Đề thi học sinh giỏi THCS lớp 9 - Vòng II năm học: 2011-2012 môn thi: hóa học

 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THCS LỚP 9 -VÒNG II
 NĂM HỌC: 2011-2012
 Môn thi: Hóa học 
 Thời gian làm bài:150 phút( không kể thời gian giao đề)
CÂU I (4điểm)
 1) Cho a mol kim loại M (hóa trị n không đổi) tan vừa hết trong dung dịch chứa a mol H2SO4, được muối A và khí B. Lượng khí B được hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch NaOH tạo thành muối.Viết phương trình phản ứng và biện luận khí B. 
 2) Khi điều chế C2H4 từ C2H5OH và H2SO4 đặc ở nhiệt độ 170oC thì khí sinh ra có lẫn SO2. Hỏi có thể dùng chất nào trong các chất sau đây để loại bỏ SO2: Dung dịch KOH, dung dịch K2CO3 và dung dịch Br2. 
. CÂU II (4điểm)
 1) Một hỗn hợp gồm K và một kim loại kiềm X. Hòa tan hết 5,4 gam hỗn hợp vào nước được 1,68 lít H2 (ở đktc). X là nguyên tố gì? Biết tỷ lệ ngyên tử của X và K trong hỗn hợp lớn hơn 1/9.
 2) Cho x mol kim loại Natri tác dụng với dung dịch có chứa y mol HCl, thu được dung dịch Z. Biện luận (Theo x và y) về môi trường của dung dịch Z.
CÂU III (6điểm)
 1) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm MgO và CuO vào dung dịch H2SO4 thu được dung dịch B, trong đó nồng độ phần trăm của 2 muối bằng nhau. Xác định thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong A.
 2) Có 1 hỗn hợp gồm C2H2, C3H6, C2H6. Khi đốt cháy hoàn toàn 24,8 gam hỗn hợp trên thu được 28,8 gam nước. Mặt khác dùng 11,2dm3 hỗn hợp trên (ở đktc) tác dụng vừa đủ với 500 gam dung dịch nước Br2 20%. Hãy xác định thành phần % thể tích của mỗi khí có trong hỗn hợp.
CÂU IV (6điểm)
 1) Cho Cl2 tác dụng với 16,2gam kim loại R (chỉ có một hóa trị) thu được 58,8 gam chất rắn D. Cho O2 dư tác dụng với chất rắn D đến phản ứng hoàn toàn thu được 63,6 gam chất rắn E.
 Xác định kim loại R và tính % khối lượng của mỗi chất trong E.
 2)Nhiệt phân hoàn toàn 20 gam hỗn hợp MgCO3 ,CaCO3, BaCO3, thu được khí B. Cho B hấp thụ hết vào nước vôi trong được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thấy tạo thêm 6 gam kết tủa.
 Hỏi % khối lượng của MgCO3 nằm trong khoảng nào ?
Cho: (k=39; H=1; Cl=35,5; Ca=40; Mg=24; C=12;O=16; Ba=137;Br=80)
 ---------------------------------
 -Giám thị coi thi không giải thích đề thi.
 Họ và tên Số báo danh HS trường THCS.
 HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 - VÒNG II
 MÔN: HÓA HỌC – NĂM HỌC: 2011-2012
Câu I(4 Điểm)
 1) Theo bài, tạo muối và khí B:
PTHH: 2M + nH2SO4 → M2(SO4)n + H2 (1) 
Phản ứng không xảy ra như trên do H2 không tác dụng dụng với NaOH, vì tỉ lệ ==, nên chỉ phản ứng sau xảy ra :
2M + 2nH2SO4 đ M2(SO4 )n + SO2+ 2H2O (2) 
Hoặc :
8M + 5nH2SO4 đ 4M2SO4 + nH2S+ 4nH2O (3)
Không xảy ra phản ứng (3) vì H2S là chất khử mạnh không phản ứng với NaOH.
Theo đề bài, và từ phương trình (2) ta rút ra n =1.Vậy M là kim loại hóa trị I
2M + 2H2SO4 đ M2SO4 + SO2 + 2H2O
Khí SO2 bị hấp thụ bởi dung dịch NaOH, giả sử xảy ra theo 2 phản ứng :
SO2 + NaOH → NaHSO3
SO2 + 2NaOH → Na2 SO3 + H2O
0,5
0,5
0,5
0,5
 2)Các phản ứng của SO2 :
2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
2KOH + SO2 → K2SO3 + H2O 
K2CO3 + SO2 K2SO3 + CO2
Br2 + 2H2O + SO2 → 2HBr + H2SO4
C2H4 không phản ứng với KOH và K2CO3 nhưng K2CO3 + SO2 cho khí thoát ra.
C2H4 tác dụng Br2 và KMnO4
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH
Do vậy chỉ dùng KOH để loại bỏ SO2 ra khỏi hỗn hợp.
0,75
0,25
1,0
Câu II(4điểm)
nH2==0,075(mol)
PTHH: 2K + 2H2O ® 2KOH + H2 (1)
 2X + H2O ® 2XOH + H2 (2)
Đặt số mol của K&X là a và b
Từ (1và 2) có hệ phương trình: 39a + Xb = 5,4
 a + b = 0,15
Giải hệ PT ta có:
 b = đ/k : 0 
 < 0,15 X < 36 (*)
> a 0,015
> 0,015 X> 9 (**) 
 Từ (*) và (**) ta có: 9 < X < 36 X: là Na 
0,5
05
0,5
0,5
 2)Nếu x = y: Na tác dụng vừa đủ với HCl, dung dịch thu được có x (mol) NaCl nên có môi trường trung tính. 
 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
 x(mol)	 x(mol)
 Nếu x < y: HCl dư, dung dịch thu được có x (mol) NaCl và (y-x) mol HCl nên có môi trường axit.
 Nếu x > y : Na dư sẽ tác dụng với H2O 
 2Na + 2H2 O → 2NaOH + H2
 (x−y)mol (x−y)mol
Dung dịch thu được y(mol) NaCl, (x-y) mol NaOH nên có môi trường kiềm. 
1,0
1,0
Câu III(6 đIểm)
 1) PTHH: MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O (1)
 CuO + H2 SO4 → CuSO4 + H2O (2)
Vì nồng độ % của 2 muối MgSO4 và CuSO4 bằng nhau, nên trong dung dịch khối lượng của 2 chất tan này phải bằng nhau.
 Gọi số mol ban đầu của MgO và CuO lần lượt là x và y, ta có khối lượng của hai muối MgSO4 và CuSO4 thu được tương ứng: 120x = 160y, Suy ra ta có x : y = 4:3
Từ đó tính được % khối lượng của MgO và CuO tương ứng là 40% và 60%
1,0
1,0
 2)PTHH: 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O (1)
 x(mol)	 x(mol)
 2C3H6 + 9O2 6CO2 + 6H2O (2)
 y(mol)	 3y(mol)
 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6 H2O (3)
 z(mol)	 3z(mol)
 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 (4)
 x(mol) 2x(mol)
 C3H6 + Br2 → C3H6Br2 (5)
 y(mol) y(mol)
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của C2H2, C3H6,C2H6 trong 28(g) hỗn hợp 
26x + 42y + 30z = 24,8 (*)
Theo(1,2,3) ta có PT: x + 3y + 3z == 1,6 (**)
nBr2 tham gia phản ứng = = 0,625(mol)
Theo (4&5) ta có: Cứ (x +y+z) mol hỗn hợp tác dụng hết với (2x+y )mol Br2
Theo đề: = 0,5(mol) hỗn hợp tác dụng hết với 0,625(mol) Br2
Ta có phương trình: 0,625(x + y +z) = 0,5(2x + y) 
 3x – y − 5z = 0 (***)
Kết hợp (*)(**)(***)có hệ phương trình :
 26x + 42y + 30z = 24,8
 x + 3y + 3z = 1,6
 3x − y − 5z = 0
Giải hệ ta có x = 0,4 (mol) y = z = 0,2(mol)
%vC2H2 = 50% , %vC3H6 = %vC2H2 =25%
1,25
0,25
0,75
1,25
0,5
CâuIV(6 điểm)
 1) Gọi hóa trị của kim loại R là: n (đ/k: 1 n3 )
PTHH: 2R + nCl2 →2RCln (1) nCl2 = = 0,6
 4R + nO2 → 2R2On (2) nO2 = = 0,15
Theo PT(1&2) nR = 2 + 4 =
MR= =9n 
Biện luận: Với giá trị n = 3 R = 27(chọn ). Vậy R là: Al
Thay giá trị n và R tìm được vào PTHH (1&2) ta có:
 Khối lượng chất rắn E = mAlCl3 + mAl2O3
Theo PTHH (1) nAlCl3 =nCl2== 0,4(mol)
Khối lượng: AlCl3 = 0,4.133,5 = 53,4(g)
Theo PTHH (2) nAl2O3 = nO2=.0,15 = 0,1(mol)
Khối lượng Al2O3 = 0,1.102 = 10,2(g)
% mAlCl3 =.100 = 83,96%
% mAl2O3 =100−83,96 = 16,04 %
1,0
1,0
2) Đặt công thức đại diện cho 2 muối CaCO3 và BaCO3 là CO3
Gọi x,y lần lượt là số mol của MgCO3và CO3
PTHH: MgCO3 MgCO3 + CO2 (1)
 x(mol)	 x(mol)
 CO3 O + CO2 (2)
 y(mol)	 y(mol)
 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (3)
 0,1(mol)	0,1(mol)
 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (4)
 0,12(mol)	 0,06(mol)
 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O (5)
 0,06(mol)	0,06(mol)
Theo giả thiết: nCaCO3 PTHH(3) == 0,1(mol)
 nCaCO3 PTHH(6) == 0,06(mol)
TheoPTHH: (3&4) nCO2 = 0,1+ 0,12 = 0,22(mol) 
 x + y = 0,22 y = 0,22 − x (*)
Theo giả thiết ta có: 84x + ( + 60)y =20 (**)
Thay y vào (**), ta có: 84x + ( + 60)(0,22−x) =20
x =
Vì MCa << MBahay 40 <<137
0,125 < x < 0,2065
Mà % khối lượng của MgCO3 =.100
52,5% < % khối lượng MgCO3 < 86,73
1,5
0,5
1,0
1,0
Chú ý: Học sinh làm đến đâu tính điểm đến đó, bài toán làm cách khác đúng, lí luận đúng, cho điểm tối đa.
.