Kì thi học sinh giỏi lớp 9 năm học: 2013 – 2014 môn: Hóa học

PHÒNG GD&ĐT HẠ HÒA
KÌ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
Năm học: 2013 – 2014 
Môn: HÓA HỌC
Ngày thi: 13 tháng 12 năm 2013
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (2,0 điểm): Hãy cân bằng các sơ đồ phản ứng sau thành phương trình hóa học: 
 	a) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
 	b) FeS2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
 	c) FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 
 	d) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
Câu 2 (5,0 điểm): Chỉ dùng dung dịch BaCl2 và dung dịch NaOH, bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết 5 dung dịch mất nhãn để riêng trong mỗi lọ sau: Na2SO4 , NaNO3 , Mg(NO3)2 , MgSO4 , Fe(NO3)2 .
Câu 3 (3,5 điểm): Từ những chất đã cho: KMnO4, Al, dung dịch HCl, S và các điều kiện cần thiết. Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: O2, Cl2, H2, H2SO4.
Câu 4 (5,0 điểm): Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung dịch HCl 3M.
Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu;
	b) Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.
Câu 5 (4,5 điểm):
a) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch H2SO4 nếu biết rằng khi cho một lượng dung dịch này tác dụng với lượng dư hỗn hợp Na – Mg thì lượng H2 thoát ra bằng 4,5% khối lượng dung dịch axit đã dùng;
b) Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y, 10m/17 gam chất rắn không tan và 2,688 lít H2 đktc. Hòa tan hết m gam hỗn hợp X cần tối thiểu a gam dung dịch H2SO4 98% (đặc nóng) sản phẩm khử duy nhất là khí SO2. Tính a?
(H=1; S = 32; O = 16; Fe = 56; Cl = 35,5; Cu = 64; Zn = 65; Na = 23;Mg = 24)
(Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học)
.............................................................
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG LỚP 9 
NĂM HỌC 2013 – 2014
Môn: Hóa học
(Hướng dẫn chấm có 04 trang)
Câu 1(2 điểm): Hãy cân bằng các sơ đồ phản ứng sau thành phương trình hóa học: 
 a) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
 b) FeS2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
 c) FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 
 d) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
Nội dung cần đạt
Điểm
a. 8Al+30 HNO3 8Al(NO3)3+3NH4NO3 + 9H2O
0,5
b. 2FeS2 + 14H2SO4 Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
0,5
c. 2FeS + 10 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10 H2O 
0,5
d.3FexOy +(12x – 2y) HNO3 3xFe(NO3)3 +(3x – 2y) NO +(6x – y)H2O
0,5
Câu 2(5 điểm): Chỉ dùng dung dịch BaCl2 và dung dịch NaOH, bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết 5 dung dịch mất nhãn để riêng trong mỗi lọ sau: Na2SO4 , NaNO3 , Mg(NO3)2 , MgSO4 , Fe(NO3)2 .
Nội dung cần đạt
Điểm
Lấy mẫu thử, đánh số thứ tự.
Cho dd BaCl2 vào các mẫu thử.
DD nào xuất hiện kết tủa là Na2SO4 và MgSO4 (Nhóm 1) :
0,25
0,25
0,25
BaCl2 + MgSO4 MgCl2 + BaSO4
 BaCl2 + Na2SO4 2NaCl + BaSO4
0,5
0,5
Ba dd còn lại là NaNO3 , Mg(NO3)2 , Fe(NO3)2 (Nhóm 2).
 Cho dd NaOH vào từng nhóm.
- Nhóm 1: Xuất hiện kết tủa là MgSO4 vì:
 2NaOH + MgSO4 Na2SO4 + Mg(OH)2
Còn lại là Na2SO4
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
- Nhóm 2:
Có kết tủa trắng mãi là Mg(NO3)2 , trắng xanh chuyển sang nâu đỏ là Fe(NO3)2 vì:
2NaOH + Mg(NO3)2 2NaNO3 + Mg(OH)2
2NaOH + Fe(NO3)2 Fe(OH)2 + 2NaNO3
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
Còn lại là NaNO3 
0,25
0,5
0,5
0,5
Câu 3(3,5 điểm): Từ những chất đã cho: KMnO4, Al, dung dịch HCl, S và các điều kiện cần thiết. Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: O2, Cl2, H2, H2SO4.
Nội dung cần đạt
Điểm
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
0,5
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
0,5
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
0,5
S + O2 SO2
0,5
2SO2 + O2 2SO3
0,5
SO3 + H2O H2SO4
0,5
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
0,5
Câu 4(5 điểm): Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100 ml dung dịch HCl 3M.
Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu.
Hãy tính khối lượng dung dịch H2SO4 nồng độ 20% để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp các oxit trên.
Nội dung cần đạt
Điểm
Số mol HCl : 0,3 mol
Gọi số mol CuO, ZnO lần lượt là: x, y mol. ( x, y > 0)
0,15
0,10
PTHH: CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
 x mol 2x mol
PTHH : ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O
 y mol 2y mol
0,25
0,25
0,25
 0,25
Lập được hệ PT: 80x + 81y = 12,1
 2x + 2y = 0,3
Giải hệ được: x= 0,05
 y = 0,1
0,25
0,25
0,25
0,25
Vậy: khối lượng CuO = 4g 
 Khối lượng ZnO = 8,1g
Thành phần % theo khối lượng: % CuO = 33,06%
 % ZnO = 66,94%
0,25
0,25
0,25
0,25
Hòa tan hoàn toàn hh oxit trên theo PTHH:
PTHH: CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
 0,05 mol 0,05 mol
PTHH : ZnO + H2SO4 ZnCl2 + H2O
 0,1 mol 0,1 mol
0,25
0,25
0,25
 0,25
Theo PTHH ta có tổng số mol H2SO4 là: 0,05 + 0,1 = 0,15 mol
Khối lượng H2SO4 là: 0,15 . 98 = 14,7g
Khối lượng dung dịch H2SO4 là: (14,7 . 100) : 20 = 73,5 g
0,25
0,25
0,25
Câu 5(4,5 điểm):
a) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch H2SO4 nếu biết rằng khi cho một lượng dung dịch này tác dụng với lượng dư hỗn hợp Na – Mg thì lượng H2 thoát ra bằng 4,5% khối lượng dung dịch axit đã dùng.
b) Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y, 10m/17 gam chất rắn không tan và 2,688 lít H2 đktc. Hòa tan hết m gam hỗn hợp X cần tối thiểu a gam dung dịch H2SO4 98% (đặc nóng) sản phẩm khử duy nhất là khí SO2. Tính a?
Câu 5
Điểm
a) (2,5 điểm)
Gọi khối lượng dung dịch H2SO4 bằng 100g
Khối lượng H2 thoát ra bằng: (100. 4,5) : 100 = 4,5 g
Gọi khối lượng H2SO4 bằng x(g); 0 < x < 100
Thì khối lượng H2O bằng (100 – x) (g)
0,25
0,25
0,25
0,25
PTHH: 2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2 (1)
PTHH : Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2)
PTHH: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (3)
0,25
0,25
0,25
Theo PT (1) và (2) ta có số mol H2 bằng số mol H2SO4 .
Theo PT (3) ta có số mol H2 bằng ½ số mol H2O .
Có PT về khối lượng H2 thoát ra ở cả 3 PT:
 (x : 98) . 2 + (100 – x) : 18 = 4,5
Giải PT được: x = 30
Vậy C% H2SO4 là: 30%
0,15
0,1
0,25
0,15
0,1
b) (2 điểm)
PTHH : Fe + 2HCl FeCl2 + H2
 0,12 mol 0,12 mol
0,15
0,1
Theo bài ra có khối lượng Cu + khối lượng Fe = m
Hay: 10m/17 + ( 0,12 . 56 ) = m
Tính được : m = 16,32 g
Khối lượng Cu bằng: 16,32 – 6,72 = 9,6 g
Số mol Cu : 0,15 mol
0,1
0,15
0,25
0,15
0,1
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
 0,12 0,36 0,06
 Cu + Fe2(SO4)3 CuSO4 + 2FeSO4 
 0,06 0,06
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O
0,09 0,18
0,15
0,1
0,15
0,1
0,15
0,1
Tổng số mol H2SO4 là: 0,54 mol
Vậy a = (0,54 . 98 . 100) : 98 = 54g
0,1
0,15