Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh - Môn Hóa 9 THCS

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh - Môn Hóa 9 THCS

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH BẮC GIANG NĂM HỌC 2010 - 2011 ĐỀ THI MễN: HOÁ HỌC - LỚP 9 THCS ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 02/4/2011 Thời gian làm bài: 150 phỳt (khụng kể thời gian giao đề) Cõu 1: (4,0 điểm) 1. Cú bốn chất rắn màu trắng đựng trong bốn lọ riờng biệt mất nhón là : KNO 3; K2CO3; KCl; hỗn hợp KCl và K2CO3. Hóy trỡnh bày phương phỏp húa học để phõn biệt bốn chất rắn trờn. 2. Cho hai hiđrocacbon A và B đều mạch hở cú cụng thức lần lượt là C nH2n và CmH2m (với n và m 2, nguyờn). Khi lấy 12,6 gam hỗn hợp gồm A và B với tỉ lệ mol nA : nB 1:1 thỡ tỏc dụng được vừa đủ với 32 gam brom trong dung dịch. Cũn khi lấy 16,8 gam hỗn hợp gồm A và B với tỉ lệ khối lượng o mA : mB 1:1thỡ tỏc dụng được vừa đủ với 0,6 gam H 2 (Ni, t ). Xỏc định cụng thức phõn tử của A và B, biết MA< MB. Cõu 2: (4,0 điểm) 1. Xỏc định cụng thức phõn tử và viết cụng thức cấu tạo cỏc hợp chất hữu cơ mạch hở (chứa cacbon, hiđro, oxi) cú tỉ khối hơi so với hiđro bằng 30. Trong số cỏc chất đú, những chất nào tỏc dụng được với Na, với dung dịch NaHCO3, với dung dịch NaOH. Viết cỏc phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra. 2. Chia 78,4 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 thành hai phần thật đều nhau. Cho phần thứ nhất tỏc dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được 77,7 gam muối khan. Phần thứ hai tỏc dụng vừa hết với 500 ml dung dịch Y gồm hỗn hợp HCl, H2SO4 loóng, thu được 83,95 gam muối khan. a. Xỏc định % khối lượng của mỗi chất trong X. b. Tớnh nồng độ mol/lit của dung dịch Y. Cõu 3: (4,0 điểm) 1. Cho V lớt CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 1M và Ba(OH) 2 1,5M thu được 47,28 gam kết tủa. Tỡm V? 2. Đốt chỏy hoàn toàn 3,18 gam hỗn hợp X gồm CxHyCOOH, CxHyCOOC2H5 và C2H5OH thu được 3,36 lớt khớ CO2 (đktc) và 2,34 gam H2O. Mặt khỏc, cho 3,18 gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với 30 ml NaOH 1M thu được 1,38 gam C2H5OH. Xỏc định cụng thức cấu tạo của CxHyCOOH. Cõu 4: (4,0 điểm) Cho V lớt khớ CO (đktc) đi qua ống sứ chứa 3,48 gam oxit kim loại nung núng đến phản ứng hoàn toàn thu được m gam kim loại và hỗn hợp khớ cú tỉ khối so với H 2 bằng 20. Dẫn toàn bộ lượng khớ này vào bỡnh chứa 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,08M, sau phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa và dung dịch A. Lọc tỏch kết tủa rồi cho dung dịch nước vụi trong dư vào dung dịch A ta thu được p gam kết tủa. Cho toàn bộ lượng kim loại thu được ở trờn vào bỡnh chứa dung dịch HCl dư, phản ứng kết thỳc thu được 1,008 lớt H 2 (đktc). Viết cỏc phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy ra. Tớnh V, m, p và xỏc định cụng thức của oxit kim loại trờn. Cõu 5: (4,0 điểm) 1. Từ KMnO4, NH4HCO3, Fe, MnO2, NaHSO3, FeS và cỏc dung dịch Ba(OH)2, dung dịch HCl đặc, cú thể điều chế được những khớ gỡ? Viết phương trỡnh hoỏ học điều chế cỏc khớ đú. 2. Hỗn hợp khớ A gồm ba hidrocacbon X, Y, Z. Hỗn hợp khớ B gồm O 2 và O3. Trộn A với B theo tỉ lệ thể tớch VA : VB = 1,5 : 3,2 rồi đốt chỏy hoàn toàn thỡ chỉ thu được khớ CO2 và hơi nước cú tỉ lệ thể tớch V : V 1,3:1,2 . Cho 1,5 lớt A đi qua bỡnh 1 đựng lượng dư AgNO /NH , bỡnh 2 đựng dung dịch Br CO2 hơiH2O 3 3 2 dư. Sau thớ nghiệm thấy cú 0,4 lớt khớ thoỏt ra, bỡnh 1 xuất hiện 6,4286 gam bạc axetilua (AgC  CAg ), bỡnh 2 dung dịch bị nhạt màu. Biết tỉ khối của B so với H 2 là 19. Xỏc định cụng thức phõn tử của X, Y, Z (Cỏc thể tớch khớ đo ở đktc). Hết Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm, học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn Họ và tờn thớ sinh: Số bỏo danh:
2. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤPTỈNH BẮC GIANG NĂM HỌC 2010 - 2011 MễN THI : HOÁ HỌC - LỚP 9 – THCS ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 02/04/2011 Thang điểm 20/20 - Số trang 05 Cõu Nội dung Điểm Cõu 1: 1. Dựng thuốc thử là dung dịch HNO3 loóng, dư cho tỏc dụng với từng mẫu thử: (4,0 điểm) - Chất rắn hũa tan hoàn toàn, cú bọt khớ bay ra là K2CO3 hoặc hỗn hợp KCl và K2CO3. K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O + CO2. Lấy dung dịch thu được trong mỗi trường hợp đem thử với dung dịch AgNO3 : + Nếu tạo kết tủa trắng thỡ chất rắn ban đầu là hỗn hợp KCl và K2CO3. 1,0 + Nếu khụng tạo kết tủa trắng thỡ chất rắn ban đầu là K2CO3. KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3. (0,5đ) - Hai chất rắn chỉ tan hết trong dung dịch HNO3 loóng, khụng thoỏt khớ là KCl, KNO3. 1,0 Thử dung dịch thu được với dung dịch AgNO3 : + Nếu tạo kết tủa trắng thỡ chất rắn ban đầu là NaCl. + Nếu khụng tạo kết tủa trắng thỡ chất rắn ban đầu là NaNO3. 2. - Xột 12,6 gam hỗn hợp với nA nB x mol PTHH: CnH2n + Br2 CnH2nBr2 (1) mol: x x CmH2m + Br2 CmH2mBr2 (2) mol: x x 32 0,75 theo (1), (2): n x x 0,2mol x 0,1 Br2 160 14n.0,1 14m.0,1 12,6 n m 9(*) 16,8 - Xột 16,8 gam hỗn hợp với m m 8,4 gam A B 2 8,4 0,6 8,4 0,6 Ta cú: n mol; n mol A 14n n B 14m m PTHH: Ni,to CnH2n + H2  CnH2n+2 (3) Ni,to CmH2m + H2  CmH2m+2 (4) 0,6 Theo (3), (4): n n n 0,3mol H2 A B 2 0,6 0,6 0,75 0,3 n m 2(n m) n.m n.m 18 ( ) Từ (*), ( ) ta cú: n(9-n) = 18 n2 -9n + 18=0 0,5
3. n 6 m 9 6 3(loại v ì MA < MB ) n 3 m 9 3 6(thỏa mãn) Vậy CTPT của A là C3H6 và của B là C6H12. * Cõu 2: 1. Đặt cụng thức của hợp chất hữu cơ là: CxHyOz (x, y, z N , y 2x+2) (4,0 Ta cú: 12x + y + 16Z = 30.2=60 điểm) 16z<60 z<3,75 x 3 - Xột z = 1: 12x+y=60-16=44 (thỏa mãn) y 8 0,5 CTPT là C3H8O cú CTCT: CH3-CH2-CH2-OH; CH3-CH(OH)-CH3; CH3-CH2- O-CH3 x 2 - Xột z = 2: 12x + y = 60- 16.2= 28 (thỏa mãn) y 4 0,5 CTPT là C2H4O2 cú CTCT mạch hở: CH3COOH; HCOOCH3; HOCH2-CH=O - Xột z = 3: 12x + y = 60-16.3=12 vụ lớ (loại) - Cỏc chất tỏc dụng được với Na là: 0,25 2CH3-CH2-CH2-OH + 2Na 2CH3-CH2-CH2-ONa + H2 0,25 2CH3-CH(OH)-CH3 + 2Na 2CH3-CH(ONa)-CH3 + H2 2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2 2HOCH -CH=O + 2Na 2NaOCH -CH=O + H 2 2 2 0,25 - Cỏc chất tỏc dụng được với dung dịch NaOH là: CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O HCOOCH + NaOH HCOONa + CH OH 3 3 0,25 - Cỏc chất tỏc dụng được với dung dịch NaHCO3 là: CH3COOH + NaHCO3 CH3COONa + CO2 + H2O 2. a. PTHH: FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (1) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2) FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (3) 0,25 Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (4) Gọi trong mỗi phần cú: x mol FeO và y mol Fe2O3 0,25 78,4 72x 160y 39,2 (*) 2 Phần 1: Theo (1): n n x mol FeCl2 FeO Theo (2): n 2n 2y mol FeCl3 Fe2O3 Ta cú: m m m 77,7gam muối khan FeCl2 FeCl3 127x 162,5.2y 77,7 0,25 127x 325y 77,7 ( ) x 0,1 Từ (*) và ( ) y 0,2 0,1.72 %m .100% 18,37% và%m 81,63% 0,5 FeO 39,2 Fe2O3 c. Phần 2:
4. Gọi trong 500ml dd Y cú: a mol HCl và b mol H2SO4 Theo (1), (2), (3) và (4): n 0,5n n 0,5a b (mol) H2O HCl H2SO4 0,25 Bảo toàn nguyờn tố oxi: n n 3n 0,1 3.0,2 0,7 mol H2O FeO Fe2O3 0,5a + b = 0,7 (I) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m m m m m phần2 HCl H2SO4 muối khan H2O 39,2 36,5a 98b 83,95 18.0,7 0,25 36,5a 98b 57,35 (II) a 0,9 Từ (I) và (II) b 0,25 0,9 0,25 0,25 C (HCl) 1,8M ; C (H SO ) 0,5M M 0,5 M 2 4 0,5 Cõu 3: 1. Thứ tự xảy ra phản ứng khi hấp thụ khớ CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm KOH và (4,0 Ba(OH)2 là điểm) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1) CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (2) CO2 + K2CO3 + H2O 2KHCO3 (3) CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (4) 0,5 Ta cú: n 0,2mol; n 1,5.0,2 0,3mol KOH Ba(OH )2 47,28 n 0,24mol n 0,3mol BaCO3 197 Ba(OH )2 0,25 Xảy ra hai trường hợp - TH1: Ba(OH)2 dư khi đú cỏc phản ứng (2), (3), (4) khụng xảy ra. Theo (1): n n 0,24mol V 0,24.22,4 5,376lit 0,5 CO2 BaCO3 - TH2: Cú xảy ra cỏc phản ứng (2), (3), (4). Theo (1): n n n 0,3mol CO2 (1) BaCO3 (1) Ba(OH )2 n n n 0,3 0,24 0,06mol BaCO3 phản ứngở(4) BaCO3 thuđượcở(1) BaCO3 thuđược 1 Theo (2): n n n 0,1mol CO2 (2) K2CO3 2 KOH Theo (3): n n 0,1mol CO2 (3) K2CO3 Theo (4): n n 0,06mol CO2 (4) BaCO3 phản ứngở(4) n 0,3 0,1 0,1 0,06 0,56mol  CO2 V 0,56.22,4 12,544lit 0,75 3,36 2. Ta cú: n 0,15mol n 0,15mol CO2 22,4 C (trong X ) 2,34 n 0,13mol n 0,26mol H2O 18 H (trong X ) Áp dụng ĐLBTKL: mX mC( X ) mH ( X ) mO( X ) 1,12 m 3,18 0,15.12 0,26 1,12 gam n 0,07 mol O( X ) O( X ) 16 Gọi trong 3,18 gam hỗn hợp X gồm: a mol CxHyCOOH; b mol CxHyCOOC2H5; c mol C2H5OH Bảo toàn nguyờn tố oxi cú: 2a + 2b + c =0,07 (*) 0,5
5. Cho hỗn hợp X tỏc dụng với dung dịch NaOH: CxHyCOOH + NaOH CxHyCOONa + H2O (1) mol: a a CxHyCOOC2H5 + NaOH CxHyCOONa + C2H5OH (2) mol: b b b Theo (1), (2): nNaOH= a + b=0,03 mol ( ) 1,38 0,5 n b c 0,03mol ( ) C2H5OH sauphản ứng 46 2a 2b c 0,07 a 0,01 Từ (*), ( ) và ( ) cú: a b 0,03 b 0,02 0,25 b c 0,03 c 0,01 Bảo toàn nguyờn tố cacbon: 0,01(x + 1) + 0,02(x + 3) + 0,01.2=0,15 x=2 Bảo toàn nguyờn tố hiđro: 0,01(y +1) + 0,02(y + 5) + 0,01.6=0,26 y=3 Vậy cụng thức cấu tạo của CxHyCOOH là CH2=CH-COOH 0,75 Cõu 4: - Đặt cụng thức oxit kim loại là MxOy; cú số mol là a. (2,0 - M hỗn hợp khí 20.2 40 điểm) CO2 44 12 40 CO 28 4 n 12 1 CO2 3 n n COdư CO2 0,25 nCOdư 4 3 Phương trỡnh hoỏ học: to MxOy + yCO  xM + yCO2 (1) mol: a ay ax ay CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2) CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (3) Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 BaCO3 + BaCO3 + 2H2O (4) 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (5) mol: ax 0,5nax 1,25 (Với n là hoỏ trị của kim loại M) - Tớnh V: Theo (2): n n n 0,08.0,5 0,04 mol BaCO3 2 CO2 2 Ba OH 2 3,94 Mà n 0,02mol BaCO3 thuđược 197 n 0,04 – 0,02 0,02 mol BaCO3 phản ứng 3 Theo (3): n n 0,02 mol CO2 3 BaCO3 pư 3 1 0,06 n 0,04 0,02 0,06 mol n n 0,02mol 0,5  CO2 COdư 3 CO2 3 0,5  nVCO =ba n 1,792đầu lớt0,06 0,02 0,08 mol - Tớnh m: ỏp dung ĐLBTKL ta cú: m = 3,48 + 0,06.28 - 0,06.44 = 2,52 gam - Tớnh p: 0,5 Theo (3), (4): nCaCO nBaCO (4) nBa HCO 0,02 mol 3 3 3 2 p = 0,02 . 100 + 0,02 . 197 = 5,94 gam - Xỏc định cụng thức của oxit kim loại:
6. 1,008 0,09 Theo (5): n 0,5nax 0,045mol ax H2 22,4 n 0,5 Mặt khỏc: m=axM=2,52 gam 2,52 M= .n=28n n=2 và M = 56 (Fe) thoả món 0,09 0,09 ax 0,045 2 Ta lại cú n ay 0,06mol CO2 x 0,045 3 0,5 y 0,06 4 Vậy cụng thức oxit kim loại là Fe3O4 Cõu 5: 1. Cỏc khớ cú thể điều chế được gồm O2, NH3, H2S, Cl2, CO2, SO2, H2. 0,25 (4,0 Cỏc phương trỡnh hoỏ học: 0 điểm) 2KMnO t K MnO + MnO + O Mỗi 4 2 4 2 2 phản 2NH HCO + Ba(OH) Ba(HCO ) + 2NH + 2H O 4 3 2 3 2 3 2 ứng Fe + 2HCl FeCl + H 2 2 0,25đ MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O FeS + 2HCl FeCl2 + H2S NH4HCO3 + HCl NH4Cl + CO2 + H2O Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2 + H2O 2. - Chọn VA=1,5 lớt VB=3,2 lớt - MB 19.2 38 O2 32 10 38 O3 48 6 3,2 V .5 2lit O2 VO 10 5 5 3 2 V 6 3 3,2 O3 V .3 1,2lit O3 5 3 V 1,3a lit CO2 Vỡ VCO : VhơiH O 1,3:1,2 nờn gọi 2 2 V 1,2a lit hơiH2O - Bảo toàn nguyờn tố oxi: 2.1,3a + 1,2a = 2.2 + 1,2.3 a = V 1,3.2 2,6lit CO2 2 V 1,2.2 2,4lit hơiH2O V 2,6 - Số nguyờn tử C trung bỡnh của X, Y và Z bằng: CO2 1,733 VA 1,5 phải cú một hiđrocacbon cú số nguyờn tử C<1,733, hiđrocacbon đú chỉ cú thể là 0,75 CH4 (giả sử là X) - 0,4 lớt khớ thoỏt ra là của CH4 - Cho A đi qua bỡnh đựng lượng dư AgNO3/NH3, thấy tạo ra 6,4286 gam bạc axetilua (AgC  CAg ) chứng tỏ trong A cú hiđrocacbon là C2H2 (giả sử là Y): HC  CH 2AgNO3 2NH3 AgC  CAg  2NH4 NO3 6,4286 0,5 V 22,4. 0,6lit C2H2 240 Gọi cụng thức của hiđrocacbon cũn lại là CxHy (Z): VZ= 1,5-0,4-0,6=0,5 lớt Bảo toàn nguyờn tố cacbon: 0,4 + 1,2 + 0,5x=2,6 x=2
7. Bảo toàn nguyờn tố hiđro: 0,4.4 + 0,6.2 + 0,5.y =2,4.2 y=4 Hiđrocacbon cũn lại là C2H4 0,75 Vậy cụng thức phõn tử của 3 hiđrocacbon X, Y, Z là: CH4, C2H2, C2H4 Chỳ ý: Nếu thớ sinh làm bài khụng theo cỏch nờu trong đỏp ỏn mà vẫn đỳng thỡ cho đủ điểm như hướng dẫn quy định.