Đề thi chọn học sinh giỏi cấp Tỉnh môn Hóa học Lớp 9 THCS - Năm học 2013-2014 - Sở GD&ĐT Quảng Bình (Có đáp án)

SỞ GD & ĐT QUẢNG BèNH Kè THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2013-2014 Khúa ngày 28 – 3 – 2014 ĐỀ CHÍNH THỨC Mụn: Húa LỚP 9 THCS Họ và tờn: .. Thời gian 150 phỳt (khụng kể thời gian giao đề) Số bỏo danh: .. Đề gồm cú 01 trang Cõu 1 (2,0 điểm) 1. Hoàn thành phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng sau: t0 a) Ca(OH)2 + NaHCO3  b) KMnO4  0 NH3,t c) C6H12O6 + Ag2O  d) Al4C3 + dung dịch KOH  e) CaC2 + dung dịch HCl  2. Hỗn hợp rắn A gồm MgO, CuO, Al 2O3. Cho một luồng khớ hiđro đi qua hỗn hợp A nung núng, thu được hỗn hợp rắn B. Cho hỗn hợp B vào một lượng dư dung dịch HCl, sau khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch C và chất rắn D. Thờm một lượng sắt dư vào dung dịch C, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch E và chất rắn F. Cho chất rắn F vào một lượng dư dung dịch HCl, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn D, dung dịch H và khớ I. Cho dung dịch E phản ứng hoàn toàn với một lượng dung dịch NaOH dư thu được kết tủa K. Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra trong những thớ nghiệm trờn. Cõu 2 (1,75 điểm) 1. Trong một bỡnh chứa hỗn hợp khớ: SO2, CO2, C2H4. Trỡnh bày phương phỏp hoỏ học để nhận ra sự cú mặt cỏc khớ đú trong hỗn hợp. 2. Hỗn hợp A gồm: CuO, CuCl2, AlCl3, Al2O3. Trỡnh bày phương phỏp húa học tỏch riờng từng chất ra khỏi hỗn hợp A mà khụng làm thay đổi khối lượng của chỳng. Cõu 3 (1,75 điểm) 1. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20%, thu được dung dịch Y. Nồng độ của FeCl 2 trong dung dịch Y là 15,76%. Tớnh nồng độ phần trăm của MgCl 2 trong dung dịch Y. 2. Cho 0,1 lớt dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO4 0,05M và HCl 0,1M trung hũa vừa đủ với V lớt dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M. a) Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra. b) Tớnh V. Cõu 4 (2,0 điểm) 0 1. Trong phũng thớ nghiệm người ta điều chế etilen bằng cỏch đun núng etanol với H 2SO4 đặc ở 170 C. Giải thớch tại sao cần dẫn sản phẩm lội qua dung dịch NaOH loóng, dư. 2. Cú 100 ml rượu etylic 75 o và nước cất đủ dựng, cựng dụng cụ đo thể tớch cần thiết, cú thể pha được bao nhiờu ml rượu etylic 30o? Hóy trỡnh bày cỏch pha. 3. Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO 3 loóng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lớt (ở đktc) hỗn hợp khớ Y gồm hai khớ là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khớ Y so với khớ H 2 là 18. Cụ cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Tớnh m. Cõu 5 (2,5 điểm) 1. Dẫn V lớt (ở đktc) hỗn hợp X gồm axetilen và hiđro đi qua ống sứ đựng bột niken nung núng, thu được khớ Y. Dẫn Y vào lượng dư AgNO 3 trong dung dịch NH 3 thu được 12 gam kết tủa. Khớ đi ra khỏi dung dịch phản ứng vừa đủ với 16 gam brom và cũn lại khớ Z. Đốt chỏy hoàn toàn khớ Z thu được 2,24 lớt khớ CO 2 (ở đktc) và 4,5 gam nước. Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra và tớnh V. 2. Đốt chỏy hoàn toàn 1,06 gam một hiđrocacbon X rồi đem toàn bộ sản phẩm chỏy hấp thụ hết vào bỡnh đựng dung dịch Ca(OH)2. Sau cỏc phản ứng thu được 5 gam kết tủa và khối lượng phần dung dịch giảm bớt 0,58 gam. a) Tỡm cụng thức phõn tử của X, biết 60 < MX < 150. b) Viết cỏc cụng thức cấu tạo cú thể cú của X, biết X cú chứa vũng benzen. Cho: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Mg = 24; Al = 27; Ca = 40; Fe = 56; Br = 80; Ag = 108. ------------ HẾT ---------- HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2013-2014 Mụn: HểA Khúa ngày 28-3-2014 Cõu 1 (2,0 điểm) 1. (0,75 điểm) a) Ca(OH)2 + NaHCO3  CaCO3 + NaOH + H2O Ca(OH)2 + 2NaHCO3  CaCO3 + Na2CO3 (0,25 điểm) t0 b) 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 0 NH3,t c) C6H12O6 + Ag2O  C6H12O7 + 2Ag↓ (0,25 điểm) d) Al4C3 + 4H2O + 4KOH  4KAlO2 + 3CH4↑ e) CaC2 + 2HCl  CaCl2 + C2H2↑ (0,25 điểm) 2. (1,25 điểm) + A tỏc dụng với H2: t0 CuO + H2  Cu + H2O (1) + B tỏc dụng với dung dịch HCl: MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O (2) Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O (3) CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O (4) + C tỏc dụng với Fe: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (5) Fe + CuCl2  FeCl2 + Cu (6) + F tỏc dụng với dung dịch HCl: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (5) + E tỏc dụng với dung dịch NaOH: MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl (7) FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl (8) AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl (9) Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O (10) (2 phương trỡnh đỳng cho 0,25 điểm) Cõu 2 (1,75 điểm) 1. (0,75 điểm) Cho hỗn hợp khớ đi qua dung dịch H2S dư, xuất hiện kết tủa màu vàng chứng tỏ hỗn hợp ban đầu cú SO2. SO2 + 2H2S  3S↓ + 2H2O Hỗn hợp khớ cũn lại gồm C 2H4 và CO2 cho qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy cú kết tủa trắng, chứng tỏ hỗn hợp ban đầu cú CO2. CO2 + Ca(OH)2  CaCO3↓ + H2O Khớ cũn lại cho qua nước brom dư, nước brom nhạt màu chứng tỏ hỗn hợp ban đầu cú C2H4. C2H4 + Br2  C2H4Br2 (Nhận ra sự cú mặt của mỗi khớ cho 0,25 điểm) 2. (1,0 điểm) * Tỏch CuO: Hũa tan hỗn hợp A vào nước dư, được dung dịch B gồm CuCl2, AlCl3 và chất rắn C gồm CuO, Al2O3. Cho chất rắn C vào dung dịch NaOH dư, lọc lấy phần khụng tan, thu được CuO, phần nước lọc chứa muối NaAlO2. Al2O3 + 2 NaOH → 2NaAlO2 + H2O (0,25 điểm) * Tỏch Al2O3: Sục khớ CO2 dư vào phần nước lọc chứa NaAlO 2, thu được kết tủa Al(OH)3, nung kết tủa thu được Al2O3: NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3 t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O (0,25 điểm) * Tỏch CuCl2: Cho NaOH dư vào dung dịch B, thu được kết tủa Cu(OH) 2 và dung dịch D. Hũa tan kết tủa trong dung dịch HCl dư rồi cụ cạn dung dịch, thu được CuCl2. AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O (0,25 điểm) * Tỏch AlCl3: Sục khớ CO2 dư vào dung dịch D, thu được kết tủa Al(OH) 3, hũa tan kết tủa trong dung dịch HCl dư rồi cụ cạn dung dịch, thu được AlCl3. CO2 + NaOH → NaHCO3 NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3 Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 + 3H2O (0,25 điểm) Cõu 3 (1,75 điểm) 1. (0,75 điểm) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2↑ a 2a a Mg + 2HCl  MgCl2 + H2↑ (0,25 điểm) b 2b b Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe và Mg cú trong hỗn hợp X. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta cú: 2(a + b)36,5.100 Khối lượng dung dịch Y = 56a + 24b + - 2(a + b) = 419a + 387b 20 127a C% (FeCl )= = 0,1576 → a = b (0,25 điểm) 2 419a + 387b 95a → C% (MgCl )= = 11,79% (0,25 điểm) 2 419a + 387a 2. (1,0 điểm) H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O (1) a 2a H2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4 + 2H2O (2) (0,005 – a) (0,005 – a) HCl + NaOH  NaCl + H2O (3) b b 2HCl + Ba(OH)2  BaCl2 + 2H2O (4) (0,25 điểm) 0,01 - b (0,01 – b) ( ) 2 n = 0,1.0,05 = 0,005 mol; n = 0,1.0,1 = 0,01 mol H2SO4 HCl n = 0,2V mol; n = 0,1V mol (0,25 điểm) NaOH Ba(OH)2 Gọi a là số mol H2SO4 tham gia phản ứng (1) → (0,005 – a) là số mol H2SO4 tham gia phản ứng (2) Gọi b là số mol HCl tham gia phản ứng (3) → (0,01 – b) là số mol HCl tham gia phản ứng (4) Ta cú: 2a + b = 0,2V (*) 0,01 - b (0,005 - a) + = 0,1V (**) (0,25 điểm) 2 (**) 0,01 – 2a + 0,01 – b = 0,2V 2a + b = 0,02 – 0,2V (***) Từ (*) và (***) suy ra: 0,2V = 0,02 – 0,2V V = 0,05 (0,25 điểm) Cõu 4 (2,0 điểm) 1. (0,5 điểm) Sản phẩm sinh ra ngoài C2H4 cũn cú CO2, SO2 (do H2SO4 đặc, núng oxi húa chất hữu cơ) và C 2H5OH bị cuốn theo. Dung dịch NaOH phản ứng với CO2, SO2. (0,25 điểm) 2NaOH + SO2  Na2SO3 + H2O 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O C2H5OH tan một phần trong dung dịch NaOH loóng. (0,25 điểm) 2. (0,5 điểm) 100.75 Thể tớch rượu etylic nguyờn chất cú trong 100 ml rượu 750 là: = 75 ml 100 3x Gọi x (ml) là thể tớch rượu 300 pha được, thể tớch rượu nguyờn chất cần dựng là: 10 3x Vậy: 75 → x = 250 ( 0,25 điểm ) 10 Cỏch pha như sau: Lấy 100 ml rượu 75 o cho vào ống đong rồi thờm nước cho đủ 250 ml ta được rượu etylic 30o. ( 0,25 điểm ) 3. (1,0 điểm) 12,42 n = = 0,46mol Al 27 Gọi a, b lần lượt là số mol của N2O và N2 cú trong 1,344 lớt (đktc) hỗn hợp Y, ta cú hệ: 1,344 a+b = = 0,06 22,4 44a + 28b = 18.2 = 36 a + b x = 0,03 mol; y = 0,03 mol (0,25 điểm) 8Al + 30HNO3  8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1) 0,08 0,08 0,03 10Al + 36HNO3  10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O (2) (0,25 điểm) 0,1 0,1 0,03 Giả sử sản phẩm khử chỉ cú khớ N2O và N2, ta cú: nAl = 0,08 + 0,1 = 0,18 mol < 0,46 mol: Vụ lớ → Sản phẩm khử cũn cú NH4NO3. 8Al + 30HNO3  8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 5H2O (0,25 điểm) (0,46 – 0,18) 0,105 Vậy: m = 213.0,46 + 80.0,105 = 106,38 (0,25 điểm) Cõu 5 (2,5 điểm) 1. (1,25 điểm) Gọi số mol của C2H2, C2H4, C2H6, H2 trong hỗn hợp Y lần lượt là a, b, c, d. Ni C H + H 0 C H 2 2 2 t 2 4 b b b C H + 2H Ni C H 2 2 2 t0 2 6 c 2c c C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3  C2Ag2 + 2NH4NO3 a a C2H4 + Br2  C2H4Br2 b b C2H6 + 3,5O2  2CO2 + 3H2O c 2c 3c t0 2H2 + O2  2H2O (0,5 điểm) d d Theo bài ra ta cú: 12 16 nC Ag = a = = 0,05 mol ; nBr = b = = 0,1 mol ; (0,25 điểm) 2 2 240 2 160 2,24 n = 2c = = 0,1 mol c = 0,05 mol CO2 22,4 4,5 n = 3c + d = = 0,25 mol d = 0,1 mol (0,25 điểm) H2O 18 n = a + b + c = 0,2 mol; n = b + 2c + d = 0,3 mol C2H2 (ban đầu) H2 (ban đầu) nX = 0,2 + 0,3 = 0,5 mol V = 0,5.22,4 = 11,2 (0,25 điểm) 2. (1,25 điểm) a) Gọi cụng thức phõn tử của X là CxHy với số mol là a. Phương trỡnh húa học: t0 y CxHy + (x + y/4)O2  xCO2 + H2O 2 a ax 0,5ay CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O Nếu dư CO2: CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (0,25 điểm) Áp dụng bảo toàn khối lượng ta cú: m + m = m - m 4,42 ax + 0,5ay = 4,42 (1) CO2 H2O  dd giảm mX = 12ax + ay = 1,06 (2) Giải hệ phương trỡnh (1) và (2) ta được: ax = 0,08; ay = 0,1. x : y = 0,08 : 0,1 = 4 : 5 X: (C4H5)n (0,25 điểm) Theo bài ra ta cú: 60 < 53n < 150 1,13 < n < 2,83. Vỡ n nguyờn nờn: n = 2 Cụng thức phõn tử của X là: C8H10. (0,25 điểm) b) Cỏc cụng thức cấu tạo cú thể cú của X: C2H5 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 CH 3 (0,5 điểm) Lưu ý: - Thớ sinh cú thể giải nhiều cỏch, nếu đỳng vẫn được điểm tối đa. - Nếu bài toỏn giải hợp lớ mà thiếu phương trỡnh húa học thỡ thớ sinh vẫn được tớnh kết quả chỉ mất điểm viết phương trỡnh - Điểm chiết phải được tổ thống nhất; điểm toàn bài chớnh xỏc đến 0,25 điểm. + - - Cõu 2, ý 2 nếu học sinh sử dụng phương trỡnh H + OH H2O thỡ khụng cho điểm. - Cõu 4, ý 3 nếu học sinh sử dụng định luật bảo toàn electron thỡ khụng cho điểm.