11.HSG HUYỆN-2021

Theo (1): nBa(OH)2 (1) = 3 nAl2 (SO4 )3 = 3V1 mol  nBa(OH)2 (2) = (V2 - 3V1) mol  nAl(OH)3 tan = 2 nBa(OH)2 (2) = 2(V2 - 3V1) mol Mặt khác, theo đề bài: mAl(OH)3 tan = 0,1m  78  2(V2 - 3V1) = 85,5V1  V2 = 3,548 V1 -------------------- Hết -------------------- PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ LÀO CAI Năm học 2020 - 2021 Môn: Hoá học Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 12/01/2021 Câu 1. (6,0 điểm) 1.1. Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học khi tiến hành các thí nghiệm sau: a. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH cho đến dư vào dung dịch AlCl3. b. Cho hỗn hợp Fe2O3 và Cu có tỉ lệ mol là 1 : 1 vào dung dịch HCl dư. c. Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch KOH. d. Nhỏ từ từ dung dịch HCl cho đến dư vào dung dịch K2CO3. e. Nhỏ từ từ dung dịch BaCl2 cho đến dư vào dung dịch H2SO4. 1.2. Có những muối sau: BaCO3; CaSO4; Pb(NO3)2; NaCl. Muối nào nói trên: a. Không được phép có trong nước ăn vì tính độc hại của nó. b. Không độc nhưng cũng không nên có trong nước ăn vì vị mặn của nó? c. Không tan trong nước, nhưng bị phân hủy ở nhiệt độ cao? d. Rất ít tan trong nước và khó bị phân hủy ở nhiệt độ cao? 1.3. Chỉ được dùng thêm quỳ tím, hãy nhận biết các dung dịch mất nhãn đựng trong các lọ riêng biệt: KHSO4; BaCl2; KHCO3; Na2SO3; K2S; KCl. 1.4. Cho các sơ đồ phản ứng sau: Oxit (A1) + dung dịch axit (A2) đặc to  (A3)  + ... + ... Oxit (B1) + dung dịch bazơ (B2) đặc  (B3)  + .... Muối (D1) to  (A1) + (D2)  + ... Muối (D1) + dung dịch axit (A2) đặc  (A3)  + ... + ... + ... Biết rằng: khí A3 có màu vàng lục; muối D1 có màu tím và dùng để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm; phân tử khối của các chất thỏa mãn: MB1 + MD1 = 300; MB2 - MA2 = 37,5. Xác định các chất A1; A2; A3; B1; B2; B3; D1; D2 và viết các phương trình hóa học xảy ra. Câu 2. (4,0 điểm) 2.1. Vào những ngày trời đông giá rét, chúng ta cần có nhiều biện pháp để giữ ấm cơ thể. Tuy nhiên, trên các phương tiện thông tin đại chúng đã đưa ra khuyến cao không nên đốt than để sưởi ấm trong phòng kín. Bằng kiến thức hóa học em hãy giải thích tại sao? 2.2. Nhiệt phân hoàn toàn 75,2 gam Cu(NO3)2 sau một thời gian thu được chất rắn A và hỗn hợp khí B. a. Tính khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng? b. Cho hỗn hợp khí B tác dụng hết với dung dịch NaOH, tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng? ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 151

2.3. Hỗn hợp A gồm x mol SO2 và 5x mol không khí. Nung nóng hỗn hợp A với V2O5 xúc tác thu được hỗn hợp khí B. Biết rằng tỉ khối hơi của A so với B bằng 0,93. Hãy tính hiệu suất phản ứng giữa SO2 và O2? Cho biết không khí có chứa 80% N2 và 20% O2 theo thể tích. Câu 3. (4,0 điểm) 3.1. Cho hình vẽ điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm. a. Xác định ba chất phù hợp với A trong sơ đồ bên, viết các phương trình hóa học xảy ra? b. Khi dừng thí nghiệm, nên tắt đèn cồn trước hay tháo ống dẫn khí ra trước? Tại sao? c. Vì sao có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước? Đề xuất một phương pháp khác để thu khí oxi? Sơ đồ điều chế O2 3.2. Cần bao nhiêu gam Na2O để thêm vào bao nhiêu gam dung dịch NaOH 17% để thu được 500 gam dung dịch NaOH 25%. 3.3. Cho từ từ V ml dung dịch NaOH 1M vào 200 ml dung dịch gồm HCl 0,5M và Al2(SO4)3 0,25M. Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo V như hình bên. Tính giá trị của a và b? Câu 4. (6,0 điểm) 4.1. Hòa tan toàn 64,4 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư. Sau phản ứng thu được 5,04 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) và dung dịch chứa 166 gam hỗn hợp muối sunfat. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm công thức của oxit sắt. 4.2. Cho m gam dung dịch H2SO4 nồng độ x% (loãng), tác dụng với một lượng dư hỗn hợp hai kim loại K và Na, sau khi kết thúc phản ứng thu được 0,052m gam H2. Tính giá trị của x? 4.3. Hòa tan hỗn hợp 6,4 gam CuO và 8 gam Fe2O3 trong 155 ml dung dịch H2SO4 1M đến phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thấy có m gam chất rắn không tan. Tính giá trị của m? -------------------- Hết -------------------- HƢỚNG DẪN GIẢI Câu 1. 1.1. a. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH cho đến dư vào dung dịch AlCl3. - Hiện tượng: ban đầu thấy xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần cho đến hết, tạo thành dung dịch không màu. - Phương trình hóa học: 3NaOH + AlCl3  3NaCl + Al(OH)3  Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O b. Cho hỗn hợp Fe2O3 và Cu có tỉ lệ mol là 1 : 1 vào dung dịch HCl dư. - Hiện tượng: hỗn hợp tan hết. - PTHH: Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O 1 mol 2 mol ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 152

Cu + 2FeCl3  2FeCl2 + CuCl2 1 mol 2 mol c. Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch KOH. - Hiện tượng: Ban đầu chưa có kết tủa xuất hiện, sau một thời gian xuất hiện kết tủa keo trắng. - Phương trình hóa học: AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O  4Al(OH)3  + 3NaCl d. Nhỏ từ từ dung dịch HCl cho đến dư vào dung dịch K2CO3. e. Nhỏ từ từ dung dịch BaCl2 cho đến dư vào dung dịch H2SO4. 1.2. Có những muối sau: BaCO3; CaSO4; Pb(NO3)2; NaCl. a. Không được phép có trong nước ăn vì tính độc hại của nó là Pb(NO3)2. b. Không độc nhưng cũng không nên có trong nước ăn vì vị mặn của nó là NaCl. c. Không tan trong nước, nhưng bị phân hủy ở nhiệt độ cao là BaCO3. BaCO3 to  BaO + CO2 d. Rất ít tan trong nước và khó bị phân hủy ở nhiệt độ cao là CaSO4. 1.3. Đánh số thứ tự cho các lọ và trích mẫu thử. - Cho các mẩu giấy quỳ tím vào các mẫu thử. Mẫu làm quỳ tím hóa đỏ là KHSO4. - Cho KHSO4 lần lượt vào các mẫu thử còn lại. + Mẫu không có hiện tượng gì là KCl. + Mẫu có kết tủa trắng là BaCl2: BaCl2 + 2KHSO4  BaSO4  + K2SO4 + 2HCl + Mẫu có khí không màu, không mùi thoát ra là KHCO3: KHCO3 + KHSO4  K2SO4 + CO2  + H2O + Mẫu có khí không màu, mùi hắc thoát ra là Na2SO3: Na2SO3 + 2KHSO4  Na2SO4 + K2SO4 + SO2  + H2O + Mẫu có khí không màu, mùi trứng thối thoát ra là K2S: K2S + 2KHSO4  2K2SO4 + H2S  1.4. Theo đề bài: khí A3 có màu vàng lục  A3 là khí Cl2  A1 là MnO2; A2 là HCl. muối D1 có màu tím và dùng để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm  D1 là KMnO4. MB1 + MD1 = 300  MB1 = 142. B1 là oxit  B1 là P2O5. MB2 - MA2 = 37,5  MB2 = 74. B2 là bazơ  B2 là Ca(OH)2. Các phương trình hóa học: MnO2 + 4HCl to  MnCl2 + Cl2  + 2H2O P2O5 + 3Ca(OH)2  Ca3(PO4)2  + 3H2O 2KMnO4 to  K2MnO4 + MnO2 + O2  2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2  + 8H2O Câu 2. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 153

2.1. Khi đốt than trong điều kiện thiếu oxi (trong phòng kín) thì than cháy sinh ra nhiều khí CO: C + O2 to  CO2 C + CO2 to  2CO 2C + O2 to  2CO Khí CO sinh ra kết hợp chặt chẽ với Hemoglobin (Hemoglobin có chức năng vận chuyển khí O2 trong cơ thể) làm cho trong hồng cầu mất khả năng vận chuyển khí oxi  cơ thể bị thiếu oxi dẫn đến ngạt và gây tử vong nếu không phát hiện kịp thời. 2.2. Số mol Cu(NO3)2: nCu(NO3)2 = 75,2 = 0,4 mol 188 Phương trình nhiệt phân Cu(NO3)2: 2Cu(NO3)2 to  2CuO + 4NO2 + O2 (1) a. Theo (1): nCuO = nCu(NO3)2 = 0,4 mol Vậy khối lượng chất rắn là: mCuO = 0,4  80 = 32 gam. b. Khí B gồm NO2: 0,8 mol và O2: 0,2 mol. Cho B vào dung dịch NaOH: 4NaOH + 4NO2 + O2  4NaNO3 + 2H2O (2) Theo (2): nNO2 = 4 nO2  hỗn hợp khí phản ứng vừa hết. Sau phản ứng chỉ thu được 1 muối là NaNO3  nNaNO3 = nNO2 = 0,8 mol Vậy khối lượng muối thu được sau phản ứng là: mNaNO3 = 0,8  85 = 68 gam 2.3. Phương trình hóa học: 2SO2 + O2 to 2SO3 V2O5 Hỗn hợp A gồm: x mol SO2; x mol O2 và 4x mol N2. Gọi h là hiệu suất phản ứng (0 < h < 1) Theo PTHH: nSO2 ph°n øng = hx mol; nO2 ph°n øng = 1 nSO2 ph°n øng = 1 hx mol 2 2  hỗn hợp B gồm: SO2: (x - hx) mol O2: (x - 1 hx) mol 2 SO3: hx mol N2: 4x mol. Theo đề bài: nB = 0,93nA  0,93  6x = (6x - 1 hx)  h = 0,84  hiệu suất phản ứng là 84%. 2 Câu 3. 3.1. a. Ba chất A phù hợp: KMnO4; KClO3; KNO3. 2KMnO4 to  K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO3 to  2KCl + 3O2 2KNO3 to  2KNO2 + O2 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 154

b. Khi dừng thí nghiệm, cần tháo ống dẫn khí trước khi tắt đèn cồn. Nếu tắt đèn cồn trước, áp suất trong ống nghiệm giảm, làm cho nước trong chậu bị hút ngược lại ống nghiệm gây vỡ ống nghiệm. c. Khí oxi tan rất ít trong nước nên có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước. Có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí (đặt đứng bình-do khí oxi nặng hơn không khí) 3.2. Gọi khối lượng Na2O cần thêm vào dung dịch là x gam (0 < x < 500)  khối lượng dung dịch NaOH 17% cần thêm là (500 - x) gam.  khối lượng NaOH có trong dung dịch ban đầu là: 0,17(500 - x) gam Na2O + H2O  2NaOH Theo PTHH, lượng NaOH sinh ra khi thêm Na2O vào dung dịch là: x  2  40 = 40x 62 31 gam. Theo đề bài: 40x + 0,17(500 - x) = 0,25 500  x = 35,7 gam 31 Vậy cần thêm 35,7 gam Na2O vào 464,3 gam dung dịch NaOH 17% để được 500 gam dung dịch NaOH 25%. 3.3. Phản ứng xảy ra khi cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào 200 ml dung dịch gồm HCl 0,5M và Al2(SO4)3 0,25M: (1) NaOH + HCl  NaCl + H2O Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3  + 3Na2SO4 (2) Theo (1,2): nNaOH (1,2) = nHCl + 6 nAl2(SO4)3 = 0,5  0,2 + 6  0,25  0,2 = 0,4 mol  b = 0,4 lít hay 400 ml. Theo (2): a = nAl(OH)3 = 2 nAl2(SO4)3 = 2  0,25  0,2 = 0,1 mol Câu 4. 4.1. Phương trình hóa học: 2FexOy + (6x - 2y)H2SO4 to  xFe2(SO4)3 + (3x - 2y)SO2 + (6x - 2y)H2O Cu + 2H2SO4 to  CuSO4 + SO2 + H2O Theo đề bài: nSO2 = 5,04 = 0,225 mol 22, 4 Quy đổi hỗn hợp X gồm: Fe; Cu và O. Gọi a, b, c lần lượt là số mol Fe; Cu và O trong 64,4 gam hỗn hợp X. Theo đề bài ta có: 56a + 64b + 16c = 64,4 (I) Vì sau phản ứng thu được 166 gam hỗn hợp muối sunfat nên xảy ra hai trường hợp sau: * Trường hợp 1. Hai muối sunfat thu được sau phản ứng là Fe2(SO4)3 và CuSO4. Bảo toàn Fe và Cu ta có: nFe2 (SO4 )3 = 1 nFe = 1 a mol  mFe2(SO4 )3 = 200a gam. 2 2 nCuSO4 = nCu = b mol  mCuSO4 = 160b gam. Theo đề bài: 200a + 160b = 166 (II) Theo PTHH ta có sơ đồ: ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 155

Fe: a mol H2SO4  Fe2 (SO4 )3 : 1 a mol SO2  H2O Cu : b mol  2 O : c mol  3 ab0,225  CuSO4 : b mol 0,225 mol  3 a b0,225  2   2 Bảo toàn O: c + 6a + 4b + 0,9 = 6a + 4b + 0,45 + 3 a + b + 0,225 2  3 a + b - c = 0,225 (III) 2 Từ (I, II, III) ta được: a = 0,75; b = 0,1; c = 1.  x : y = nFe : nO = a : c = 3 : 4. Vậy oxit sắt cần tìm là Fe3O4. * Trường hợp 2. Hai muối sunfat thu được sau phản ứng là FeSO4 và CuSO4. Cu + Fe2(SO4)3  CuSO4 + 2FeSO4 Bảo toàn Fe và Cu ta có: nFeSO4 = nFe = a mol  mFeSO4 = 152a gam. nCuSO4 = nCu = b mol  mCuSO4 = 160b gam. Theo đề bài: 152a + 160b = 166 (IV) Theo PTHH ta có sơ đồ: Fe: a mol FeSO4 : a mol CuSO4 : b mol Cu : b mol  H2SO4   SO2  H2O O : c mol ab0,225 ab0,225 0,225 mol Bảo toàn O: c + 4a + 4b + 0,9 = 4a + 4b + 0,45 + a + b + 0,225  a + b - c = 0,225 (V) Từ (I, IV, V) ta được: a = 3,72; b = - 2,525; c = 1  loại. 4.2. Phương trình hóa học: 2K + H2SO4  K2SO4 + H2 (1) 2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2 (2) Vì kim loại dư: 2K + 2H2O  2KOH + H2 (3) 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 (4) Giả sử m = 100 gam  mH2SO4 = x gam  mH2O = (100 - x) gam Theo PTHH: nH2 = nH2SO4 + 1 nH2O  x+ 1  (100  x) = 5, 2  x = 10,116% 2 98 2 18 2 4.3. Phương trình hóa học: CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O (1) Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O (2) Theo đề bài: nH2SO4 = 0,155 mol; nCuO = 6,4 = 0,08 mol; nFe2O3 = 8 = 0,05 mol. 80 160 Giả sử phản ứng (1) xảy ra trước: nH2SO4 ph°n øng ë (1) = nCuO = 0,08 mol  nH2SO4 ph°n øng ë (2) = 0,155 - 0,08 = 0,075 mol Theo (2): nFe2O3 ph°n øng = 1 nH2SO4 ph°n øng ë (2) = 0,025 mol 3 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 156

 nFe2O3 d­ = 0,05 - 0,025 = 0,025 mol  m = 0,025  160 = 4 gam. Giả sử phản ứng (2) xảy ra trước: nH2SO4 ph°n øng ë (2) = 3 nFe2O3 = 0,05  3 = 0,15 mol  nH2SO4 ph°n øng ë (1) = 0,155 - 0,15 = 0,005 mol Theo (1): nCuO ph°n øng = nH2SO4 ph°n øng ë (1) = 0,005 mol  nCuO d­ = 0,08 - 0,005 = 0,075 mol  m = 0,075  80 = 6 gam. Vì thực tế xảy ra đồng thời cả 2 phản ứng (1) và (2) nên giá trị của m là: 4 gam  m  6 gam -------------------- Hết -------------------- PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI HỌC SINH GIỎI CẤP THỊ XÃ THỊ XÃ SAPA Năm học 2020 - 2021 Môn: Hoá học Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 16/01/2021 Câu 1. (3,0 điểm) 1. Hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau và ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có): 2. Chỉ được dùng thêm thuốc thử duy nhất là axit HCl, trình bày phương pháp hóa học để nhận biết được từng dung dịch không màu bị mất nhãn gồm: MgSO4; NaOH; BaCl2; NaCl. Giải thích và viết các phương trình hóa học xảy ra? Câu 2. (3,0 điểm) 1. Hoạt động của các nhà máy thải ra môi trường các khí H2S; NO2; SO2; CO2; Cl2 gây ô nhiễm môi trường. Em hãy đề xuất phương pháp hóa học để loại bỏ các khí trên không để thải ra môi trường. 2. Hỗn hợp X gồm CO và O2 có thể tích 10,08 lít (đktc). Kích thích cho phản ứng xảy ra rồi đưa về điều kiện ban đầu thấy còn lại 7,84 lít hỗn hợp khí Y gồm CO2 và O2. Tính thành phần % các khí trong hỗn hợp X? Câu 3. (3,0 điểm) Quan sát thí nghiệm (hình vẽ) và trả lời các câu hỏi sau: a. Tại sao ống nghiệm phản ứng phải chúc miệng xuống? b. Tại sao phải có cốc đựng dung dịch Ca(OH)2? c. Cho biết màu sắc của chất rắn trước và sau phản ứng? Giải thích? d. Sản phẩm tạo thành trong cốc đựng dung dịch Ca(OH)2 sau phản ứng? ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 157

Câu 4. (4,0 điểm) Cho V lít hỗn hợp khí A gồm H2 và CO có tỉ khối so với khí H2 là 8,8 qua bình chứa 40 gam hỗn hợp các oxit Fe2O3; Al2O3 và CuO nung nóng. Kết thúc phản ứng thu được chất rắn B và hỗn hợp khí C. Hòa tan chất rắn B vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch D và 4,48 lít khí (đktc). Chất rắn không tan còn lại có khối lượng 12,8 gam. Dẫn khí C qua dung dịch nước vôi trong lấy dư thu được m gam kết tủa. Cho dung dịch NaOH lấy dư vào dung dịch D thu được kết tủa có thành phần gồm một chất duy nhất. a. Viết các phương trình hóa học xảy ra? b. Tính giá trị của V, m và thành phần % theo khối lượng của các oxit trong hỗn hợp? Câu 5. (3,0 điểm) 1. Trong phòng thí nghiệm có dung dịch NaOH 10% và dung dịch NaOH 60%. Em hãy trình bày phương pháp pha chế 40 gam dung dịch NaOH 20% từ hai dung dịch trên? (Các dụng cụ cần thiết có đủ) 2. Biết rằng 750 ml dung dịch HCl 1M đủ để hòa tan 12,75 gam oxit của kim loại R (hóa trị III). Hãy xác định công thức của oxit và tên kim loại R? Câu 6. (4,0 điểm) Cho 2,8 gam bột Fe và 0,81 gam Al vào 100 ml dung dịch A chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Khuấy kỹ cho đến khi phản ứng kết thúc. Sau phản ứng còn lại chất rắn B gồm 3 kim loại có khối lượng là 8,12 gam. Cho chất rắn B tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít H2 (đktc). Tính nồng độ mo của từng muối trong dung dịch A. -------------------- Hết -------------------- HƢỚNG DẪN GIẢI Câu 1. 1.1. a. Nhỏ từ từ dung dịch NaOH cho đến dư vào dung dịch AlCl3. - Hiện tượng: ban đầu thấy xuất hiện kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần cho đến hết, tạo thành dung dịch không màu. - Phương trình hóa học: 3NaOH + AlCl3  3NaCl + Al(OH)3  Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O b. Cho hỗn hợp Fe2O3 và Cu có tỉ lệ mol là 1 : 1 vào dung dịch HCl dư. - Hiện tượng: hỗn hợp tan hết. - Phương trình hóa học: Fe2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O 1 mol 2 mol Cu + 2FeCl3  2FeCl2 + CuCl2 1 mol 2 mol c. Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch KOH. - Hiện tượng: Ban đầu chưa có kết tủa xuất hiện, sau một thời gian xuất hiện kết tủa keo trắng. - Phương trình hóa học: AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O  4Al(OH)3  + 3NaCl d. Nhỏ từ từ dung dịch HCl cho đến dư vào dung dịch K2CO3. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 158

e. Nhỏ từ từ dung dịch BaCl2 cho đến dư vào dung dịch H2SO4. 1.2. Có những muối sau: BaCO3; CaSO4; Pb(NO3)2; NaCl. a. Không được phép có trong nước ăn vì tính độc hại của nó là Pb(NO3)2. b. Không độc nhưng cũng không nên có trong nước ăn vì vị mặn của nó là NaCl. c. Không tan trong nước, nhưng bị phân hủy ở nhiệt độ cao là BaCO3. BaCO3 to  BaO + CO2 d. Rất ít tan trong nước và khó bị phân hủy ở nhiệt độ cao là CaSO4. 1.3. Đánh số thứ tự cho các lọ và trích mẫu thử. - Cho các mẩu giấy quỳ tím vào các mẫu thử. Mẫu làm quỳ tím hóa đỏ là KHSO4. - Cho KHSO4 lần lượt vào các mẫu thử còn lại. + Mẫu không có hiện tượng gì là KCl. + Mẫu có kết tủa trắng là BaCl2: BaCl2 + 2KHSO4  BaSO4  + K2SO4 + 2HCl + Mẫu có khí không màu, không mùi thoát ra là KHCO3: KHCO3 + KHSO4  K2SO4 + CO2  + H2O + Mẫu có khí không màu, mùi hắc thoát ra là Na2SO3: Na2SO3 + 2KHSO4  Na2SO4 + K2SO4 + SO2  + H2O + Mẫu có khí không màu, mùi trứng thối thoát ra là K2S: K2S + 2KHSO4  2K2SO4 + H2S  1.4. Theo đề bài: khí A3 có màu vàng lục  A3 là khí Cl2  A1 là MnO2; A2 là HCl. muối D1 có màu tím và dùng để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm  D1 là KMnO4. MB1 + MD1 = 300  MB1 = 142. B1 là oxit  B1 là P2O5. MB2 - MA2 = 37,5  MB2 = 74. B2 là bazơ  B2 là Ca(OH)2. Các phương trình hóa học: MnO2 + 4HCl to  MnCl2 + Cl2  + 2H2O P2O5 + 3Ca(OH)2  Ca3(PO4)2  + 3H2O 2KMnO4 to  K2MnO4 + MnO2 + O2  2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2  + 8H2O Câu 2. 2.1. Khi đốt than trong điều kiện thiếu oxi (trong phòng kín) thì than cháy sinh ra nhiều khí CO: C + O2 to  CO2 C + CO2 to  2CO 2C + O2 to  2CO Khí CO sinh ra kết hợp chặt chẽ với Hemoglobin (Hemoglobin có chức năng vận chuyển khí O2 trong cơ thể) làm cho trong hồng cầu mất khả năng vận chuyển khí oxi  cơ thể bị thiếu oxi dẫn đến ngạt và gây tử vong nếu không phát hiện kịp thời. 2.2. Số mol Cu(NO3)2: ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 159

nCu(NO3)2 = 75,2 = 0,4 mol 188 Phương trình nhiệt phân Cu(NO3)2: 2Cu(NO3)2 to  2CuO + 4NO2 + O2 (1) a. Theo (1): nCuO = nCu(NO3)2 = 0,4 mol Vậy khối lượng chất rắn là: mCuO = 0,4  80 = 32 gam. b. Khí B gồm NO2: 0,8 mol và O2: 0,2 mol. Cho B vào dung dịch NaOH: 4NaOH + 4NO2 + O2  4NaNO3 + 2H2O (2) Theo (2): nNO2 = 4 nO2  hỗn hợp khí phản ứng vừa hết. Sau phản ứng chỉ thu được 1 muối là NaNO3  nNaNO3 = nNO2 = 0,8 mol Vậy khối lượng muối thu được sau phản ứng là: mNaNO3 = 0,8  85 = 68 gam 2.3. Phương trình hóa học: 2SO2 + O2 to 2SO3 V2O5 Hỗn hợp A gồm: x mol SO2; x mol O2 và 4x mol N2. Gọi h là hiệu suất phản ứng (0 < h < 1) Theo PTHH: nSO2 ph°n øng = hx mol; nO2 ph°n øng = 1 nSO2 ph°n øng = 1 hx mol 2 2  hỗn hợp B gồm: SO2: (x - hx) mol O2: (x - 1 hx) mol 2 SO3: hx mol N2: 4x mol. Theo đề bài: nB = 0,93nA  0,93  6x = (6x - 1 hx)  h = 0,84  hiệu suất phản ứng là 84%. 2 Câu 3. 3.1. a. Ba chất A phù hợp: KMnO4; KClO3; KNO3. 2KMnO4 to  K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO3 to  2KCl + 3O2 2KNO3 to  2KNO2 + O2 b. Khi dừng thí nghiệm, cần tháo ống dẫn khí trước khi tắt đèn cồn. Nếu tắt đèn cồn trước, áp suất trong ống nghiệm giảm, làm cho nước trong chậu bị hút ngược lại ống nghiệm gây vỡ ống nghiệm. c. Khí oxi tan rất ít trong nước nên có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước. Có thể thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí (đặt đứng bình-do khí oxi nặng hơn không khí) 3.2. Gọi khối lượng Na2O cần thêm vào dung dịch là x gam (0 < x < 500)  khối lượng dung dịch NaOH 17% cần thêm là (500 - x) gam.  khối lượng NaOH có trong dung dịch ban đầu là: 0,17(500 - x) gam Na2O + H2O  2NaOH ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 160

Theo PTHH, lượng NaOH sinh ra khi thêm Na2O vào dung dịch là: x  2  40 = 40x 62 31 gam. Theo đề bài: 40x + 0,17(500 - x) = 0,25 500  x = 35,7 gam 31 Vậy cần thêm 35,7 gam Na2O vào 464,3 gam dung dịch NaOH 17% để được 500 gam dung dịch NaOH 25%. 3.3. Phản ứng xảy ra khi cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào 200 ml dung dịch gồm HCl 0,5M và Al2(SO4)3 0,25M: (1) NaOH + HCl  NaCl + H2O Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3  + 3Na2SO4 (2) Theo (1,2): nNaOH (1,2) = nHCl + 6 nAl2(SO4)3 = 0,5  0,2 + 6  0,25  0,2 = 0,4 mol  b = 0,4 lít hay 400 ml. Theo (2): a = nAl(OH)3 = 2 nAl2(SO4)3 = 2  0,25  0,2 = 0,1 mol Câu 4. 4.1. Phương trình hóa học: 2FexOy + (6x - 2y)H2SO4 to  xFe2(SO4)3 + (3x - 2y)SO2 + (6x - 2y)H2O Cu + 2H2SO4 to  CuSO4 + SO2 + H2O Theo đề bài: nSO2 = 5,04 = 0,225 mol 22, 4 Quy đổi hỗn hợp X gồm: Fe; Cu và O. Gọi a, b, c lần lượt là số mol Fe; Cu và O trong 64,4 gam hỗn hợp X. Theo đề bài ta có: 56a + 64b + 16c = 64,4 (I) Vì sau phản ứng thu được 166 gam hỗn hợp muối sunfat nên xảy ra hai trường hợp sau: * Trường hợp 1. Hai muối sunfat thu được sau phản ứng là Fe2(SO4)3 và CuSO4. Bảo toàn Fe và Cu ta có: nFe2 (SO4 )3 = 1 nFe = 1 a mol  mFe2(SO4 )3 = 200a gam. 2 2 nCuSO4 = nCu = b mol  mCuSO4 = 160b gam. Theo đề bài: 200a + 160b = 166 (II) Theo PTHH ta có sơ đồ: Fe: a mol H2SO4  Fe2 (SO4 )3 : 1 a mol SO2  H2O Cu : b mol  2 O : c mol  3 ab0,225  CuSO4 : b mol 0,225 mol  3 a b0,225  2   2 Bảo toàn O: c + 6a + 4b + 0,9 = 6a + 4b + 0,45 + 3 a + b + 0,225 2  3 a + b - c = 0,225 (III) 2 Từ (I, II, III) ta được: a = 0,75; b = 0,1; c = 1.  x : y = nFe : nO = a : c = 3 : 4. Vậy oxit sắt cần tìm là Fe3O4. * Trường hợp 2. Hai muối sunfat thu được sau phản ứng là FeSO4 và CuSO4. Cu + Fe2(SO4)3  CuSO4 + 2FeSO4 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 161

Bảo toàn Fe và Cu ta có: nFeSO4 = nFe = a mol  mFeSO4 = 152a gam. nCuSO4 = nCu = b mol  mCuSO4 = 160b gam. Theo đề bài: 152a + 160b = 166 (IV) Theo PTHH ta có sơ đồ: Fe: a mol FeSO4 : a mol CuSO4 : b mol Cu : b mol  H2SO4   SO2  H2O O : c mol ab0,225 ab0,225 0,225 mol Bảo toàn O: c + 4a + 4b + 0,9 = 4a + 4b + 0,45 + a + b + 0,225  a + b - c = 0,225 (V) Từ (I, IV, V) ta được: a = 3,72; b = - 2,525; c = 1  loại. 4.2. Phương trình hóa học: 2K + H2SO4  K2SO4 + H2 (1) 2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2 (2) Vì kim loại dư: 2K + 2H2O  2KOH + H2 (3) 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 (4) Giả sử m = 100 gam  mH2SO4 = x gam  mH2O = (100 - x) gam Theo PTHH: nH2 = nH2SO4 + 1 nH2O  x+ 1  (100  x) = 5, 2  x = 10,116% 2 98 2 18 2 4.3. Phương trình hóa học: CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O (1) Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O (2) Theo đề bài: nH2SO4 = 0,155 mol; nCuO = 6, 4 = 0,08 mol; nFe2O3 = 8= 0,05 mol. 80 160 Giả sử phản ứng (1) xảy ra trước: nH2SO4 ph°n øng ë (1) = nCuO = 0,08 mol  nH2SO4 ph°n øng ë (2) = 0,155 - 0,08 = 0,075 mol Theo (2): nFe2O3 ph°n øng = 1 nH2SO4 ph°n øng ë (2) = 0,025 mol 3  nFe2O3 d­ = 0,05 - 0,025 = 0,025 mol  m = 0,025  160 = 4 gam. Giả sử phản ứng (2) xảy ra trước: nH2SO4 ph°n øng ë (2) = 3 nFe2O3 = 0,05  3 = 0,15 mol  nH2SO4 ph°n øng ë (1) = 0,155 - 0,15 = 0,005 mol Theo (1): nCuO ph°n øng = nH2SO4 ph°n øng ë (1) = 0,005 mol  nCuO d­ = 0,08 - 0,005 = 0,075 mol  m = 0,075  80 = 6 gam. Vì thực tế xảy ra đồng thời cả 2 phản ứng (1) và (2) nên giá trị của m là: 4 gam  m  6 gam -------------------- Hết -------------------- ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 162

TRƢỜNG THPT CHUYÊN KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HÓA HỌC LỚP 9 HÀ NỘI - AMSTERDAM Năm học 2020 - 2021 Thời gian: 90 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1. (3,0 điểm) 1. Hãy nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình hóa học: a. Cho một mẩu Natri (bằng hạt đỗ xanh) vào cốc nước, sau đó nhỏ 2 - 3 giọt phenolphtalein vào cốc. b. Nhỏ dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch Ba(HCO3)2. c. Cho muôi sắt chứa photpho đỏ đốt trên ngọn lửa đèn cồn rồi đưa nhanh vào bình chứa khí oxi, sau khi lửa tắt lấy muôi sắt ra, thêm nước vào bình lắc đều và thả vào đó một mẩu giấy quỳ tím. d. Dẫn từ từ khí CO2 đến dư vào nước vôi trong. 2. Có 4 lọ dung dịch không dán nhãn, mỗi lọ đựng riêng rẽ một trong các dung dịch không màu sau: HCl; Ba(OH)2; MgCl2; MgSO4. Nếu chỉ dùng thêm dung dịch phenolphtalein làm thuốc thử, hãy trình bày cách làm để phân biệt 4 lọ dung dịch trên và viết các phương trình hóa học xảy ra. 3. Khi được yêu cầu trình bày cách pha chế 50 mL dung dịch CuSO4 nồng độ 0,1M, một bạn học sinh đã làm như sau: \"Cân 0,8 gam bột CuSO4.5H2O cho vào cốc thủy tinh có chia vạch dung dịch 100 mL, dùng ống đong để đong 50 mL nước đổ vào cốc, khuấy đều cho tan. Ta thu được 50 ml dung dịch CuSO4 0,1M\". Em hãy cho biết bạn học sinh trên tiến hành như vậy có chính xác không? Hãy chỉ ra các chỗ chưa chính xác (nếu có) và sửa lại giúp bạn. Câu 2. (2,5 điểm) 1. Cho 6,0 gam hỗn hợp X gồm magie oxit, đồng (II) oxit, sắt (III) oxit, trong đó oxi chiếm 29,33% khối lượng. Hòa tan 6,0 gam X vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau đó thêm từ từ dung dịch bari hiđroxit đến khi phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa sau phản ứng rồi cân được khối lượng m gam. Tính giá trị của m? 2. Chọn các chất A, B, C, D phù hợp và viết phương trình hóa học hoàn thành sơ đồ phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có): Câu 3. (3,0 điểm) 1. Trộn 4,90 gam KClO3 với 1,1 gam MnO2 được hỗn hợp chất rắn Y. Nung Y trong ống nghiệm một thời gian, làm nguội ống nghiệm và cân thấy còn lại 4,784 gam chất rắn Z. Tính hiệu suất phản ứng, giả sử chỉ xảy ra phản ứng phân hủy tạo thành kali clorua và oxi. 2. Cho 9,2 gam hỗn hợp A gồm RCO3 và RSO3 tác dụng với dung dịch HCl 7,3% vừa đủ thu được dung dịch B chỉ chứa một chất tan duy nhất và 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí D. Nồng độ chất tan trong B là x%. a. Xác định công thức hóa học của các muối trong A? b. Tính giá trị của x? c. Hấp thụ hết 2,24 lít hỗn hợp D vào 120 mL dung dịch KOH 2M, sau phản ứng tổng khối lượng muối tạo thành là bao nhiêu gam? ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 163

Câu 4. (1,5 điểm) Bạn Hóa chép được một bài tập hóa học như sau: \"Hỗn hợp bột BaCl2 và Na2SO4 đem hòa tan vào nước (có dư), khuấy kĩ rồi đem lọc. Phần nước lọc đem cô cạn, thấy khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn bằng ..... khối lượng kết tủa tạo thành. Xác định phần trăm khối lượng các chất có trong hỗn hợp ban đầu, biết rằng trong dung dịch không còn chứa bari\". Chỗ \"...\" trong bài tập trên, do sơ xuất nên bạn Hóa ghi không rõ là \"một phần ba\" hay \"ba lần\". Em hãy giải bài tập trên trong cả hai trường hợp với chỗ \"...\" được ghi là \"một phần ba\" và \"ba lần\". Từ đó cho biết chỗ \"...\" trong bài tập trên phải được ghi như thế nào để có lời giải hợp lý. -------------------- Hết -------------------- HƢỚNG DẪN GIẢI Câu 1.1. Nêu hiện tƣợng, giải thích và viết phƣơng trình hóa học các thí nghiệm a. Cho một mẩu Natri (bằng hạt đỗ xanh) vào cốc nước, sau đó nhỏ 2 - 3 giọt phenolphtalein vào cốc. - Natri phản ứng với nước, nóng chảy thành giọt tròn, lăn nhanh trên mặt nước và tan dần cho đến hết, đồng thời có khí không màu thoát ra. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt: 2Na + 2H2O  2NaOH + H2  - Khi nhỏ phenolphtalein vào cốc thì thấy dung dịch từ không màu chuyển thành màu hồng, do dung dịch NaOH là dung dịch bazơ. b. Nhỏ dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch Ba(HCO3)2. - Có kết tủa xuất hiện đồng thời có khí không màu thoát ra: Ba(HCO3)2 + H2SO4  BaSO4  + CO2  + H2O c. Cho muôi sắt chứa photpho đỏ đốt trên ngọn lửa đèn cồn rồi đưa nhanh vào bình chứa khí oxi, sau khi lửa tắt lấy muôi sắt ra, thêm nước vào bình lắc đều và thả vào đó một mẩu giấy quỳ tím. - Ngoài không khí, photpho cháy nhỏ, tạo chất rắn màu trắng (dạng khói); trong bình oxi photpho cháy sáng chói, tạo chất rắn màu trắng: 4P + 5O2 to  2P2O5 - Khi cho nước vào lắc, chất rắn tan hết trong nước tạo dung dịch không màu: P2O5 + 3H2O  2H3PO4 - Khi cho quỳ tím vào, thấy quỳ tím chuyển thành màu đỏ. Do dung dịch H3PO4 là một dung dịch axit. d. Dẫn từ từ khí CO2 đến dư vào nước vôi trong. - Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, lượng kết tủa tăng dần đến cực đại: Ca(OH)2 + CO2  CaCO3  + H2O - Sau đó kết tủa tan dần đến hết khi CO2 dư: CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 Câu 1.2. Nhận biết - Đánh số thứ tự và trích các mẫu thử vào các ống nghiệm có đánh số tương ứng. - Nhỏ 2-3 giọt phenolphtalein vào các mẫu thử: + Mẫu thử nào làm phenolphtalein chuyển sang màu đỏ là dung dịch Ba(OH)2. - Cho dung dịch Ba(OH)2 vào các mẫu thử còn lại. + Mẫu thử nào không có hiện tượng gì là dung dịch HCl: ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 164

2HCl + Ba(OH)2  BaCl2 + 2H2O + Hai mẫu còn lại đều có kết tủa trắng tạo thành: MgCl2 + Ba(OH)2  Mg(OH)2  + BaCl2 MgSO4 + Ba(OH)2  Mg(OH)2  + BaSO4  - Lọc lấy 2 kết tủa từ hai mẫu trên, cho dung dịch HCl dư vào các mẫu kết tủa. + Mẫu nào tan hết thành dung dịch không màu là Mg(OH)2  dung dịch ban đầu là MgCl2: Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O + Mẫu nào chỉ tan một phần trong dung dịch HCl dư là Mg(OH)2 và BaSO4  dung dịch ban đầu là MgSO4. Câu 1.3. Pha chế dung dịch - Các điểm không chính xác: + Tính toán chưa đúng: nCuSO4  nCuSO4.5H2O = 0,005 mol  mCuSO4.5H2O = 0,005  250 = 1,25 gam > 0,8 gam. + Nếu lấy 50 mL nước vào 0,8 gam CuSO4.5H2O thì sẽ thu được nhiều hơn 50 mL dung dịch. + Trong nội dung đề bài chưa nói rõ bạn HS đã sử dụng nước cất hay nước thông thường. Nếu là nước thông thường sẽ có lẫn tạp chất. - Sửa lại: Cân chính xác 1,25 gam CuSO4.5H2O cho vào cốc chia vạch có dung tích 100 mL, cho từ từ nước cất vào khuấy nhẹ đến vạch định mức 50 mL thì dừng lại sẽ thu được 50 mL dung dịch CuSO4 0,1M. Câu 2.1. Bảo toàn nguyên tố/nhóm nguyên tử Các phương trình hóa học: MgO + H2SO4  MgSO4 + H2O (1) CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O (2) Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O (3) MgSO4 + Ba(OH)2  Mg(OH)2  + BaSO4  (4) CuSO4 + Ba(OH)2  Cu(OH)2  + BaSO4  (5) Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2  2Fe(OH)3  + 3BaSO4  (6) Theo các PTHH: nBaSO4  nSO4  nO  6  0,2933 = 0,11 mol 16  mCu + mFe + mMg = 6,0 - 0,11  16 = 4,24 gam. Mặt khác, cũng theo các PTHH ta có: nOH = 2nO = 0,22 mol  mbazơ = 4,24 + 0,22.17 = 7,98 gam Vậy giá trị của m là: m = mBaSO4 + mbazơ = 0,11  233 + 7,98 = 33,61 gam Câu 2.2. Viết phƣơng trình theo sơ đồ A là Cu; C là CuO; D là Cu(OH)2; B là H2SO4. Các phương trình hóa học: Cu + 2H2SO4 đặc  CuSO4 + SO2 + 2H2O CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O Cu(OH)2 + H2SO4  CuSO4 + 2H2O CuSO4 + BaCl2  CuCl2 + BaSO4  ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 165

CuCl2 + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2AgCl  Cu(NO3)2 + 2KOH  Cu(OH)2  + 2KNO3 Cu(OH)2 to  CuO + H2O CuO + H2 to  Cu + H2O Câu 3.1. Hiệu suất phản ứng Phương trình hóa học: 2KClO3 to 2KCl + 3O2 MnO2 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mO2 = 4,90 + 1,10 - 4,784 = 1,216 gam  nO2 = 0,038 mol Theo PTHH, nếu hiệu suất đạt 100% thì: nO2 = 3 nKClO3 = 3  4,9 = 0,06 mol 2 2 122, 5 Vậy hiệu suất của phản ứng là: H = 0,038 100 = 63,33% 0,06 Câu 3.2. Xác định nguyên tố a. Xác định R Phương trình hóa học: RCO3 + 2HCl  RCl2 + CO2 + H2O (1) RSO3 + 2HCl  RCl2 + SO2 + H2O (2) Theo (1) và (2): nmuối = nkhí = 0,1 mol  R + 60 < 9,2 = 92 < R + 80  12 < R < 32  R = 24, R là Magie: Mg 0,1 b. Tìm giá trị của x Gọi a và b lần lượt là số mol MgCO3 và MgSO3 trong 9,2 gam hỗn hợp A (a, b > 0) Theo đề bài ta có: 84a + 104b = 9,2 (I). Theo (1) và (2): a + b = 0,1 (II) Từ (I) và (II) ta được: a = 0,06; b = 0,04. Cũng theo PTHH: nHCl = 2nkhí = 0,2 mol  mdung dịch = 0,2  36,5 100 = 100 gam. 7,3 nMgCl2 = nkhí = 0,1 mol Vậy khối lượng dung dịch B là: mdung dịch B = 100 + 9,2 - 0,06  44 - 0,04  64 = 104 gam. Vậy giá trị của x là: x = 0,1 95 100 = 9,13% 104 c. Tính khối lượng muối Số mol KOH: nKOH = 2  0,12 = 0,24 mol Ta thấy: nKOH = 0,24 = 2,4  chỉ xảy ra phản ứng tạo các muối trung hòa: nkhÝ 0,1 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 166

2KOH + CO2  K2CO3 + H2O (3) 2KOH + SO2  K2SO3 + H2O (4) Theo PTHH: nK2CO3 = nCO2 = 0,06 mol; nK2SO3 = nSO2 = 0,04 mol Vậy khối lượng muối tạo thành sau phản ứng là: mmuối = 0,06  138 + 0,04  158 = 14,6 gam Trong phần này, các em cần chú ý: Nếu đề bài yêu cầu \"tính khối lượng chất rắn thu được sau khi cô cạn dung dịch\" thì chất rắn thu được sau khi cô cạn sẽ gồm: muối và KOH dư. Câu 4. Toán hỗn hợp muối Gọi x và y lần lượt là số mol BaCl2 và Na2SO4 trong hỗn hợp ban đầu. Vì dung dịch thu được sau phản ứng không chứa bari  BaCl2 hết, Na2SO4 có thể hết hoặc dư x y (1) Phương trình hóa học: BaCl2 + Na2SO4  BaSO4  + 2NaCl Theo PTHH: nBaSO4 = nBaCl2 = x mol Lọc BaSO4, cô cạn nước lọc thì lượng muối khan gồm: NaCl: 2x mol; Na2SO4: (y - x) mol Trường hợp 1. mmuối khan = 1 mBaSO4 3 58,5  2x + 142(y - x) = 1  233x  y = 154 x < x  Vô lý với (1) 3 213 Trường hợp 2. mmuối khan = 3 mBaSO4 58,5  2x + 142(y - x) = 3  233x  y = 362 x  Thỏa mãn với (1). 71 Thành phần % khối lượng các muối trong hỗn hợp ban đầu là: %BaCl2 = 208x 362 100 = 22,32%; %Na2SO4 = 100 - 22,32 = 77,68% 142  208x 71 x Như vậy, thông qua tính toán ta thấy chỗ \"...\" trong bài toán phải là \"ba lần\" mới cho lời giải hợp lý. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 167

PHÕNG GD&ĐT YÊN MINH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 NĂM HỌC: 2020 - 2021 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Hóa học (Đề thi gồm có: 01 trang) Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4,0 điểm): a. Viết các phương trình hoá học thể hiện theo sơ đồ biến hoá sau (ghi rõ điều kiện) Al 1 Al2(SO4)3 2 AlCl3 3 Al(OH)3 4 Al2O3 (5) Al (6) (8) (7) NaAlO2 b. Từ quặng Pirit sắt (FeS2), O2, H2O, các chất xúc tác thích hợp. Hãy viết phương trình phản ứng điều chế muối Fe2(SO4)3. Câu 2 (4,0 điểm): a. Chỉ được dùng dung dịch NaOH, hãy nhận biết 5 lọ hoá chất bị mất nhãn đựng các dung dịch sau: K2CO3; (NH4)2SO4 ; MgSO4; Al2(SO4)3; FeCl3. b. Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình hóa học minh hoạ khi: - Sục từ từ khí cacbonic vào dung dịch Ba(OH)2 đến dư. - Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaOH loãng có chứa một lượng nhỏ phenolphtalein. Câu 3 (4,0 điểm): a. Vào mùa đông để sưởi ấm, người dân đã mang than đốt trong phòng kín và đóng kín cửa. Việc làm này có thể gây tử vong? Em hãy giải thích và viết phương trình hoá học xảy ra? b. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Na2CO3 và Na2SO4 vào nước, được 400 ml dung dịch A. Chia A làm hai phần bằng nhau: Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít khí đktc. Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 86 gam kết tủa. Tìm nồng độ mol các chất trong dung dịch A. Câu 4 (4,0 điểm): a. Cho m gam bột Sắt vào dung dịch hỗn hợp chứa 32,32 gam Cu(NO3)2 và 400 ml HCl 1M. Lắc đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại có khối lượng bằng 0,7m gam và V lít khí (đktc). Tính V và m? b. Ngâm một vật bằng Cu vào 250 gam dung dịch AgNO3 6% sau khi lấy vật ra khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17%. Tính C% của các chất có trong dung dịch sau khi lấy vật ra? Câu 5 (4,0 điểm): Nhiệt phân hoàn toàn 20 gam muối cacbonat kim loại hóa trị II được chất rắn A và khí B. Dẫn toàn bộ khí B vào 150ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 19,7g kết tủa. a) Tính khối lượng chất rắn A b) Xác định công thức hóa học của muối cacbonat đó. (Cho biết: Na= 23; Ba = 137; Ca = 40; Cu = 64; Al = 27; Ag = 108; Fe = 56; S=32; H=1; C= 12; O = 16;Cl = 35,5; N = 14) ..................................................Hết.................................................. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 168

PHÕNG GD&ĐT YÊN MINH HƢỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN LỚP 9 NĂM HỌC: 2020-2021 Môn: Hóa học Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu Đáp án 1 a. (4,0 điểm) (1) Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + H2 2 (2) Al2(SO4)3 + 3BaCl2  3BaSO4 + 2AlCl3 (4,0 điểm) (3) AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl (4) 2Al(OH)3 t0  Al2O3 + H2O (5) 2Al2O3 ñieänphaânnoùng chaûy 4Al + 3O2 criolit (6) 4Al + 3O2 t0  2Al2O3 (7) Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O (8) NaAlO2 + H2O + CO2  Al(OH)3 + NaHCO3 b. 4Fe + 11O2 t0  Fe2O3 + SO2 2SO2 + O2 V2tO0 5 2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O - Trích mẫu thử và đánh số thứ tự - Nhỏ dung dịch NaOH lần lượt vào các ống nghiệm đựng các dung dịch trên: + Nếu không có phản ứng là dung dịch K2CO3 + Nếu có chất mùi khai thoát ra là ( NH4)2SO4 ( NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2 NH3 + 2H2O + Nếu có chất kết tủa nâu đỏ là FeCl3 FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl (Nâu đỏ) + Nếu có chất kết tủa trắng không tan là MgSO4 MgSO4 + NaOH → Na2SO4 + Mg(OH)2 trắng + Nếu có chất kết tủa trắng tạo thành sau đó tan trong dung dịch NaOH dư là Al2(SO4)3 Al2(SO4)3 + 6NaOH → 3 Na2SO4 + 2Al(OH)3 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O b. - Khi sục khí cacbonic vào dung dịch Ba(OH)2 đến dư, ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau tan dần. CO2 + Ba(OH)2 3 2O CO2 + BaCO3 + H2 3)2. - Khi cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaOH loãng có chứa một lượng nhỏ phenolphtalein. Dung dịch ban đầu có màu hồng dần chuyển thành không màu. HCl + NaOH  NaCl + H2O ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 169

3 a. CO được sinh ra trong lò khí than, đặc biệt là khi ủ bếp than (do bếp không đủ oxi cho than cháy, do đóng kín cửa). Khi nồng độ CO sinh ra quá mức cho phép, khí CO (4,0 kết hợp với hemoglobin trong máu ngăn không cho máu nhận oxi và cung cấp oxi cho điểm) các tế bào. Do đó có thể gây tử vong cho con người. PTHH: C + O2 t0  CO2 - Khi thiếu khí oxi CO2 sẽ tiếp tục phản ứng với than cháy sinh ra khí CO. PTHH: CO2 + C t0 2CO b. nCO2  4, 48  0,2(mol) 22, 4 + Phần 1: Na2CO3 + 2HCl → 2 NaCl + CO2 ↑ + H2O (1) 0,2 0,2 (mol) - Phần 2: Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓ + 2NaCl (2) 0,2 0,2 (mol) Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2NaCl (3) mBaCO3(2)  0, 2.197  39, 4 (g) mBaSO4 (3)  86  39, 4  46,6 (g) Theo PTHH (3): nNa2SO4  nBaSO4 (3)  46,6  0,2(mol) 233 CMNa2SO4  CMNa2CO3  0, 4  1(M) 0, 4 4 a. nCuNO3  32, 32  0,16(mol) ; nHCl  CM .V  1.0, 4  0, 4(mol) 202 (4,0 điểm) - Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn mà sau đó thu được hỗn hợp kim loại => Fe còn dư; Cu(NO3) 2 và HCl phản ứng hết Fe + Cu (NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (1) 0,16 0,16 0,16 (mol) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (2) 0,2 0,4 0,2 (mol) => VH2  0,2.22, 4  4, 48 (lít) => mFe dư = m – (mFe(1) + mFe(2)) = m – (0,16 + 0,2) . 56 = (m – 20,16) Theo đề ta có: mFe dư + mCu= = 0,7m  (m – 20,16) + 0,16.64 = 0,7m => m = 33,067 (g) b. mAgNO3  250.6  15(g) 100 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 170

mAgNO3 pö  17.15  2,55(g)  nAgNO3 pö  2, 55  0, 015 (mol) 100 170 Vật lấy ra chứa: Cu (dư) và Ag Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag  0,0075 0,015 0,0075 0,015 (mol) Sau khi lấy vật ra chứa: Cu(NO3)2 và AgNO3 dư: mdd sau khi lấy vật ra = 0,0075. 64 + 250 – 0,015. 108 = 248,86 (g) C%Cu(NO 3 ) 2 = 0, 0075.188 .100%  0,57% 248, 86 C%AgNO 3 dư = 15  2, 25 .100%  5% 248, 86 5 n  19, 7  0,1(mol) ; nBa(OH )2  19, 7  0,1(mol) BaCO3 197 197 (4,0 Gọi M là kim loại hóa trị II. điểm) Ta có công thức MCO3 Trƣờng hợp 1: Ba(OH)2 dư Phương trình phản ứng : MCO3 t0  MO + CO2 (1) 0,1 0,1 (mol) CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (2) 0,1 0,1 (mol) a. Khối lượng chất rắn A mMO = 20 – 44.0,1 = 15,6 (g) b. MMCO3  20  200(g) 0,1 MM = 200 – 60 = 140 (g) => Không thỏa mãn Trƣờng hợp 2: nCO2  nBa(OH )2 MCO3 t0  MO + CO2 (1) CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (2) 0,15 0,15 0,15 (mol) BaCO3 + CO2 + H2O  Ba(HCO3)2 (3) 0,05 0,05 0,05 (mol) a. Khối lượng chất rắn A là: MMO = 20 – nCO2 = 20 - 44.0,2 = 11,2 (g) MMCO3  20  100(g) 0, 2 MM = 100 – 60 = 40 (g)=> M là Ca và công thức là CaCO3 - Lưu ý: Thí sinh làm cách khác mà kết quả đúng, có lập luận chặt chẽ vẫn được điểm tối đa. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 171

PHÕNG GD & ĐT YÊN THÀNH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN - LỚP 9 ĐỀ CHÍNH THỨC NĂM HỌC 2020 – 2021 Môn thi: HÓA HỌC (Thời gian: 120 phút không kể thời gian giao nhận đề) Câu I (3,5 điểm): Cho các chất: Cu, FeS, Fe3O4, FeCO3, Fe(OH)2 lần lượt tác dụng với: a) Dung dịch HCl. b) Dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Câu II (2,0 điểm): Có 4 lọ mất nhãn, mỗi lọ đựng riêng biệt một dung dịch sau: NaCl, MgSO4, HCl, NaOH. Hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận ra mỗi lọ mà không được dùng thêm hóa chất nào khác. Câu III (3,5 điểm): 1) Từ các nguyên liệu ban đầu là: NaCl, CaCO3, H2O, không khí, thiết bị và chất xúc tác có đủ, có thể điều chế được NaHCO3, NH4NO3, CaCl2, (NH2)2CO. Viết các phương trình hóa học điều chế các chất đó. 2) Trình bày phương pháp hóa học để tách lấy CO2 tinh khiết từ hỗn hợp khí gồm: CO2, SO2, SO3 và O2. Câu IV (3,5 điểm): Cho 8,1 gam kim loại M tác dụng với 4,8 gam khí oxi, để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn A. Cho A vào dung dịch HCl (dùng dư 10%) thu được dung dịch B và 3,36 lít khí thoát ra (đo ở đktc). a) Xác định kim loại M. b) Cho V ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch B, phản ứng kết thúc thu được 15,6 gam kết tủa. Tính V. Câu V (4,5 điểm): Chia a gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe (ở dạng bột) thành 3 phần bằng nhau: Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 3,36 lít khí H2 (đo ở đktc). Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 6,72 lít khí SO2 duy nhất (đo ở đktc). Phần 3: Cho tác dụng với 500ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và b gam chất rắn Z. a) Tính giá trị của a và b. b) Dung dịch Y có thể hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu? c) Cho dung dịch Y phản ứng hết với dung dịch Na2S. Tính khối lượng kết tủa tạo ra. Câu VI (3,0 điểm): 1) Cho các dụng cụ và hóa chất sau: cốc thủy tinh, ống hút, đường mía, axit sunfuric đặc... Hãy trình bày thí nghiệm về tính háo nước của axit sunfuric đặc. 2) Trong giờ thực hành môn Hóa học, bạn An khi làm thí nghiệm đã bất cẩn để axit sunfuric đặc đổ vào tay. Trong tình huống này, em hãy nêu cách xử lý để giúp bạn An không bị bỏng nặng. --- HẾT --- ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 172

PHÕNG GD & ĐT YÊN THÀNH HƢỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG HUYỆN - LỚP 9 HƢỚNG DẪN CHÍNH THỨC NĂM HỌC 2020 – 2021 Môn thi: HÓA HỌC (Gồm 6 trang) Câu I (3,5 điểm): Cho các chất: Cu, FeS, Fe3O4, FeCO3, Fe(OH)2 lần lượt tác dụng với: c) Dung dịch HCl. d) Dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Câu Nội dung Điểm Câu I 3,5 điểm a) FeS + 2HCl  FeCl2 + H2 1đ Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + H2O FeCO3 + 2HCl  FeCl2 + CO2 + H2O Fe(OH)2 + 2HCl  FeCl2 + 2H2O Mỗi PTHH viết đúng cho 0,25 đ b) 2FeS + 10H2SO4  Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O 2,5 đ Cu + 2H2SO4  CuSO4 + SO2 + 2H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 2FeCO3 + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O 2Fe(OH)2 + 4H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O Mỗi PTHH viết đúng cho 0,5 đ Câu II (2,0 điểm): Có 4 lọ mất nhãn, mỗi lọ đựng riêng biệt một dung dịch sau: NaCl; MgSO4; HCl; NaOH. Hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận ra mỗi lọ mà không được dùng thêm hóa chất nào khác. Câu Nội dung Điểm Câu II 2,0 điểm - Đánh số thứ tự và trích mỗi lọ thành nhiều mẫu thử. 0,25 - Cho lần lượt mấu thử của lọ này vào các lọ còn lại ta có kết quả như bảng: NaCl MgSO4 HCl NaOH kết quả NaCl x x x x không ht MgSO4 x x x  1 lần kt HCl x x x x không ht 0,25 NaOH x  x x 1 lần kt Chú thích: x – không hiện tượng;  - có kết tủa - Dựa vào kết quả bảng ta thấy: 0,5 + Lọ khi cho vào các lọ còn lại mà có một lần kết tủa thì đó là lọ đựng MgSO4 và NaOH (nhóm 1) + Lọ khi cho vào các lọ còn lại mà không có hiện tượng thì đó là lọ đựng NaCl và HCl (nhóm 2) ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 173

PTHH: MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2 + Na2SO4 (1) 0,5 - Lọc lấy kết tủa ở phản ứng (1) cho vào 2 dung dịch ở nhóm 2 Lọ làm kết tủa tan ra là HCl; lọ không có hiện tượng là NaCl PTHH: Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O (2) - Lấy dung dịch MgCl2 tạo ra ở phản ứng (2) cho vào 2 dung dịch ở nhóm 1. Lọ 0,5 có kết tủa trắng là NaOH; lọ không có hiện tượng là MgSO4. PTHH: MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl Câu III (3,5 điểm): 1) Từ các nguyên liệu ban đầu là: NaCl, CaCO3, H2O, không khí, thiết bị và chất xúc tác có đủ, có thể điều chế được NaHCO3, NH4NO3, CaCl2, (NH2)2CO. Viết các phương trình hóa học điều chế các chất đó. 2) Trình bày phương pháp hóa học để tách lấy CO2 tinh khiết từ hỗn hợp khí gồm CO2, SO2, SO3 và O2. Nội dung Điểm Câu Câu III 3,5 điểm 1) 2,0 điểm Các PTHH điều chế các chất là - Điều chế Na2CO3. 2NaCl + 2H2O dpcómàngngan 2NaOH + Cl2 + H2 Điều chế CaCO3 t0  CaO + CO2 đƣợc mỗi chất cho 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O 0,5 điểm Na2CO3 + CO2 + H2O  2NaHCO3 hoặc: NaOH + CO2  NaHCO3 - Điều chế CaCl2. H2 + Cl2 t0  2HCl CaO + 2HCl  CaCl2 + H2O - Điều chế NH4NO3. Chưng cất phân đoạn không khí, ở -1960C ta thu được N2 N2 + 3H2 t0  2NH3 2H2O dp 2H2 + O2 N2 + O2 30000 C2NO 2NO + O2  2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3 HNO3 + NH3  NH4NO3 - Điều chế (NH2)2CO 2NH3 + CO2 t0cao, pcao (NH2)2CO + H2O 1,5 điểm 2) - Dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch BaCl2 dư thì SO3 sẻ bị giữ lại. 0,5 SO3 + BaCl2 + H2O  BaSO4 +2HCl 0,25 - Dẫn hỗn hợp còn lại đi qua dung dịch Br2 dư thì SO2 sẻ bị giữ lại SO2 +Br2 +H2O  2HBr + H2SO4 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 174

- Dẫn hỗn hợp còn lại qua dung dịch Ca(OH)2 dư thì khí CO2 sẻ bị giữ lại Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O 0,25 - Lọc lấy kết tủa cho vào dung dịch H2SO4 loãng, dư dẫn khí thoát ra đi qua 0,5 dung dịch H2SO4 đặc (để làm khô khí) ta thu được CO2 tinh khiết. CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + CO2 + H2O Lƣu ý: Nếu dùng HCl mà không khử HCl và H2O thì trừ 0,5 điểm Nếu dùng H2SO4 mà không làm khô khí thi trừ 0,25 điểm Câu IV (4,0 điểm): Cho 8,1 gam kim loại M phản ứng hoàn toàn với 4,8 gam khí oxi thu được chất rắn A. Cho A vào dung dịch HCl (dùng dư 10%) thu được dung dịch B và 3,36 lít khí thoát ra (đktc). a) Xác định kim loại M. b) Cho V ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch B, phản ứng kết thúc thu được 15,6 gam kết tủa. Tính V. Câu Nội dung Điểm Câu IV 3,5 điểm a) 1,5 điểm - PTHH: 4M + nO2  2M2On (1) 1,0 0,6/n 0,15 0,3/n - Chất rắn A tác dụng với HCl mà có khí bay ra thì sau phản ứng (1) M còn dư 2M + 2nHCl  2MCln + nH2 (2) 0,3/n 0,3 0,3/n 0,15 M2On + 2nHCl  2MCln + nH2O (3) 0,3/n 0,6 0,6/n Ta có: nO2 = 4,8/32 = 0,15 mol; nH2 = 3,36/22,4 = 0,15mol Theo (1,2) tổng nM = 0,6/n + 0,3/n = 0.9/n mol  MM  8,1  9n g/mol 0,5 0, 9 n Vậy khi n = 3 thì M = 27  M là kim loại Nhôm (Al) b) 2,0 điểm Theo (2,3) thì tổng nHCl = 0,3+0,6 = 0,9 mol 0,25  nHCl dư = 0,9.10/100 = 0,09mol Dung dịch B có 0,09 mol HCl dư và 0,3 mol AlCl3. Khi cho B tác dụng với 0,75 NaOH có các phản ứng xảy ra: HCl + NaOH  NaCl + H2O (4) 0,09 0,09 AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl (5) TH1: 0,2 0,6 0,2 TH2: 0,3 0,9 0,3 Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O (5) 0,1 0,1 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 175

Vì nAl(OH)3 = 15,6/78 = 0,2 mol < nAlCl3 = 0,3 mol  có 2 TH xảy ra. 0,5 TH1: AlCl3 dư, NaOH hết  Không có phản ứng (6) theo (4,5) tổng nNaOH phản ứng = 0,09 + 0,6 = 0,69 mol  Vdd NaOH = 0,69/2 = 0,345 lít 0,5 TH2: : AlCl3 hết NaOH dư hòa tan một phần kết tủa  có phản ứng (6) xảy ra. theo (4,5,6) tổng nNaOH phản ứng = 0,09 + 0,9 + 0,1 = 1,09 mol  Vdd NaOH = 1,09/2 = 0,545 lít Câu V (4,0 điểm): Chia a gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe (ở dạng bột) thành 3 phần bằng nhau: Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 3,36 lít khí H2 (đo ở đktc). Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 6,72 lít khí SO2 duy nhất (đo ở đktc). Phần 3: Cho tác dụng với 500ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và b gam chất rắn Z. a) Tính giá trị của a và b. b) Dung dịch Y có thể hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu? Câu Nội dung Điểm Câu V 4,5 điểm a) 3,0 điểm - phần 1: Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 (1) 1,0 0,15 0,15 - Phần 2: 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (2) 0,15 0,225 Cu + 2H2SO4  CuSO4 + SO2 + 2H2O (3) 0,075 0,075 Ta có: nH2 = 3,36/22,4 = 0,15mol; nSO2 = 6,72/22,4 = 0,3mol Theo (1) nFe = nH2 = 0,15 mol 0,5 theo (2,3) nCu = 0,075mol  a = (0,15.56 + 0,075.64)3 = 39,6 gam - Phần 3: thứ tự các phản ứng: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (4) 0,15 0,3 0,15 0,3 0,75 Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag (5) 0,75 176 0,075 0,15 0,075 0,15 Fe(NO3)2 + AgNO3  Fe(NO3)3 + Ag (6) 0,05 0,05 0,05 0,05 Ta có: nAgNO3 = 0,5.1 = 0,5mol Theo (4) 0,15/1 < 0,5/2  Fe hết, AgNO3 dư;  nAgNO3 dư = 0,5 - 0,3 = 0,2 mol Theo (5) 0,075/1 < 0,2/2  Cu hết, AgNO3 dư; ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM)

 nAgNO3 dư = 0,2 - 0,15 = 0,05 mol Theo (6) 0,15/1 < 0,05/1  AgNO3 hết, Fe(NO3)2 dư Theo (4,5,6) chất rắn là Ag và nAg = nAgNO3 = 0,5mol  b = mAg = 0,5.108 = 54 gam b) 0,5 - Dung dịch Y gồm 0,05 mol Fe(NO3)3; 0,1 mol Fe(NO3)2; 0,075 mol Cu(NO3)2. Khi cho Y tác dụng với Cu thì chỉ có Fe(NO3)3 phản ứng: - PTHH: 2Fe(NO3)3 + Cu  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 (7) 0,05 0,025  mCu = 0,025.64 = 1,6 gam Vậy dung dịch Y có thể hòa tan tối đa 1,6 gam Cu. c) 1,0 - PTHH: 2Fe(NO3)3 + 3Na2S  2FeS + S + 6NaNO3 (8) 0,05 0,05 0,025 Fe(NO3)2 + Na2S  FeS + 2NaNO3 (9) 0,5 0,1 0,1 Cu(NO3)2 + Na2S  CuS + 2NaNO3 (10) 0,075 0,075 Theo (8,9,10) thì: m kết tủa = mFeS + mS + mCuS 0,5 = (0,05+0,1)88 + 0,025.32 + 0,075.96 = 21,2 gam Câu VI (3,0 điểm): 1) Cho các dụng cụ và hóa chất sau: cốc thủy tinh, ống hút, đường mía, axit sunfuric đặc... Hãy trình bày thí nghiệm về tính háo nước của axit sunfuric đặc. 2) Trong giờ thực hành môn Hóa học, bạn An khi làm thí nghiệm đã bất cẩn để axit sunfuric đặc đổ vào tay. Trong tình huống này, em hãy nêu cách xử lý để giúp bạn An không bị bỏng nặng. Câu Nội dung Điểm Câu VI 3,0 điểm 1) 2,0 điểm - Tiến hành TN: Cho một ít đường mía vào đáy cốc, thêm từ từ 1-2 ml H2SO4 0,5 đặc vào. - Hiện tượng: Màu trắng của đường chuyển dần sang màu vàng rồi chuyển sang màu nâu và cuối cùng thành khối màu đen xốp bị bọt khí đẩy lên khỏi miệng 0,5 cốc. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt. - Giải thích: Do H2SO4 đặc có tính háo nước mạnh nên đã loại đi hai nguyên tố 0,5 (có trong thành phần của nước) là H và O ra khỏi đường và biến đường thành than. Đồng thời do tính oxi hóa mạnh của H2SO4 đã oxi hóa một phần C thành hai chất khí CO2 và SO2 đẩy phần C chưa phản ứng trào lên. - PTHH: C12H22O11 H2SO4(d) 12C + 11H2O 0,5 C + 2H2SO4 (đ)  CO2 + 2SO2 + 2H2O 2) 1,0 điểm Cách xử lý: ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 177

- Trước hết, phải nhanh chóng đưa bạn An đến vòi nước chảy và cho nước chảy 0,25 trực tiếp lên vết bỏng khoảng 5-10 phút để nước làm loãng, rửa trôi axit và làm dịu vết bỏng. 0,25 - Tiếp đến, hòa một ít dung dịch NaHCO3 rồi lấy bông tẩm dung dịch chấm lên 0,25 vết thương. NaHCO3 sẻ phản ứng với H2SO4 còn sót lại, CO2 giải phóng ra sẻ 0,25 lấy đi nhiệt và làm dịu vết bỏng. 2NaHCO3 + H2SO4  Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O - Sau đó, đưa bạn An đến cơ sở Y tế gần nhất để được chỉ định điều trị theo bác sỹ (nếu vết bỏng nặng). - Tuyệt đối không được bôi, đắp gì lên vết bỏng khi chưa có ý kiến của bác sỹ vì có thể gây nhiễm trùng làm vết bỏng nặng hơn. PHÕNG GD & ĐT YÊN THÀNH KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG ĐỀ CHÍNH THỨC CẤP TỈNH - LỚP 9 NĂM HỌC 2020 – 2021 Môn thi: HÓA HỌC (Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao nhận đề) Câu I (2,5 điểm): Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: 1) Cho Ba vào dung dịch KHCO3. 2) Cho rất từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch Al2(SO4)3. 3) Cho rất từ từ đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch KOH. 4) Cho bột Cu vào dung dịch Fe(NO3)3. 5) Cho rất từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 và khuấy đều. Câu II (2,5 điểm): Hỗn hợp bột X gồm: BaCO3, Fe(OH)2, Al, và Cu(OH)2. Nung hỗn hợp X trong không khí đến khối lượng không đổi được hỗn hợp chất rắn A. Cho hỗn hợp A tan vào nước dư được dung dịch B và còn lại phần không tan C. Dung dịch B làm quỳ tím hoá xanh. Sấy khô phần không tan C rồi cho tác dụng với CO nóng, dư được khí D và hỗn hợp chất rắn E. Cho E vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch Y và khí F bị hóa nâu trong không khí. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định các chất có trong A, B, C, D, E, Y, F. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu III (4,0 điểm): 1) Cho các hóa chất: CaCO3, NaCl, H2O và các dụng cụ, thiết bị cần thiết để làm thí nghiệm. Hãy trình bày phương pháp để điều chế được dung dịch hỗn hợp gồm hai muối Na2CO3 và NaHCO3 có tỷ lệ mol tương ứng là 1:1. 2) Chỉ được dùng thêm một kim loại. Hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận ra 3 lọ mất nhãn, mỗi lọ đựng riêng biệt một dung dịch sau: Dung dịch axit clohiđric; dung dịch muối ăn; dung dịch natri nitrat. Câu IV (4,0 điểm): 1) Khi cho hơi nước qua than nóng đỏ, người ta thu được hỗn hợp khí Y gồm H2, CO và CO2. Dẫn 1 mol khí Y (đktc) qua CuO dư, nung nóng thì khối lượng chất rắn giảm 14,4 gam và thu được hỗn hợp khí Z. Dẫn Z vào nước vôi trong dư, thu được m gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính m. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 178

2) Hòa tan hết 24 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit và muối cacbonat của kim loại M (có hóa trị không đổi) cần dùng 200 gam dung dịch H2SO4 19,6%, thu được 2,24 lít khí (đktc) và dung dịch B chỉ chứa một muối trung hòa duy nhất có nồng độ 21,858%. Xác định kim loại M và khối lượng mỗi chất trong A. Câu V (4,0 điểm): Hỗn hợp A gồm Al và FexOy. Nung m gam A trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần không tan D và 0,672 lít khí. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C cho đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất, nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít khí SO2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích các khí đều đo ở đktc. 1) Xác định công thức hóa học của oxit FexOy và giá trị m? 2) Nếu cho 200ml dung dịch HCl 1M tác dụng với dung dịch C đến khi phản ứng kết thúc thu được 6,24 gam kết tủa thì khối lượng NaOH có trong dung dịch NaOH ban đầu là bao nhiêu gam? Câu VI (3,0 điểm): Để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm người ta thường nhiệt phân hợp chất giàu oxi như KMnO4 hoặc KClO3. 1) Vẽ hình điều chế và thu khí oxi bằng phương pháp dời chỗ nước từ hóa chất trên. 2) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra. 3) Người ta thường đặt miếng bông ở đầu miệng ống nghiệm cạnh nút cao su có ống dẫn khí để làm gì? 4) Khi dừng thí nghiệm thì nên tắt đèn cồn trước hay rút ống dẫn khí ra khỏi cốc nước trước? Vì sao? --- HẾT --- HƢỚNG DẪN GIẢI Câu I (2,5 điểm): Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: 1) Cho Ba vào dung dịch KHCO3. 2) Cho rất từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch Al2(SO4)3. 3) Cho rất từ từ đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch KOH. 4) Cho bột Cu vào dung dịch Fe(NO3)3. 5) Cho rất từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 và khuấy đều. Câu Nội dung Điểm I - Nêu đúng hiện tượng và viết đủ PTHH cho mỗi ý 0,5 điểm 2,5 - Nếu nêu không đầy đủ hiên tượng hoặc viết thiếu PTHH cho 0,25 điểm Các phương trình hóa học xảy ra: 1. Hiện tượng: Mẫu Ba tan ra, xuất hiện bọt khí và có kết tủa màu trắng. Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2  Ba(OH)2 + 2KHCO3  BaCO3  + K2CO3 + H2O Nếu Ba(OH)2 dư: Ba(OH)2 + KHCO3  BaCO3  + KOH + H2O 2. Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo trắng, kết tủa lớn dần đến cực đại, sau tan dần đến hết tạo dung dịch trong suốt ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 179

Al2(SO4)3 + 6NaOH  2Al(OH)3  + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O 3. Hiện tượng: Có kết tủa trắng keo tạo ra và kết tủa bị hòa tan ngay thành dung dich và sau đó kết tủa được xuất hiện trở lại. AlCl3 + 3KOH  Al(OH)3 + 3KCl Al(OH)3 + KOH  KAlO2 + 2H2O AlCl3 + 3KAlO2 + 6H2O  4Al(OH)3 + 3KCl 4. Hiện tượng: Cu tan, dung dịch từ màu vàng nâu chuyển dần sang màu xanh 2Fe(NO3)3 + Cu  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 5. Hiện tượng: lúc đầu chưa xuất hiện bọt khí, sau một lúc có bọt khí xuất hiện Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2  + H2O Câu II (2,5 điểm): Hỗn hợp bột X gồm: BaCO3, Fe(OH)2, Al, và Cu(OH)2. Nung hỗn hợp X trong không khí đến khối lượng không đổi được hỗn hợp chất rắn A. Cho hỗn hợp A tan vào nước dư được dung dịch B và còn lại phần không tan C. Dung dịch B làm quỳ tím hoá xanh. Sấy khô phần không tan C rồi cho tác dụng với CO nóng, dư được khí D và hỗn hợp chất rắn E. Cho E vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch Y và khí F bị hóa nâu trong không khí. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định các chất có trong A, B, C, D, E, Y, F. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu Nội dung Điểm 2,5 II - Nếu kết luận thành phần không đầy đủ hoặc viết thiếu PTHH chỉ cho1/2 số điểm. 1,0 - Nung X: 0,5 BaCO3 to  BaO + CO2 0,5 4Fe(OH)2 + O2 to  2Fe2O3 + 4H2O 0,5 4Al + 3O2 to  2Al2O3 Cu(OH)2 to  CuO + H2O => chất rắn A gồm: BaO; Fe2O3; Al2O3; CuO - Cho A vào nƣớc: BaO + H2O Ba(OH)2 Ba(OH)2 + Al2O3  Ba(AlO2)2 + H2O Vì dd B làm quỳ tím hóa xanh nên Ba(OH)2 còn dư, Al2O3 hết. => dd B có Ba(OH)2 và Ba(AlO2)2 Rắn C gồm: Fe2O3; CuO - Khử rắn C: Fe2O3 + 3CO to  2Fe + 3CO2 CuO + CO to  Cu + CO2 => khí D có CO2 và CO Rắn E gồm: Fe; Cu - Hòa tan E: Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 180

2NO + O2  2NO2 => dd Y gồm: Fe(NO3)3 ; Cu(NO3)2 và HNO3dư. Khí F là NO. Câu III (4,0 điểm): 1) Cho các hóa chất: CaCO3, NaCl, H2O và các dụng cụ, thiết bị cần thiết để làm thí nghiệm. Hãy trình bày phương pháp để điều chế được dung dịch hỗn hợp gồm hai muối Na2CO3 và NaHCO3 có tỷ lệ mol tương ứng là 1:1. 2) Chỉ được dùng thêm một kim loại. Hãy trình bày phương pháp hóa học để nhận ra 3 lọ mất nhãn, mỗi lọ đựng riêng biệt một dung dịch sau: Dung dịch axit clohiđric; dung dịch muối ăn; dung dịch natri nitrat. Câu Nội dung Điểm III 4,0 2,5 1) - Nung CaCO3 và thu lấy khí CO2 0,5 0,5 CaCO3 t0  CaO + CO2 - Điện phân dung dịch muối ăn bảo hòa để lấy dung dịch NaOH 0,25 0,5 2NaCl + 2H2O dpddcoMN 2NaOH + H2 + Cl2 - Lấy 2 ống nghiệm có vạch chia độ, cho NaOH vào ống A 1ml (xmol); ống B 2ml 0,5 0,25 (2xmol) 1,5 - Sục khí CO2 (thu lấy ở trên) vào ống B đến dư: 0.5 CO2 + NaOH  NaHCO3 0,25 Mol: 2x 2x 0,75 - Cho toàn bộ dd thu được ở ống B cho vào dd NaOH ở ống A: NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O Mol: x x x - Vậy dung dịch thu đƣợc ở ống A có Na2CO3 (x mol) và NaHCO3 dƣ (x mol) 2) - Đánh số và trích mẫu - Cho kim loại Fe vào 3 dd: + Lọ có bọt khí thoát ra là HCl Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (I) + Lọ không có hiện tượng là NaCl và NaNO3 - Cho dd HCl vừa nhận được vào 2 dd còn lại ta được: dung dịch A gồm (HCl và NaCl); dung dịch B gồm (HCl và NaNO3) - Cho dd FeCl2 thu được ở (I) cho vào 2 dd A và B + Lọ có khí thoát ra, hóa nâu trong không khí là ddB  dd ban đầu là NaNO3 3FeCl2 + 10NaNO3 + 4HCl  3Fe(NO3)3 + NO + 10NaCl + 2H2O 2NO + O2  2NO2 + Lọ không có hiện tượng gì là dd A  dd ban đầu là NaCl Câu IV (4,0 điểm): 1) Khi cho hơi nước qua than nóng đỏ, người ta thu được hỗn hợp khí Y gồm H2, CO và CO2. Dẫn 1 mol khí Y (đktc) qua CuO dư, nung nóng thì khối lượng chất rắn giảm 14,4 gam và thu ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 181

được hỗn hợp khí Z. Dẫn Z vào nước vôi trong dư, thu được m gam kết tủa. Viết các phương Điểm trình phản ứng xảy ra và tính m. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. 4,0 2,0 2) Hòa tan hết 24 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit và muối cacbonat của kim loại M (có hóa trị không đổi) cần dùng 200 gam dung dịch H2SO4 19,6%, thu được 2,24 lít khí (đktc) và 1,0 dung dịch B chỉ chứa một muối trung hòa duy nhất có nồng độ 21,858%. Xác định kim loại M và khối lượng mỗi chất trong A. 0,5 0,5 Câu Nội dung 2,0 IV 0,5 0,5 1) H2O + C t0  H2 + CO (1) 2H2O + C t0  2H2 + CO2 (2) 0,2 0,1 CO + CuO t0  Cu + CO2 (3) H2 + CuO t0  Cu + H2O (4) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (5) - Theo btkl, khối lượng giảm là khối lượng của oxi trong oxit phản ứng - ta có: nO = 14, 4  0, 9 (mol) 16 - Theo (3), (4) n n  n  0,9 (mol)  n  1 0,9  0,1 (mol) H2 CO O(CuO) pö CO2 ( Y) Gọi số mol H2, CO trong Y lần lượt là a, b mol  a + b = 0,9 (*) Theo (1) và (2): n  n  2.n  a  b  2.0,1  b  0,2  a  b  0,2(**) H2 CO CO2 Từ (*) và (**)  a  0,55 b  0,35 Vậy tổng nCO2 = 0,1 + 0,35 = 0,45 mol  nCaCO3 = 0,45 mol  m = mCaCO3 = 0,45.100 = 45 gam 2) - Ta có: Số mol H2SO4 là 0,4 mol Số mol CO2 là 0,1 mol - Giả sử công thức kim loại M có hóa trị là n. M2On + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2O 2M(OH)n + nH2SO4 → M2(SO4)n + 2nH2O M2(CO3)n + nH2SO4 → M2(SO4)n + nCO2 + nH2O - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m + m = m + mhh ddH2SO4 ddspu CO2 → 24 + 200 = m dd sau phản ứng + 0,1.44 → m dd sau phản ứng = 219,6 (g) ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 182

→ mM2 (SO4 )n = 219, 6x21,858 = 48(g) 100 - Bảo toàn gốc SO4: nSO42- =nH2SO4 = 0,4mol  n M2 (SO4 )n = 0, 4 0,5 n 0,5  2 M+ 96 n = 48  2M+ 96n = 120n Điểm 0, 4 4,0 2,5 n → M = 12n n 12 3 M 12 24 36 Kêt luận loại Mg loại Vậy kim loại M là Magie, kí hiệu Mg. - PTHH: MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O (1) xx Mg(OH)2 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O (2) yy MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O (3) 0,1 0,1 0,1 - Theo (1,2) ta có hệ pt: 40x  58y  24  0,1.84  15, 6  x  0,1    0, 2  x  y  0, 4  0,1  0, 3  y - Vậy: mMgO = 0,1.40 = 4 gam mMg(OH)2 = 0,2.58 =11,6 gam mMgCO3 = 0,1.84 = 8,4 gam Câu V (4,0 điểm): Hỗn hợp A gồm Al và FexOy. Nung m gam A trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần không tan D và 0,672 lít khí. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C cho đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất, nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch E chỉ chứa một muối sắt duy nhất và 2,688 lít khí SO2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích các khí đều đo ở đktc. 1) Xác định công thức hóa học của oxit FexOy và giá trị m? 2) Nếu cho 200ml dung dịch HCl 1M tác dụng với dung dịch C đến khi phản ứng kết thúc thu được 6,24 gam kết tủa thì khối lượng NaOH có trong dung dịch NaOH ban đầu là bao nhiêu gam? Câu Nội dung V 1) - Ta có: nH2 = 0,03 mol; nAl2O3 = 0,05 mol; nSO2 = 0,12 mol - PTHH: 2yAl + 3FexOy t0  3xFe + yAl2O3 (1) ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 183

0,08 0,04 2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2 (2) Viết (3) được 0,02 0,02 0,02 0,03 (4) 8 pt và tính Al2O3 + 2NaOH +  2NaAlO2 + 3H2O toán đủ số 0,04 0,08 0,08 mol cho HCl + NaOH +  NaCl + 3H2O 1,0 HCl + NaAlO2 + H2O  Al(OH)3 + NaCl (5) 0,5 0,1 0,1 0,5 2Al(OH)3 t0  Al2O3 + 3H2O (6) 0,5 0,1 0,05 1,5 Viết 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7) được 3 pt và 0,08 0,04 0,12 tính toán Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4 (8) đủ số mol 0,04 0,04 cho - Vì phản ứng hoàn toàn và khi cho B vào NaOH có khí nên sau (1) Al còn dư 0,5 Theo (2) nAl dư = nNaAlO2 = 0,02 mol; Vì nAl2O3 = 0,05 mol  nAl(OH)3 = 0,1 mol  tổng nNaAlO2 = 0,1 mol 0,5 Mà nNaAlO2 (ở 3) = 0,08 mol  nAl2O3 (ở 3) = 0,04 mol = nAl2O3 (ở 1)  nFe = 0,12x/y (*) * TH1: Nếu muối sắt là Fe2(SO4)3 thì không có phản ứng (8) - theo (7) nSO2 = 0,12 mol  nFe = 0,08 mol thay vào (*)  x = 2; y = 3 Vậy công thức oxit là Fe2O3. mA = mAl + mFe2O3 = 0,1.27 + 0,04.160 = 9,1 gam * TH2: Nếu muối sắt là FeSO4 thì có phản ứng (8) - theo (7,8) tổng nFe = 0,08 + 0,04 = 0,12 mol thay vào (*)  x = 1; y = 1 Vậy công thức oxit là FeO. mA = mAl + mFeO = 0,1.27 + 0,12.72 = 11,34 gam 2) (9) - Dung dịch C gồm NaOH dư và 0,1 mol NaAlO2 ; nHCl = 0,2 mol; nAl(OH)3 = 0,08 mol HCl + NaOH +  NaCl + 3H2O TH1: 0,12 0,12 TH2: 0,04 0,04 HCl + NaAlO2 + H2O  Al(OH)3 + NaCl (10) TH1: 0,08 0,08 0,08 TH2: 0,1 0,1 0,1 3HCl + Al(OH)3 +  AlCl3 + 3H2O (11) 0,06 0,02 - Vì nAl(OH)3 = 0,08 < nNaAlO2 = 0,1  có 2 TH xảy ra: 184 TH1: NaAlO2 dư, HCl hết (không có phản ứng 11) Theo (2,3,9,10) tổng nNaOH = 0,1 + 0,12 = 0,22 mol ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM)

 mNaOH = 0,22.40 = 8,8 gam 0,5 TH2: NaAlO2 hết, HCl dư hòa tan 1 phần kết tủa (có phản ứng 11) Điểm Theo (2,3,9,10,11) tổng nNaOH = 0,1 + 0,04 = 0,14 mol 3,0  mNaOH = 0,14.40 = 5,6 gam 1,0 Câu VI (3,0 điểm): Để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm người ta thường nhiệt phân hợp chất giàu oxi như KMnO4 hoặc KClO3. 1) Vẽ hình điều chế và thu khí oxi bằng phương pháp dời chỗ nước từ hóa chất trên. 2) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra. 3) Người ta thường đặt miếng bông ở đầu miệng ống nghiệm cạnh nút cao su có ống dẫn khí để làm gì? 4) Khi dừng thí nghiệm thì nên tắt đèn cồn trước hay rút ống dẫn khí ra khỏi cốc nước trước? Vì sao? Câu Nội dung VI 1) KMnO4 Khí O2 Hoặc KClO3 2) 1,0 0,5 2KMnO4 t0  K2MnO4 + MnO2 + O2 0,5 2KClO3 t0,MnO2 2KCl + 3O2 3) Miếng bông có tác dụng ngăn bụi bẩn (chất rắn) cuốn theo khí O2 ra ngoài để thu được O2 sạch hơn. 4) - Khi dừng thí nghiệm thì phải rút ống dẫn khí ra khỏi cốc nước trước, - Vì nếu tắt đèn cồn mà chưa rút ống dẫn khí ra khỏi cốc nước thì áp suất trong ống giảm sẻ hút nước chảy vào ống nghiệm làm nứt vỡ ống nghiệm. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 185

PHÕNG GD&ĐT YÊN THÀNH KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG CẤP TỈNH LỚP 9-V3-NĂM HỌC 2020-2021 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: HÓA HỌC (Đề gồm 02 trang) (Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao nhận đề ) Câu I: (4 điểm) 1. Viết các phương trình hóa học thực hiện dãy chuyển đổi sau: M (1)N (2) P (3)Q  (4) R  (5) T (6) M Cho biết M là kim loại thông dụng có 2 hóa trị thường gặp là (II) và (III) 2. Có 4 dung dịch A, B, C, D mỗi dung dịch chứa một muối, các muối có gốc axit khác nhau. Tiến hành các thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Trộn dung dung dịch A với dung dịch B đồng thời đun nóng nhẹ, thấy thoát ra khí làm đỏ giấy quỳ tím ẩm và xuất hiện kết tủa trắng . Thí nghiệm 2: Cho từ từ đến dư dung dịch A vào dung dịch C, sau một thời gian thấy sủi bọt khí. Thí nghiệm 3: Trộn dung dịch B với dung dịch C hoặc dung dịch D, đều thấy xuất hiện kết tủa trắng. Thí nghiệm 4: Trộn dung dịch C với dung dịch D, thấy có kết tủa và sủi bọt khí. Hãy lựa chọn các chất A, B, C, D thích hợp và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Câu II. (5 điểm) 1. Có 5 dung dịch loãng riêng biệt là: NaOH, HCl, H2SO4, BaCl2, Na2SO4. Chỉ dùng thêm một thuốc thử là phenolphtalein hãy trình bày phương pháp hóa học nhận biết 5 hóa chất trên. 2. Trên bao bì một loại phân bón NPK có ghi kí hiệu bằng chữ số 20.10.10. Em hãy cho biết: a. Ý nghĩa của kí hiệu trên ? b. Tính thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố dinh dưỡng( N, P, K) có trong loại phân bón trên. 3. Chỉ dùng duy nhất một dung dịch chứa một hóa chất hãy trình bày phương pháp tách riêng Ag ra khỏi hỗn hợp Ag, Cu, Fe ở dạng bột. Biết rằng sau khi tách Ag vẫn giữ nguyên khối lượng ban đầu. Câu III. (4 điểm) 1. Hòa tan hoàn toàn 42,4 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và kim loại R trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, thu được 4,48 lít SO2 (đktc, là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4) và dung dịch Y chỉ chứa 93,6 gam chất tan gồm 2 muối sunfat trung hòa. Xác định kim loại R. 2. Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O và BaO. Hòa tan 43,8 gam vào nước dư, thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y, trong đó có chứa 41,04 gam Ba(OH)2. Hấp thụ hoàn toàn 13,44 lít CO2 (đktc) vào trong dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Tính m? Câu IV .(4 điểm) 1. Một hỗn hợp X gồm Al và Fe có khối lượng 1,94 gam. Cho X vào 0,5 lít dung dịch A chứa AgNO3 0,2M và Cu(NO3)2 0,1M. Sau khi phản ứng hoàn toàn được chất rắn B và dung dịch C chứa ba muối. Cho dung dịch NaOH dư vào C, lọc lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 5,6 gam chất rắn D. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 186

a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. b. Tính khối lượng của B và phần trăm khối lượng củacác chất trong hỗn hợp X ban đầu. 2. Cho m gam hỗn hợpX gồm Ba, BaO, Al vào nước dư thu được dung dịch Y (chứa x mol Ba(OH)2 và y mol Ba(AlO2)2) và 13,44 lít H2(đktc) .Nhỏ nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch Y, kết quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị dưới đây. Em hãy xác định giá trị của x và y và m. n Al(OH)3 0,2 0 0,1 0,3 0,7 nHCl Câu V : (3 điểm) Hình vẽ sau mô tả điều chế khí Z 1. Nêu nguyên tắc chung điều chế khí Z. 2. Lấy 3 trường hợp cụ thể của khí Z, rồi xác định các chất X, Y và viết các phương trình hóa học minh họa. HƢỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM Câu Nội Dung Điểm 0,5 Câu I: 1.1 (2,0 điểm) 4,0 1,5 điểm M là Fe; N : FeCl3, P: FeCl2; Q: Fe(OH)2; R: Fe(OH)3; T: Fe2O3 Mỗi PTHH viết đúng được 0,25 điểm 1. Fe + 3Cl2 t0  2FeCl3 2. 2FeCl3 + Fe  3FeCl2 3. FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl 4. 4Fe(OH)2 + O2 + H2O  4 Fe(OH)3 5. 2Fe(OH)3 t0  2Fe2O3 + 3H2O 6. 3H2 + Fe2O3 t0  2Fe + 3H2O ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 187

1.2 (2,0 điểm) A: NaHSO4; B: BaCl2; C: Na2CO3; D: Al2(SO4)3 0,5 1,5 TN1: NaHSO4 + BaCl2 t0C NaCl + BaSO4 + HCl 2,5 TN2: NaHSO4 + Na2CO3  Na2SO4 + NaHCO3 0,5 NaHSO4 + NaHCO3  Na2SO4 + CO2 + H2O TN3: BaCl2 + Na2CO3  BaCO3 + 2NaCl 3BaCl2 + Al2(SO4)3  3BaSO4 + 2AlCl3 TN4: 3Na2CO3 + Al2(SO4)3 +3H2O  3Na2SO4 + 2Al(OH)3 + 3CO2 Câu II: 1. (2,5 điểm) Nhận biết đƣợc mỗi chất đúng cho 0,5 điểm. 5,0 - Trích mẫu thử, đánh số thự tự điểm - Nhỏ từ từ phenol phtalein vào các ống nghiệm chứa các mẫu thử: + Nếu chuyển sang màu hồng thì đó là NaOH + Không có hiện tượng gì là HCl, H2SO4, BaCl2 và Na2SO4 (nhóm 1) - Cho dung dịch màu hồng (hỗn hợp NaOH và phenol phtalein) vào nhóm 1, nếu: + Làm nhạt màu hồng thì đó là HCl, H2SO4 (nhóm 2) NaOH + HCl → NaCl + H2O 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O - Không làm nhạt màu hồng là: BaCl2 và Na2SO4 (nhóm 3) - Lần lượt cho các chất ở nhóm 2 vào các chất ở nhóm 3, thấy có kết tủa màu trắng thì chất ở nhóm 2 là H2SO4, chất ở nhóm 3 là BaCl2. BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl  Chất còn lại ở nhóm 2 là HCl, chất còn lại ở nhóm 3 là Na2SO4 2. (1,75 điểm) a. Kí hiệu này cho ta biết tỉ lệ khối lượng các thành phần của N. P2O5. K2O trong mẫu phân bón được đóng gói trên: %N = 20%; % P2O5 = 10%; % K2O = 10% b. 0,25 - Hàm lượng của nguyên tố N là 20% 0,25 - Hàm lượng của nguyên tố P là: 31.2 .100% = 4,4 % 142.10 - Hàm lượng của nguyên tố K là: 39.2 .100% = 8,3 % 0,25 94.10 0,25 3. (1,25 điểm) Cho hỗn hợp vào dung dịch FeCl3 dư, lọc lấy chất rắn không tan, sấy khô ta 0,5 thu được Ag. 0,5 Cu + 2FeCl3  CuCl2 + 2FeCl2 Fe + 2FeCl3  3FeCl2 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 188

Câu 1. (2,5 điểm) III: Gọi hóa trị cao nhất của kim loại R là n, số mol của Fe3O4 và kim loại R lần lượt là a và b. 4,0 * Trường hợp 1: 2 muối là Fe2(SO4)3, R2(SO4)n điểm 2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O a 1,5a 0,5a 0,5 0,25 2R + 2nH2SO4  R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O 0,5 b 0,5b 0,5nb 0,5 4,48 0,25 nSO2 = = 0,2 (mol) Theo bài ra ta có: 0,5 22,4 189 232a + Rb = 42,4 0,5a + 0,5nb = 0,2 600a + b(R + 48n) = 93,6 a = 0,1  Rb = 19,2 nb = 0,3  R = 19,2 = 64 n 0,3 Biện luận: n123 R 64 (loại) 128 (loại) 192 (loại) Nên trường hợp 1 loại vì 1 không phải là hóa trị cao nhất của Cu. Trường hợp 2: 2 muối là FeSO4, R2(SO4)n 2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O a 1,5a 0,5a nFe2(SO4)3 + 2R  2nFeSO4 + R2(SO4)n 1,5a 3a 3a 1,5a n n 2R + 2nH2SO4  R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O (b - 3a ) (0,5b - 1,5a ) (0,5nb – 1,5a) n n Theo bài ta có hệ: 232a + Rb = 42,4 232a + Rb = 42,4 0,5a + 0,5nb - 1,5a = 0,2  - a + 0,5nb = 0,2 456a + b(R + 48n) = 93,6 456a + bR + 48nb = 93,6 a = 0,1 Rb R 19,2  nb = 19,2  n = 0,6 = 32 = 0,6 ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM)

n12 3 96 (loại) R 32 (loại) 64 (Cu) Vậy kim loại R là Cu. 2. (1,5 điểm) Quy đổi hỗn hợp X thành 3 nguyên tố Ba, Na,O. Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Ba, Na, O Theo bài ra ta có: 137x + 23y + 16z = 43,8(I) 0,25 0,5 PTHH: Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2 0,25 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 0,5 Theo bài ra ta có : n Ba ( OH )2 = 41,04  0,24 mol  x= 0,24(II) 1,0 171 0,5 Mặt khác: nH2 = x y z  2, 24  0,1 (III) 2 22, 4 Từ I, II, III  y = 0,28; z = 0,28 Vậy trong dd Y gồm 0,28 mol NaOH; 0,24 mol Ba(OH)2 Ta có: nCO2  13, 44  0,6 mol > nBa(OH)2 , ta có các PTHH có thể xảy ra 22, 4 như sau: PTHH: CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (1) mol 0,24 : 0,24 : 0,24 CO2 + NaOH  NaHCO3 (2) Mol 0,28 : 0,28 : 0,28 BaCO3 + CO2 + H2O  Ba(HCO3)2 (4) Mol 0,08 : (0,6-0,24-0,28) Vậy mBaCO3 = m= (0,24-0,08). 197 = 31,52 gam Câu 1. (2,0 điểm) IV: nAgNO3  0,5.0, 2  0,1mol; nCu(NO3)2 = 0,5. 0.1 = 0,05 mol 4,0 điểm Dung dịch C gồm 3 muối  C gồm: Al(NO3)3; Fe(NO3)2; Cu(NO3)2 Vậy kim loại Al, Fe phản ứng hết và rắn B có Ag( hoặc có thêm Cu). a. PTHH: Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag (1) 2Al + 3Cu(NO3)2  2Al(NO3)3 + 3Cu (2) Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (3) Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu (4) Al(NO3)3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaNO3 (5) Fe(NO3)2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaNO3 (6) Cu(NO3)2 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaNO3 (7) Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O (8) Cu(OH)2 t0 CuO + H2O (9) 4Fe(OH)2 + O2 t0  2Fe2O3 + 4H2O (10) Rắn D gồm Fe2O3 và CuO. b. ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 190

Gọi x, y lần lượt là số mol Al và Fe ban đầu. Gọi z là số mol Cu(NO3)2 phản ứng với kim loại Theo sự bảo toàn mol nguyên tử Fe, Cu : 1 nFe = nFe2O3 = 0,5y; nCuO(D) = 2 (0,05 – z) mol Theo bài ra ta có: mhh = 27x + 56 y = 1,94 (I) mD = 0,5y.160 + (0,05-z).80 = 5,6  80y - 80z = 1,6 (II) Theo sự bảo toàn mol NO3, ta có: n  2n  3n  2nNO3(A) Fe( NO3 )2 Al( NO3 )3 Cu( NO3 )2 (du)  0,1 + 0,05.2 = 2y + 3x+ 2(0,05-z)  3x + 2y – 2z = 0,1 (III) Từ (I), (II), (III)  x = 0,02; y =0,025; z = 0,005  mB = 0,1. 108 + 0,005.64 = 11,12 gam 0,25 0,25  %mAl = 0, 02.27 .100%  27,84% 1, 94 0,5 0,5  %mFe = 100% - 27,84% = 72,16% 0,5 2. (2,0 điểm) 0,5 Các phản ứng hóa học có thể xảy ra: Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2 (1) 0,15 0,15 0,15 BaO + H2O  Ba(OH)2 (2) 0,05 0,05 Ba(OH)2 + 2H2O + 2Al  Ba(AlO2)2 + 3H2 (3) 0,15 0,3 0,15 0,45 Ba(OH)2 + 2HCl  BaCl2 + H2O (4) 0,05 0,1 Ba(AlO2)2 + 2HCl + 2H2O  BaCl2 + 2Al(OH)3 (5) y 2y 2y Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O (6) 2y – 0,2 (0,7-0,1-2y) Tại thời điểm nHCl = 0,1 mol phản ứng (4) vừa hết  nHCl phản ứng (4) = 2 nBa(OH)2 trong ddY = 0,1 mol  x = 0,05 Tại nHCl = 0,7 ; nAl(OH)3 = 0,2 mol => phản ứng (6) xảy ra:  Ba(AlO2)2 (5) = ½ nHCl (5)= y mol Ta có nAl(OH)3 (6) = 2y – 0,2 = 1/3 nHCl(6) = (0,7 -0,1-2y)/3  y = 0,15 Ta lại có nBa(OH)2 phản ứng (3) = n Ba(AlO2)2 = y= 0,15  nAl(X) = 0,3 mol; nH2 (3) = 0,45 mol  nH2(1) = 13,44/22,4 – 0,45 = 0,15mol  nBa(1) = 0,15 mol. Ta lại có : nBa(OH)2 ddY = nBa(OH)2 (1,2)- nBa(OH)2 (3)  nBa(OH)2 (2) = 0,05 + 0,15 – 0,15 = 0,05 mol  nBaO= 0,05 mol  m = 0,05 . 153 + 0,3.27 + 0,15.137 = 48,3 gam. Vậy m = 48,3 gam ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 191

Câu V: Nguyên tắc chung điều chế khí Z: Cho dung dịch X tác dụng với chất rắn Y 1,5 thu được khí Z bằng phương pháp đẩy nước. 3,0 Khí Z thu được bằng phương pháp đẩy nước nên Z không tan hoặc rất ít tan 0,5 điểm trong nước. Ví dụ khí Z là H2; CO2 hoặc O2. 0,5 0,5 Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2  (Y) (X) (Z) CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2  (Y) (X) (Z) Na2O2 + 2H2O  2NaOH + O2 (Y) (X) (Z) ĐỀ THI HSG CẤP HUYỆN (SƯU TẦM) 192