Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS năm học 2010 – 2011 môn thi: Hoá Học

 phòng giáo dục và đào tạo kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 thcs
 như xuân năm học 2010 – 2011
 Đề chính thức
 môn thi: hoá học
 Thời gian làm bài 150 phút (không kể thời gian giao đề )
 Câu I( 4,5 điểm).
 1/ Cho các chất sau: NaOH, H2SO4, BaCl2, MgCO3, CuSO4, CO2, Al2O3, Fe2O3, Fe3O4, Cu.
 Những cặp chất nào có thể phản ứng với nhau? Hãy viết phương trình hoá học của những phản ứng xảy ra và ghi rõ điều kiện (nếu có).
 2/ Có 4 chất: NaCl, H2O, MnO2, H2SO4 và những thiết bị cần thiết. Hãy trình bày hai phương pháp điều chế Cl2 và viết các phương trình hoá học. 
 Câu II( 4,0 điểm).
 1/ Có 5 dung dịch sau: NH4Cl, FeCl2, FeCl3, AlCl3 và MgCl2. Chỉ dùng được dùng một kim loại, em hãy nêu phương pháp hoá học nhận biết các dung dịch trên. Viết các phương trình hoá học minh hoạ.
 2/ Có hỗn hợp khí NO2, SO2 và O2. Làm thế nào có thể thu được khí O2 từ hỗn hợp khí trên? Trình bày cách làm và viết các phương trình hoá học.
 Câu III( 4,5 điểm). 
 1/ Hỗn hợp A gồm Fe3O4, Al, Al2O3, Fe. Cho A tan trong dung dịch NaOH dư được hỗn hợp chất rắn A1, dung dịch B1 và khí C1. Khí C1(dư) cho tác dụng với A nung nóng được hỗn hợp chất rắn A2. Chất rắn A2 cho tác dụng với H2SO4 đặc, nguội được dung dịch B2. Cho B2 tác dụng với BaCl2 được kết tủa B3. Viết các phương trình hoá học và cho biết CTHH của các chất A1, B1, C1, A2, B2, B3.
 2/ Cho a mol bột Fe vào dung dịch chứa b mol CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc người ta thu được dung dịch X và chất rắn Y. Hỏi X, Y có những chất gì, bao nhiêu mol? Biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn.
 Câu IV (3 điểm).
 Nguyên tử kim loại M có số nơtron nhiều hơn số proton là 1 và số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10.
 1/ Xác định kim loại M. Cho biết số proton của nguyên tử một số nguyên tố:
 Na(p = 11), Mg(p = 12), Al(p = 13), K(p = 19), Ca(p = 20)
 2/ Lấy 2,875 gam kim loại M trên hoà tan vào 497,25 gam dung dịch NaOH có nồng độ a% thì thu được một dung dịch mới có nồng độ 10,945%. Tìm a.
 Câu V ( 4điểm). 
 Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp C gồm: MgCO3 và muối cacbonat của kim loại R vào dung dịch HCl 7,3% vừa đủ, thu được dung dịch D và 3,36 lit khí CO2 (đktc). Nồng độ MgCl2 trong dung dịch D bằng 6,028%.
 1/ Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lượng của mỗi chất trong C.
 2/ Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính số gam các chất rắn còn lại sau khi nung.
 Cho biết: Na =23, Mg =24, Al = 27, K=39, Ca= 40, C=12, O = 16, Fe = 56, 
 Cl = 35,5, H= 1, Cu = 64, S =32.
 . Hết 
 Số báo danh:
phòng giáo dục và đào tạo kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 thcs
 như xuân năm học 2010 – 2011
 môn thi: hoá học
Hướng dẫn chấm( đề chính thức)
Câu I(4,5 điểm).
1/ ( 3,0 điểm). Những cặp chất có thể tác dụng với nhau:
 Gồm 12 cặp chất ứng với 12 PTHH. Nếu học sinh viết đúng cho 0,25 điểm/PTHH.
2/ (1,5điểm).
Phương pháp 1: 
 2NaCl(dd) + H2SO4(đặc) Na2SO4(dd) + 2HCl(k) (0,25điểm)
 Hoà tan khí HCl vào nước để được dung dịch HCl đặc. (0,25điểm) 
 MnO2 + 4HCl(đặc) t MnCl2(dd) + Cl2(k) + 2H2O(l) (0,25điểm)
Phương pháp 2: 
 Hoà tan NaCl vào nước để được dung dịch NaCl bão hoà. (0,25điểm)
 2NaCl(dd) + 2H2O(l) đpcmn 2NaOH(dd) + H2(k) + Cl2(k) (0,5điểm)
Câu II( 4,0 điểm).
1/ (3,0 điểm)
Chọn Ba (bari) làm thuốc thử. (0,25điểm) 
Cho Ba vào các mẫu thử mỗi dung dịch trên, đầu tiên có phản ứng: 
 Ba(r) + 2H2O(l) Ba(OH)2(dd) + H2(k) (0,25điểm) 
Sau đó: ( Thí sinh nhận biết được một dd và viết đúng đủ PTHH cho 0,5 điểm) 
 - Mẫu thử nào có khí mùi khai bay ra là NH4Cl. (0,25điểm)
 Ba(OH)2(dd) + NH4Cl(dd) BaCl2(dd) + NH3(dd) + H2O(l) 0,25điểm )
- Mẫu thử nào cho kết tủa trắng xanh và sau đó chuyển dần sang nâu đỏ là FeCl2(0,25đ) 
 FeCl2(dd) + Ba(OH)2(dd) Fe(OH)2(r) + BaCl2(dd) 
 Fe(OH)2(r) +O2(k) + 2H2O(l) Fe(OH)3(r) (0,25điểm) 
 - Mẫu thử nào cho kết tủa nâu đỏ là FeCl3. (0,25điểm)
 FeCl3(dd) + Ba(OH)2(dd) Fe(OH)3(r) + BaCl2(dd) (0,25điểm)
 - Mẫu thử nào cho kết tủa trắng và có khả năng bị tan ra là AlCl3. (0,25điểm)
 3Ba(OH)2(dd) + 2AlCl3(dd) 3BaCl2(dd) + 2Al(OH)3(r) 
 2Al(OH)3(r) + Ba(OH)2(dd) Ba(AlO2)2(dd) + 4H2O(l) (0,25điểm) 
 - Mẫu thử nào cho kết tủa trắng và không đổi màu cũng như không bị tan ra là MgCl2
 (0,25điểm) 
 MgCl2 + Ba(OH)2(dd) Mg(OH)2(r) + BaCl2(dd) 0,25điểm) 
 ( Học sinh có thể dùng kim loại kiềm/kiềm thổ khác để nhận biết. Nếu đúng vẫn cho điểm tối đa) 
2/ (1,0 điểm).
 Dẫn hỗn hợp khí SO2, NO2 và O2 lội qua bình dung dịch Ca(OH)2 dư, SO2và NO2 bị giữ lại, khí đi ra khỏi bình là O2 tinh khiết. (0,5 điểm) 
 SO2(k) + Ca(OH)2(dd) CaSO3(r) + H2O(l) (0,25 điểm)
 4NO2(k) + 2Ca(OH)2(dd) Ca(NO3)2(dd) + Ca(NO2)2(dd) + 2H2O(0,25 đ)
Câu III( 4,5điểm).
 1/ (2,5 điểm)
 - Cho A tác dụng với NaOH dư:
 2Al(r) + 2H2O(l) + 2NaOH(dd) 2NaAlO2(dd) + 3H2(k) (0,25 điểm) 
 Al2O3(r) + 2NaOH(dd) 2NaAlO2(dd) + H2O(l) (0,25 điểm)
 A1: Fe3O4, Fe; dd B1: NaAlO2, NaOH dư; C1: H2(k). (0,25 điểm)
 - Cho C1(dư) tác dụng với A ở nhiệt độ cao:
 Fe3O4(r) + 4H2(k) t 3Fe(r) + 4H2O(l) (0,25 điểm)
 A2: Fe, Al, Al2O3. (0,25 điểm)
Cho A2 tác dụng với H2SO4 đặc, nguội: Fe, Al không tác dụng. (0,25 điểm)
 Al2O3(r) + 3H2SO4(đặc) Al2(SO4)3(dd) + 3H2O(l) (0,25 điểm)
 Dung dịch B2: Al2(SO4)3. (0,25 điểm)
 Cho B2 tác dụng với dd BaCl2:
 Al2(SO4)3(dd) + 3BaCl2(dd) 3BaSO4(r) + 2AlCl3(dd) ( 0,25 điểm)
 B3: BaSO4(r) (0,25 điểm)
 2/ (2điểm).
 PTHH: Fe(r) + CuSO4(dd) FeSO4(dd) + Cu(r) (0,25 điểm)
 a mol b mol (0,25 điểm)
 *Khi a = b: (0,25 điểm)
 Trong dd X có a mol FeSO4; trong chất rắn Y có a mol Cu. (0,25 điểm)
 *Khi a >b: (0,25điểm)
Trong dd X có b mol FeSO4; trong chất rắn Y có b mol Cu và (a – b) mol Fe.(0,25 đ)
 *Khi a< b : (0,25 điểm) Trong dd X có a mol FeSO4 và (b – a) mol CuSO4; trong chất rắn Y có a mol Cu(0,25đ)
CâuIV (3 điểm)
 1/ (1điểm)
 Theo đầu bài ta có: n – p = 1 (*) (0,25đ)
 (p + e) – n = 10
 Mà p = e; Nên 2p – n = 10 (**) (0,25đ)
Giải (*) và (**) được p = 11; n =12. (0,25đ)
 Với p = 11, ta xác định được M là Na (0,25đ)
 2/ (2 điểm)
 Khi hoà tan Na vào dd NaOH xảy ra PTHH:
2 Na(r) + 2H2O(l) 2 NaOH(dd) + H2(k) (0,25đ)
Số mol Na: nNa = 2,875/23 = 0,125 (mol) (0,25đ)
Theo PTHH: nH= 1/2. nNa = 0,5. 0,125 = 0,0625 (mol) (0,25đ)
 nNaOH = nNa = 0,125 (mol) (0,25đ)
Khối lượng của dung dịch thu được sau khi phản ứng kết thúc :
mdd NaOH = 2,875 + 497,25 – 0,0625.2 = 500 (gam) ( 0,25đ)
Khối lượng NaOH có trong dd thu được:
 mNaOH = 500 . 10,945/ 100 = 54,725 (gam) (0,25đ)
Khối lượng NaOH có trong dd ban đầu là:
 mNaOH = 54,725g – 0,125. 40 = 49,725(gam) (0,25đ)
Nồng độ % của dd NaOH ban đầu là: 
 a = 49,725.100%/ 497,25 = 10% (0,25đ)
 Câu V ( 4điểm). 
 1/ ( 3điểm) Đặt CTHH muối cacbonat của kim loại R là R2(CO3)x; 
 Nguyên tử khối của R là a;(đk: x > 0, nguyên; a > 0) (0,25đ) 
 Các PTHH:
 MgCO3(r) + 2HCl(dd) MgCl2(dd) + CO2(k) + H2O(l) (1) 
 R2(CO3)x + 2xHCl(dd) 2RClx + xCO2(k) + xH2O(l) (2) (0,25đ)
 Số mol CO2: nCO= 3,36/ 22,4 = 0,15 (mol) (0,25đ)
 Theo PTHH (1) và (2) ta có: nHCl = 2. nCO= 2.0,15 = 0,3(mol) (0,25đ)
Suy ra khối lượng dd HCl 7,3% là:
mddHCl = 0,3. 36,5 .100/ 7,3 = 150 (gam) (0,25đ)
Nên khối lượng dd D thu được sau phản ứng là:
 mD = mc + mHCl - mCO
 mD = 14,2 + 150 – 0,15.44 = 157,6 (gam) (0,25đ)
Khối lượng MgCl2 có trong dd D:
mMgCl= 157,9 . 6,028/100 = 9,5 ( gam) 
Số mol MgCl2: nMgCl= 9,5/95 = 0,1(mol) (0,25đ)
 Theo PTHH (1): nMgCO= nCO = nMgCl= 0,1(mol) 
Suy ra: - Số mol CO2 tạo thành ở (2) là: 0,15 mol – 0,1 mol = 0,05 mol (0,25đ)
Khối lượng của R2(CO3)x có trong hỗn hợp C :
mR2(CO3)x = 14,2 – 0,1. 84 = 5,8 (gam) (0,25đ)
Số mol R2(CO3)x : nR(CO )= 5,8/(2a +60x) (mol)
Theo PTHH(2) ta tính được số mol của R2(CO3)x là: 0,05/x 
Ta có: 5,8/(2a +60x) = 0,05/x (0,25đ) 
=> a = 28x 
Cho x = 2 => a= 56 ( là các nghiệm thoã mãn). 
 Vậy R là Fe => Fe2(CO3)2 = FeCO3 (0,25đ)
Thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong C:
 %MgCO3 = 0,1. 84/ 14,2 = 59,15%
% FeCO3 = 100% - 59,5% = 40,8,5% (0,25đ)
2/ ( 1,0 điểm)
Theo câu 1 dd D có 0,1 mol MgCl2 và 0,05 mol FeCl2 (theo PTHH 2) (0,25đ)
Khi cho dd D tác dụng với NaOH dư lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài không khí đến 
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, xảy ra các phản ứng hoá học:
 MgCl2(dd) + 2NaOH(dd) Mg(OH)2(r) + 2NaCl(dd) (3)
 FeCl2(dd) + 2NaOH(dd) Fe(OH)2(r) + 2NaCl(dd) (4)
 Mg(OH)2(r) t MgO(r) + H2O(l) (5)
 4 Fe(OH)2(r) + O2 t 2Fe2O3(r) + 4H2O(l) (6) (0,25đ)
 Theo PTHH (3) và (5): nMgO = nMgCl= 0,1 (mol)
 Theo PTHH (4) và (6): nFeO= 1/2. nFeCl = 1/2 . 0,05 = 0,025 (mol). (0,25đ)
 Khối lượng các chất rắn còn lại sau khi nung:
 mMgO = 0,1. 40 = 4(gam)
 mFeO= 0,025 . 160 = 4 (gam) (0,25đ)
 .
 - CâuIV, câu V thí sinh có thể có các cách giải khác nhau nếu đúng thì vẫn cho điểm tối đa. 
 - Trong PTHH nếu sai CTHH không cho điểm, nếu không cân bằng hoặc thiếu điều kiện phản ứng trừ 1/2 số điểm.
 - Với bài toán dựa vào PTHH để giải nếu cân bằng sai thì không cho điểm bài toán kể từ khi sai.