Bộ Đề thi học sinh giỏi Hóa học 9 chọn lọc

Câu

Đáp án

Thang điểm

1

a. 2K      +  2H₂O →     2KOH   +  H₂

6KOH  +  Al₂(SO₄)₃ →   2Al(OH)₃   +  3K₂SO₄

Al(OH)₃   +    KOH  →     KAlO₂    + 2H₂O

b. 2NaHCO₃  →    Na₂CO₃  +  CO₂  +  H₂O

c. Fe₃O₄ + 8HCl→ FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

d. 2NaAlO₂  +  8NaHSO₄ →  5Na₂SO₄  +  Al₂(SO₄)₃  +  4H₂O

e. AgNO₃ + Fe(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₃ + Ag

f. CO₂ + K₂CO₃ + H₂O →2KHCO₃

0,25

x 8

2

a. Dùng dd Ca(OH)₂.

 Không hiện tượng: KCl

0,25

Tạo khí làm xanh quỳ ẩm và kết tủa: (NH₂)₂CO.

(NH₂)₂CO + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃

(NH₄)₂CO₃ + Ca(OH)₂ →CaCO₃ +2NH₃ + 2H₂O

0,5

Tạo kết tủa trắng: Ca(H₂PO₄)₂.

Ca(H₂PO₄)₂ + Ca(OH)₂  $\to$ 2CaHPO₄¯ + 2H₂O

Hoặc Ca(H₂PO₄)₂  +  2Ca(OH)₂  $\to$ Ca₃(PO₄)₂¯  + 4H₂O.

0,25

b. Hòa tan hỗn hợp rắn vào nước được dd gồm: NaCl, MgCl₂, BaCl₂, CaCl₂.

Cho dd Na₂CO₃ dư vào dd vừa thu được ta có các phản ứng sau:

MgCl₂  +  Na₂CO₃  → 2NaCl  +  MgCO₃↓

BaCl₂  +  Na₂CO₃  → 2NaCl  +  BaCO₃↓

CaCl₂  +  Na₂CO₃  → 2NaCl  +  CaCO₃↓

0,5

Lọc bỏ kết tủa thu được dd gồm NaCl và Na₂CO₃.

Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch vừa thu được ta có phản ứng sau:

Na₂CO₃  +  2HCl  → 2NaCl  +  CO₂  +  H₂O

Sau phản ứng thu được dd gồm NaCl và HCl. Đem cô cạn dd ta thu được NaCl khan.

0,5

3

Các phương trình phản ứng:

(1) (NH₄)₂S  +  2NaOH $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 2NH₃  +  Na₂S  +  2H₂O

(2) 2NH₃  +  3CuO $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 3Cu  +  N₂  +  3H₂O

(3) Cu  +  2H₂SO_{4 đặc} $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ CuSO₄  +  SO₂  +  2H₂O

(4) (NH₄)₂S  +  2HCl $\to$ 2NH₄Cl  +  H₂S

(5) H₂S  +  Cu(NO₃)₂$\to$ CuS  +  2HNO₃

(6) 2CuS  +  3O₂ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 2CuO  +  2SO₂

(7) 5SO₂  +  2KMnO₄  +  2H₂O $\to$ K₂SO₄  +  2MnSO₄  +  2H₂SO₄

(8) H₂SO₄  +  CuO $\to$ CuSO₄  +  H₂O

0,25

x 8

4

a. Xác định các chất

* A₂ là khí O₂ (M = 32) $\to$ M_A1 = 158 $\to$ A₁: KMnO₄

 $\to$M_A4 = 12 $\to$ A₄: C

0,5

0,5

* A₃: H₂O $\to$ M_A5 = 56 $\to$ A₅: Fe.

0,5

b. Vai trò của A₃, A₄.

* Mẩu than A₄ đóng vai trò cháy trước tạo nhiệt độ đủ lớn cho sắt cháy

C + O₂ → CO₂

0,5

* Vai trò của A₃ (H₂O) trong thí nghiệm 2 là để bảo vệ ống nghiệm không bị vỡ do Fe₃O₄ nóng chảy rơi xuống.

3Fe + 2O₂$\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ Fe₃O₄

0,5

5

Gọi số mol RCO₃ trong 28,4 gam hỗn hợp là x, số mol CaCO₃ trong hỗn hợp là 2x mol.

       (M_R+60)x +200x  =28,4 (I)

0,25

CaCO₃ + 2HCl  → CaCl₂ + H₂O + CO₂

2x                                            2x

RCO₃ + 2HCl → RCl₂ + H₂O  + CO₂

x                                          x

Dd A tác dụng với BaCl₂ có phản ửng

Na₂CO₃ + BaCl₂ → 2NaCl + BaCO₃.

0,2                                    0,2

nNaOH =0,5; nBaCO₃ = 0,2 = nNa₂CO₃ < nNaOH

Có 2 trường hợp xảy ra

0,75

Trường hợp 1: Dung dịch A có Na₂CO₃ và NaHCO₃.

CO₂ + NaOH → NaHCO₃ (3)

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O (4)

Từ (3) và (4) có nCO₂= 0,3 mol $\to$ 3x =0,3 $\to$ M_R=24 (Mg)

0,5

* Trường hợp 2:  Tạo muối Na₂CO₃ và NaOH dư., chỉ có phản ứng

CO₂ + 2NaOH →Na₂CO₃ + H₂O (4)

0,2                           0,2

$\text{→ x=}\frac{\text{0,2}}{\text{3}}$$\to$ M_R = 166, không có kim loại nào thỏa mãn.

0,5

6

8Al   +   3Fe₃O₄ $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ 9Fe    +  4Al₂O₃ (1)

Vì Y tan trong kiềm sinh ra khí nên trong Y có Al, Fe, Al₂O₃.

0,5

Phần 1 tác dụng với dd NaOH.

2Al + 2NaOH + 2H₂O $\to$ 2NaAlO₂ + 3H₂.

Al₂O₃ + 2NaOH $\to$ 2NaAlO₂ + H₂O

Chất rắn còn lại là Fe: nFe = 0,36 mol

Số mol H₂ = 0,06 $\to$ nAl = 0,04

0,5

Phần 2 (nAl =0,04k; nFe =0,36k) tác dụng với dd HCl dư

2Al  + 6HCl $\to$ 2AlCl₃ + 3H₂ (1)

Al₂O₃ + 6HCl $\to$ 2AlCl₃ + 3H₂O (2)

Fe + 2HCl $\to$ FeCl₂ + H₂ (3)

0,06k + 0,36k = 0,63$\to$ k=1,5

0,5

Tổng số mol Fe trong Y là 0,9 mol; Al trong Y là 0,1 mol

Từ (1) có nFe₃O₄ = 0,3; nAl₂O₃ = 0,4.

nAl ban đầu = 0,9 mol $\to$ %mAl = 25,88%

nFe₃O₄ = 0,3 mol $\to$%mFe₃O₄ =74,12%

0,5

7

Dd Y + KOH tạo M(OH)_{2 $\to$}Y có MCl₂.

Z chỉ có 1 muối nên là muối KCl

0,5

Đặt số mol KCl; MCl₂ trong ½ dd Y lần lượt là x, y.

 Phần 2:

 KCl + AgNO₃ $\to$ AgCl + KNO₃

  x                         x

  MCl₂ + 2AgNO₃ $\to$ 2AgCl + M(NO₃)₂

    y                            2y

=> x + 2y = 0,18

0,5

- Phần 1:

MCl₂ + 2KOH $\to$ M(OH)₂ + 2KCl

  y          2y          y              2y

$\to$ 2y = n_KOH = 0,09 $\Rightarrow$y = 0,045; x = 0,09.

$\to$0,045(M_M +34) = 2,61 $\Rightarrow$ M_M = 24 (Mg).

0,5

$\to$ Ban đầu các muối trong X: KCl (0,18 mol), MgCl₂(0,09 mol)

Do mX =31,68 > (mKCl + mMgCl₂) = 21,96 $\Rightarrow$ Muối dạng ngậm H₂O

nH₂O(X) = 0,54 mol

0,25

Trong X: nKCl : nMgCl₂ : nH₂O = 0,18 : 0,09 : 0,54 = 2:1:6

Công thức của X: 2KCl.MgCl₂.6H₂O

0,25

8

Na₂CO₃ + H₂SO₄ $\to$ Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O (1)

MgO + H₂SO₄ $\to$ MgSO₄ + H₂O (2)

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ $\to$ FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O (3)

2KHCO₃ + H₂SO₄ $\to$ K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂ (4)

Hoặc $\left\{\begin{array}{l}N{a}_{2}C{O}_3\\ MgO\\ F{e}_3{O}_4\\ KHC{O}_3\end{array}\right.+\left\{\begin{array}{l}{H}_{2}S{O}_4\\ H_{2}O\end{array}\right.$

$\to \left\{\begin{array}{l}N{a}_{2}S{O}_4\\ MgS{O}_4\\ FeS{O}_4\\ F{e}_3{\left(S{O}_4\right)}_3\\ K_{2}S{O}_4\end{array}\right.+ C{O}_2+H_{2}0$

nH₂SO₄ = 0,6 (mol)$\to$nH₂O trong dd H₂SO₄ = 15,4 (mol)

0,5

* nH₂O trong ddY = 16,05 (mol)

$\stackrel{\mathrm{BTNT}\left(\mathrm{H}\right)}{\to }{n}_{KHC{O}_3}+0,6.2+15,4.2=16,05.2$

$\to n_{KHC{O}_3}= 0,1=a\left(mol\right)$

$\to$nFe₃O₄ = 0,1 (mol)

0,5

$\stackrel{BTKL}{\to }m+336=\left(m+39,18\right)+m_{C{O}_2}+288,9$

$\stackrel{}{\to }{m}_{C{O}_2}=$7,92 (gam)

$\stackrel{}{\to }{n}_{C{O}_2}=0,18\left(mol\right)\stackrel{BTNT\left(C\right)}{\to }{n}_{N{a}_{2}C{O}_3}=0,08\left(mol\right)$

0,5

nH₂SO₄ phản ứng = nNa₂CO₃ + $\frac{1}{2}$nKHCO₃ + nMgO + 4nFe₃O₄

$\to$nMgO =0,07$\to$ m_X = 44,48 (gam)

0,5

9

$\underset{\text{0,32 mol}}{\underbrace{\text{Mg}}}\text{ + HNO3 }\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}\text{Mg(NO3)2: }0,32\\ \text{NH4NO3}\end{array}\right.\text{ + }\left\{\begin{array}{l}\text{NO2}\\ \text{NO}\end{array}\right.\text{+ H2O}$

nNO = nNO₂ = 0,08

0,5

Bảo toàn e có nNH₄NO₃ = 0,04 mol

0,5

BT Nitơ có nHNO₃ pứ =0,88 mol$\to$ mdd HNO₃ = 115,5 gam

0,5

Khối lượng ddX = 117,1 gam$\to$ C%Mg(NO₃)₂ = 40,44%

0,5

10

a. Cho X (x mol Na; y mol Al; z mol Fe) + H₂SO₄ loãng, dư.

2Na  + H₂SO₄  $\to$ Na₂SO₄  + H₂                                                 

Fe + H₂SO₄   $\to$ FeSO₄  + H₂

2Al  + 3H₂SO₄  $\to$ Al₂(SO₄)₃  + 3H₂

Từ (1), (2), (3) $\to$ x + 3y + 2z = 2b

M + H₂SO_{4 $\to$}MSO₄ + H₂ (4).

0,5

Ta có ${\text{n}}_{\text{M}}\text{=}\frac{\text{11,5x+28z}}{\text{M}}$

Từ (3), (4)$\to$ 2n_M + 3y = 2b

0,25

x + 2z = $\frac{\text{23x+56z}}{\text{M}}$$\to$

$\text{M=}\frac{\text{23x+56z}}{\text{x+2z}}\text{=23+}\frac{\text{10z}}{\text{x+2z}}\text{<23+}\frac{\text{10z}}{\text{2z}}\text{=28}$

$\to$23 < M < 28 $\to$ M là Mg.

0,25

b. Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, Cu và O ta có sơ đồ:

$\underset{14gam}{\underbrace{X}}\left\{\begin{array}{l}Fe\\ Cu\\ O\end{array}\right.+HCl\stackrel{}{\to }\left\{\begin{array}{l}FeCl3:a\left(mol\right)\\ FeCl2:b\left(mol\right)\\ CuCl2:c\left(mol\right)\end{array}\right.+H_{2}O$

0,25

Bảo toàn Cl$\to$nHCl = 3a + 2b + 2c  (mol)

Bảo toàn H$\to$ nH₂O = 1,5a + b + c (mol)

Bảo toàn khối lượng $\to$ 80a + 72b + 80c = 14 (1)

0,25

Khi cho dung dịch Y tác dụng với H₂S thu được kết tủa là CuS và S.

CuCl₂ + H₂S$\to$CuS↓ + 2HCl

2FeCl₃ + H₂S $\to$ 2FeCl₂ + S↓+ 2HCl
nCuS = c mol; nS = 0,5a mol.

Khi cho kết tủa Z tác dụng với HNO₃ thu được 0,64 mol khí NO₂.

CuS + 10HNO₃ $\to$ Cu(NO₃)₂ + 8NO₂ + H₂SO₄ + 4H₂O

S + 6HNO₃$\to$ H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

$\to$ 3a + 8c = 0,64 (2)

0,25

Khi cho dd Y tác dụng với 0,098 mol KMnO₄ trong dd H₂SO₄ ta có:

10FeCl₂ + 6KMnO₄ + 24H₂SO₄ $\to$ 5Fe₂(SO₄)₃ + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + 24H₂O +10Cl₂.

10FeCl₃ + 6KMnO₄ + 24H₂SO₄$\to$ 5Fe₂(SO₄)₃ + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + H₂O + 15Cl₂.

5CuCl₂ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄$\to$ 5CuSO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O + 5Cl₂.

$\to$ 3a + 3b + 2c = 0,49 (3)

Từ (1), (2), (3) ta có: a = 0,08 (mol); b = 0,05 (mol); c = 0,05 (mol)

$\to$m_{kết tủa Z} = 0,05.96 + 0,04.32 = 6,08 (gam)

0,25