Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2016-2017 (Có hướng dẫn chấm)

 UBND HUYỆN KINH MÔN
 PHÒNG GD&ĐT KINH MÔN
 ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI 
NĂM HỌC 2016-2017
MÔN:Hóa học - Lớp 9
Thời gian làm bài:120 phút
( Đề này gồm 5 câu, 1 trang)
Câu 1 (2 điểm)
	Cho hỗn hợp A gồm Al, Fe, Cu vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng được khí B, dung dịch C, còn lại chất rắn D không tan, lọc D. Cho NaOH dư vào dung dịch C được dung dịch E và kết tủa F. Lấy F nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn G. Sục khí CO2 vào dung dịch E được kết tủa H. Xác định các chất A,B,C,D,E,F,G.H viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 2 ( 2điểm)
1. Trên bàn thí nghiệm có các chất rắn màu trắng sau: Na2SO3, K2CO3, CaCO3, NaHCO3, Na2CO3, CaSO3. Một bạn học sinh đã lấy một chất ở đó làm các thí nghiệm sau:
	Thí nghiệm 1. Cho tác dụng với dung dịch HCl thấy giải phóng khí CO2.
	Thí nghiệm 2. Nung nóng hoàn toàn chất cũng giải phóng khí CO2.
	Thí nghiệm 3. Chất rắn sau khi nung ở thí nghiệm 2 cho tác dụng với dung dịch HCl thấy giải phóng khí CO2.
	Bạn đã lấy chất nào để làm thí nghiệm? giải thích và viết các phương trình phản ứng? 
	2. Trình bày phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm FeCl3 và BaCl2 mà không làm thay đổi khối lượng các chất.
Câu 3 (2 điểm) 
1. Chỉ dùng thêm nước và một hóa chất khác, trình bày phương pháp hóa học nhận biết các bột rắn đựng trong các gói riêng biệt sau: CuO, BaO, Al2O3, Fe2O3. 
	2. Cho 10 gam oxit của kim loại M có hóa trị II tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 24,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 33,33% (dung dịch A). Làm lạnh dung dịch A thấy có 15,625 gam chất rắn X tách ra, phần dung dịch bão hòa có nồng độ 22,54% (dung dịch B). Xác định kim loại M và công thức chất rắn X.
Câu 4 (2 điểm) 
1. Cho một oxit kim loại chứa 70% kim loại về khối lượng.
 	a. Cần dùng bao nhiêu gam dung dịch axit H2SO4 9,8% (loãng) để vừa đủ hòa tan hết 8g oxit đó?
 	b. Tìm công thức phân tử của oxit.
2. X là dung dịch AlCl3, Y là dung dịch NaOH 2M. Thêm 150 ml dung dịch Y vào cốc chứa 100 ml dung dịch X, khuấy đều thì trong cốc tạo ra 7,8 gam kết tủa. Lại thêm tiếp vào cốc 100 ml dung dịch Y, khuấy đều thì lượng kết tủa có trong cốc là 10,92 gam. Các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Hãy xác định nồng độ mol của dung dịch X.
Câu 5 (2điểm)
Cho 16 gam hỗn hợp X chứa Mg và kim loại M vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng kết thúc thu được 8,96 lít khí H2 (đktc). Cũng 16 gam hỗn hợp X ở trên tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch Y và 11,2 lít khí SO2 (đktc) duy nhất. Viết phương trình hoá học xảy ra và xác định kim loại M.
	Cho biết Ca = 40 , H = 1 , O = 16 , Ba = 137 , Cl = 35,5 , Na = 23
C = 12 , Br = 80 , Mg = 24 , Fe = 56 , Cu = 64, Zn = 65 , S = 32 , Al = 27
 ..Hết
Họ và tên thí sinh:.............................................................Số báo danh........................
 Ch÷ kÝ gi¸m thÞ 1 :........................................ Ch÷ kÝ gi¸m thÞ 2..........................................
 UBND HUYỆN KINH MÔN
 PHÒNG GD&ĐT KINH MÔN 
HƯỚNG DẪN CHẤM 
THI CHỌN HSG HUYỆN LỚP 9
MÔN HÓA HỌC
(Hướng dẫn chấm gồm 4 trang)
Câu
Đáp án 
Điểm
1
(2,0 điểm)
Khi cho hỗn hợp A vào dung dịch HCl dư, chỉ có Al, Fe tan hết.
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
 Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
Vậy chất rắn D là Cu, Khí B là H2, dung dịch C gồm HCl dư, AlCl3, FeCl2.
Khi cho NaOH dư vào dung dịch C xảy ra các phản ứng
HCl + NaOH -> NaCl + H2O
AlCl3 + 3NaOH -> Al(OH)3 + 3NaCl
FeCl2 + 2NaOH -> Fe(OH)2 + 2NaCl
NaOH + Al(OH)3 -> NaAlO2 + 2H2O 
Vậy kết tủa F là: Fe(OH)2, dung dịch E là NaOH, NaCl, NaAlO2.
Nung F đến khối lượng không đổi được chất rắn G là Fe2O3
4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O 
Sục CO2 vào dung dịch E được kết tủa H là Al(OH)3.
CO2 + NaOH -> NaHCO3
CO2 + 2H2O + NaAlO2 -> Al(OH)3 + NaHCO3 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0.25
0,25
0,25
2
(2,0 điểm)
Theo các thí nghiệm ta thấy:
- TN 1: Chất lấy phải chứa nhóm CO3 gồm (K2CO3; CaCO3, NaHCO3; Na2CO3)
- TN 2: Chất đó phải bị nhiệt phân nên gồm: CaCO3, NaHCO3
- TN 3: Sản phẩm sau nung phải có gốc CO3 nên chất là NaHCO3
Vậy chất bạn lấy là NaHCO3
Các PTHH: NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
0,25
0.25
0,25
0,25
* Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc thu riêng kết tủa và nước lọc. Cho kết tủa tác dụng với dung dịch HCl dư rồi cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng là FeCl3.
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O
* Phần nước lọc cho tác dụng với dd Na2CO3, lọc thu riêng kết tủa và nước lọc. Cho kết tủa tác dụng với dd HCl dư rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng được BaCl2
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl
BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2
0,25
0.25
0,25
0,25
3
(2,0 điểm)
- Lấy mỗi chất một ít làm mẫu thử, đánh số thứ tự
- Cho nước dư vào các mẫu thử, khuấy đều
+ Mẫu tan tạo dung dịch trong suốt là BaO
 BaO + H2O → Ba(OH)2 
+ Mẫu không tan là CuO, Fe2O3, Al2O3 
- Lấy dung dịch Ba(OH)2 (dư) vừa thu được cho vào ba mẫu còn lại
+ Mẫu tan là Al2O3.
 Al2O3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + H2O
+ Mẫu không tan là CuO, Fe2O3 
- Cho dung dịch HCl dư vào các mẫu còn lại, sau đó nhỏ tiếp dung dịch Ba(OH)2 vào.
+ Thấy xuất hiện kết tủa xanh, chất ban đầu là CuO
 CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
 CuCl2 + Ba(OH)2 → Cu(OH)2 + BaCl2
+ Thấy xuất hiện kết tủa nâu đỏ, chất ban đầu là Fe2O3.
 Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
 2FeCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3BaCl2
0,25
0.25
0,25
0,25
*Xác định M
Đặt số mol của oxit của kim loại M (MO) là x mol. 
 MO + H2SO4 → MSO4 + H2O
 mol x x x
Khối lượng dung dịch H2SO4 là : (gam)
Theo bảo toàn khối lượng : moxit + mddaxit = mddA
 → mddA = 10 + 400x (gam)
Nồng độ % của dung dịch muối: 
C% = .100% =33,33% (1)
Theo bài ra, ta có: (M +16)x = 10 (2)
Giải hệ (1) và (2), ta có: x = 0,125 và M = 64 và kim loại cần tìm là Cu 
* Xác định chất rắn X
 - Gọi công thức của chất rắn X là: CuSO4.nH2O, số mol tương ứng là a.
- Khối lượng CuSO4 trong dd A là: 0,125.160 = 20 (gam)
- Khối lượng dd A là: mddA = 10 + 400.0,125 = 60 (gam)
- Khối lượng dd B là: 
mddB = mddA – mX = 60 – 15,625 = 44,375 (gam)
Ta có: C%(ddB) = 
→ a 0,0625 → 0,0625(160 + 18n) = 15,625 
→ n = 5
Vậy công thức của X là: CuSO4.5H2O
0,25
0.25
0,25
0,25
4
(2điểm)
Gọi kí hiệu hóa học của oxit kim loại là MxOy (x,y )
Gọi khối lượng dung dịch axit cần dùng là a gam
 à 
 2MxOy + 2yH2SO4 à xM2(SO4)2y/x + 2yH2O 
 0,001a/y ß 0,001a (mol)
 = 8 à (1)
Mặt khác ta co %O = 100 – 70 = 30%
 = 30 à (2)
Kết hợp 1 và 2 ta được a = 150g
 0.25
0,25
 2MxOy + 2yH2SO4 à xM2(SO4)2y/x + 2yH2O 
 0,15/y ß 0,15 (mol)
 à M = 
Nếu 2y/x = 1 à M = 18,6 (loại)
Nếu 2y/x = 2 à M = 37,2 (loại)
Nếu 2y/x = 3 à M = 56 (Fe)
Vậy công thức phân tử oxit là Fe2O3 
0.25
0,25
- Số mol NaOH và Al(OH)3 lần 1 là:
 nAl(OH)3 = 7,8/78 = 0,1 mol ; 
nNaOH = 0,15x 2 = 0,3 mol
- Số mol NaOH và Al(OH)3 lần 2 là:
 nAl(OH)3 = 10,92/ 78 = 0,14 mol ; 
nNaOH = 0,1x 2 = 0,2 mol
* Lần 1: 3NaOH + AlCl3 --> Al(OH)3 + 3NaCl (1)
 0,3mol 0,1mol 0,1mol
Vì khi thêm dung dịch NaOH thấy kết tủa tăng. Như vậy sau lần 1 thì số mol của AlCl3 vẫn còn dư.
Gọi x là số mol của AlCl3 còn dư sau lần phản ứng 1 với NaOH
* Lần 2: Nếu sau khi cho thêm 100ml dung dịch NaOH vào nữa mà AlCl3 phản ứng đủ hoặc dư thì số mol của Al(OH)3 là:
0,1 + 0,2/3 = 0,167 mol > 0,14 mol => Vô lí
Vậy AlCl3 hết mà NaOH còn dư, có phản ứng tạo NaAlO2 với Al(OH)3 theo các phản ứng: 
 3NaOH + AlCl3 --> Al(OH)3 + 3NaCl (2)
 3x mol x mol x mol
 NaOH + Al(OH)3 --> NaAlO2 + 2H2O (3)
 (0,2 – 3x) (0,2 – 3x) mol
Theo phản ứng (1)(2)(3) số mol Al(OH)3 còn lại là:
 (0,1 + x ) - (0,2 – 3x ) = 0,14 => x = 0,06 (mol)
Theo phản ứng (1)(2) thì số mol AlCl3 phản ứng là :
 0,1 + x = 0,1 + 0,06 = 0,16 mol
Vậy nồng độ mol của AlCl3 là: 0,16/0,1 = 1,6 M
0,25
0,25
0,25
0,25
5
 (2điểm)
 Đặt số mol của Mg và kim loại M lần lượt là x, y. (x,y>0)
Các phương trình hóa học:
 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1)
mol x x
 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 (có thể có) (2)
mol y 
 Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + SO2 + 2H2O (3)
mol x x
 2M + 2mH2SO4 → M2(SO4)m + mSO2 + 2mH2O (4)
mol y 
Số mol của H2 là : 8,96 : 22,4 = 0,4 mol
Số mol của SO2 là : 11,2 : 22,4 = 0,5 mol
*Trường hợp 1. Kim loại M không phản ứng với dung dịch HCl
=> Không xảy ra phương trình (2). 
Theo bài ra và các phương trình trên ta có :
 24x + My = 16 (I)
 x = 0,4 (II)
 x + = 0,5 (III)
Từ (1), (2), (3) ta có : M = 32m
 Nếu m = 1 → M = 32 (loại)
 Nếu m = 2 → M = 64 (Cu)
 Nếu m = 3 → M = 96 (loại)
Vậy kim loại M là Cu 
 *Trường hợp 2. Kim loại M phản ứng với dung dịch HCl, xảy ra cả phương trình (2)
Theo bài ra và các phương trình trên ta có :
 24x + My = 16 (IV)
 x + = 0,4 (V)
 x + = 0,5 (VI) 
Từ (V),(VI) có: my-ny = 0,2=> y = (VII)
(Do y > 0 nên m > n) 
Từ (V), (VII) có: x= 0,4- = 0,4- × = 
Thay x, y vào (IV) có:
 24×( ) + M× ( ) = 16
 => M =32m- 20n 
 (Do y > 0 nên m > n) 
n
1
2
m
2
3
3
M
44 (loại)
76 (loại)
56 (Fe)
 Vậy kim loại M là Fe 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25