Kỳ thi học sinh giỏi lớp 9 cấp trường năm học 2010 - 2011 môn: hóa học

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TR¦êNG
NĂM HỌC 2010 - 2011
Môn: Hóa học
Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1: (3.5 điểm)
 a. Có 5 chất rắn: BaCl2 , Na2SO4 , CaCO3 , Na2CO3 , CaSO4.2H2O đựng trong 5 lọ riêng biệt mất nhãn. Hãy tự chọn 2 chất dùng làm thuốc thử để nhận biết các chất rắn đựng trong mỗi lọ.
 b. Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết 4 chất rắn : Na2O, Al2O3, Fe2O3, Al chứa trong các lọ riêng biệt mất nhãn. 
 c. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Cu.
Bài 2: (2.0 điểm) 
Cho 27,4 gam Ba vào 400 gam dung dịch CuSO4 3,2 % thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C.
 a. Tính thể tích khí A (ở đktc).
 b. Nung kết tủa B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn? 
 c. Tính nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch C.
Bài 3: (3.0 điểm)
	Nung 35,28 gam hỗn hợp A gồm FeS2 và FeCO3 trong một bình kín chứa lượng không khí (chứa 80% nitơ và 20% ôxi) vừa đủ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 43,008 lít khí B và chất rắn C là một ôxit sắt. Nung C trong ống sứ cho luồng khí CO đi qua cho đến khi khối lượng không đổi thì thu được 16,8 gam sắt.
 a. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A.
 b. Cho khí B tác dụng hoàn toàn với ôxi (có xúc tác V2O5). Cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào 500ml dung dịch H2SO4 24,5% (d = 1,2 gam/ml). Tính nồng độ % của dung dịch H2SO4 sau cùng. Biết rằng các thể tích được đo ở đktc.
Bài 4: (1.5 điểm)
Hai hiđrôcacbon A, B đều ở trạng thái khí ở điều kiện thường, xác định công thức của chúng bằng kết quả của từng thí nghiệm sau:
 a. Một thể tích V của A cháy cần 2,5V khí ôxi.
 b. Trộn B với lượng không khí (chứa 80% nitơ và 20% ôxi) vừa đủ được V lít hỗn hợp khí. Đốt hỗn hợp khí, sau khi cho hơi nước ngưng tụ thì thu được thể tích khí là . 
(Biết rằng các thể tích trên được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).
 HƯỚNG DẪN CHẤM 
Bài 1: (3.5 điểm)
- Hoà tan các chất trong nước dư, phân biệt hai nhóm chất: 
0,25
- Nhóm 1 gồm các chất không tan: CaCO3 , CaSO4.2H2O. Dùng dd HCl nhận được các chất nhóm 1: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 
0,25
- Nhóm 2 gồm các chất tan là BaCl2 , Na2SO4 , Na2CO3 . 
- Dùng dd HCl nhận được Na2CO3. 
0,25
- Dùng Na2CO3 mới tìm ; nhận được BaCl2 . Còn lại Na2SO4.
Na2CO3 +2HCl ® 2NaCl + CO2 + H2O
Na2CO3 + BaCl2 ® BaCO3 + 2NaCl 
0,25
Lấy một ít mỗi chất rắn cho vào từng ống nghiệm chứa nước. Chất rắn nào tan là Na2O : 	 Na2O + H2O 2NaOH 
0,25
Lấy một ít mỗi chất rắn còn lại cho vào từng ống nghiệm chứa dung dịch NaOH thu được ở trên. Chất nào tan và có bọt khí thoát ra là Al .
	2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 
0,25
Chất nào chỉ tan là Al2O3 
	Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 
0,25
Chất nào không tan là Fe2O3 .
0,25
Hoà tan hỗn hợp trong dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng:
2Al + 2NaOH + 2H2O ® 2NaAlO2 + 3H2
- Lọc tách được Fe, Mg, Cu không tan
0,25
Thổi CO2 dư vào nước lọc:
NaAlO2 + CO2 + 2H2O ® Al(OH)3 + NaHCO3
- Lọc tách kết tủa Al(OH)3, nung đến khối lượng không đổi thu được Al2O3, điện phân nóng chảy thu được Al:
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
2Al2O3 4Al + 3O2 
0,25
- Hoà tan hỗn hợp 3 kim loại trong dd HCl dư, tách được Cu không tan và dung dịch hai muối:
Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2
Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 
0,25
- Cho dd NaOH dư vào dung dịch 2 muối :
MgCl2 + 2NaOH ® Mg(OH)2 + 2NaCl
FeCl2 + 2NaOH ® Fe(OH)2 + 2NaCl 
- Lọc kết tủa và nung ở nhiệt độ cao:
Mg(OH)2 ® MgO + H2O
4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O 
0,25
- Thổi CO dư vào hỗn hợp 2 oxit đã nung ở nhiệt độ cao:
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 
MgO + CO không phản ứng 
- Hoà tan hỗn hợp (để nguội) sau khi nung vào H2SO4 đặc nguội dư, MgO tan còn Fe không tan được tách ra 
0,25
MgO + H2SO4 (đặc nguội) MgSO4 + H2O
- Tiến hành các phản ứng với dung dịch còn lại thu được Mg:
MgSO4 +2NaOH dư ® Mg(OH)2 + Na2SO4 
Mg(OH)2 + 2HCl ® MgCl2 + 2H2O
MgCl2 Mg + Cl2
0,25
Bài 2: (2.0 điểm) 
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 	 (1) 
Ba(OH)2 + CuSO4 BaSO4 + Cu(OH)2 (2) 
 t0
Cu(OH)2 CuO + H2O (3) 
 t0
BaSO4 BaSO4 
0,25
nBa = = 0,2 mol
 nCuSO4 = = 0,08 mol 
0,25
Tính theo (1) : VA = VH2 = 0,2 x 22,4 = 4,48 (lít)
0,25
Theo (2) thì Ba(OH)2 dư nên tất cả CuSO4 đều tham gia phản ứng và dung dịch C chỉ còn Ba(OH)2
0,25
	nBaSO4 = nCu(OH)2 = nCuO = nCuSO4 = 0,08 mol 
0,25
 Chất rắn gồm BaSO4 và CuO: 
	m chất rắn = 0,08.233 + 0,08. 80 = 25,04 (g) 
0,25
Tính dung dịch C (Ba(OH)2 ):
mdd = 400 + 27,4 - 0,2 . 2 - 0,08 .233 - 0,08 .98 = 400,52 (g) 
C% Ba(OH)2 = 5,12 % 
0,50
Bài 3: (3.0 điểm)
Gọi x, y lần lượt là số mol FeS2, FeCO3 trong hỗn hợp A.
Các phương trình phản ứng:
	4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
	 x 11 2x
	FeCO3 = FeO + CO2
 y y y
	2FeO + O2 = Fe2O3
 y 
 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
 (x/2+y/2) (x+y)
0,50
Lượng ôxi cần dùng: = 11+
0,25
Lượng Nitơ tương ứng: 4(11+)= 11x + y 
Hỗn hợp khí B gồm: 2x mol SO2, y mol CO2 và 11x + y mol nitơ
Lập được: 2x+ y + 11x + y = 
 13x + 2y = 1,92	(1)
0,50
Từ lượng Fe thu được lập được phương trình:
 x + y = 	(2)
0,25
Giải hệ được x = 0,12 và y = 0,18.
Lượng FeS2 : 0,12. 120 = 14,4 (gam); Lượng FeCO3 : 0,18.116 =20,88 (gam).
0,25
Sơ đồ phản ứng: SO2 SO3 H2SO4.
0,25
Số mol H2SO4 tạo ra = Số mol SO2 = 2x = 0,24 nên khối lượng H2SO4 là 98. 0,24
0,25
Khối lượng H2SO4 trong dung dich ban đầu: 500.1,2.24,5/100 = 5.1,2.24,5
0,25
Khối lượng dung dịch H2SO4 sau cùng = Khối lượng dung dịch H2SO4 ban đầu + khối lượng SO3: 500.1,2 + 0,24.80
0,25
Nồng độ % dung dịch H2SO4 sau cùng: 
0,25
Bài 4: (1.5 điểm) 
Gọi công thức B là CxHy 
 Ta có : CxHy + (x+ ) O2 xCO2 + H2O 
0,25
Û 
0,25
x, y phải thoả mãn điều kiện: x, y là những số nguyên dương Þ x < 3. Xét x = 1;2 Chỉ có nghiệm x = y = 2 thoả mãn . Vậy A là C2H2 
0,25
Số mol của hỗn hợp khí trước khi đốt: 1+ x + +4x+y
0,25
Số mol khí hỗn hợp sau khi đốt: 4x + y +x.
Lập được quan hệ: 4x + y +x = (1+ x + +4x+y)
Û 40x + 8y = 7 + 35x + Û 5x - y = 7.
0,25
B ở thể khí nên x <= 5. Xét x = 1..5 chỉ có x = 2, y = 4 thỏa mãn. Vậy B là C2H4
0,25