Tuyển tập đề ôn thi HSG Hóa 9

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai BỘ 3 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 MÔN HÓA HỌC NĂM HỌC 2019-2020 Câu 1. (4,0 điểm) 1. Viết 6 phương trình hóa học có bản chất khác nhau tạo thành khí oxi. 2. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau: FeCl3 Fe2(SO4)3 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 FeO Al2O3 3. Cho mol Na tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch H2SO4 1M. Kết thúc phản ứng, thu được dung dịch hòa tan vừa hết 0,05 mol Al2O3. Viết các phương trình phản ứng và tính . 4. Cho gam hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư, phản ứng hoàn toàn, còn lại 8,32 gam chất rắn không tan và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, thu được 61,92 gam chất rắn khan.Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị của . Câu 2. (5,0 điểm) 1. Cho Al vào dung dịch HNO 3, thu được dung dịch A1, khí N2O. Cho dung dịch NaOH dư vào A 1, thu được dung dịch B1 và khí C1. Cho dung dịch H2SO4 đến dư vào B1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Dung dịch A chứa hỗn hợp HCl 1,4M và H 2SO4 0,5M. Cho V lít dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 2M và Ba(OH)2 4M vào 500 ml dung dịch A, thu được kết tủa B và dung dịch C. Cho thanh nhôm vào dung dịch C, phản ứng kết thúc, thu được 0,15 mol H2. Tính giá trị của V. 3. Nung 9,28 gam hỗn hợp gồm FeCO3 và FexOy với khí O2 dư trong bình kín. Kết thúc phản ứng, thu được 0,05 mol Fe2O3 duy nhất và 0,04 mol CO2. Viết các phương trình phản ứng và xác định 4. Cho . mol SO3 tan hết trong 100 gam dung dịch H2SO4 91% thì tạo thành oleum có hàm lượng SO 3 là 71%. Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị của . Câu 3. (5,0 điểm) 1. Xác định các chất A1, A2…A8 và viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau: Biết A1 chứa 3 nguyên tố trong đó có lưu huỳnh và phân tử khối bằng 51. A8 là chất không tan. 2. Trong một bình kín chứa hỗn hợp gồm CO, SO2, SO3, CO2 ở thể hơi. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết từng chất và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 3. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp R gồm Fe và MgCO 3 bằng dung dịch HCl, thu được hỗn hợp khí A gồm H2 và CO2. Nếu cũng m gam hỗn hợp trên tác dụng hết với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, dư; thu được hỗn hợp khí B gồm SO2 và CO2. Biết tỉ khối của B đối với A là 3,6875. Viết các phương trình phản ứng và tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp R. 4. Cho gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng. Kết thúc phản ứng, thu được 0,1 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và còn 0,14 gam kim loại không tan. Hòa tan hết lượng kim loại này trong dung dịch HCl (dư 10% so với lượng cần phản ứng), thu được dung dịch Y. Biết dung dịch Y tác dụng vừa hết với dung dịch chứa tối đa 0,064 mol KMnO4 đun nóng, đã axit hóa bằng H2SO4 W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 1 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai dư. Viết các phương trình phản ứng và tính số mol Fe3O4 trong gam hỗn hợp X. Câu 4. (6,0 điểm) 1. Cho các chất: KCl, C2H4, CH3COOH, C2H5OH, CH3COOK. Hãy sắp xếp các chất này thành một dãy chuyển hóa và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol hỗn hợp gồm metan, etilen, axetilen trong O 2, dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 11 gam kết tủa và khối lượng dung dịch trong bình giảm 4,54 gam. Viết các phương trình phản ứng và tính số mol mỗi khí trong hỗn hợp đầu. 3. Cho hai hợp chất hữu cơ X, Y (chứa C, H, O và chỉ chứa một loại nhóm chức đã học) phản ứng được với nhau và đều có khối lượng mol bằng 46 gam. Xác định công thức cấu tạo của các chất X, Y. Biết chất X, Y đều phản ứng với Na, dung dịch của Y làm quỳ tím hoá đỏ. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 4. Đốt cháy vừa hết 0,4 mol hỗn hợp N gồm 1 ancol no X1 và 1 axit đơn chức Y1, đều mạch hở cần 1,35 mol O2, thu được 1,2 mol CO2 và 1,1 mol nước. Nếu đốt cháy một lượng xác định N cho dù số mol X 1, Y1 thay đổi thì luôn thu được một lượng CO 2 xác định. Viết các phương trình phản ứng và xác định các chất X1, Y1. 5. Đun nóng 0,1 mol este đơn chức Z, mạch hở với 30 ml dung dịch MOH 20% (D=1,2gam/ml, M là kim loại kiềm). Sau khi kết thúc phản ứng, cô cạn dung dịch, thu được chất rắn A và 3,2 gam ancol B. Đốt cháy hoàn toàn A, thu được 9,54 gam muối cacbonat, 8,26 gam hỗn hợp gồm CO 2 và hơi nước. Biết rằng, khi nung nóng A với NaOH đặc có CaO, thu được hiđrocacbon T. Đốt cháy T, thu được số mol H 2O lớn hơn số mol CO2. Viết các phương trình phản ứng, xác định kim loại M và công thức cấu tạo của chất Z. ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG MÔN HÓA 9 CâuÝ Nội dung Câu 1 MnO2 ,t o 1 2KClO3 2KCl+3O2,2H2O 2O3 t o 3O2, 2H2O22H2O +O2, 2Al2O3 MnO t ñieän phaân o H2+O2,2KNO3 2KNO2 + O2  4Al+3O2 ñieän phaân noùng chaûy, criolit 2 2FeCl3 + 3Ag2 SO4 Fe2(SO4)3 2 + 6AgCl Fe2(SO4)3 + Ba(NO3)2 BaSO4 + Fe(NO3)3 2Fe(NO3)3 + Fe 3Fe(NO3)2 Fe(NO3)2 + 2NaOH 2NaNO3 + Fe(OH)2 o Fe(OH)2t H2O + FeO o t 3FeO + 2Al  3Fe + Al2O3 2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2 (1) 3 Có thể: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (2) Nếu axit dư: 3H2SO4 + Al2O3 Al2(SO4)3 + 3H2O (3) Nếu Na dư: 2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O (4) TH1: Axit dư, không có (2,4) nNa=2(0,2-0,15)=0,1 mol TH2: Na dư, không có (3) nNa=2.0,2+0,1=0,5 mol W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 2 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai CâuÝ Nội dung Do Cu dư Dung dịch chỉ có HCl, FeCl2 và CuCl2 Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 4 Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 Gọi số mol Fe3O4 (1) = a mol  127.3a + 135.a = 61,92 a = 0,12 mol m = 8,32 + 232. 0,12 + 64. 0,12 = 43,84 gam Câu 2 8Al + 30 HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 8Al + 30 HNO3 8Al(NO3)3 + 4NH4NO3 + 15H2O (1) (2)  dung dịch A1: Al(NO3)3 , NH4NO3, HNO3 dư NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O (3) NaOH + NH4NO3 NaNO3 + NH3 + H2O (4) 1  Khí C1: NH3 4NaOH + Al(NO3)3 NaAlO2 + 3NaNO3 + 2H2O (5)  Dung dịch B1: NaNO3, NaAlO2, NaOH dư 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (6) 2NaAlO2 + H2SO4 + 2H2O Na2SO4 + 2Al(OH)3 (7) 2NaAlO2 + 4H2SO4 Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O (8) Quy H2SO4 0,5M thành 2HX 0,5M HX 1M Từ HX 1M và HCl 1,4M H X 2,4M nH X =2,4.0,5=1,2 mol Ba(OH)2 4M quy về 2MOH 4M MOH 8M Từ MOH 8M và NaOH 2M M OH 10M n M OH =10V mol MOH+HX M X+H2O 2 Bđ 10V 1,2 Trường hợp 1: H X dư Al + 3H X  Al X 3 + 3/2H2  1,2 – 10V = 0,3 V = 0,09 lít Trường hợp 2: H X hết M OH + H2O + Al M AlO2 + 3/2H2 10V - 1,2 = 0,1 V = 0,13 lít W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 3 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai CâuÝ Nội dung t o 4FeCO3 + O2  2Fe2O3 + 4CO2 (1) o 3 x 2 y) t 2FexOy + ( (2) 2 ) O2 xFe2O3 Theo (1): n(FeCO3)=nCO2= 0,04 mol, nFe2O3=1/2nFeCO3=0,02 mol 3  nFe2O3 (2) = 0,05 -0,02= 0,03 mol  0, 06 0, 04 116 y 4x (56x 16y) 9, 28 SO3 + H2O H2SO4 x  3  Fe 3 O4 (1) H2SO4 + nSO3 H2SO4.nSO3 mH2SO4 = 91 gam, mH2O = 100 – 91 = 9 gam nH2O =9/18 = 0,5 mol 4 Gọi x là số mol SO3 cần dùng Theo (1) nSO3=nH2O = 0,5 mol  số mol SO3 còn lại để tạo oleum là (a – 0,5) (a 0,5)80  71  a = 555 mol =4,78 mol (100 a.80) 100 116 Câu 3 Từ S = 32 M(còn lại)=51 – 32 = 19 (NH5) A1 là NH4HS; A2: Na2S; A3: H2S; A4: SO2: A5: (NH4)2SO3; A6: (NH4)2SO4; A7: NH4Cl; A8: AgCl NH4HS + 2NaOH Na2S + 2NH3 + 2H2O Na2S + 2HCl 2NaCl + H2S o 1 3H2S + 2O2t3SO2 + 3H2O SO2 + 2NH3 + H2O (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + Br2 + H2O (NH4)2SO4 + 2HBr (NH4)2SO4 + BaCl2 2NH4Cl + BaSO4 NH4Cl + AgNO3 NH4NO3 + AgCl Trích mẫu thử, rồi dẫn lần lượt qua các bình mắc nối tiếp, bình (1) chứa dung dịch BaCl2 dư, bình (2) chứa dung dịch Br2 dư, bình (3) chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, bình (4) chứa CuO nung nóng Nếu dung dịch BaCl2 có kết tủa trắng có SO3 2 SO3 + H2O + BaCl2 BaSO4 + 2HCl Nếu dung dịch Br2 nhạt màu có SO2 SO2 + Br2 + H2O H2SO4 + 2HBr Nếu dung dịch Ca(OH)2 vẩn đục có CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Nếu CuO đen thành đỏ có CO o CuO(đen) + CO t Cu (đỏ) + CO2 W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 4 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai CâuÝ Nội dung Gọi nFe = x mol, nMgCO3= 1 mol trong m gam hỗn hợp Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (2) 3 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 (3) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + H2O + CO2 (4) Theo (1 4) và bài ra ta có phương trình 1, 5x.64 2x 44 : 44  3, 6875 X1 = 2 (chọn), X2 = -0,696 (loại) x=2 1, 5x 1 x1 Vậy: %(m)Fe= 2.56.100 % 57,14% vaø%(m)MgCO3=42,86% 2.56 84 Do Fe dư H2SO4 hếtDung dịch chỉ chứa muối FeSO4 2Fe + 6H2SO4 đ,nóng Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 2Fe3O4 + 10H2SO4đ,nóng 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (2) Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 (3) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (4) 10HCl + 2 KMnO4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 8 H2O (5) 4 10FeCl2+6KMnO4+24H2SO43K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10Cl2+24H2O (6) Gọi số mol Fe dư là a mol nHCl (4)=2a mol nHCl(dư)=0,2a mol Theo (5,6): nKMnO4 =0,64a=0,064 a=0,1 mol  mFe(dư)=5,6 gam 0,14m=5,6 m=40 gam Gọi số mol Fe, Fe3O4 phản ứng ở (1), (2) là x, y 56x 232y (0,5x 1,5y)56 40 5,6 34,4 Ta coùheä:  0,1 1,5x 0,5y  x   1 30 mol y = 0,1 mol  Câu 4 C2H4  C2H5OH CH3COOH CH3COOK KCl C2H4 1 W: www.hoc247.net H SO ,t + H 2O 2 0 4 C2H5OH C2H5OH + O2Mengiaám CH3COOH + H2O CH3COOH + KOH CH3COOK + H2O CH3COOK + HCl CH3COOH + KCl F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 5 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai CâuÝ Nội dung Gọi x, y, z lần lượt là số mol của metan, etilen và axetilen CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O C2H4 + 2O2 2CO2 (1) + 2H2O (2) C2H2 + 2O2 2CO2 + H2O (3) 2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (4)  nCO2=nCaCO3=0,11 molmH2O=11-0,11.44-4,54=1,62 gam hay 0,09 mol Ta coùheä:  x y z 0,06  x 0,01 mol   x 2y 2z 0,11  y = 0,02 mol  2x 2y z 0,09 z = 0,03 mol   Gọi công thức: X, Y là CxHyOz; x, y, z nguyên dương; y chẵn, y≤ 2x+2 46 (12 x   4614 y) Ta có: 12x + y + 16z = 46 z z 2 16 16 Nếu z = 112x + y = 30 (C2H6), Nếu z = 2 12x + y = 14 (CH2) 3 Vậy công thức phân tử của X, Y có thể là C2H6O, CH2O2. Vì Y phản ứng với Na, làm đỏ quỳ tím, Y có nhóm -COOH Y: CH2O2  CTCT của Y: H-COOH 2HCOOH + 2Na 2HCOONa + H2 X phản ứng với Na, X phải có nhóm -OH Y: C2H6O  CTCT của X : CH3-CH2-OH: 2CH3-CH2-OH + 2Na2CH3-CH2-ONa o + H2 H SO ®Æc, t 2 4 HCOOH + CH3-CH2-OH HCOOCH2CH3 + H2O Đốt cháy một lượng xác định N cho dù số mol X1, Y1 có thay đổi như thế nào thì cũng thu được một lượng CO2 xác địnhX1 và Y1 có cùng số nguyên tử C Gọi công thức chung là C x H y Oz CH O x 4    y + (x+ z 1 0, 4 y  z ) xCO 4 2 x+ y  z 4 1,35 2  y 2 HO (1) 2 y  2  x 3, y  5,5, z  2 1, 2 1,1 2  x Do Z = 2 Ancol 2 chức, x=3 X1: C3H8O2 hay C3H6(OH)2 số nguyên tử H trong axit =2 hoặc 4 C3H2O2 hoặc C3H4O2 Vậy X1 : CH2OH – CHOH – CH3 hoặc CH2OH – CH2 – CH2OH Y1 : CH2 = CH – COOH hoặc CH≡C – COOH W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 6 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai CâuÝ Nội dung Gọi este là RCOOR’ to (1) RCOOR’ + MOH RCOOM + R’OH CaO,t o 2RCOOM + 2NaOH 2R-H + M2CO3 + Na2CO3 Do đốt cháy R-H: nH2O > nCO2 X: CnH2n+1COOR’ 2CnH2n+1COOM + (3n+1)O2 → (2n+1)CO2 + (2n+1)H2O + M2CO3 (2) 2MOH + CO2 → M2CO3 + H2O (3) Ta có: mMOH=30.1,2.20/100= 7,2 gam 5 Bảo toàn M: 2MOH M2CO3 Mặt khác, có R’ + 17 = 3,2  7, 2 2(M17) = 9,54 2M60  M = 23 là Na 0,1 = 32 → R’ = 15 R’ là CH3 B là CH3OH Ta có: nNaOH (bđ)=0,18 mol nNaOH(3)=0,18-0,1=0,08 mol Theo (3): nCO2 =nH2O = 0,04 mol (2n1 (2n1 ) + 0,04].18 = 8,26 n = 1 Ta có: [0,1. - 0,04].44 + [0,1. ) 2 2 Vậy CTCT của Z là CH3COOCH3 ĐỀ SỐ 2: Câu 1: Nguyên tử nguyên tố X có tổng các loại hạt là 82. Trong hạt nhân nguyên tử X, số hạt mang điện ít hơn số hạt không mang điện là 4 hạt. Biết nguyên tử khối của X có giá trị bằng tổng số hạt trong hạt nhân nguyên tử. a) Xác định nguyên tố X. b) Coi nguyên tử X có dạng hình cầu với thể tích xấp xỉ 8,74.10 -24 3 cm . Trong tinh thể X có 74% thể tích 23 bị chiếm bởi các nguyên tử, còn lại là khe trống. Cho số Avôgađro: N= 6,022.10 . Tính khối lượng riêng của tinh thể X. Câu 2: a) Gọi tên những hợp chất có công thức hóa học sau: CaO, Fe(OH)3, HClO, H2SO3, H3PO4, Na3PO4, Ca(H2PO4)2, SO2, N2O4, AlCl3. b) Hợp chất A có khối lượng mol phân tử bằng 134 g/mol. Thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong A là 34,33% natri, 17,91% cacbon, còn lại là oxi. Lập công thức phân tử của A. Câu 3: Trong một phòng thí nghiệm có hai dung dịch axit clohiđric (dung dịch A và dung dịch B) có nồng độ khác nhau. Nồng độ phần trăm của B lớn gấp 2,5 lần nồng độ phần trăm của A. Khi trộn hai dung dịch trên theo tỉ lệ khối lượng là 3:7 thì được dung dịch C có nồng độ 24,6%. Biết trong phòng thí nghiệm, dung dịch axit clohiđric có nồng độ lớn nhất là 37%. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch A, B. Câu 4: Hoà tan hoàn toàn a mol Ba vào dung dịch chứa a mol HCl, thu được dung dịch X. Cho dung dịch X lần lượt tác dụng với các chất sau: Al2O3, NaOH, Na2SO4, AlCl3, Na2CO3, Mg, NaHCO3 và Al. Viết phương trình các phản ứng hoá học xảy ra (nếu có). Câu 5: Bằng phương pháp hóa học, hãy loại bỏ tạp chất trong các khí sau: CO2 có lẫn tạp chất là SO2. a) SO2 có lẫn tạp chất là SO3. b) CO có lẫn tạp chất là CO2. c) CO2 có lẫn tạp chất là HCl. Câu 6: Một hỗn hợp X gồm CuO và MgO. Chỉ dùng thêm dung dịch HCl và bột Al, hãy nêu 2 cách để điều chế đồng nguyên chất từ hỗn hợp X (các dụng cụ và điều kiện cần thiết có đủ). Viết phương trình các phản ứng hoá học xảy ra. Câu 7: Cho một kim loại A tác dụng với dung dịch của một muối B (dung môi là nước). Hãy tìm một kim loại A, một muối B phù hợp với mỗi thí nghiệm có hiện tượng như sau: a) Kim loại mới bám lên kim loại A. b) Dung dịch đổi màu từ vàng sang xanh lam. c) Có bọt khí và kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần đến hết. d) Có bọt khí và kết tủa màu trắng lẫn kết tủa màu xanh lơ. Viết phương trình các phản ứng hóa học xảy ra. Câu 8: Hấp thụ hoàn toàn 1,568 lít CO2 (đktc) vào 500ml dung dịch NaOH 0,16M, thu được dung dịch X. Thêm 250 ml dung dịch Y gồm BaCl2 0,16M và Ba(OH)2 aM vào dung dịch X, thu được 3,94 gam kết tủa. Tính giá trị của a. Câu 9: Đốt 11,2 gam Fe trong không khí, thu được m1 gam chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn A trong 800 ml HCl 0,55M, thu được dung dịch B (chỉ chứa muối) và 0,448 lít khí (đktc). Cho dung dịch AgNO3 dư vào B, thu được m2 gam kết tủa khan. Tính m1 và m2. Câu 10: Trộn CuO với một oxit của kim loại M (M có hóa trị II không đổi) theo tỉ lệ mol tương ứng là 1:2 được hỗn hợp A. Dẫn một luồng khí CO dư đi qua 3,6 gam A nung nóng đến phản ứng hoàn toàn, thu được hỗn hợp B. Để hòa tan hết B cần 60 ml dung dịch HNO3 2,5M, thu được dung dịch (chỉ chứa chất tan là muối nitrat của kim loại) và V lít khí NO duy nhất (đktc). Xác định kim loại M và tính V. Vững vàng nền tảng, Khai sáng t ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG TỈNH MÔN HÓA 9 Câu Hướng dẫn chấm a. Theo giả thiết: 2Z+N=82 Z=26    1 N-Z=4  N=30 Vậy NTK của X= 26+30= 56 => X là sắt( Fe) -24 23 = 8,74.10 . 6,022.10 = 7,1125 cm3 1 mol Fe 74% 56  7,87 g/cm3 => DFe = 7,1125 b. V a. CaO: canxi oxit Fe(OH)3: Sắt (III) hiđroxit 2 HClO: axit hipoclorơ H2SO3: axit sunfurơ H3PO4: axit photphoric Na3PO4: natri photphat W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | 8