2M, sau phản ứng thu được 19,2g chất rắn B và dung dịch C. Cho C tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc, rửa và nung kết tủa mới thu được trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24g hỗn hơp 3 oxit. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
-------------------------------Hết----------------------------
Đáp án – Biểu điểm
Câu
Đáp án
Điểm
1 (3đ)
---- 
2
------ 
3
------ 
4
------ 
5
Ý 1: 
Gọi px ; nx là số proton và nơtron của X
 Py ; ny là số proton và nơtron của Y
Theo bài ra ta có hệ pt
 ( 2Px+ nx ) + 2( 2py + ny) = 140
 (2px+ 4py ) – (nx + 2ny) = 44
 4py – 2Px = 44
Giải ra được : px = 12 (Mg) Py = 17 (Cl)
Vậy CTPT cuat A là MgCl2
Ý 2:
- Trích mỗi chát thành nhiều mẫu thử và đánh số
- Hòa tan mỗi chất vào nước để được các dung dịch tương ứng
- Cho lần lượt mỗi dung dịch trên vào dung dịch nước vôi trong
+ Nếu thấy có khí bay lên là NH4NO3
NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + NH3 ↑ + H2O
+ Nếu có kết tủa là Ca(H2PO4)2
Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 ↓+ H2O
+ Nếu không có hiện tượng gì là KCl
------------------------------------------ 
Ý 1: A: Ca(HCO3)2 B: CaCl2 C: Ca(NO3)2 D: CaCO3
 Viết đúng mỗi PTHH được 0,25đ
( HS chọn cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa)
Ý 2:
 nCa(OH)2 = = 0,4 mol
nCaCO3 = = 0,3 mol
Ta thấy nCaCO3 Xét 2 trường hợp
TH1: CO2 hết, Ca(OH)2 dư
nCO2 = nCaCO3 = 0,3 mol
VCO2 = 0,3. 22,4 = 6,72 lít
Mdd sau pư = 0,3.44 + 148 – 30 = 131,2 g
Trong dd sau pư có: Ca(OH)2 dư 0,4-0,3 = 0,1 mol
C% Ca(OH)2 = = 5,64 %
TH2: CO2 dư không hoàn toàn, Ca(OH)2 hết
Gọi x,y là số mol Ca(OH)2 tạo muối trung hòa và muối axit
 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Mol: x x x
 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Mol: 2y y y
Ta có x+ y = 0,4 mà x = 0,3 => y = 0,1 mol
Vậy VCO2 = (0,3 + 2.0,1) .22,4 = 11.2 lít
Mdd sau pư = 0,5.44 + 148 – 30 = 140g
Dd sau pư có:0,1 mol Ca(HCO3)2
C% Ca(HCO3)2 = =11,57 %
------------------------------------------------
Ý 1: 
CTHH của muối cacbonat cần tìm có dạng M2(CO3)x
 M2(CO3)x + xH2SO4 → M2(SO4)x + xH2O + xCO2↑
Mol: 1 x 1 x
Giả sử có 1 mol muối cacbonat tham gia phản ứng
mddH2SO4 9,8% = = 1000x g
mdd sau pư = (2M + 60x) + 1000x – 44x = 2M + 1012x (g)
C%M2(SO4)x = = 13,422%
 M = 23x
=> Chọn x= 1, M = 23 ( Na)
Vậy CTHH của muối cần tìm là Na2CO3
Ý 2: 
Gọi x,y, z là số mol Zn, Fe, Cu trong 9,25 gam X
PTHH: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
 Cu + HCl → không pư
 Zn + Cl2 → ZnCl2 
 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 
 Cu + Cl2 → CuCl2
nH2 = = 0,1 mol
nCl2 = = 0,35 mol
Theo bài ra ta có hệ pt
 65x +56y + 64z = 9,25
 x+y = 0,1
 = 
Giải ra được: x = y = z = 0,05
Vậy %Zn = = 35,1%
 %Fe = = 30,3%
 %Cu = 100% - (35,1% + 30,3%) = 34,6%
------------------------------------------------------------ 
Ý 1:
- Thanh Mg tan một phần, có lớp kim loại màu đỏ bám ngoài thanh Mg. Màu xanh của dung dịch nhạt dần
 Mg + CuSO4 →MgSO4 + Cu↓
- Lúc đầu chưa có hiện tượng gì sau một lúc tiếp tục nhỏ HCL vào thì mới thấy bọt khí thoát ra.
 HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl
HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2↑
Ý 2:
 gọi x, y là số mol Na, Al trong a gam hỗn hợp
Vì 4,48 Khi cho a gam hỗn hợp vào nước thì Al không tan hết, còn khi cho a gam hốn hợp vào NaOH dư thì Al tan hết
 2Na + 2H2O ↑→ 2NaOH + H2↑
Mol: x x x
 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
Mol: x x x 
Ta có: 0,5x + 1,5x = = 0,2 mol
x = 0,1 mol => mNa = 0,1.23 = 2,3g
 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
Mol: x x x
 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
Mol: y y 
 0,5x + 1,5y = =0,35
Thay x = 0,1 vào ta được y = 0,2
mAl = 0,2.27 = 5,4 g
Vậy a = 2,3 +5,4 = 7,7 g
--------------------------------------------------------- 
 Vì thư được hỗn hợp 3 oxit => Trong dung dịch C phải có 3 muối => Mg , Fe hết, CuSO4 dư
 Gọi x,y là số mol của Mg, Fe trong 10,4g hỗn hợp
=> 24x + 56y = 10,4 (*)
nCuSO4 = 0,2.2 = 0,4 mol
Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu
Mol: x x x x
 Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Mol: y y y y
64x + 64y = 19,2 (**)
C + NaOH, nung kết tủa tu được
 MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4
Mol: x x
 FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
Mol: x x
 CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
Mol: 0,4- (x+y) 0,4- (x+y) 
 Mg(OH)2 → MgO + H2O
Mol: x x
 2Fe(OH)2 + O2 → Fe2O3 + 2H2O
Mol: x 0,5 x 
 Cu(OH)2 → CuO + H2O
Mol: 0,4- (x+y) 0,4- (x+y) 
=> 40x + 80y + 80.(0,4 – (x+y)) = 24g (***)
Từ (*), (**), (***) ta được x= 0,2; y = 0,1
Vậy mMg = 0,2.24 = 4,8g
 MFe = 0,1 .56 = 5,6g
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
----
0,25x8 = 2đ
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
1
0,5
1
---- 
0,5
0,5
0,25
0,5
0,25
0,5
0,25
0,25
------ 
0.25
0,25
0,5
1
0,5
0,5
0,5
Giáo viên ra đề Duyệt của tổ chuyên môn Duyệt của ban giám hiệu
 Nguyễn Thị Mơ