Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh - Môn thi: Hoá Học 9 THCS

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh - Môn thi: Hoá Học 9 THCS

1. KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học: 2010-2011 Môn thi: HOÁ HỌC Lớp 9 THCS Câu 1 (6,0 điểm) 1. Viết các phương trình hóa học để hoàn thành sơ đồ biến hoá sau: (Mỗi mũi tên là một phương trình hoá học, mỗi kí hiệu là một chất, ghi rõ điều kiện cần thiết nếu có). A A A1 A2 3 4 t0 X B B B B4 Trong đó: X là hợp chất dùng1 làm thuốc súng,2 giàu oxi và3 có thể dùng để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, A 4 là một muối nhạy với ánh sáng và được dùng làm phim ảnh, B 4 là một trong các hoá chất được điều chế nhiều nhất hàng năm trên thế giới. Hướng dẫn KCl KOH KBr AgBr to KClO3 O2 SO2 SO3 H2SO4 Hoặc có thể: KNO2 K2ZnO2 KBr AgBr KNO3 O2 làm tương tự như trên. KNO2 + 3Zn + 5KOH 3K2ZnO2 + NH3  + H2O K2ZnO2 + 2HBr Zn(OH)2  + 2KBr to 2KClO3 2KCl + 3O2 dpdd 2KCl + 2H2O mn 2KOH + Cl2 + H2 KOH + HBr KBr + H2O KBr + AgNO AgBr + KNO 3 3 o S + O2 t SO2 2SO + O to 2 2 2SO3 V2O5 SO3 + H2O H2SO4 2. Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học giải thích cho các thí nghiệm sau: a. Cho một cái đinh sắt đã đánh sạch vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4. b. Nhỏ từ từ, khuấy đều 20 ml dung dịch AlCl3 0,5M vào ống nghiệm đựng 20 ml dung dịch NaOH 2M. c. Sục khí SO2 dư vào dung dịch nước brom. d. Cho hỗn hợp chất rắn trộn đều gồm Ba(OH)2 và NH4HCO3 vào ống nghiệm đựng nước. Hướng dẫn a. * Đinh sắt mạ đồng nên đinh sắt có màu đỏ do đồng bám vào. Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (bám lên đinh sắt)
2. b. * Có kết tủa keo, sau đó kết tủa tan ngay do dung dich luôn dư bazơ khi thêm muối nhôm. 3NaOH + AlCl3  Al(OH)3 + 3NaCl NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O c. * Nước brom nhạt màu và sau đó mất màu. SO2 + Br2 + 2H2O  H2SO4 + 2HBr d. * Có kết tủa trắng và khí mùi khai bay ra. Ba(OH)2 + NH4HCO3  BaCO3  + NH3  + 2H2O 3. Từ quặng Đôlômit (CaCO 3.MgCO3), hãy điều chế kim loại Mg và Ca (chỉ dùng thêm nước và một hóa chất cần thiết khác, các dụng cụ thí nghiệm cho sẵn). Hướng dẫn Hóa chất dùng thêm là dung dịch HCl. *Bước 1: Nhiệt phân hoàn toàn quặng đôlômit. Chất rắn thu được gồm MgO và CaO. MgCO3 MgO + CO2 CaCO3 CaO + CO2 *Bước 2: Cho oxit thu được vào nước dư, lọc chất rắn ra khỏi dung dịch là MgO. Dung dịch thu được chứa Ca(OH)2. CaO + H2O Ca(OH)2 *Bước 3: Cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch HCl dư. Cô cạn dung dịch sau phản ứng. Điện phân nóng chảy chất rắn thu được Ca. Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + H2O đpnc CaCl2 Ca + Cl2 *Bước 4: MgO thu được ở bước 2 cho tác dụng với dung dịch HCl dư. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, điện phân nóng chảy chất rắn thu được Mg. đpnc MgCl2 Mg + Cl2 Câu 2 (5,5 điểm) 1. Một hợp chất hữu cơ B có công thức phân tử dạng (CH) n. Tỉ khối khí của B so với hiđro nhỏ hơn 40. Hãy xác định công thức cấu tạo của B, biết rằng B không phản ứng với dung dịch nước brom ở điều kiện thường mà chỉ có thể phản ứng với brom nguyên chất. Hướng dẫn Theo bài ra. dB/H2 MB n < 6,13 Trong hợp chất hữu cơ số nguyên tử H phải chẵn nên n phải chẵn. Vì vậy n có thể là 2, hoặc là 4 hoặc là 6. Nếu n = 2 thì B là C2H2 Nếu n = 4 thì B là C4H4 Nếu n = 6 thì B là C6H6 Cả C2H2 và C4H4 đều là hiđrocacbon có nối ba hoặc nối đôi nên đều làm mất dung dịch brôm ở điều kiện thường, còn C6H6 (benzen) không tác dụng với dung dịch brom mà chỉ tác dụng với brom nguyên chất. Vậy B chính là C6H6
3. 2. Có 4 bình đựng 4 chất khí riêng biệt: CO, H2, CH4, C2H4. Cần dùng các phản ứng hoá học nào để nhận biết 4 khí trên. Hướng dẫn Có 4 chất khí riêng biệt: CO, H2, CH4, C2H4. Cho lần lượt qua dung dịch nước brom. Khí làm nhạt màu nước brom là C2H4 C2H4 + Br2 C2H4Br2 Đốt cháy các khí còn lại, dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua CuSO4 khan (màu trắng) và dung dịch nước vôi trong. Khí CO đốt cho sản phẩm không làm đổi màu CuSO4 khan, nhưng đục nước vôi trong. t0C O2 + CO  CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Khí H2 đốt cháy thoát ra hơi nước làm CuSO4 khan (màu trắng) hoá xanh (CuSO4.5H2O) t0C O2 + 2H2  2H2O (hơi) CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O Khí CH4 cho sản phẩm cháy làm xanh CuSO4 khan và dung dịch Ca(OH)2 tạo kết tủa trắng. t0C CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 3. Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C4H8O2. X là hợp chất có mùi thơm, ít tan trong nước, được điều chế trực tiếp từ hai chất hữu cơ A và B có cùng số nguyên tử C trong phân tử. A có thể chuyển hoá trực tiếp thành B . a. Xác định công thức cấu tạo của A, B, X. b. Viết sơ đồ điều chế X từ một hiđrocacbon. c. Nêu cách nhận biết đơn giản nhất để phân biệt chất lỏng A nguyên chất và chất lỏng A có lẫn nước. Hướng dẫn a. X: CH3COOC2H5 A: CH3CH2OH B: CH3COOH b. C H H2O C H OH O2 CH COOH C2H5OH CH COOC H 2 4 axit 2 5 men 3 H2SO4 3 2 5 c. Để phân biệt rượu tuyệt đối và rượu lẫn nước dùng CuSO4 khan cho vào các chất lỏng, chất lỏng nào thấy chất rắn màu trắng hoá xanh thì đó là rượu có lẫn nước Câu 3 (4,0 điểm) Cho 6,8 gam hỗn hợp bột A gồm Fe và Mg vào 400 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/lít. Sau phản ứng thu được 9,2 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm NaOH dư vào dung dịch C được kết tủa. Nung kết tủa này ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 6,0 gam chất rắn D. Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A và tính x. Hướng dẫn
4. Khi cho hỗn hợp kim loại vào dd CuSO 4 thì Mg phản ứng trước, sau đó đến Fe. Như vậy xét 3 trường hợp. * Trường hợp 1: Mg chưa phản ứng hết. Do đó, Fe còn nguyên lượng, CuSO4 hết nên dung dịch C chỉ có MgSO4 và chất rắn D là MgO Mg → MgSO4 → Mg(OH)2 → MgO Số mol Mg phản ứng = Số mol MgO = 6 : 40 = 0,15 (mol) Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu 1 mol 1 mol 1 mol 24 gam 64 gam tăng 40 gam 0,06 mol← tăng 9,2 – 6,8 = 2,4 Vô lý, dogam số mol Mg phản ứng khác 0,15 mol. * Trường hợp 2: Mg phản ứng hết, Fe dư. Gọi a và b lần lượt là số mol Mg ban đầu và số mol Fe phản ứng. Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 24 gam 64 gam tăng 40 gam a mol a mol a mol tăng 40a gam Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 56 gam 64 gam tăng 8 gam b mol b mol b mol tăng 8b gam Mg → MgSO 4 → Mg(OH) 2 → MgO a mol a mol 2Fe → 2FeSO 4 → 2Fe(OH) 2 → Fe2O3 b mol 0,5b mol Ta có: 40a + 8b = 9,2 – 6,8 = 2,4 40a + 80b = 6 Suy ra: a = 0,05; b = 0,05 Phần trăm khồi lượng Mg trong hỗn hợp đầu là: 0,05 x 24 : 6,8 x 100% = 17,65(%) Phần trăm khồi lượng Fe trong hỗn hợp đầu là: 100% - 17,65% = 82,35(%) Số mol CuSO4 = a + b = 0,1 (mol) x = 0,1/0,4 = 0,25 (M) *Trường hợp 3: Fe, Mg đều hết, CuSO4 dư. Trường hợp này loại do khi đó khối lượng chất rắn D gồm oxit Fe và oxit của Mg, CuO dư lại có khối lượng nhỏ hơn khối lượng kim loại ban đầu (6 < 6,8). Câu 4 (4,5 điểm) Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp X gồm hai rượu no, đơn chức, mạch hở thu được 35,84 lít khí CO2 (đktc) và 39,6 gam nước. Tỉ khối của mỗi rượu so với oxi đều nhỏ hơn 2. 1. Tính a và thành phần phần trăm khối lượng của mỗi rượu trong hỗn hợp X. 2. Tính khối lượng tinh bột chứa 45% tạp chất cần thiết để điều chế 400ml một trong các rượu trên có độ rượu 450 với hiệu suất chung của cả quá trình là 70%. Biết khối lượng riêng của rượu tinh khiết là 0,8 g/ml. Hướng dẫn Tính a, %hh. CnH2n+1OH +3n/2O2  nCO2 + (n+1)H2O x 1,5nx nx (n+1)x CmH2m+1OH +3m/2O2  mCO2 + (m+1)H2O y 1,5my my (m+1)y
5. n = nx + my = 35,84 : 22,4 = 1,6 (mol) (I) CO 2 n = (n+1)x + (m+1)y= 39,6 : 18 = 2,2 (mol) (II) HO2 => nx + my = 1,6; x + y = 0,6 (*) a = 14(nx+my) + 18(x+y) = 33,2gam. Vì tỉ khối của mỗi rượu so với oxi đều nhỏ hơn 2. => M 14n + 18 n, m < 3,3 *Nếu n=1 thay vào (*) được nghiệm hợp lý: m=3; x=0,1; y=0,5. %CH3OH =9,64%; %C3H7OH=90,36%. *Nếu n=2 thay vào (*) được nghiệm hợp lý: m=3; x=0,2; y=0,4. %C2H5OH =27,71%; %C3H7OH=72,29%. a. Rượu được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp lên men là rượu etylic. (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 men C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 b. Thể tích của C2H5OH là: 400x45:100 = 180 (ml) Khối lượng rượu etylic là: 180x0,8 = 144(g) 144x162 Khối lượng tinh bột cần là: 658,61(g) hay 0,659 kg 46x2x0,7x0,55 Cho H=1, C=12, O=16, Fe=56, Mg=24, Cu=64, Na=23, Al=27, Ba=137 HẾT -Đây chỉ là một cách giải, hãy tìm thêm các cách giải khác.