Đề thi chọn học sinh giỏi môn thi: Hóa học - Lớp 9 THCS - Đề số 5

PHÒNG GD-ĐT THĂNG BÌNH
TRƯỜNG THCS CHU VĂN AN
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI 
MÔN THI: HÓA HỌC- LỚP 9 THCS
ĐỀ SỐ 5
Bài 1: 
1. Viết bốn phương trình hóa học trực tiếp tạo ra HCl từ Cl2 bằng bốn cách khác nhau (các cách khác nhau nếu chất tác dụng với Cl2 khác loại).
2. Chọn 7 chất rắn khác nhau mà khi cho mỗi chất đó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư đều cho sản phẩm là Fe2(SO4)3, SO2 và H2O. Viết các phương trình hóa học.
Bài 2: 
Một hỗn hợp rắn A gồm 0,2 mol Na2CO3; 0,1 mol BaCl2 và 0,1 mol MgCl2. Chỉ được dùng thêm nước hãy trình bày cách tách mỗi chất trên ra khỏi hỗn hợp. Yêu cầu mỗi chất sau khi tách ra không thay đổi khối lượng so với ban đầu (Các dụng cụ, thiết bị cần thiết kể cả nguồn nhiệt, nguồn điện cho đầy đủ).
Bài 3: 
Trộn đều 30,96 gam hỗn hợp bột X gồm MgCO3 và kim loại R có hóa trị không đổi rồi chia làm hai phần bằng nhau.
- Đốt nóng phần I trong không khí, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 15 gam hỗn hợp các oxit kim loại.
- Để hòa tan vừa hết phần II cần 500ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 1,2M và H2SO4 0,24M được dung dịch A và có V lít khí B bay ra. 
1. Viết các phương trình hóa học. 
2. Xác định kim loại R và tỷ khối của B so với H2.
3. Cho 61,65 gam Ba kim loại vào dung dịch A. Sau khi các phản ứng kết thúc, lọc được m gam rắn F không tan và 500 ml dung dịch E. Tính giá trị của m và nồng độ CM của mỗi chất tan có trong dung dịch E.
 Cho H:1; C:12; O:16; Mg:24; Al:27; S:32; Cl:35,5; Ca:40; Fe:56; Cu:64; Zn: 65; Ba:137.
Bài
Nội dung
Bài 1
4.5 đ
Cl2 + H2 2 HCl
Cl2 + H2O HCl + HClO
Cl2 + CH4 CH3Cl + HCl
Cl2 + SO2 + 2H2O 2HCl + H2SO4
Học sinh có thể chọn một số chất khác như: NH3, H2S
Các chất rắn có thể chọn: Fe;FeO;Fe3O4;Fe(OH)2;FeS;FeS2;FeSO4
Các pthh : 
2Fe + 6H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2FeO + 4H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3+SO2+ 4H2O
2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc) 3 Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O
2FeS + 10H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O
2FeS2 + 14H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
2FeSO4 + 2H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O
Bài 2
4đ
Cho hỗn hợp hòa tan vào nước được dung dịch B ( chứa 0,4 mol NaCl )
Lọc lấy rắn C gồm 0,1 mol BaCO3 và 0,1 mol MgCO3
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + 2NaCl
Điện phân dung dịch B có màng ngăn đến khi hết khí Cl2 thì dừng lại thu được dung dịch D (chứa 0,4 mol NaOH) và thu lấy hỗn hợp khí Cl2 và H2vaof bình kín tạo điều kiện để phản ứng xảy ra hoàn toàn được khí HCl. Cho nước vào thu được dung dịch E có 0,4 mol HCl.
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2
H2 + Cl2 2HCl
Chia dd E thành 2 phần bằng nhau E1 và E2 . Nhiệt phân hoàn toàn rắn C trong bình kín rồi thu lấy khí ta được 0,2 mol CO2. Chất rắn F còn lại trong bình gồm 0,1 mol BaO và 0,1mol MgO
BaCO3 BaO + CO2
MgCO3 MgO + CO2
Cho CO2 sục vào dd D để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đun cạn dd sau phản ứng ta thu được 0,2 mol Na2CO3
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
Hòa tan rắn F vào nước dư, lọc lấy phần không tan là 0,1 mol MgO và dd sau khi lọc bỏ MgO chứa 0,1 mol Ba(OH)2
Cho MgO tan hoàn toàn vào E1 rồi đun cạn dd sau phản ứng ta thu được 0,1 mol MgCl2
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
Cho dd Ba(OH)2 tác dụng với E2 rồi đun cạn dd sau phản ứng được 0,1 mol BaCl2
BaO + H2O Ba(OH)2
Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O
Bài 4
4.5đ
Các pthh : 
4R + xO2 2R 2Ox (1)
MgCO3 MgO + CO2 (2)
2 R + 2xHCl 2 R Clx + xH2 (3)
MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O (4)
2 R + xH2SO4 R 2(SO4)x + xH2 (5)
MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (6)
 = 0,5.1,2 = 0,6 (mol) ; 
 = 0,5.0,24 = 0,12(mol) ; m mỗi phần = 
Gọi M là khối lượng mol của kim loại R
Đặt nR ở mỗi phần là a (mol); ở mỗi phần là b (mol) 
mX ở mỗi phần = Ma +84b = 15,48
Từ (1): = nR = a = ( M+ 8x).a 
 (2): nMgO = = b mMgO = 40b
 M.a+ 8ax+40b = 15 
Từ (3) và (5): nH = x. nR = ax 
 (4) và (6): nH = 2 = 2b
 ax+ 2b = 0,84 
 Ta có hpt: 
Đặt ax= t có hệ 
Giải hệ này ta được: b = 0,12; t = 0,6
Với t = 0,6 a = 
b = 0,12 = 0,12.84 = 10,08 (g) mR = 15,48 – 10,08 =5,4 (g)
 Ma = 5,4 hay M . = 5,4 M = 9x.
Chọn: x= 1 M=9 (loại)
 x=2 M=18 (loại)
 x=3 M=27 R là Al
Từ (3) và (5) có nH2 = nAl = 0,3 mol
Từ (4) và (6) có nCO2 = = 0,12 mol 
Tỷ khối của B so với H2 = 
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (7)
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (8)
Ba(OH)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(OH)2 (9)
3Ba(OH)2 + 2AlCl3 3BaCl2 + 2Al(OH)3 (10)
Ba(OH)2 + MgCl2 BaCl2 + Mg(OH)2 (11)
Có thể Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba(AlO2)2 + 4H2O (12)
Trong dd A có chứa 4 chất tan: MgCl2; MgSO4; AlCl3; Al2(SO4)3, trong đó:
Tổng nMg = 0,12; nAl = 0,2
nCl = 0,6; = 0,12
Theo pt(7) = nBa = 0,45; nOH trong Ba(OH)2 = 2.0,45 = 0,9 mol
Từ (8) và (9): = = = 0,12 mol < 0,45 mol
dư: Các phản ứng (10 và (11) xảy ra cùng (8); (9)
Từ (8) và (10) = = nAl = 0,3
Từ (9) và (11) = = nMg = 0,12
Sau (8); (9); (10); (11) còn dư = 0,45 - 0,3 - 0,12 = 0,03 (mol)
phản ứng (12) xảy ra 
Từ (12) bị tan = 2 = 2.0,03 = 0,06 (mol) < 0,2 (mol)
Sau khi các phản ứng kết thúc còn lại = 0,2 - 0,06 = 0,14 (mol)
Vậy khối lượng kết tủa F chính là giá trị của m và
 m = 0,12.233 + 0,12.58 + 0,14.78 = 45,84(g)
Từ (10) và (11) = nCl = .0,6 = 0,3 (mol)
Vậy nồng độ CM của các chất tan trong dd E lần lượt là:
= 0,3:0,5 = 0,6 M
Từ (12) = dư =0,03
 = 0,03:0,5 = 0,06 M
Câu này giải và lý luận bằng nhiều phương pháp khác nhau. Nếu bài làm dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố , nhóm nguyên tử và lập luận, tính toán chính xác cho cùng kết quả vẫn cho điểm tối đa