Đề thi HSG môn Hóa học 9 - Lần 4 - Năm học 2022-2023 - Trường TH&THCS Hồng Phương (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi HSG môn Hóa học 9 - Lần 4 - Năm học 2022-2023 - Trường TH&THCS Hồng Phương (Có đáp án)

1. PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 LẦN 4 TRƯỜNG TH&THCS HỒNG PHƯƠNG NĂM HỌC 2022-2023 ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1. (02 điểm) Viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: a) Cho một lượng nhỏ kali pemanganat KMnO4 vào ống nghiệm rồi đun nóng. b) Cho lá kim loại đồng vào H2SO4 đặc, nóng. c) Cho điphotpho pentaoxit P2O5 tác dụng với nước. d) Sắt (III) oxit Fe2O3 bị hòa tan trong dung dịch axit HCl. Câu 2. (02 điểm) a) Một học sinh dự định làm thí nghiệm pha loãng axit sunfuric đặc như sau: Lấy một lượng H2SO4 đặc cho vào cốc thủy tinh, sau đó đổ nước vào trong cốc và khuấy đều bằng đũa thủy tinh. Cách làm thí nghiệm như dự định của học sinh trên sẽ gây nguy hiểm thế nào ? Hãy đưa ra cách làm đúng và giải thích. b) Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích khi làm thí nghiệm sau: Cho một ít đường kính trắng vào cốc thủy tinh, rồi nhỏ từ từ 1-2 ml H2SO4 đặc vào. Câu 3. (02 điểm) a) Cho các chất rắn riêng biệt: MgO, Al, Al 2O3, BaO, Na2SO4. Nếu chỉ dùng nước thì có thể phân biệt được bao nhiêu chất rắn. Trình bày cách phân biệt và viết phương trình hóa học xảy ra. b) Có 2 cốc đựng hóa chất đều có khối lượng m gam: Cốc 1 đựng H 2SO4 đặc, cốc 2 đựng NaOH đặc. Để yên 2 cốc trong phòng thí nghiệm. Ba ngày sau khối lượng của cốc 1, cốc 2 lần lượt là m1 gam, m2 gam. So sánh giá trị m với m1, m2 và giải thích. Câu 4. (02 điểm) Cho m (gam) H2SO4.3SO3 vào 200 gam dung dịch BaCl2 4,16% thu được 6,99 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính m và nồng độ phần trăm dung dịch thu được. Câu 5. (02 điểm) Cho hơi nước qua than nóng đỏ thì thu được 3,584 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm CO, CO2 và H2 có tỉ khối đối với khí H2 là 7,875. - Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí trong A. - Lấy một nửa lượng hỗn hợp A trên dẫn qua ống chứa 3,48 gam oxit của một kim loại đã được nung nóng thì thấy phản ứng vừa đủ, kim loại sau phản ứng đem hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lít H 2 (ở đktc). Hãy xác định công thức phân tử của oxit kim loại đã dùng. Câu 6. (02 điểm) Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và CuO vào dung dịch chứa 0,32 mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa muối, 0,06 mol H 2 và 9,1 gam kim loại. Tính giá trị của m. Câu 7. (02 điểm) Đốt cháy hết m gam cacbon trong V lít khí oxi (ở đktc), thu được hỗn hợp khí A có tỉ khối đối với oxi là 1,25. a) Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích các khí có trong hỗn hợp A. b) Tính m và V. Biết rằng khi dẫn hỗn hợp khí A vào bình đựng dung dịch Ca(OH) 2 dư tạo thành 6 gam kết tủa trắng. Câu 8. (02 điểm) Chất rắn A có sẵn trong tự nhiên dưới dạng nhiều loại khoáng khác nhau. Nung nóng A ở 1100oC là phương pháp để sản xuất lượng lớn chất B. Cho B phản ứng với nước sẽ được chất C và tỏa nhiều nhiệt. Trong phòng thí nghiệm, dung dịch nước của C được dùng để phát hiện khí D. Khí D được sử dụng trong rất nhiều loại nước giải khát.
2. a) Viết các phản ứng thể hiện các biến đổi hóa học ở trên. b) Khí D có duy trì sự cháy không? Cho ví dụ cụ thể. c) Thay vì sử dụng đá để bảo quản thực phẩm, người ta có thể dùng chất D ở dạng rắn – “nước đá khô” để bảo quản thực phẩm. Cho biết lợi ích của việc làm này. d) Giả thiết có thể thu gom toàn bộ khí D để làm nước đá khô từ quá trình nung nóng 100 kg chất A. Hãy tính thể tích khí D (m 3) (ở đktc) thu được. Biết hiệu suất phản ứng là 80%. Câu 9. (02 điểm) Cho một luồng khí H 2 (dư) lần lượt đi qua các ống mắc nối tiếp (như hình vẽ) đựng các oxit được nung nóng sau đây: H2 1 2 3 4 5 Ống 1 đựng 0,01 mol CaO, ống 2 đựng 0,02 mol CuO, CaO CuO Al2O3 Fe2O3 Na2O ống 3 đựng 0,02 mol Al2O3, ống 4 đựng 0,01 mol Fe2O3 và ống 5 đựng 0,05 mol Na2O. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy từng chất rắn còn lại trong mỗi ống lần lượt cho tác dụng với dung dịch: NaOH, CuCl2. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 10. (02 điểm) Hòa tan hoàn toàn 36,72 gam Al2O3 bằng một lượng vừa đủ dung dịch HNO3, thu o được 342 gam dung dịch X. Làm lạnh X đến 20 C thì có m gam tinh thể Al(NO3)3.9H2O tách o ra. Biết ở 20 C, cứ 100 gam H2O hòa tan được tối đa 75,44 gam Al(NO3)3. Tính giá trị của m. -------------HẾT------------ Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ tên thí sinh......................................................................SBD:.................phòng thi.............
3. PHÒNG GD&ĐT YÊN LẠC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 LẦN 4 TRƯỜNG TH&THCS HỒNG PHƯƠNG NĂM HỌC 2022-2023 ĐỀ THI MÔN: LỊCH SỬ Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi này gồm 01 trang I. Hướng dẫn chung: - Các phương trình hóa học viết không cân bằng không cho điểm, thiếu điều kiện trừ một nửa số điểm. - Điểm lấy làm tròn đến 0,25. - Thí sinh làm bài theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. II. Đáp án và biểu điểm: Câu 1. (02 điểm) Viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: a) Cho một lượng nhỏ kali pemanganat KMnO4 vào ống nghiệm rồi đun nóng. b) Cho lá kim loại đồng vào H2SO4 đặc, nóng. c) Cho điphotpho pentaoxit P2O5 tác dụng với nước. d) Sắt (III) oxit Fe2O3 bị hòa tan trong dung dịch axit HCl. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 1 t 0 02 a) 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 điểm 0,5 b) Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng)  CuSO4 + SO2 + 2H2O 0,5 0,5 c) P2O5 + 3H2O  2H3PO4 0,5 d) Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O Câu 2. (02 điểm) a) Một học sinh dự định làm thí nghiệm pha loãng axit sunfuric đặc như sau: Lấy một lượng H2SO4 đặc cho vào cốc thủy tinh, sau đó đổ nước vào trong cốc và khuấy đều bằng đũa thủy tinh. Cách làm thí nghiệm như dự định của học sinh trên sẽ gây nguy hiểm thế nào ? Hãy đưa ra cách làm đúng và giải thích. b) Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích khi làm thí nghiệm sau: Cho một ít đường kính trắng vào cốc thủy tinh, rồi nhỏ từ từ 1-2 ml H2SO4 đặc vào. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 2 02 a) Nếu làm thí nghiệm như học sinh trên: Rót nước vào axit H2SO4 đặc, điểm nước sôi đột ngột kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy 0,5 hiểm. - Cách làm đúng: Lấy lượng nước đủ pha loãng vào cốc, rót từ từ axit vào 0,5 nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh. b) Hiện tượng: Đường chuyển từ màu trắng sang màu vàng nâu rồi hóa thành khối màu đen xốp bị bọt khí đẩy lên khỏi miệng cốc. Phản ứng tỏa 0,5 rất nhiều nhiệt. Giải thích: Chất rắn màu đen là cacbon, do H2SO4 đặc rất háo nước, hợp chất hữu cơ 0,5 bị than hóa: C1 C12H22O11 12 C + 11H2O Một phần C sinh ra lại bị H2SO4 đặc oxi hóa tạo thành các khí CO2, SO2 gây sủi bọt trong cốc, làm C dâng lên khỏi miệng cốc.
4. Câu 3. (02 điểm) a) Cho các chất rắn riêng biệt: MgO, Al, Al 2O3, BaO, Na2SO4. Nếu chỉ dùng nước thì có thể phân biệt được bao nhiêu chất rắn. Trình bày cách phân biệt và viết phương trình hóa học xảy ra. b) Có 2 cốc đựng hóa chất đều có khối lượng m gam: Cốc 1 đựng H 2SO4 đặc, cốc 2 đựng NaOH đặc. Để yên 2 cốc trong phòng thí nghiệm. Ba ngày sau khối lượng của cốc 1, cốc 2 lần lượt là m1 gam, m2 gam. So sánh giá trị m với m1, m2 và giải thích. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 3 02 a) Cho lần lượt 5 chất vào H2O điểm - Các chất tan là BaO, Na SO 2 4 0,25 BaO + H2O Ba(OH)2 - Các chất còn lại không tan Lần lượt nhỏ dung dịch các chất tan vào 3 mẫu chất không tan 0,25 - Dung dịch không có hiện tượng xảy ra là Na2SO4 - Dung dịch khi nhỏ 3 mẫu chất rắn thấy + Mẫu chất rắn tan, có khí bay ra thì dd là Ba(OH)2, mẫu chất rắn là Al Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 0,25 + Mẫu chất rắn tan, không có khí bay ra thì mẫu chất rắn là Al2O3 Ba(OH)2 + Al2O3 Ba(AlO2)2 + H2O + Mẫu chất rắn không tan là MgO 0,25 b) m1 > m vì H2SO4 đặc rất háo nước, hút ẩm mạnh. Lượng nước từ 0,5 không khí đi vào làm dung dịch loãng ra, khối lượng tăng lên. m2 > m vì NaOH đặc không những hút ẩm mà còn hấp thụ CO 2 có trong 0,5 không khí làm khối lượng dung dịch tăng lên. CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O Câu 4. (02 điểm) Cho m (gam) H2SO4.3SO3 vào 200 gam dung dịch BaCl2 4,16% thu được 6,99 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính m và nồng độ phần trăm dung dịch thu được. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 4 02 Số mol của BaSO4 thu được và BaCl2 ban đầu tương ứng là 0,03 mol và 0,25 điểm 0,04 mol. PTHH: H2SO4.3SO3 + 3H2O 4H2SO4 (1) 0,5 H2SO4 + BaCl2 2HCl + BaSO4 (2) Nhận thấy: Số mol BaSO 4 (0,03 mol) thu được nhỏ hơn số mol ban đầu BaCl2 (0,04 mol) → số mol của H2SO4 (2) = 0,03 mol 0,5 → m = ¼. 0,03(98 + 80.3) = 2,535 gam. mdd thu được = 2,535 + 200 - 6.99 = 195,545 (g) 0,25 C% HCl = 36,5.0,03.2/195,545 ≈ 1,12 % 0,25 C% BaCl2 dư = (0,04 – 0,03).208/195,545 ≈ 1,064 % 0,25
5. Câu 5. (02 điểm) Cho hơi nước qua than nóng đỏ thì thu được 3,584 lít (ở đktc) hỗn hợp khí A gồm CO, CO2 và H2 có tỉ khối đối với khí H2 là 7,875. - Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí trong A. - Lấy một nửa lượng hỗn hợp A trên dẫn qua ống chứa 3,48 gam oxit của một kim loại đã được nung nóng thì thấy phản ứng vừa đủ, kim loại sau phản ứng đem hòa tan hoàn toàn bằng dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lít H 2 (ở đktc). Hãy xác định công thức phân tử của oxit kim loại đã dùng. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 5 02 t 0 điểm a) PTPƯ: C + 2 H O  CO + 2H (1) 2 2 2 0,5 x 2x(mol) t 0 C + H2O  CO + H2 (2) y y (mol) theo pư (1), (2) ta có: 0,5 số mol H2 = 2x + y số mol A = 3x + 2y = 3,584/22,4 = 0,16(mol) (I) KLPT trung bình của A = [44x + 28y + 2(2x+y)] / 0,16 = 7,875.2 → 48x + 30y = 2,52 (II) Giải hệ (I), (II) ta có: x = 0,04 và y = 0,02 Thành phần % về thể tích trong A: % CO2 = (0,04/ 0,16).100% = 25% % CO = (0,02/ 0,16).100% = 12,5% % H2 = 100% - 25%-12,5% = 62,5%. b) Trong 1/2 A có số mol các khí tương ứng là CO2 = 0,02 mol, CO = 0,5 0,01 mol, H2 = 0,05 mol Gọi công thức oxit là MxOy với số mol tương ứng là a (mol) PTPƯ: t0 y CO + MxOy  xM + y CO2 (3) t 0 y H2 + MxOy  xM + y H2O (4) M + nHCl → MCln + n/2 H2 (5) ax nax/2 (mol) Theo (3), (4) ta có: số mol M là ax mol 0,5 số mol CO = số mol CO2 = 0,01 mol số mol H2 ở (4) = số mol H2O = 0,05 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 0,01.28 + 0,05.2 + 3,48 = 0,01.44 + 0,05.18 + M.a.x → M.a.x = 2,52 Khối lượng MxOy = (M.x + 16.y).a = 3,48 gam → a.y = 0,06
6. số mol H2 = nax/2 = 1,008/22,4 = 0,045 mol → nax = 0,09 → M = 28n n = 2, M = 56 kim loại là Fe → ax = 0,045 → x/y = 3/4 oxit là Fe3O4 Câu 6. (02 điểm) Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và CuO vào dung dịch chứa 0,96 mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa muối, 0,18 mol H 2 và 27,3 gam kim loại. Tính giá trị của m. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 6 02 Al , CuO + HCl → Muối + kim loại + H2 + H2O điểm 0,96 mol 27,3 gam 0,18 mol 0,25 Bảo toàn H => số mol H2O = 0,3 mol 0,25 Bảo toàn O => số mol CuO = 0,3 mol => mCu = 0,3.64 = 19,2 gam < 9,1 gam 0,5 → Trong 9,1 gam kim loại chứa Cu và Al. → Muối trong Y là AlCl3 0,5 Bảo toàn Cl => số mol AlCl3 = 1/3.0,96 = 0,32 mol. BTKL => m = 0,32. 133,5 + 18.0,3 + 2.0,18 + 27,3 – 0,96.36,5 0,5 = 40,74 gam Câu 7. (02 điểm) Đốt cháy hết m gam cacbon trong V lít khí oxi (ở đktc), thu được hỗn hợp khí A có tỉ khối đối với oxi là 1,25. a) Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích các khí có trong hỗn hợp A. b) Tính m và V. Biết rằng khi dẫn hỗn hợp khí A vào bình đựng dung dịch Ca(OH) 2 dư tạo thành 6 gam kết tủa trắng. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 7 02 PTHH: điểm t 0 (1) C + O2  CO2 0,5 t 0 (2) C + CO2  2CO (3) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O TH1: Nếu oxi dư (không có phản ứng 2): Hỗn hợp A gồm CO2 và O2 dư 0,25 Gọi số mol CO2 trong 1 mol chất A là x thì số mol O 2 dư sẽ là 1 – x, ta có: 44x + 32 (1 - x) = 1,25.32 → x = 2/3 → %V của CO2 là 66,67%; %V của O2 là 33,33% 0,25 Theo pt (3) → số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,06 mol → nC = 0,06 mol => m = 0,72 gam. Số mol O2 ban đầu = 0,03 + 0,06 = 0,09 mol → Thể tích khí oxi = 0,09.22,4 = 2,016 lít
7. 0,25 TH2: Nếu oxi không dư (có phản ứng 2): Hỗn hợp A gồm CO và CO2 0,25 Gọi số mol CO2 trong 1 mol chất A là y thì số mol CO sẽ là 1 – y, ta có: 44y + 28(1 - y) = 1,25.32 → y = 0,75 → %V của CO2 là 75%; %V của CO là 25% Số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,06 mol → số mol CO = 0,02 mol → nC = 0,02 + 0,06 = 0,08 mol => m = 0,96 gam. 0,25 Số mol O2 = 0,06 + 0,01 = 0,07 mol → Thể tích khí oxi = 0,07.22,4 = 1,568 lít 0,25 Câu 8. (02 điểm) Chất rắn A có sẵn trong tự nhiên dưới dạng nhiều loại khoáng khác nhau. Nung nóng A ở 1100oC là phương pháp để sản xuất lượng lớn chất B. Cho B phản ứng với nước sẽ được chất C và tỏa nhiều nhiệt. Trong phòng thí nghiệm, dung dịch nước của C được dùng để phát hiện khí D. Khí D được sử dụng trong rất nhiều loại nước giải khát. a) Viết các phản ứng thể hiện các biến đổi hóa học ở trên. b) Khí D có duy trì sự cháy không? Cho ví dụ cụ thể. c) Thay vì sử dụng đá để bảo quản thực phẩm, người ta có thể dùng chất D ở dạng rắn – “nước đá khô” để bảo quản thực phẩm. Cho biết lợi ích của việc làm này. d) Giả thiết có thể thu gom toàn bộ khí D để làm nước đá khô từ quá trình nung nóng 100 kg chất A. Hãy tính thể tích khí D (m3) (ở đktc) thu được. Biết hiệu suất phản ứng là 80%. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 8 02 a) Khí D dùng nhiều trong nước giải khát → D là CO2 điểm Dung dịch nước của C thường để phát hiện khí D → C là Ca(OH)2 → B là CaO; A là CaCO3. 0,5 to PTHH: CaCO3  CaO + CO2  CaO + H2O → Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O b) Khí D không suy trì sự cháy. Ví dụ : Cho đóm đang cháy vào bình đựng CO2 thấy tắt. 0,5 Người ta sử dụng CO2 để chữa cháy. c) CO2 ở thể rắn dùng bảo quản tốt hơn nước đá vì cùng giữ cho nhiệt độ 0,5 thấp nhưng CO 2 kết tinh sẽ thăng hoa (chuyển thành khí luôn) bao bọc thực phẩm, giúp tránh vi khuẩn và nấm mốc xâm nhập gây hại. Nước đá thường bị chảy nước, gây bất tiện trong sử dụng và bảo quản. d) Số mol CO2 = 80%. 100000/100 = 800 mol. 0,5 3 Vậy thể tích CO2 thu được là: 800.22,4 = 17920 lít = 17,92 m Câu 9. (02 điểm) Cho một luồng khí H 2 (dư) lần lượt đi qua các ống mắc nối tiếp (như hình vẽ) đựng các oxit được nung nóng sau đây: H2 1 2 3 4 5 Ống 1 đựng 0,01 mol CaO, ống 2 đựng 0,02 mol CuO, CaO CuO Al2O3 Fe2O3 Na2O ống 3 đựng 0,02 mol Al2O3, ống 4 đựng 0,01 mol Fe 2O3 và ống 5 đựng 0,05mol Na 2O. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy từng chất rắn còn lại trong mỗi ống lần lượt cho tác dụng với dung dịch: NaOH, CuCl2. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra.
8. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 9 02 Ống 1: Không điểm to Ống 2: CuO + H2  Cu + H2O n n 0,02 mol H2O Cu 0,25 Ống 3: Không to Ống 4: Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O n 3n 0,03mol H2O Fe2O3 0,25 Ống 5: Na2O + H2O  2NaOH n 0,05; n 0,05 mol H2O Na2O 0,25 Na2O phản ứng hết. Vậy chất rắn còn lại trong các ống nghiệm: CaO, Cu, Al 2O3, Fe và NaOH khan. 0,25 - Tác dụng với dung dịch NaOH: 0,5 CaO + NaOH không phản ứng, nhưng CaO + H2O → Ca(OH)2 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O - Tác dụng với dung dịch CuCl2 : 0,5 CaO + H2O → Ca(OH) 2 , sau đó: Ca(OH)2 + CuCl2 → Cu(OH) 2 ↓+ CaCl2 Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu 2NaOHkhan + CuCl2 → Cu(OH)2 ↓+ 2NaCl Câu 10. (02 điểm) Hòa tan hoàn toàn 36,72 gam Al2O3 bằng một lượng vừa đủ dung dịch HNO3, thu o được 342 gam dung dịch X. Làm lạnh X đến 20 C thì có m gam tinh thể Al(NO3)3.9H2O tách o ra. Biết ở 20 C, cứ 100 gam H2O hòa tan được tối đa 75,44 gam Al(NO3)3. Tính giá trị của m. Câu NỘI DUNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 10 02 Số mol Al2O3 = 0,36 mol điểm PTHH: Al O + 6HNO → 2Al(NO ) + 3H O 2 3 3 3 3 2 0,5 0,36 0,72 mol Gọi a là số mol tinh thể Al(NO3)3.9H2O tách ra → Ở 20oC: Khối lượng chất tan còn lại = (0,72.213 – 213a) 0,5 Khối lượng nước còn lại = (342 – 0,72.213 – 18.9a ) → (0,72.213 – 213a )100 = (342 – 0,72.213 – 18.9a).75,44 0,5 → a ≈ 0,1217 mol → m ≈ 45,642 gam 0,5 -------------HẾT------------