Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 (Kèm hướng dẫn chấm)

PHÒNG GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO 
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN 
MÔN: HÓA HỌC 9
Thời gian làm bài: 150 phút
Đề thi gồm 01 trang
Câu 1. (2,0 điểm)
1. Nêu và giải thích hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
 a. Cho từ từ tới dư dung dịch HCl vào dung dịch NaOH có lẫn vài giọt dung dịch phenolphtalein.
 b. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch KOH loãng vào dung dịch Al2(SO4)3 và nhỏ từ từ từng giọt dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch KOH loãng.
2. Chỉ dùng thêm quỳ tím, nêu phương pháp hóa học nhận biết các dung dịch sau: NaCl, Na2SO4, NaOH, H2SO4, Ba(OH)2.. Viết phương trình hóa học.
Câu 2. (2,0 điểm) 
1. Nhiệt phân một lượng BaCO3, sau một thời gian được chất rắn A và khí B. Cho B hấp thụ vào dung dịch NaOH được dung dịch C, dung dịch C vừa tác dụng với dung dịch BaCl2 vừa tác dụng với dung dịch NaOH. Chất rắn A tác dụng với dung dịch HCl dư được khí B và dung dịch D. Hãy viết các phương trình hóa học xảy ra?
2. Cho hỗn hợp bột gồm: CuCl2, AlCl3. Trình bày phương pháp hóa học để điều chế kim loại Al, Cu riêng biệt từ hỗn hợp trên. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Câu 3. (2,0 điểm) 
Cho 13,7 gam bari tác dụng với 200 gam dung dịch CuSO4 1,6 %, sau phản ứng thu được kết tủa B và dung dịch C. (Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn, khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn).
1. Nung kết tủa B đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn? 
2. Tính nồng độ % của chất tan trong dung dịch C.
Câu 4. (2,0 điểm) 
1. Hoà tan hoàn toàn 0,32 gam một kim loại R hoá trị II vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, lượng khí SO2 sinh ra hấp thụ hết bởi 45 ml dung dịch NaOH 0,2M thu được dung dịch chứa 0,608 gam muối. Xác định kim loại R.
2. Hỗn hợp A gồm sắt và một oxit sắt có khối lượng 2,6 gam. Cho khí CO dư đi qua A nung nóng đến phản ứng hoàn toàn, khí đi ra sau phản ứng được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được 10 gam kết tủa trắng. Tính khối lượng sắt thu được.
Câu 5. (2,0 điểm) 
1. Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam CaO vào nước được dung dịch A. Mặt khác hòa tan 28,1 gam hỗn hợp MgCO3 và BaCO3 (trong đó MgCO3 chiếm a% về khối lượng) bằng dung dịch HCl ta được dung dịch B và khí C. Cho khí C hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch A ta được kết tủa D.
Khi a% bằng bao nhiêu thì lượng kết tủa D đạt giá trị lớn nhất và bé nhất?
2) Cho 2,8 gam một chất rắn X tác dụng vừa đủ với dung dịch loãng có chứa 4,9 gam H2SO4 thu được muối X1 và chất X2. Cho biết X chỉ có thể là: Kim loại, oxit kim loại, hiđroxit kim loại. (Nguyên tố kim loại tạo nên X có hóa trị không đổi). Xác định công thức hóa học của chất X?
Cho: 
.Hết.
Họ và tên học sinh:Số báo danh:
Họ và tên Giám thị giao đề:Chữ ký:
PHÒNG GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO 
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
MÔN:HÓA HỌC 9
Hướng dẫn chấm gồm 04 trang
CÂU
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1
1. Hiện tượng:
a. Dung dịch ban đầu có màu hồng, sau đó dần dần mất màu.
 NaOH + HCl NaCl + H2O
b. Nhỏ dd KOH loãng vào dd Al2(SO4)3: Kết tủa xuất hiện, kết tủa tăng dần rồi kết tủa tan dần.
6KOH + Al2(SO4)3 -> 2Al(OH)3 + 3K2SO4
KOH + Al(OH)3 -> KAlO2 + 2H2O
 - Nhỏ dd Al2(SO4)3 vào dd KOH loãng: Kết tủa xuất hiện rồi tan ngay, lâu sau kết tủa không tan nữa và tăng dần (vì ban đầu kiềm dư)
0,25
0,25
0,25
2. Nhận biết các dung dịch sau chỉ bằng quỳ tím: NaCl, Na2SO4, NaOH, H2SO4, Ba(OH)2
- Lấy mỗi dung dịch một ít sang ống nghiệm khác đánh số thứ tự từ 1 - 5.
- Lấy mỗi dung dịch một ít nhỏ vào quỳ tím.
+ Dung dịch nào làm quỳ tím chuyển sang màu xanh là: Ba(OH)2 và NaOH (Nhóm I).
+ Dung dịch nào làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ là H2SO4.
+ Dung dịch nào không làm đổi màu quỳ tím là dung dịch Na2SO4 và NaCl (Nhóm II). 
- Dùng dung dịch H2SO4 vừa nhận được cho vào dung dịch nhóm I. Dung dịch nào xuất hiện kết tủa trắng là dung dịch Ba(OH)2. Dung dịch còn lại của nhóm I là NaOH
 H2SO4 + Ba(OH)2BaSO4 + 2H2O
- Dùng dung dịch Ba(OH)2 vừa nhận được cho vào dung dịch nhóm II. Dung dịch nào xuất hiện kết tủa trắng thì dung dịch nhóm II là Na2SO4. Dung dịch còn lại của nhóm II là NaCl
 Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaOH
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
 Các phương trình hóa học:
BaCO3 BaO + CO2 
Chất rắn A tác dụng với dung dịch HCl dư thu được khí B nên A là BaO và BaCO3, khí B là CO2
BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2
BaO + 2HCl BaCl2 + H2O
Do C vừa tác dụng với BaCl2 vừa tác dụng với NaOH nên C chứa NaHCO3 và Na2CO3
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH NaHCO3	
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
- Cho dd NaOH dư vào dd (CuCl2, AlCl3), lọc tách kết tủa được Cu(OH)2, nung nóng Cu(OH)2 đến khối lượng không đổi được CuO. Khử hoàn toàn CuO ở t0 cao bằng H2 dư được Cu.
CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Cu(OH)2 CuO + H2O
CuO + H2 Cu + H2O
- Sục CO2 tới dư vào dung dịch còn lại (NaAlO2, NaCl, NaOH dư), lọc tách kết tủa được Al(OH)3, nung nóng Al(OH)3 đến khối lượng không đổi được Al2O3. Điện phân nóng chảy Al2O3 được Al.
NaOH + CO2 NaHCO3	
NaAlO2 + CO2 + H2O Al(OH)3 + NaHCO3
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 
2Al2O3 4Al + 3O2
0,25
0,25
0,25
0,25
3
1. nBa = = 0,1 (mol); 
 nCuSO4 = = 0,02 (mol) 
 Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1) 
 0,1 0,1 0,1 mol
- So sánh (H2O có hòa tan hết Ba).
 mCuSO4 = => mH2O = 200- 6,4 
 CuSO4 + Ba(OH)2 Cu(OH)2 + BaSO4 (2)
 0,02 0,02 0,02 0,02 mol
 Cu(OH)2 CuO + H2O (3)
 0,02 0,02 mol 
Theo pt (2): Kết tủa B gồm: BaSO4; Cu(OH)2. Khi nung B chỉ có Cu(OH)2 bị phân hủy. Do đó chất rắn thu được là CuO và BaSO4 
nBaSO4 = nCu(OH)2 = nBa(OH)2 = nCuSO4 = 0,02 (mol) 
 Theo pt (3): nCuO = nCu(OH)2 = 0,02 (mol) 
 => m( chất rắn) = mBaSO4 + mCuO = (0,02. 233) + (0,02. 80) = 6,26 (g) 
0,25
0,25
0,25
0,25
Trong dung dịch C chỉ có Ba(OH)2 dư.
 nBa(OH)2( dư) = 0,1- 0,02 = 0,08 (mol)
Theo pt (1): nH2 = nBa(OH)2 = nBa = 0,1 (mol)
Ta có:
 m dung dịch C = 13,7 + 200 - ( mH2 + m BaSO4 + mCu(OH)2 ) 
 = 213,7 - ( 0,1.2) - (0,02. 233) - (0,02. 98) = 206,88 (g)
 mBa(OH)2( dư) = 0,08 . 171 = 13,68 (g)
 => C% Ba(OH)2( dư) = 13,68 : 206,88.100 = 6,61 (%)
0,25
0,25
0,5
4
1. Gọi R là kim loại hoá trị II
R + 2H2SO4đ, nóng -> RSO4 + SO2 + 2H2O (1)
nNaOH = 0,045. 0,2 = 0,009 mol
Khi SO2 hấp thụ với dung dịch NaOH, có thể:
* Trường hợp 1: Chỉ tạo muối Na2SO3
 SO2 + 2NaOH -> Na2SO3 + H2O (2) 
Theo (2) nNa2SO3 =1/2nNaOH = 1/2.0,009 = 0,0045 mol
mNa2SO3 = 0,0045. 126 = 0,567g # 0,608g (loại)
* Trường hợp 2: Chỉ tạo muối NaHSO3 : SO2 + NaOH -> NaHSO3 (3)
Theo (3) nNaHSO3 = nNaOH = 0,009 mol 	
=> mNaHSO3 = 0,009. 104 = 0,936g # 0,608g (loại)
* Như vậy xảy ra trường hợp 3: Tạo cả 2 muối
Gọi x, y lần lượt là số mol Na2SO3, NaHSO3 tạo thành
 SO2 + 2NaOH -> Na2SO3 + H2O 
 x 2x x
 SO2 + NaOH -> NaHSO3 
 y y y
Ta có 126x + 104y = 0,608 (a)
 2x + y + 0,009 (b)
Giải (a) và (b) x = 0,004 y = 0,001
nSO2 = x + y = 0,005 => nR = 0,005 mol (Theo (1)
Vậy MR = 0,32 : 0,005 = 64 => Kim loại là Cu
0,25
0,25
0,5
2. Giả sử oxit sắt là FexOy
 FexOy + yCO -> xFe + yCO2 (1)
Khí đi ra sau phản ứng tác dụng với nước vôi trong là CO2
 CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O (2)
nCaCO3 = nCO2= nCO= 10 : 100 = 0,1 mol
Theo (1) nCO = y.nFexOy và nO trong oxit = y.nFexOy => nO trong oxit = nCO = 0,1 mol
mO trong oxit = 0,1.16 = 1,6 gam
Vậy mFe = 2,6 – 1,6 = 1gam.
0,5
0,5
5
Theo bài: nCaO = 0,2 mol
 Có: % MgCO3 = a%
 => (mol)
Tương tự: (mol)
PTHH: CaO + H2O Ca(OH)2 (1)
 MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (2)
 BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2 (3)
 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (4)
Nếu CO2 dư: CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2 (5)
Theo (1): 
- Theo PT (4), (5) thì lượng kết tủa CaCO3 là lớn nhất khi:
 (không có phản ứng (5)
Theo (2,3): 
 => 0,2 = 
 Vậy a = 29,89%
- Theo (2) và (3):
Lượng khí CO2 sẽ cực đại khi a = 100%, 
 khi đó 
Lượng khí CO2 sẽ cực tiểu khi a = 0%, 
 khi đó 
Vậy 
- Nếu khi đó không có pư (5)
Có (mol)
- Nếu khi đó CO2 dư để tham gia pư (5)
dư = 0,33 – 0,2 = 0,13 (mol)
Theo (5) bị tan ra = 0,13 (mol)
 => thực tế còn lại = 0,2 – 0,13 = 0,07 (mol)
-> a% càng giảm thì lượng CO2 càng giảm, CaCO3 hòa tan càng ít, lượng CaCO3 thu được càng nhiều.
Vậy khi a = 100% thì lượng kết tủa CaCO3 là nhỏ nhất.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
 = = 0,05 (mol)
* Trường hợp 1: X là kim loại.
Gọi CTTQ của X là R (Có hóa trị là a)
 PTHH: 2R + aH2SO4 → R2(SO4)a + aH2↑
 0,05 (mol)
 Ta có: mR = .R = 2,8
 => R = 28a
 + Nếu: a = 1 thì R = 28 (loại)
 + Nếu: a = 2 thì R = 56 (Fe: loại vì hóa trị thay đổi)
 + Nếu: a = 3 thì R = 84 (loại)
* Trường hợp 2: X là oxit kim loại.
Gọi CTTQ của X là R2Oa
 PTHH: R2Oa + aH2SO4 R2(SO4)a + aH2O
 0,05 (mol)
 Ta có: = = 2,8
 => R = 20a
 + Nếu: a = 1 thì R = 20 (loại)
 + Nếu: a = 2 thì R = 40 (nhận)
 + Nếu: a = 3 thì R = 60 (loại)
 => R là Ca
 Vậy X là: CaO.
* Trường hợp 3: X là hiđroxit kim loại.
Gọi CTTQ của X là R(OH)a
PTHH: 
 2R(OH)a + aH2SO4 R2(SO4)a + 2aH2O
 0,05 (mol)
 Ta có: = = 2,8
 => R = 11a
 + Nếu: a = 1 thì R = 11 (loại)
 + Nếu: a = 2 thì R = 22 (loại)
 + Nếu: a = 3 thì R = 33 (loại)
0,25
0,25
0,25
.Hết.