Đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm học 2009-2010 môn: Hoá Học

PHÒNG GD&ĐT HOÀI ĐỨC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
 (ĐỀ CHÍNH THỨC) NĂM HỌC 2009-2010
 MÔN: HOÁ HỌC
( Thời gian làm bài 150 phút, không tính thời gian giao đề )
Câu I: (5 điểm) 
Nồng độ dung dịch KAl(SO4)2 bão hoà ở 200C là 5,66%.
a. Tính độ tan của KAl(SO4)2 ở 200C.
b. Lấy 900 gam dung dịch bão hoà KAl(SO4)2 ở 200C đem đun nóng để làm bay hơi hết 300 gam nước, phần còn lại được làm lạnh đến 200C. Hỏi có bao nhiêu gam tinh thể phèn KAl(SO4)2.12H2O kết tinh?
Câu II : ( 3 điểm)
1.(1 đ) : Một loại phân bón phức hợp NPK có ghi trên nhãn : 20.10.10.
Thông tin trên cho ta biết điều gì ?
2. (2 đ): Bằng sơ đồ, hãy tách từng chất ra khỏi hỗn hợp các chất rắn gồm: Cu, ZnSO4, CuO. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra.
Câu III: (4 điểm)
Hoà tan hết hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20% thu được dung dịch D. Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch D là 15,757%.
a. Xác định nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch D
b. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của Fe trong hỗn hợp X.
Câu IV : (4 điểm)
1. (1,5 đ). Cho 3,8 g hỗn hợp P gồm các kim loại : Mg, Al, Zn, Cu tác dụng hoàn toàn với oxi dư thu được hỗn hợp chất rắn Q có khối lượng là 5,24 gam.
Tính thể tích dung dịch HCl 1M cần dùng (tối thiểu) để hoà tan hoàn toàn Q.
2. (2,5 đ). Dẫn khí H2 dư đi qua 25,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 , MgO, CuO ( nung nóng ) cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thu được 20,8 gam chất rắn. Mặt khác 0,15 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 225 ml dung dịch HCl 2,0 M.
a. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra.
b. Tính % số mol các chất trong hỗn hợp X.
Câu V : (4 điểm)
 Một hỗn hợp gồm Zn và Fe có khối lượng là 37,2 gam. Hoà tan hỗn hợp này trong 2 lít dung dịch H2SO4 0,5M
 	a) Chứng tỏ rằng hỗn hợp này tan hết ?
 	b) Nếu dùng một lượng hỗn hợp Zn và Fe gấp đôi trường hợp trước, lượng H2SO4 vẫn như cũ thì hỗn hợp mới này có tan hết hay không?
 	c) Trong trường hợp (a) hãy tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp biết rằng lượng H2 sinh ra trong phản ứng vừa đủ tác dụng với 48 gam CuO?
HẾT
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
( Cán bộ coi thi không giải thích bất cứ điều gì )
PHÒNG GD&ĐT HOÀI ĐỨC ĐÁP ÁN THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
 NĂM HỌC 2009-2010
 MÔN: HOÁ HỌC
Câu 1: (5 điểm)
a) Dung dịch 5,66% là 100 gam dung dịch có 5,66 gam chất tan và 94,34 gam H2O 
 100g H2O
 = 6g 
 Độ tan của KAl(SO4)2 ở 200C là 6g. 
0,5 đ
0,5 đ
b) Khối lượng KAl(SO4)2 =
Trong 900g dd có 50,94g KAl(SO4)2 và 849,06 g H2O
Khi làm bay hơi hết 300 g nước thì khối lượng nước còn lại = 849,06 – 300 = 549,06(g)
Gọi m KAl(SO4)2.12 H2O kết tinh là x g
 m KAl(SO4)2 (kết tinh) ==
 m KAl(SO4)2 còn lại trong dung dịch =50,94 -
 m H2O(kết tinh) =
 m H2O còn lại trong dd =( 549,06- 
Ở 200C: 100g H2O hoà tan 6g KAl(SO4)2
 ( 549,06 - H2O → (50,94 - 
 100. (50,94 - = 6.( 549,06 - 
 5094 - = 3294,36 - 
 1799,64 = 
 853029,3 = 24504 x
 X = 34,8 (g)
 Có 34,8 gam tinh thể phèn KAl(SO4)2.12 H2O kết tinh
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu II : ( 3 điểm)
1.(1đ). - Tỉ lệ : 20.10.10 cho ta biết tỉ lệ khối lượng các thành phần của N. P2O5. K2O trong mẫu phân được đóng gói 
0,25đ 
- Ta tính được hàm lượng các nguyên tố : N, P, K.
 + Hàm lượng của nguyên tố N là : 20 %
0,25đ 
 + tỷ lệ P trong P2O5 là :
 Hàm lượng của nguyên tố P trong phân bón trên = 0,44 .10% =4,4 %
0,25đ 
 + Tỉ lệ K trong K2O là : 
 Hàm lượng của nguyên tố K trong phân bón trên = 0,83 .10% = 8,3 % 
0,25đ 
2.( 2đ) Sơ đồ :
Cu ZnSO4 ( tan) cô cạn ZnSO4
CuO +H2O	 Cu + HCldư Cu ( không tan)
ZnSO4	 CuO CuCl2 + NaOH dư	Cu(OH)2 CuO
 ( không tan) HCl dư
1đ
Các PT: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
 CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl
 HCl + NaOH → NaCl + H2O
 Cu(OH)2 CuO	+ H2O
1đ
Câu III: (4 điểm)
a) n Fe = x , mFe = 56x , n Mg = y , m Mg = 24 y
Fe + 2 HCl → Fe Cl2 + H2 
 x 2x x x / mol
Mg + 2 HCl → Mg Cl2 + H2 
y 2y y y / mol
m KL = 56 x + 24 y 
m dd HCl = = 365 . (x +y)
 m H2 = (x + y) . 2 
 m dd sau phản ứng = 56 x + 24 y + 365 (x + y) – (x + y) . 2
 = 419 x + 387 y 
m FeCl2 = 127 x
C% FeCl2 = = 15,757 
Giải phương trình được x = y 
 m MgCl2 = 95 y 
C% MgCl2 = = = 11,787 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,25đ
0,5đ
b) m Fe = 56 x , m Mg = 24 x (x = y)
 % Fe = = 70 
1đ
Câu IV : ( 4 điểm)
1. (1,5đ).
 Gọi a, b, c, d lần lượt là số mol Mg, Al, Zn, Cu
 2Mg + O2 2MgO (1)
 a 0,5a a 
 4Al + 3O2 2Al2O3 (2)
 b 0,75b 0,5b
 2Zn + O2 2ZnO (3)
 c 0,5c c
 2Cu + O2 2CuO (4)
 d 0,5d d
0,5đ
 Q gồm: (MgO, Al2O3, ZnO, CuO)
MgO + 2HCl " MgCl2 + H2O (5)
a 2a
Al2O3 + 6HCl " 2AlCl3 + 3H2O (6)
O,5b 3b
ZnO + 2HCl " ZnCl2 + H2O (7)
c 2c
CuO + 2HCl " CuCl2 + H2O (8)
d 2d
0,5đ
 Theo ( 5, 6, 7, 8) nHCl = 2a + 3b + 2c + 2d
 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1, 2, 3, 4)
 m P+ m O2 = mQ
 => mO2 = mQ - mP = 5,24 - 3,18 = 1,44 g
 => nO2 = 1,44 : 32 = 0,045 mol
0,25đ
 Theo (1,2,3,4) : nO2 = 0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d = 0,045 mol
 Ta thấy: nHCl= 4.(0,5a + 0,75b + 0,5c + 0,5d) = 4nO2 = 4 . 0,045 = 0,18 mol
 => VHCl cần tìm = ( l) = 180( ml)
Có thể giải cách khác : Sau khi tìm ra số mol O2 là 0,045.
Nhận xét: Trong các cặp chất phản ứng : 1,5; 2,6; 3,7; 4,8 thấy số mol axit luôn gấp 4 lần số mol O2.
 Do đó: tìm ra số mol HCl = 4.0,045 = 0,18. Tìm ra thể tích dd là 180 ml
0,25đ
2.( 2,5đ) H2 + CuO Cu + H2O
 4H2 + Fe3O4 3Fe + 4H2O
 H2 + MgO không pư
 2HCl + MgO " MgCl2 + H2O
 8HCl + Fe3O4 " FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
 2HCl + CuO " CuCl2 + H2O
1đ
 * Đặt n MgO = x ( mol) , n Fe3O4 = y ( mol) , nCuO = z (mol) trong 25,6 gam X
0,25đ
 Ta có 40x + 232y + 80z = 25,6 ( I )
 Và 40x + 168y + 64z = 20,8 ( II)
0,25đ
 * Đặt n MgO = kx ( mol) , n Fe3O4 = ky ( mol) , nCuO = kz (mol) trong 0,15 mol X
0,25đ
 Ta có : k ( x + y + z ) = 0,15 ( III)
 Và 2kx + 8ky + 2kz = 0,45 (IV)
0,25đ
Giải hệ (I),(II), (III), (IV) ta được x = 0,15 mol, y = 0,05 mol, z = 0,1 mol
0,25đ
 % nMgO = , % nCuO=
 % nFe3O4 = 100 - 50 - 33,33 = 16,67 %
0,25đ
Câu V : ( 4 điểm)
Gọi n Zn = x , m Zn = 65x
 n Fe = y , m Fe = 56y
Ta có: 65x + 56y = 37,2 (I)
 n H2SO4 = 2.0,5 = 1 mol
Giả sử hỗn hợp tan hết ta sẽ có phương trình phản ứng: 
 Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (1)
 x x x
 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (2)
 y y y
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
a) * 65x + 56y = 37,2
 56x + 56y < 65x + 56y
 56x + 56y < 37,2
 56(x+y) < 37,2
 x+y < = 0,66
 * 65x + 65y > 65x + 56y
 65x + 65y > 37,5
 65(x+y) > 37,5
 x + y > = 0,57
Theo (1), (2) n H2SO4 = x + y = 1 mol
Mà n2 kim loại 0.57 < x + y < 0,66
Nên kim loại tan hết, axit dư
0,5đ
0,5đ
0,5đ
b) Nếu dùng hỗn hợp Zn và Fe gấp đôi thì cũng lý luận như trên
Ta có: 1,14 < x + y < 1,32
Mà n H2SO4 = 1 mol
Do đó axit phản ứng hết, kim loại dư (không tan hết)
0,25đ
0,25đ
c) H2 + CuO Cu + H2O
 (x+y) (x+y)
nCuO = x + y = = 0,6 (II)
Từ (I) và (II) ta có:
65x + 56y = 37,2 
 x + y = 0,6 
x = 0,4, y= 0,2
mZn = 0,4 . 65 = 26 (g)
mFe = 0,2 . 56 = 11,2 (g)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ