Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh - Môn thi: Hóa Học 9 (Đề thi chính thức)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh - Môn thi: Hóa Học 9 (Đề thi chính thức)

1. SỞ GD&ĐT TRÀ VINH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011 - 2012 Đề thi chính thức MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Thí sinh làm tất cả các câu hỏi sau đây: Câu 1. (2,25 điểm) Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu được chia làm 3 phần A, B, C đều nhau - Phần A cho tác dụng với dung dịch NaOH dư. - Phần B cho tác dụng với dung dịch HCl dư. - Phần C cho tác dụng với axít HNO3 đặc nguội, dư. Trình bày hiện tượng hoá học xảy ra và viết các phương trình phản ứng minh họa (nếu có). Câu 2. (2,75 điểm) a. Cho 3 hợp chất A, B, C của cùng một kim loại; 3 hợp chất này có mối quan hệ theo sơ đồ sau: (A) + CO2 (B) (A) + (B) (C) + H2O 0 (B) t CO2 + (C) + H2O CO2 + dung dịch ( C ) ( B) Xác định các hợp chất A, B, C và hoàn thành các phương trình phản ứng. b. Trộn 2 dung dịch H 2SO4 85% và HNO3 x% theo tỉ lệ khối lượng như thế nào để thu được dung dịch hỗn hợp trong đó có nồng độ H2SO4 là 60% và HNO3 là 20% ? Tính x% ? Câu 3. (2,5 điểm) a. Viết các phương trình phản ứng thực hiện dãy biến hoá sau: (ghi rõ điều kiện của phản ứng nếu có) Tinh bột glucôzơ rượu êtylic axít axêtic êtyl axêtat b. Trình bày phương pháp tách riêng các chất có trong hỗn hợp gồm rượu êtylic và axít axêtic (viết các phương trình phản ứng xảy ra nếu có). Câu 4. (2,5 điểm) a. Nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi thực hiện hai thí nghiệm sau:
2. - Thí nghiệm 1: Đun nóng hỗn hợp benzen và brôm có mặt bột sắt. - Thí nghiệm 2: Nhỏ benzen vào dung dịch brôm. b. Do nhiều nguồn gây ô nhiễm, trong không khí thường tồn tại các chất khí như: SO2, NO, CO2. Một phần SO2, NO lại bị oxi hoá. Đó là nguyên nhân chủ yếu gây ra những cơn mưa axít. Viết các phương trình phản ứng diễn tả những biến hoá hoá học đã xảy ra của hiện tượng mưa axít. Muốn giảm sự ô nhiễm của không khí, các nhà máy sản xuất hoá chất cần phải xử lý khí thải như thế nào? Viết các phương trình phản ứng để minh hoạ. Câu 5. (3 điểm) Cho 0,83 gam hỗn hợp kim loại gồm nhôm (Al) và sắt (Fe) tác dụng với 3 dung dịch H2SO4 loãng dư. Sau phản ứng thu được 0,56 dm khí ở (đktc). a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của các kim loại có trong hỗn hợp ban đầu. Câu 6. (3 điểm) Hỗn hợp khí X gồm 0,09 mol C2H2; 0,15 mol CH4 và 0,2 mol H2. Nung nóng hỗn hợp khí X với xúc tác Ni (thể tích Ni không đáng kể) thu được hỗn hợp Y gồm 5 chất khí. Cho hỗn hợp Y đi qua dung dịch brôm dư thu được hỗn hợp khí A có khối lượng mol phân tử trung bình (MA) bằng 16. Khối lượng bình đựng dung dịch brôm tăng 0,82 gam. Tính số mol mỗi chất trong hỗn hợp A. Câu 7. (4 điểm) Gây nỗ phản ứng một hỗn hợp 5,6 lít khí H 2 và Cl2 (đktc) trong một bình kín rồi cho toàn bộ sản phẩm tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ cho ra dung dịch có thể tích bằng 200ml và tổng nồng độ các muối tan là 1,5M. Tính thành phần phần trăm theo thể tích của H2 và Cl2 trong hỗn hợp ban đầu (Biết rằng phản ứng của sản phẩm với NaOH xảy ra ở nhiệt độ thường). Hết Cho biết: Cu = 64; Zn = 65; Fe = 56; S = 32; O = 16; C = 12; H = 1; Na = 23; Cl = 35,5; Ca = 40; Al = 27; N = 14; Br = 80. Ghi chú: Thí sinh được phép sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học trong khi làm bài thi.
3. ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG HOÁ HỌC LỚP 9 NĂM HỌC 2011 – 2012 Câu Nội dung bài giải Điểm Câu 1: - Khi cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thì có bọt khí H 2 0,75 2,25đ bay ra khỏi dung dịch liên tục, kim loại bị hoà tan hết là nhôm, còn Fe, Cu không tan. 2Al + 2H2O + 2NaOH NaAlO2 + H2 - Khi cho B tác dụng với dung dịch HCl dư thì có bọt khí H2 bay ra khỏi dung dịch liên tục, kim loại bị hoà tan hết là nhôm và Fe, 0,75 còn Cu không tan. 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Khi cho C tác dụng với dung dịch HNO 3 đặc nguội dư thì có khí màu nâu đỏ bay ra khỏi dung dịch, kim loại bị hoà tan hết là 0,75 Cu còn nhôm, Fe, không tan. Cu + 4 HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Câu 2: a. A là NaOH, B là NaHCO3 , C là Na2CO3 . 2,75đ Các phản ứng hoá học: NaOH + CO2 NaHCO3 0,25 NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O 0,25 2 NaHCO3 CO2 + Na2CO3 + H2O 0,25 CO2 + Na2CO3 + H2O 2 NaHCO3 0,25 b. Đặt m1, m2 (g) lần lượt là khối lượng dung dịch H2SO4 và HNO3 cần lấy mH2SO4 0,85 m1 C% H2SO4 (dd sau) = .100% = .100% = 60% m1+m2 m1 + m2 m1 /m2 = 2,4 Cần trộn dung dịch H2SO4 85% và HNO3 x% theo tỉ lệ khối 1,0 lượng là 2,4 : 1 Tính x%. m2 x/100 C% HNO3 (dd sau) = .100% = 20% m1 + m2 0,01 x m2 = .100% = 20% m1 + m2
4. m1 0,01 x – 0,2 = = = 2,4 m2 0,2 x = 68% . 0,75 Câu 3: a. (-C6H10O5-)n + n H2O n C6H12O6 (ĐK axít) 0,25 2,5đ C6H12O6 2C2H5OH + 2 CO2 (ĐK lên men) 0,25 C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O (ĐK men giấm) 0,25 C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5O + H2O (ĐK axít) 0,25 b. Trung hoà axít axêtic trong hỗn hợp bằng natri hiđrôxit CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O 0,5 Đun nhẹ làm bay hơi dung dịch sau phản ứng, hơi thoát ra được ngưng tụ, thu được rượu êtylic; phần chất rắn còn lại sau khi cô cạn dung dịch tiếp tục đun nhẹ với axít sunfuric, đem ngưng tụ 0,5 hơi thoát ra, thu được axít axêtic. CH3COONa + H2SO4 CH3COOH + NaHSO4 0,5 Câu 4: a. 2,5đ - Thí nghiệm 1: Đun nóng hỗn hợp benzen và brôm có mặt bột 0,25 sắt. . Hiện tượng: Màu đỏ nâu của dd brom nhạt dần và mất đi, có bọt khí hidro bromua không màu xuất hiện bay ra. . Phương trình phản ứng: C6H6 + Br2 C6H5Br + HBr - Thí nghiệm 2: Nhỏ benzen vào dung dịch brôm. Hiện tượng là 0,25 dung dịch tách thành 2 lớp. b. - Các phương trình phản ứng 2SO2 + O2 2SO3 1,25 2NO + O2 2 NO2 SO3 + H2O H2SO4 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 CO2 + H2O H2CO3 - Muốn giảm sự ô nhiễm của không khí khi các nhà máy sản xuất hoá chất thì có thể xử lý bằng phương pháp dùng dung dịch kiềm. Trước khi các khí thải thoát ra ngoài không khí cần phải dẫn chúng lội qua dung dịch kiềm, chúng sẽ bị dung dịch kiềm hấp thụ và giử lại. SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O 0,75 2NO2 + NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
5. Câu 5: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 0,5 3 đ xmol 1,5x mol Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 y mol ymol Gọi x là số mol Al y là số mol Fe Ta có: mAl = 27x (g) mFe = 56y (g) 0,56 nH = 0,025(mol) 2 22,4 Ta có hệ phương trình: 27x 56y 0,83(1) 0,5 1,5x y 0,025(2) x 0,01(mol) Giải hệ phương trình ta được: 0,5 y 0,01(mol) mAl = 27 0,01 = 0,27(g) mFe = 56 0,01 = 0,56 (g) 0,27 %Al = 100% 33,73(%) 0,75 0,83 %Fe = 100% - 32,5% = 67,47(%) 0,75 Câu 6: Phương trình phản ứng 3 đ C2H2 + H2 C2H4 (1) a a a 0,5 C2H4 + H2 C2H6 (2) b b b Gọi a, b lần lượt là số mol của C2H2 và C2H4 => Số mol của C2H2 tham gia phản ứng là (0,09 – a) mol Hỗn hợp Y có 5 chất gồm: CH 4 0,15 mol; C2H2 dư (0,09 – a) mol ; C2H4 dư (a – b) mol ; H2 dư 0,2 – (a + b) và C2H6 b mol. Phương trình phản ứng C2H4 dư + Br2 C2H4 Br2 (3) 0,5 C2H2 dư + Br2 C2H2 Br2 (4) Theo đề bài: m C2H2 dư + m C2H4 dư = 0,82 gam => 26(0,09 – a) + 28 (a – b) = 0,82 => 14b – a = 0,76 (*) Hỗn hợp A gồm: CH4 0,15 mol; H2 dư 0,2 – (a + b) và C2H6 b mol.
6. m C2H6 + m CH4 + m H2 dư Ta có = 16 n C2H6 + n CH4 + n H2 dư 30b + 16 .0,15 + 2(0,2 – a – b ) = 16 b + 0,15 + 0,2 – a – b => 2b + a = 0,2 ( ) Giải hệ phương trình (*) và ( ) ta được a = 0.08 ; b = 0,06 Vậy số mol n CH4 = 0,15 mol ; n C2H6 = 0,06 mol; n H2 dư = 2,0 0,06 mol Câu 7: Toàn bộ sản phẩm tác dụng vừa hết với NaOH => Không còn H 2 4 đ sau phản ứng, HS Đạt 100%. Có hai trường hợp xảy ra: 1. H2 và Cl2 phản ứng vừa đủ -> nCl2 = nH2 = 5,6/ 22,4 x 2 = 0,125 mol H2 + Cl2 2 HCl 0,25 0,125 0,125 0,25 (mol) Sản phẩm chỉ có HCl HCl + NaOH NaCl + H2O 0,25 0,25 0,25 (mol) Vậy nồng độ muối trong dung dịch là nồng độ của NaCl CM = 0,25/0,2 = 1,25 M (khác với giả thiết 1,5 M -> loại) 2. H2 hết và Cl2 dư Đặt số mol ban đầu của H2 và Cl2 lần lượt là a, b mol H2 + Cl2 2 HCl 0,25 Ban đầu: a b Phản ứng a a 2a Sau phản ứng 0 b-a 2a Phản ứng của sản phẩm HCl + NaOH NaCl + H2O 0,25 2ª 2a Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O 0,25 b-a b-a b-a Ta có: a + b = 0,25 (1) 2a + (b-a) + (b-a) = 1,5 x 0,2 = 0,3 Hay 2b = 0,3 (2) Giải (1) và (2) ta có a= 0,1; b= 0,15 0,5 Vậy %H2 = 0,1x100/0,25 = 40% 1,25 %Cl2 = 100 – 40 = 60% 1,0