Đề và đáp án thi HSG môn Hoá học lớp 9 huyện Hoằng Hoá Thanh Hoá năm học 2015-2016

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

HUYỆN HOẰNG HOÁ

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9

NĂM HỌC 2015-2016

MÔN THI: HÓA HỌC

Ngày thi:  14/10/2015

Thời  gian: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề)

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

HUYỆN HOẰNG HOÁ

HƯỚNG DẪN THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9

NĂM HỌC 2015-2016

MÔN : HÓA HỌC

Câu

Nội dung

Điểm

I

1. Ta có hệ pt:   2p + n = 34 

                          2p – n = 10

Giải hệ ta được: p =  e = 11;   n = 12.

Vậy X là natri (Na).

0,75

0,25

b. - Trích mẫu thử. Cho nước dư vào từng mẫu thử và khuấy đều, thấy:

+ 2 mẫu thử tan là K2O, P2O5 đều cho dd không màu. PTHH:

K2O + H2O        2KOH   ;  P2O5 + 3H2O      2H3PO4  

+ 1mẫu thử không tan là CuO.

- Cho vào mỗi dd không màu ở trên 1 mẩu quỳ tím, nếu:

+ Quỳ tím chuyển sang màu xanh là dd KOH và chất ban đầu là K2O

+ Quỳ tím chuyển sang màu đỏ là dd H3PO4 và chất ban đầu là P2O5 

0,25

0,25

0,25

0,25

II

- Nguyên liệu: lưu huỳnh (hoặc quặng pirit), nước và không khí.

- Các công đoạn sản xuất H2SO4:

1, Sản xuất SO2 : S  +  O2       SO2

2, Sản xuất SO3:  2SO2 + O2  2SO3

3, Sản xuất H2SO4: SO3  + H2O     H2SO4

0,5

0,5

0,5

0,5

III

- Gọi x, y lần lượt là số mol của CuO, ZnO.

PTHH.  CuO  + 2HCl   CuCl2  +   H2O  (1)

             ZnO   +  2HCl  ZnCl2  +  H2O   (2)

- Ta có hệ phương trình sau:    80x + 81y = 24,2  

                                                 2x + 2y = 0,6

Giải hệ pt ta được : x = 0,1(mol) ; y = 0,2mol

%m CuO = (80.0,1 : 24,2).100% = 33,05%

%m ZnO =100% - 33,05% = 66,95%.

b. PTHH:  CuO   + H2SO4   CuSO4   + H2O   (3)

                  ZnO    + H2SO4      ZnSO4    + H2O   (4)

- Theo các PTHH ta có tổng số mol H2SO4 cần dùng bằng:

n       =  0,5nHCl =  0,5 . 0,6 = 0,3 (mol).

- Nên m       = 0,3.98 = 29,4 (g).

Khối lượng dd H2SO4 20% cần dùng là: mdd     = (100.29,4):20 = 147 (gam)

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

0,5

IV

1. * Tính toán:

Khối lượng NaCl cần dùng:  500.1,009.0,9% = 4,54 gam

          * Cách pha chế:

-Cân lấy 4,54 gam NaCl rồi cho vào cốc thủy tinh có dung tích lớn hơn 500ml .

- Đổ từ từ nước cất vào cốc chứa muối ở trên và đồng thời khuấy đều đến khi thể tích dung dịch đạt mức 500ml thì dừng lại ta thu được 500ml dung dịch NaCl theo yêu cầu

0,25

0,5

2. Điều chế NaOH và Mg(OH)2

- Cho kim loại tác dụng với nước: Chỉ điều chế NaOH

         2Na   +   2H2O   2NaOH   +   H2 

- Oxit bazơ tác dụng với nước: điều chế NaOH

         Na2O   +   H2O  2NaOH

- Điện phân dung dịch muối clorua: điều chế NaOH

         2NaCl   +   2H2O    2NaOH   +  Cl2  +   H2 

- Dung dịch bazơ tác dụng với dung dịch muối: điều chế được cả NaOH và Mg(OH)2 

          Ca(OH)2  +   Na2CO3   CaCO3   +  2NaOH

          2KOH  +  MgCl2  Mg(OH)2   +  2KCl

0,25

0,25

0,25

0,5

V

1.  Theo đề ra ta có số mol Na2CO3 có trong m gam tinh thể Na2CO3.10H2O là:

nNa2CO3 = nNa2CO3.10H2O = = (mol)

Do khối lượng dung dịch Na2CO3  = V.D

số mol Na2CO3 có trong dung dịch Na2CO3 ban đầu là :

Vì vậy nồng độ của dung dịch X thu được là

C%(ddX) =

0,5

0,25

0,25

2.  PTHH:  M2Om  +  mH2SO4  M2(SO4)m  +  mH2O

Giả sử có 1 mol M2Om  phản ứng thì số gam dung dịch H2SO4 10% là 980m

Khối lượng dung dịch thu được là: 2M + 996m

Số gam muối là (2M + 96m)

Ta có C% = = 12,9% => M = 18,65m

Nghiệm phù hợp là m = 3 và M = 56(Fe)

Vậy oxit là Fe2O3

        Fe2O3  +   3H2SO4     Fe2(SO4)3   +   3H2O

nFe2O3 = = 0,02 mol

Vì hiệu suất là 70% nên số mol Fe2(SO4)3 tham gia kết tinh là:

     0,02.70% = 0,014 mol

Nhận thấy số gam Fe2(SO4)3 = 0,014.400 = 5,6 < 7,868 nên

Đặt CTHH của muối tinh thể là Fe2(SO4)3.nH2O

Ta có 0,014( 400+ 18n) = 7,868

     n = 9

     Công thức của muối là Fe2(SO4)3.9H2O

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

VI

Các PTHH xảy ra

        2Cu  +   O2  2CuO                                            (1)

       CuO   +   H2SO4   CuSO4   +  H2O                     (2)

       Cu   +   2H2SO4   CuSO4    +   SO2    +  2H2O    (3)

       SO2   +   2NaOH    Na2SO3   +   H2O                  (4)

       SO2   +   H2O   +  Na2SO3  2NaHSO3                (5)

Vì chất rắn A tác dụng với dung dịch H2SO4 98% sinh ra khí SO2 nên trong A còn Cu dư

nCuSO4 =   = 0,12 mol

nNaOH = 0,3.0,1  = 0,03 mol

Do tạo muối NaHSO3 nên ở (4) NaOH hết

     Theo (4) n Na2SO3 = nNaOH = 0,015 mol

Gọi số mol Na2SO3 phản ứng ở (5) là x ( 0 < x < 0,015)

Ta có: (0,015 – x).126 + 2x.104 = 2,3

     x = 0,005 mol

Vậy, theo (4), (5)  

SO2 = nNaOH  +  nNa2SO3(pư ở 5) = 0,02 mol

Theo (3) nCu =nCuSO4 =  nSO2 = 0,02 mol => Số mol CuSO4 sinh ra ở phản ứng (2) là 0,12 – 0,02  = 0,1 mol

Theo(1) nCu = nCuO =  0,1 mol

nO2 = nCuO = 0,05 mol

Khối lượng của kim loại Cu ban đầu là: a = 0,12.64 = 7,68 gam

Thể tích khí O2 đã dung là : V = 0,05.22,4 = 1,12 lit

Theo(2), (3) H2SO4 =  0,1 + 0,04 = 0,14 mol

     mH2SO4 = 0,14.98 = 13,72 gam

Khối lượng dung dịch H2SO4 98% là : b =   = 14 gam

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

VII

Gọi x, y là thể tích (l) của các dung dịch A và B phải trộn(x, y > 0).

    n(H2SO4)ddA = 0,2x mol;      n(H2SO4)ddB = 0,5y mol.

    n(H2SO4)dd trộn = (0,2x  +  0,5y)   mol

   Mặt khác:  n(H2SO4)dd trộn = 0,3 (x   +    y)   mol

    Ta có:    0,2x  +   0,5y  =  0,3(x   +   y) => x/y  =  2/1 

Vậy phải trộn 2 thể tích dung dịch A với 1 thể tích dung dịch B sẽ được dung dịch H2SO4 0,3M.

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,25

VIII

Hòa tan Fe bằng dung dịch HCl: có khí không màu thoát ra

                Fe    +      2HCl             FeCl2      +      H2    

Thêm KOH vào dung dịch: có kết tủa màu trắng xanh

               FeCl2   +    2KOH            Fe(OH)2   +    2KCl

Để lâu ngoài không khí: kết tủa chuyển màu nâu đỏ

            4Fe(OH)2   +   2H2O   +    O2            4Fe(OH)3

0,25

0,25

0,25

0,5

0,25

0,5

IX

Theo đề: mdd BaCl2 = 400.1,003 = 401 gam.

-> nBaCl2 = = 0,1 mol.

             mdd H2SO4=  100.1,14 = 114 gam.

  nH2SO4 = = 0,23 mol

PTHH:   H2SO4     +    BaCl2            BaSO4    +     2HCl

                0,1                0,1                  0,1                 0,2  (mol)

  Theo phương trình: nH2SO4 dư = 0,23 – 0,1 = 0,13 mol

                        nBaSO4  = n(BaCl2)  =  0,1 mol.

Trong dung dịch sau phản ứng có H2SO4 dư và HCl tạo thành:

mH2SO4dư = 98.0,13 = 12,74 gam; m(HCl) = 36,5.0,2 = 7,3gam

Khối lượng dd sau phản ứng:

   mdd = 401 + 114 – 0,1.233 =  491,7 gam.

Nồng độ % các chất trong dung dịch:

C%dd H2SO4 = = 2,6%; C%(dd HCl) = 1,5%.

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5