Đề thi học sinh giỏi môn hoá học – Lớp 9 thời gian làm bài: 120 phút

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MễN HOÁ HỌC – LỚP 9
THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT
Cõu I: (5 điểm)
 1. Tỡm cỏc chất A, B, C, D và viết cỏc phương trỡnh hoỏ học sau:
H2SO4 + (A) - đ (B) + H2O
(B) + (C) - đ BaSO4¯ + CO2ư + Na2SO4 + H2O
(C) + (D) - đ 2 kết tủa
H2SO4 + (D) - đ chất ớt tan
 2. Chỉ dựng thờm phenolphtalein cú thể nhận biết được cỏc dung dịch khụng màu sau khụng: Mg(NO3)2; NH4NO3; AgNO3; NaOH; Al(NO3)3. Viết cỏc PTHH xảy ra.
Cõu II: (3 điểm)
Đem đun núng 6,72 lớt hỗn hợp khớ gồm O2 và SO2 trong bỡnh kớn đựng V2O5, sau phản ứng thu được hỗn hợp khớ X cú thể tớch là 5,152 lớt.
 1. Dẫn toàn bộ lượng X lội thật chậm qua 110ml nước được đun núng nhẹ, thấy cú khớ C thoỏt ra và được dung dịch axit D. Coi thể tớch của dung dịch khụng đổi, hóy tớnh nồng độ của axit trong D?
 2. Toàn bộ khớ C cho lội từ từ qua dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thấy thoỏt ra 0,224 lớt khớ. Hóy tớnh hiệu suất của phản ứng tạo ra hỗn hợp X?
Cõu III: (3,5 điểm)
Đốt chỏy hoàn toàn 5,28 gam một hợp chất của photpho (hợp chất A) thu được H2O và P2O5. Toàn bộ lượng sản phẩm chỏy này được dẫn vào 100 gam H2O thỡ thu được dung dịch axit cú nồng độ là 7,270%. Nếu làm bay hơi mất 25 gam H2O thỡ dung dịch thu được cú nồng độ là 9,464%.
 1. Hóy tỡm cụng thức phõn tử của A.
 2. Để trung hoà hết 40 ml dung dịch chứa A với nồng độ 0,2M cần dựng 44 ml dung dịch KOH với nồng độ 1% (d=1,018 g/ml). Hóy xỏc định CTPT của muối trung hoà thu được.
Cõu IV: (3 điểm)
 1. Ngõm m gam Mg trong 100 ml dung dịch A chứa Fe(NO3)2, sau một thời gian phản ứng thu được 4,96 gam chất rắn Y. Đem hoà tan lượng chất rắn này trong dung dịch HCl loóng, dư, sau phản ứng thu được 2,24 lớt khớ. Viết cỏc phương trỡnh xảy ra và tớnh m?
 2. Chỉ bằng một hoỏ chất duy nhất, hóy trỡnh bày phương phỏp để điều chế dung dịch FeCl2 khụng bị lẫn CuCl2 và FeCl3 từ dung dịch chứa đồng thời ba chất này. Viết cỏc PTHH xảy ra?
Cõu V: (5,5 điểm)
 1. Hoà tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp gồm MgCO3, K2CO3 và CaCO3 bằng dung dịch H2SO4 1M vừa đủ, thu được dung dịch A và chất khớ B. Cho toàn bộ B lội thật chậm qua 100ml dung dịch X chứa Ba(OH)2 0,6M và KOH 0,8M, thu được dung dịch C chứa một chất tan. Cụ cạn từ từ dung dịch C thu được 6,6 gam chất D. Hóy tớnh thể tớch dung dịch H2SO4 đó dựng và xỏc định cụng thức của D?
 2. Hoà tan hoàn toàn 57,6 gam hỗn hợp gồm kim loại R chỉ cú hoỏ trị II, oxit của R và muối RTO3 (T là nguyờn tố chưa biết) cú tỉ lệ về số mol là 4:3:1 bằng dung dịch HNO3 thu được dung dịch D. Thờm NaOH đến dư vào D, lọc lấy kết tủa đem nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được đỳng 57,6 gam chất rắn. Tỡm T?
~ HẾT ~
-----Giỏm thị coi thi khụng giải thớch gỡ thờm-----
Cho biết: Cỏc thế tớch khớ và hơi đều được đo ở ĐKTC.
H = 1; O = 16; S = 32; P = 31; K = 39; Mg = 24; Fe = 56; Zn = 65; Cl = 35,5.
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MễN HOÁ HỌC – LỚP 9
THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT
Cõu
Đỏp ỏn
Điểm
I.
(5)
1.
(2)
Khẳng định: A: NaOH; B: NaHSO4; C: Ba(HCO3)2; D: Ca(OH)2
Viết đỳng 4 PTHH:
NaOH + H2SO4 đ NaHSO4 + H2O
2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 đ BaSO4¯ + CO2ư+ Na2SO4 + H2O
Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 đ BaCO3¯ + CaCO3¯ + H2O
H2SO4 + Ca(OH)2 đ CaSO4(ớt tan) + H2O 
0,25x4
0,25x4
2.
(3)
- Nhận ra NaOH do chỉ dung dịch này làm đổi phenolphtalein thành màu hồng.
- Dựng tiếp NaOH nhỏ vào 4 dung dịch cũn lại cho đến dư.
 + Dung dịch xuất hiện kết tủa màu đen là AgNO3:
2AgNO3 + 2NaOH đ Ag2O¯ + H2O + 2NaNO3
 + Dung dịch thấy cú khớ mựi khai sinh ra là dung dịch NH4NO3:
NH4NO3 + NaOH đ NH3ư + H2O + NaNO3
 + Dung dịch thấy xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch Mg(NO3)2
Mg(NO3)2 + 2NaOH đ Mg(OH)2¯ + 2NaNO3
 + Dung dịch thấy xuất hiện kết tủa trắng keo sau đú lại tan ra (trong kiềm dư) là Al(NO3)3:
Al(NO3)3 + 3NaOH đ Al(OH)3¯ + 3NaNO3
Al(OH)3¯ + NaOH đ NaAlO2 + 2H2O
0,5
0,25
0,5
0,5
0,5
0,75
*Khi học sinh viết phương trỡnh mà khụng ghi rừ trạng thỏi của cỏc chất rắn, chất khớ trừ một nửa số điểm, làm trũn toàn cõu đến 0,25.
II.
(3)
1.
(2)
Đặt lượng SO2 phản ứng là 2n (mol) (n>0)
2SO2 + O2 đ 2SO3 (1)
 2n ----- n ----- 2n
Sau phản ứng thỡ số mol của hỗn hợp giảm đi là
6,72/22,4 – 5,152/22,4 = (2n + n) – 2n
ị n = 0,07 (mol) = n(O2) ị n(SO3) = n(SO2-pư) = 0,14 mol
Dẫn X qua nước đun núng thỡ O2 và SO2 sẽ thoỏt ra cũn SO3 cú phản ứng:
SO3 + H2O đ H2SO4
0,14 -------------0,14
*Do đề bài khụng núi rừ là tớnh nồng độ mol hay nồng độ phần trăm nờn học sinh phải tớnh cả 2 loại nồng độ này.
CM(H2SO4) = 0,14/0,11 = 1,27M
m(H2SO4) = 0,14.98 = 13,72 g ị m(dd) = 113,72g
C%(H2SO4) = 13,72.100/113,72 ằ 11,09%
0,25
0,5
0,25
0,5
0,5
2.
(1,5)
Cho C lội qua NaOH dư cú phản ứng:
SO2 + 2NaOH đ Na2SO3 + H2O
Khớ thoỏt ra là O2; n(O2) = 0,01 mol
Như vậy trong hỗn hợp ban đầu gồm 0,08 mol O2 và 0,22 mol SO2.
Khi phản ứng (1) đạt 100% thỡ O2 hết, SO2 dư, nờn tớnh hiệu suất phản ứng theo lượng O2. Do đú H = 0,07/0,08 = 0,875 = 87,5%
0,25
0,25
0,5
III.
(3,5)
1
(2,5)
Từ cỏc sản phẩm chỏy suy ra A gồm P, H và cú thể cú O.
Dẫn sản phẩm vào nước thỡ cả H2O (sản phẩm) và P2O5 đều bị giữ lại.
P2O5 + 3H2O đ 2H3PO4
Gọi tổng khối lượng sản phẩm bị hấp thụ là a gam và khối lượng H3PO4 sinh ra là b gam. (a;b >0)
Từ đú ta cú cỏc PT: (1) và (2)
Giải hệ này ta được a ằ b ằ 7,840
*Nếu học sinh đặt lượng sản phẩm chỏy bằng với lượng axit sinh ra thỡ dự ra kết quả nhưng khụng cho điểm, do khụng đỳng bản chất.
Do a = b nờn tỉ lệ số nguyờn tử H:P của A và bằng với tỉ lệ này của H3PO4 và bằng 3:1; n(P)= 7,84/98 = 0,08mol; n(H)=0,24 mol
Theo ĐLBTKL ta cú tổng khối lượng P và H trong A là:
0,08.31 + 0,24.1 = 2,72 gam < 5,28 gam
Do đú trong A cũn cú cả Oxi, n(O) = (5,28 – 2,72)/16 = 0,16 mol.
Đặt cụng thức của A là HxPyOz, khi đú:
x:y:z = n(H):n(P):n(O) = 0,24:0,08:0,16 = 3:1:2
Vậy CTPT của A là H3PO2
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
2.
(1)
PT: H3PO2 + nKOH đ KnH3-nPO2 + nH2O (với n = 1 hoặc 2 hoặc 3)
Ta cú n(H3PO2) = 0,04.0,2 = 0,008 mol; 
n(KOH) = 44.1,018.1/(100.56) ằ 0,008 mol
Suy ra n = 1, vậy muối trung hoà thu được cú CT là KH2PO2
0,25
0,75
IV.
(3)
1.
(1,75)
PT: Fe(NO3)2 + Mg đ Fe¯ + Mg(NO3)2 (1)
 x ----- x
Chất rắn Y gồm Fe và Mg. (cú thể khụng cú Mg)
 Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2ư
 x ------------------------ x
 Mg + 2HCl đ MgCl2 + H2ư
 Y --------------------------y
Gọi n(Mg-pư1) = x mol, n(Mg dư) = y mol. (x>0; y³0)
Ta cú hệ pt: 
ị x = 0,08; y = 0,02 (mol)
Vậy m = (0,08 + 0,02).24 = 2,4 gam
0,25x3
0,5
0,25
0,25
2.
(1,25)
Thờm lượng bột Fe dư vào dung dịch chứa đồng thời CuCl2, FeCl2 và FeCl3 thỡ CuCl2 và FeCl3 sẽ được làm sạch do cỏc phản ứng:
CuCl2 + Fe đ FeCl2 + Cu¯
2FeCl3 + Fe đ 3FeCl2
Lọc phần chất rắn khụng tan ta sẽ thu được dung dịch chỉ chứa FeCl2.
0,5
0,25
0,25
0,25
V.
(5,5)
1.
(4)
Gọi cụng thức chung của MgCO3, K2CO3 và CaCO3 là RCO3, ta cú phản ứng:
RCO3 + H2SO4 đ RSO4 + H2O + CO2ư (*)
Cho CO2 lội chậm qua dung dịch X thỡ cỏc phản ứng lần lượt xảy ra theo thứ tự:
CO2 + Ba(OH)2 đ BaCO3 + H2O (1)
CO2 + KOH đ K2CO3 + H2O (2)
CO2 + K2CO3 + H2O đ KHCO3 (3)
CO2 + BaCO3 + H2O đ Ba(HCO3)2 (4)
*Nếu học sinh lớ luận để bỏ luụn được PT(4) mà khụng viết thỡ vẫn cho điểm.
n(Ba(OH)2) = 0,06 mol; n(KOH) = 0,08 mol
Do dung dịch sau phản ứng chỉ chứa một chất tan, ta cú 3 trường hợp xảy ra:
TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), tức chất tan duy nhất là KOH.
Khi đú n(CO2) = 0,06 mol
TH2: Xảy ra cỏc phản ứng (1)(2), tức chất tan duy nhất là K2CO3.
Khi đú n(CO2) = 0,06 + 0,08.1/2 = 0,1 mol
TH3: Xảy ra cỏc phản ứng (1)(2)(3), tức chất tan duy nhất là KHCO3.
Khi đú n(CO2) = 0,06 + 0,08 = 0,14 mol.
Theo pt(*), đặt n(CO2) = n(RCO3) = n(H2SO4) = a mol, ta cú:
a > 11,6/M(K2CO3) = 0,084 mol
a < 11,6/M(MgCO3) = 0,138 mol
Suy ra chỉ cú trường hợp 2, a = 0,1 mol thoả món ĐK.
V(H2SO4) = 0,1/1 = 0,1 (lớt)
Trong dung dịch C, n(K2CO3) = 0,04 mol
ị m(K2CO3) = 5,52 gam < 6,6 gam
ị Chất D thu được là muối ngậm nước. Đặt cụng thức của D là K2CO3.xH2O
Theo ĐLBTKL ta cú m(H2O) = 6,6 – 5,52 = 1,08 gam ị n(H2O) = 0,06 mol
ị x = 0,06/0,04 = 1,5. Vậy D là K2CO3.1,5H2O
0,25
0,25x4
0,25
0,5
0,25
0,5
0,25
0,5
0,5
2.
(1,5)
Ta cú sơ đồ chuyển hoỏ sau: 
Đặt n(RTO3) = x mol (x>0) ị n(R) = 4x mol.
Theo sơ đồ và ĐLBTKL, sau quỏ trỡnh chuyển hoỏ thỡ nhúm TO3 (x mol) bị mất đi, đồng thời R kim loại và lượng R trong RTO3 đều nhận thờm O tạo thành RO (4x + x = 5x mol). Vỡ khối lượng hỗn hợp khụng thay đổi, nờn:
x.(T + 16.3) = 5x.16 ị T = 32 (S)
0,5
1
HẾT ./.
*Học sinh làm cỏch khỏc nếu hợp lý vẫn cho điểm tối đa.