Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 9 cấp huyện, cấp tỉnh
Qua nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi cấp trường, cấp thị và cấp tỉnh, bản
thân đã gặt hái được nhiều kết quả lớn, tôi thấy kiến thức chủ yếu rơi vào các dạng
bài tập sau đây mà tôi muốn chia sẻ với các bạn đồng nghiệp cũng như quý phụ
huynh và học sinh tham khảo. Chắc chắn xem qua chuyên đề này các bạn đồng
nghiệp cũng như các em học sinh sẽ được bổ sung một lượng kiến thức đáng kể từ
tuyển chọn những dạng bài tập tổng hợp có đáp án chi tiết để từ đó giúp các em dự
thi học sinh giỏi hóa 9 đạt kết quả cao nhất.
Bài 1:
Hòa tan 49,6g hỗn hợp một muối sunfat và một muối cacbonat của cùng một
kim loại hóa trị I vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dung dịch X chia làm
2 phần bằng nhau:
-Phần 1: cho phản ứng với lượng dư dung dịch axit sunfuric thu được 2,24 l
khí (đo ở đktc).
-Phần 2: cho phản ứng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 43g kết tủa
trắng.
a) Tìm công thức hóa học của 2 muối ban đầu
b) Tính khối lượng của mỗi muối trên có trong hỗn hợp ban đầu.
Bài giải:
a) Gọi CTHH của 2 muối trên A2SO4 và A2CO3
Gọi x, y lần lượt là số mol A2CO3 và A2SO4
-Phản ứng ở phần 1:
A2CO3 + H2SO4 A2SO4 + CO2 + H2O (1)
1mol
1mol
xmol
xmol
-Phản ứng ở phần 2:
A2CO3 + BaCl2 2ACl + BaCO3
(2)
1mol
A = 23 Na
Vậy công thức hóa học của hai muối là Na2CO3 và Na2SO4
b) x = 0,1 số mol Na2CO3 trong hỗn hợp là 0,1 x 2 = 0,2 mol
mNa CO = 0,2 x 106 = 21,2 g
mNa SO = 49,6 – 21,2 = 28,4 g
2
3
2
4
Bài 2:
Hòa tan 19,5 g FeCl3 và 27,36g Al2(SO)3 vào 200ml dung dịch H2SO4 1M
(D=1,14 g/ml) được dung dịch A. Sau đó hòa tan tiếp 77,6 g NaOH tinh khiết vào
dung dịch A thấy xuất hiện kết tủa B vafdung dịch C.
a) Lọc kết tủa B. Nung B đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng chất rắn
thu được.
b) Thêm nước vào dung dịch C để có 400g dung dịch D. Tính khối lượng nước
cất thêm và nồng độ % các chất tan trong D.
Bài giải:
a) Theo đề bài ta có:
n = FeCl 3 =
19,5
= 0,12mol
162,5
27,36
0,4mol
0,2mol
FeCl3 +
3NaO
H
Fe(OH
)3 +
3NaCl
(2)
1mol
3mol
1mol
mol
0,12mol
0,36mol
0,12mol
Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 +
0,36mol
3Na2SO4
(3)
1mol
6mol
2mol
3mol
mddC
= mFeCl + mAl ( SO ) + mH SO + mNaOH − mFe (OH )
3
2
4 3
2
4
3
=19,5 + 27,36 + (200x1,14)+77,6 – (0,12 x 107)
=324,62g
Khối lượng nước phải thêm vào để được 400g dung dịch D:
mH O = 400 – 324,62 = 75,38g
Nồng độ phần trăm các chất tan trong dung dịch D:
2
0, 44 x142 x100%
= 15, 62%
400
0,36 x58 x100%
= 5, 27%
Từ (3): C% mNaCl =
400
0,16 x82 x100%
= 3, 28%
100
4
nAgNO =
3
17
= 0,1mol
170
Phương trình phản ứng:
Cu +
2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
1mol
2mol
1mol
2mol
?
0,1mol
?
?
Khối lượng đồng tham gia phản ứng:
mCu (phản ứng) =
0,1x1x64
= 3, 2 g
2
x100 = 3, 71%
253, 2
Bài 4:
Hòa tan 41,6 g một hợp chất tạo thành từ một kim loại hóa trị II và một phi
kim hóa trị I vào nước cất. Dung dịch thu được chia làm 2 phần bằng nhau:
-Phần thứ nhất: cho tác dụng với AgNO3 dư thu được 28,7 gam kết tủa trắng.
-Phần thứ hai: cho tác dụng với Na2CO3 dư thu được 19,7 gam kết tủa trắng.
Xác định công thức hợp chất đã dùng.
Bài giải:
Gọi M là kim loại hóa trị II và X là phi kim loại hóa trị I. Công thức hợp
chất MX2
Phần 1:
MX2 +
2AgNO3 2AgX +
M(NO3)2
(1)
5
20,8
mol ;
M + 2X
28, 7
=
mol
108 + X
nMX 2 = 2nAgX
1,1M – 39,4X = -1248
Giải ra ta được: M = 137 Ba và X = 35,5 Cl
Vậy CTHH cần lập: BaCl2
Bài 5:
Khi cho một miếng hợp kim gồm Na và K tác dụng hết với nước thì thu
được 2,24 lít H2 ở đktc và một dung dịch A. Đem trung hòa dung dịch A bằng
dung dịch axit HCl 25%. Sau đó cô cạn thì thu được 13,3g muối khan.
a) Tính % về khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim.
b) Tính khối lượng dung dịch axit đã dùng.
Bài giải:
a) Theo đề ta có
nH 2 =
2, 24
= 0,1mol
22, 4
Gọi x, y lần lượt là số mol của Na và K trong hợp kim
Các phương trình phản ứng:
Na
+ H2O
NaOH +
1mol
1mol
(2)
6
ymol
y
mol
2
ymol
NaOH +
1mol
xmol
KOH +
1mol
ymol
HCl
1mol
xmol
HCl
1mol
ymol
Từ (1) và (2) =>
NaCl +
%Na = (2,3 + 3,9) = 37,1%
% K = 100% - 37,1% = 62,9%
b) Từ (3) và (4):
nHCl = x + y = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol
mHCl = 0,2 x 36,5 = 7,3g
mddHCl =
7,3 x100
= 29, 2 g
25
Bài 6:
Trộn 100ml dung dịch H2SO4 20% (D = 1,14g/ml) với 400g dung dịch
BaCl2 5,2%.
a) Tính khối lượng kết tủa.
b) Tính nồng độ % các chất trong dung dịch thu được sau khi tách bỏ kết
tủa.
Bài giải:
Theo đề bài ta có:
7
mddH 2 SO4 = 100 x1,14 = 114 g
20 x114
= 22,8 g
100
22,8
nH 2 SO4 =
Lập tỷ số:
Do vậy nH SO thừa là: 0,232 – 0,1 = 0,132 mol
mH SO thừa là: 0,132 x 98 = 12,93 g
a) Khối lượng BaSO4:
2
2
4
4
X(mol) =
0,1x1
= 0,1mol
1
mBaSO4 = 0,1 x 233 = 23,3g
b) Khối lượng của axit HCl tạo thành:
mHCl =
0,1x 2
x36, 5 = 7,3 g
1
Khối lượng dung dịch sau tách kết tủa:
0,12 x 40
= 0, 048mol
100
nN2 = 0,12 – 0,048 = 0,072 mol
-Vì đốt cháy hoàn toàn và oxi dư nên cacbon bị cháy hoàn toàn và chất tạo
ra có thể xảy ra 2 trường hợp
+ C cháy tạo ra CO2
+ C cháy tạo ra hỗn hợp CO và CO2
Gọi x là số mol C đã dùng
Xét trường hợp chỉ tạo ra CO2:
C +
O2
CO2
1mol
1mol
1mol
Xmol
xmol
xmol
Hỗn hợp khí sau phản ứng là:
N2: không cháy là 0,072 mol
CO2: x (mol)
O2 dư: (0,048 – x)mol
M=
(28 x0, 072) + 44 x + 32(0, 048 − x)
= 15, 67 x 2
0,12
dư
ymol
nO2
y
mol
2
ymol
=0,048 – (x + 0,5y) mol
nhhB = 0,12 + 0,5y
dư
9
Theo giả thiết %O
2
=> %O =
2
dư
= 7,95%
x= 0,025
y= 0,025
Khối lượng than bị đốt cháy theo (1) và (2) là :
mC = 12(x+y) = 12 x 0,05 = 0,6g
b) Tính phần trăm về thể tích các khí trong B
Hỗn hợp B gồm:
N2 = 0,072 mol
0,1325 mol
CO2 = x = 0,025 mol
CO = y = 0,025 mol
O2 dư =0,048 - (0,025 + 0,5 x 0,025) = 0,0105 mol
0, 072 x100%
= 54, 34%
0,1325
0, 025 x100%
%CO2 = %CO =
= 18,86%
0,1325
% N2 =
%O2
dư
= 100% - (54,34 + 18,86 x 2) = 7,94%.
Bài 8:
Cho m gam đioxit mangan và V lit dung dịch HCl 36,5% (D = 1,19g/ml) để
điều chế khí A. Biết rằng khi cho thanh kim loại M hóa trị II nung nóng có khối
lượng 32 gam nung nóng đỏ vào bình cầu chứa khí A thì bốc cháy tạo ra muối B.
32( M + 71)
g
M
32g
H2S
MCl2 +
(M+71)g
Cl2 +
1mol
xmol
32( M + 71)
g
M
MS +
(M+32)g
2HCl
(3)
48g
M + 71
( M + 32)
vdd HCl = 1,19 = 168,1ml .
Bài 9:
Cho 11gam hỗn hợp kim loại Fe và Al theo tỉ lệ số mol 1: 2 vào 1000ml
dung dịch AgNO3 0,8 M. Khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Tính khối lượng của chất rắn sinh ra.
b) Tính nồng độ mol của dung dịch thu được.
Bài giải:
a) Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Fe
Theo đề ta có: nAl = 2nFe
Ta có hệ: x = 2y
27x + 56y = 11
11
Giải ra ta được x = 0,2 mol; y = 0,1 mol
Vì tính kim loại của Al > Fe
Al +
3AgNO3 AgNO3 +
3Ag
1mol
3mol
3mol
0,2mol
0,6mol
0,6mol
Sau phản ứng: nAgNO dư = 0,8- 0,6 = 0,2 mol
Fe +
2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
1mol
2mol
RO +
H2SO4 RSO4 + H2O
(*)
x + 16 g
98g
4,48g
7,84g
2
4
( x + 16)
98
=
4, 48
7,84
R = 40 R: Ca
b) Sau khi đun nhẹ được tinh thể muối CaSO4.nH2O
13, 76
= 0, 08
Từ (*) ta có: 136 + 18n
=> n = 2
Vậy tinh thể muối thu được có công thức hóa học là CaSO4.2H2O
Bài 11:
12
A và B đều là kim loại hóa trị II và đứng trước hidro trong dãy hoạt động
a+b= 0,06
Mặt khác:
17, 22
= 0,12mol
143,5
(II)
A 5 a 1
3A
= ; = => B =
= 0, 6 A; b = 3a
B 3 b 3
5
Từ (II)=> a+3a = 0,06 => a = 0,015 và b = 0,045
Từ (I) => (A + 71) x 0,015 + (0,6A + 71) x 0,045 = 5,94
0,042A = 5,94 – 71 x 0,06 = 5,94 – 4,26 = 1,68
1, 680
A = 0, 042 = 40 => B = 0, 6 A = 0, 6 x 40 = 24
Vậy A là Ca và B là Mg do đó công thức hai muối là CaCl2 và MgCl2
b) Nồng độ mol hai muối trong dung dịch X:
Theo câu a) => nCaCl = a = 0, 015mol và nMgCl = b= 0,045 mol
Vậy
2
CM (CaCl2 ) =
CaCO3
(2)
→ CaO + CO2
Từ (1) và (2) => nMgO = a (mol ); nCaO = b(mol )
Và tổng số mol CO2 là a + b (mol)
Mà: mMgO + mCaO = mB 40a + 56b = 3,52 (*)
Khí C là CO2 , khi hấp thụ bằng dung dịch Ba(OH)2 có tạo kết tủa đồng thời
dung dịch thu được khi đun nóng lại tạo thêm kết tủa nên tạo 2 muối BaCO3 và
Ba(HCO3)2.
Phản ứng:
0
0
Ba(OH)2 BaCO3 +
H2O
0,04mol
0,04mol
Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
0,02mol
0,02mol
t
H2O
→ BaCO3 + CO2 +
0,02mol
CO2 +
0,04mol
CO2 +
Suy ra:
a + b =0,08
(**)
Giải (*) và (**) => a = 0,06; b = 0,02
Vậy m = mA = mMgCO + mCaCO = 84a + 100b = 7,04g
2
2
2
3
3
14
Và CM
=
Ba ( OH )2
0, 06
= 0, 03M
2
Bài 13:
Trộn đều 19,78 g hỗn hợp PbO và CuO với một lượng cacbon vừa đủ rồi
3
7
= 0, 07 mol
100
223a + 80b = 19,78
Theo đề bài ta có hệ phương trình:
0,5a + 0,5b = 0,07
Giải hệ phương trình ta được: a = 0,06; b = 0,08
Vậy %mPbO =
0, 06 x223
x100 = 67, 64%
19, 78
%mCuO = 100% - 67,64% = 32,36%
Bài 14:
Hòa tan hoàn toàn 19,2g hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B cần V lít dung
dịch HCl 2M thu được 8,96 lit H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho Y tác dụng với
NaOH dư thu được m gam kết tủa gồm 2 hidroxit kim loại.
a) Tính V và m. Biết A, B đều hóa trị II trong các hợp chất của bài này.
b) Xác định 2 kim loại A và B. Biết MA : MB = 3 : 7, tỉ số mol của chúng trong
X tương ứng là 1: 3.
Bài giải:
Gọi a, b lần lượt là số mol A, B.
Phản ứng:
A+
2HCl
ACl2 +
(4)
8,96
Ta có: nH = 22, 4 = 0, 4(mol )
2
Từ (1) và (2) => nH = a + b = 0, 4
(*)
a) Tính V và m.
Từ (1) và (2) => nHCl = 2(a +b) = 2 x 0,4 =0,8 (mol)
2
VHCl =
0,8
= 0, 4(lit )
2
Mà mx = a.A + b.B = 19,2 (**)
Vậy mhai hidroxit = m =a(A + 34) + b(B+ 34) = a.A + b.B) + 34(a+ b)
= 19,2 +34 x 0,4 = 32,8 gam
b) Theo đề bài, ta có: a :b = 1: 3 => b = 3a, thay vào (*). Ta được a = 0,1, b
= 0,3
7
3
Lại có MA : MB = 3: 7 => MB = M A , thay vào (**)
7
2
4
2
2
16
b) Tìm các kim loại A, B và tính % khối lượng của muối ban đầu
Gọi nACO = 2 x(mol ) => nBCO = 3x(mol ) vì n ACO : nBCO = 2 : 3
Và MA = 3a(gam) => MB =5a (gam) (vì MA : MB = 3 : 5)
Từ (1) và (2) => nCO = nACO + nBCO = 5 x = 0, 05(mol ) => x = 0, 01(mol )
3
3
2
3
3
3
3
∑n
Ba ( OH )2
0,01mol
0,01 mol
= 0, 03(mol )
=> CM Ba ( OH ) =
2
0, 03
= 0,15M
0, 2
Từ (4) => nCO = nBCO , nhưng thực tế nCO > nBaCO điều giả sử sai nên phản ứng
tạo ra 2 muối:
CO2 +
Ba(OH)2 BaCO3 +
H2O (4)
0,01mol
0,01 mol
0,01 mol
2CO2 +
Ba(OH)2 Ba(HCO3)2
(5)
0,04mol
0,02 mol
a) Tính khối lượng H2SO4 đã phản ứng.
b) Cho toàn bộ lượng khí SO2 thu được ở trên tác dụng với 275ml dung dịch
KOH 1M. Tính khối lượng chất tan có trong dung dịch Y.
17
Bài giải:
Ta có:
nFe =
8, 4
= 0,15mol
56
a) Phản ứng giữa Fe với dung dịch H2SO4 đặc, nóng:
to
→ Fe2(SO4)3 +
6 H2SO4 đặc
3xmol
0,5x mol
2Fe +
1mol
3SO2 +
1,5xmol
6H2O
4 3
2
4 3
3
2
Từ (1) => nSO = nFe = 0,1875(mol )
2
Và nH SO
2
4
phản ứng
Vậy mH SO
2
4
pư
=0,125 x 3 =0,375 (mol)
= 98 x 0,375 = 36,75(gam)
18
mKHSO3 = 0,1x120 = 12( gam)
mK 2 SO3 = 0, 0875 x158 = 13,825( gam)
Bài 17:
Hòa tan hết 20g hỗn hợp MgCO3 và RCO3 (tỉ lệ mol 1: 1) bằng dung dịch
HCl dư. Lượng khí CO2 sinh ra hấp thụ hoàn toàn bởi 200ml dung dịch NaOH
2,5M được dung dịch A. Thêm BaCl2 dư vào dung dịch A thu được 39,4 gam kết
tủa.
a) Tìm kim loại R.
b) Tính phần trăm theo khối lượng của MgCO3 và RCO3.
Bài giải:
a) Ta có: nNaOH = 0,2 x 2,5 = 0,5 (mol) và nBaCO =
3
39, 4
= 0, 2(mol )
197
Vì MgCO3 và RCO3 có tỉ lệ mol 1: 1. Gọi a là số mol của MgCO3 và cũng là
số mol của RCO3.
Phản ứng:
MgCO3 + 2HCl MgCl2 +
CO2 + H2O
(1)
amol
amol
RCO3 + 2HCl RCl2 +
Mặt khác: x +2y = 0,5 => x = 0,1 (mol)
Từ (1), (2), (3), (4) và (5) => tổng số mol CO2 = 2a = x + y =0,3 => a = 0,15
(mol)
Mà: 84a + a(R + 60) = 20 12,6 + 0,15R + 9 = 20 => R = - 10,67 (loại)
+Trường hợp 2: dung dịch A chỉ gồm x mol Na2CO3
2NaOH
+ CO2 Na2CO3 + H2O
(6)
19
2xmol
xmol
xmol
BaCl2 +
Na2CO3 BaCO3 +
2NaCl
(7)
x mol
x mol
Từ (6) và (7) => x = 0,2 (mol)
Mà x = 2a => a = 0,1 (mol)
Như vậy: 84a + a(R + 60) = 20 0,1R = 5,6 => R = 56: Sắt (Fe)
b) Thành phần phần trăm các muối ban đầu
8, 4
x100 = 42%
20
= 100% − 42% = 58%
% mMgCO3 =
Khối lượng Na2SO3=0,045 x 126 = 0,567 (gam) ≠ 0,608 (loại)
+ Trường hợp 2: Chỉ tạo muối NaHSO3 (y mol)
SO2 + NaOH
y mol
NaHSO3
y mol
Theo đề bài => y = 0,009 (mol)
Khối lượng NaHSO3 = 0,009 x 104 =0,936 ≠0,608 (loại)
+Như vậy SO2 phản ứng với NaOH tạo hỗn hợp 2 muối (trường hợp 3)
Gọi a, b lần lượt là số mol 2 muối Na2SO3 , NaHSO3 tạo thành:
Phản ứng:
SO2 +
2NaOH
Na2SO3
+ H2O
20
a mol
2a mol
a mol
SO2 +
NaOH NaHSO3
b mol
b mol
(1)
→ BaO + CO2
b mol
b mol
Theo đề bài: n NaOH tham gia = 1,5 (mol)
0
Và nBaCO =
3
118, 2
= 0, 6(mol )
197
Khi hấp thụ CO2 vào dung dịch NaOH sẽ xảy ra 2 trường hợp:
+ Trường hợp 1: chỉ tạo muối Na2CO3
CO2 +
2NaOH Na2CO3 +
0,75mol
1,5mol
0,75mol
Na2CO3 +
BaCl2
x mol
2NaOH +
CO2
Na2CO3 + H2O
2y mol
y mol
y mol
Theo đề bài, ta có hệ phương trình:
y = 0,6
x + 2y = 1,5
giải ra ta được x = 0,3; y = 0,6
Từ (1) và (2) => tổng số mol CO2 = a + b = 0,9 (mol)
Mặt khác :
84a + 197 b = 166
a + b = 0,9
giải ra ta được a =0,1; b =0,8
mMgCO3 = 0,1x84 = 8, 4( gam)
Vậy
2
2
Vậy %mCaO
5, 6
=
x100 = 73, 7% và %mCaCO3 = 26,3%
7, 6
22
b) Từ (1) => nCaCO bị phân hủy = nCO =0,1 (mol)
mCaCO =0,1 x 100 = 10 (gam)
3
2
3
Vậy H =
10
x100% = 83,3%
12
c) Ta có: mCaCO còn dư trong A= 12 – 10 = 2 (gam) => nCaCO
2NaOH +
CO2
Na2CO3 + H2O
2x mol
x mol
x mol
NaOH +
CO2
NaHCO3
y mol
y mol
y mol
(4)
(5)
Theo đề bài, ta có hệ phương trình:
2x + y = 0,025
x + y = 0,02