Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2021-2022 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2021-2022 - Phòng GD và ĐT Krông Ana (Có đáp án)

1. ĐỀ CHÍNH THỨC PHÒNG GD&ĐT KRÔNG ANA KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Đề thi môn: Hóa học 9 ĐỀ CHÍNH THỨC Năm học 2021 – 2022 Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm có 2 trang) Câu I (5,0 điểm): 1. Hoàn thành các phương trình phản ứng trong sơ đồ chuyển hóa sau: (1) (2) (3) (4) (5) (6) CaCO3 CaO Ca(OH)2 CaCl2 Ca(NO3)2 CaCO3 Ca(HCO3)2. 2. Hình vẽ sau mô tả thí nghiệm điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm: a) Khí clo thường lẫn những tạp chất nào (trừ không khí)? b) Cho biết các chất X, Y, Z trong hình trên. Vai trò của dung dịch Z. c) Vai trò của bình đựng dung dịch NaCl và dung dịch H2SO4 đặc. d) Viết các phương trình hóa học có thể xảy ra trong thí nghiệm trên. Câu II (4,0 điểm): 1. Nêu hiện tượng và viết các phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: a) Cho một mẫu nhỏ natri vào ống nghiệm đựng 5 ml dung dịch đồng (II) sunfat. b) Nhỏ dung dịch bạc nitrat vào dung dịch muối ăn loãng. c) Cho một mẫu phân đạm chứa amoni sunfat vào ống nghiệm đựng dung dịch bari hiđroxit rồi đun nóng nhẹ. d) Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch axit clohiđric đến dư vào ống nghiệm đựng dung dịch natri cacbonat. 2. Hòa tan hoàn toàn 6,0 gam kim loại M ở nhóm IIA vào dung dịch HCl, sau phản ứng thu được 3,36 lít khí H2 ở (đktc). a) Xác định tên kim loại M. b) Cho m gam hỗn hợp gồm kim loại M ở trên và muối cacbonat của nó vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch muối B và 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí C có tỷ khối hơi so với H2 bằng 9,4. Tính m? Câu III (3,0 điểm): 1. Có 5 ống nghiệm, mỗi ống nghiệm chứa 1 trong các dung dịch sau: H 2SO4; Ba(HCO3)2; Ba(OH)2; KHCO3; Na2SO4. Người ta đánh số ngẫu nhiên từng ống nghiệm là X1, X2, X3, X4, X5 và tiến hành thí nghiệm cho kết quả như sau: - Cho dung dịch X1 vào dung dịch X2 thấy vừa tạo kết tủa trắng, vừa có khí thoát ra.
2. - Cho dung dịch X2 vào các dung dịch X3; X4 đều có kết tủa. - Cho dung dịch X3 vào dung dịch X5 có kết tủa. Hãy xác định các dung dịch X1, X2, X3, X4, X5? Viết phương trình phản ứng xảy ra? 2. Nung nóng hỗn hợp X gồm Na2CO3.10H2O và NaHCO3 đến khối lượng không đổi thì thu được 2,24 lít CO2 (đktc) và 31,8 gam chất rắn. Tính phần trăm khối lượng các chất trong X. Câu IV (4,0 điểm): 1. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm: Na 2O, NH4Cl, BaCl2, NaHCO3 (các chất có số mol bằng nhau) vào nước dư thu được dung dịch Y, kết tủa E và khí F. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và xác định chất tan trong dung dịch Y. 2. Cho một lượng bột CaCO 3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 32,85%, sau phản ứng thu được dung dịch X trong đó nồng độ HCl còn lại là 24,195%. Thêm vào X một lượng bột MgCO3 khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y trong đó nồng độ HCl còn lại là 21,11%. Tính nồng độ % của các muối có trong dung dịch Y. Câu V (4,0 điểm): 1. Nung 8,08 gam một muối A thu được các sản phẩm khí và 1,6 gam một chất rắn B không tan trong nước. Ở điều kiện thích hợp, cho tất cả sản phẩm khí vào một bình có chứa sẵn 200 gam dung dịch NaOH 1,2% thì thấy phản ứng vừa đủ và thu được dung dịch chỉ chứa một muối duy nhất có nồng độ 2,47%. Xác định công thức phân tử của muối A, biết rằng khi nung muối A thì kim loại trong A không thay đổi hóa trị. 2. Đồ thị biễu diễn độ tan S trong nước theo nhiệt độ của chất rắn X như sau: a) Hãy cho biết trong khoảng nhiệt độ từ 00C đến 700C có những khoảng nhiệt độ nào ta thu được dung dịch bão hòa và ổn định của X? b) Nếu 130 gam dung dịch bão hòa X đang ở 70 0C hạ nhiệt độ xuống còn 30 0C. Hỏi có bao nhiêu gam X khan tách ra khỏi dung dịch? Hết Ghi chú: Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học; Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên học sinh: Số báo danh: Chữ ký giám thị 1 Chữ ký giám thị 2
3. KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Môn: Hóa học lớp 9 Năm học 2021 – 2022 ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Ý Câu trong Nội dung Điểm câu 1 t 0 CaCO3  CaO + CO2 (3.0) Mỗi pt CaO + H2O → Ca(OH)2 0,5 Ca(OH)2 + 2HCl →CaCl2 + 2H2O CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl Ca(NO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaNO3 CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 2 a) Khí clo sinh ra thường lẫn khí HCl, hơi nước. 0,5 (2.0) b) Y: HCl đặc; X: MnO2 hoặc KMnO4; Z là dung dịch NaOH ngăn không I cho khí clo thoát ra do khí clo độc. 0,5 c) Hỗn hợp sản phẩm đi qua bình đựng dung dịch NaCl thì khí HCl bị giữ lại, khí Cl2 ít tan trong dung dịch NaCl bão hòa. Hơi nước và khí clo đi qua bình lọc khí (chứa H 2SO4 đặc), nước sẽ bị giữ lại, khí clo sạch, khô được thu vào bình có màu vàng lục. 0,5 d) Phương trình: to 2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 0,25 Hoặc: MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O 0,25 Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 1 a) Mẫu natri phản ứng mãnh liệt với nước sinh ra khí không màu đồng Mỗi (2.0) thời xuất hiện kết tủa xanh lam câu 0,5 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 b) Xuất hiện kết tủa trắng AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3 c) Xuất hiện kết tủa trắng đồng thời có khí mùi khai thoát ra (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2NH3 + 2H2O d) Ban đầu chưa có khí, sau một lúc mới thoát ra bọt khí không màu II HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 2 a) M + HCl  MCl2 + H2 (2.0) 3,36 0,25 = 0,15 mol 푛 = 푛 2 = 22,4 6 M = 0,15 = 40 M là nguyên tố Canxi (Ca) 0,25 b) Công thức muối cacbonat: CaCO3 : x (mol) Ca : y (mol) 5,6 푛 ℎ푖 = 22,4 = 0,25 mol; 0,25
4. CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O 0,25 x x 0,25 Ca + 2HCl  CaCl2 + H2 y y x + y = 0,25 44x + 2y = 0,25x2x9,4 0,25 x = 0,1 mol; y = 0,15 mol 0,25 Vậy khối lượng hỗm hợp m = 0,1x100 + 0,15x40 = 16,0 gam 0,25 1 - Cho dung dịch X1 vào dung dịch X2 thấy vừa tạo kết tủa trắng, vừa có (2,0) khí thoát ra. Vậy X1 và X2 là 1 trong 2 chất H2SO4, Ba(HCO3)2 0,25 H2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O 0,25 Cho dung dịch X2 vào các dung dịch X3; X4 đều có kết tủa. Vậy X2 là Ba(HCO3)2, X3 và X4 là 1 trong 2 chất Ba(OH)2, Na2SO4 0,25 X1 là H2SO4 và X5 là KHCO3 0,25 Ba(OH)2 + Ba(HCO3)2→ 2BaCO3↓ + 2H2O 0,25 Na2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4↓ + 2NaHCO3 0,25 Cho dung dịch X3 vào dung dịch X5 có kết tủa X là Ba(OH) , X là Na SO 0,25 III 3 2 4 2 4 Ba(OH)2 + 2KHCO3 → BaCO3↓ + K2CO3 + 2H2O 0,25 2 Ta có chất rắn chính là Na2CO3: 푛 2 3= 0,3 mol (1.0) t 0 0,25 Na2CO3.10H2O  Na2CO3 + 10H2O (1) 0 2NaHCO t Na CO + CO + H O (2) 3 2 3 2 2 0,25 푛 2 = 0,1 mol → 푛 3= 0,2 mol 푛 2 3(2) = 0,1 mol → 푛 2 3(1) = 0,2 mol → 푛 = 0,2 mol 2 3.10 2 0,25 Vậy %(m)Na2CO3.10H2O = 77,3%; %(m)NaHCO3 = 22,7%. 0,25 1 Giả sử ban đầu các chất đều có số mol bằng nhau và bằng 1 mol (1,5) Các phương trình phản ứng xảy ra : Na2O + H2O → 2NaOH (1) 1 mol 2 mol 0,25 NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3  + H2O (2) 1 mol  1 mol 0,25 NaOH + NaHCO3 → Na2CO3 + H2O (3) 0,25 IV 1 mol 1 mol 1 mol Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3  + 2NaCl (4) 1 mol 1 mol 1 mol 0,25 Từ phương trình phản ứng các chất phản ứng vừa đủ với nhau dung dịch Y chỉ chứa một chất tan duy nhất là NaCl 0,5 2 Giả sử có 100 gam dung dịch HCl 32,85% thì khối lượng HCl là 32,85 0,25 (2.5) gam. 32,85 0,25 nHCl = 36,5 = 0,9 (mol)
5. Gọi x là số mol của CaCO3. Phản ứng: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O (1) x mol 2x mol x mol x mol x mol 0,25 Từ PTHH (1) nHCl dư = 0,9 – 2.x (mol) Khối lượng dung dịch X sau phản ứng (1): 100 + 100.x – 44.x = 100 + 56.x (gam) 0,25 Ta có: C% HCl = 24,195% (0,9 ― 2. ).36,5.100% x = 0,1 (mol) 0,25 100 + 56. = 24,195 Vậy sau phản ứng (1) nHCl còn lại = 0,7 (mol) Cho MgCO3 vào dung dịch X: Gọi y là số mol của MgCO3. Phản ứng: MgCO + 2HCl MgCl + CO + H O (2) 3 2 2 2 0,25 y mol 2y mol y mol y mol y mol Từ PTHH (2) nHCl dư = 0,7 – 2.y (mol) Khối lượng dung dịch Y sau phản ứng (2): 0,25 105,6 + 84.y – 44.y = 105,6 + 40.y (gam) Ta có: C% HCl (trong Y) = 21,11% (0,7 ― 2. ).36,5.100% 105,6 + 40. = 21,11 y = 0,04 (mol) 0,25 Dung dịch Y chứa 2 muối CaCl2, MgCl2 và HCl dư. 0,1.111.100% = 10,35% 0,25 % 푙2 = 107,2 0,04.95.100% % = = 3,54% 푙2 107,2 0,25 1 Khối lượng chất khí = 8,08 – 1,6 = 6,48 gam (2.5) Khí + dd NaOH → dd muối 2,47% 200.1,2 0,25 Số mol NaOH = = 0,06 mol 100.40 m (dd muối) = m(khí) + m(dd NaOH) = 6,48 + 200 = 206,48 gam 206,48.2,47 0,25 m (muối) = = 5,1 gam 100 Ta có: Khí + nNaOH → NanX, với n là hóa trị của gốc axit X 0,25 0,06 → 0,06/n m (muối) = (23n + X)0,06/n = 5,1 X = 62n Thấy n = 1, X = 62 (NO -) là phù hợp. 0,25 V 3 Vì: Khí + dd NaOH chỉ thu được một muối duy nhất (NaNO 3) nên khí phải chứa NO2 và O2. Vậy muối A là muối nitrat M(NO3)n 4NO2 + O2 + 4NaOH 4NaNO3 + 2H2O 0,25 0,06 0,015  0,06 m(khí) = 46.0,06 + 32.0,015 = 3,24 gam 6,48 gam sản phẩm khí còn có hơi nước. 0,25 Vậy công thức của A là M(NO3)n.yH2O 2[M(NO3)n.yH2O] → M2On + 2nNO2 + n/2O2 + 2yH2O 0,25 0,06/n  0,03/n  0,06 0,015 0,06y/n
6. 0,03 1,12n mB = (2M + 16n). = 1,6 M = n 0,06 Chỉ có n = 3, M = 56 (Fe) là phù hợp 0,25 6,48 3,24 Số mol H2O = 0,06y/n = 0,02y = = 0,18 y = 9 18 0,25 0,25 Công thức của A là Fe(NO3)3.9H2O 2 a) Dung dịch bão hòa trong khoảng nhiệt độ từ 00C  100C; 300C (1.5)  400C; 600C  700C. 0,5 b) Khối lượng X kết tinh: + Số gam chất tan và số gam nước có trong 130 g dd ở 700C: Cứ 100 g nước hòa tan 25 g X tạo thành 125 g dd x g nước hòa tan y g X tạo thành 130 g dd bảo hoà 0,25 0,25 x = 104 g và y = 26 g. + Tính số gam chất tan X có trong 104 g nước ở 300C : 0,25 mct X = 15 . 104 : 100 = 15,6 (g) + Số gam X tách ra khi hạ nhiệt độ từ 700C xuống 300C = 26 – 15,6 = 0,25 10,4 (g) Hướng dẫn chấm 1. Bài làm của học sinh đúng đến đâu cho điểm đến đó. 2. Học sinh có thể sử dụng kết quả câu trước làm câu sau. 3. Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà đúng vẫn cho điểm đủ từng phần như hướng dẫn, thang điểm chi tiết do tổ chấm thống nhất. 4. Việc chi tiết hoá thang điểm (nếu có) so với thang điểm trong hướng dẫn phải đảm bảo không sai lệch và đảm bảo thống nhất thực hiện trong toàn hội đồng chấm. 5. Tổng điểm toàn bài là 20. Điểm thành phần và tổng điểm không làm tròn.