Hướng dẫn chấm môn hóa học kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9 cấp thành phố năm học 2011 – 2012

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ CẦN THƠ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2011 – 2012 Câu 1: 1. Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các khí đựng trong các lọ riêng biệt sau: CH4, C2H4, SO2, SO3, CO2, CO. 2. Cây xanh tự tổng hợp glucozơ bằng phản ứng quang hợp. Từ glucozơ có thể điều chế ra etylaxetat. Viết các phương trình phản ứng trên và ghi rõ điều kiện (nếu có). 3. a. Làm thế nào để phát hiện được lượng nhỏ nước có lẫn trong rượu etylic? Nêu phương pháp làm khan rượu etylic khi có lẫn một lượng nhỏ nước. b. Làm thế nào để có rượu 70° từ rượu khan? 4. Cho 2 công thức phân tử: C2H6O; C2H4O2. Mỗi công thức có 2 công thức cấu tạo của hai chất khác nhau. a. Dựa vào quy luật cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ hãy viết 4 công thức cấu tạo ứng với 2 công thức phân tử trên, biết rằng 2 công thức cấu tạo ứng với công thức C2H4O2 đều có liên kết: - COO- b. Chỉ rõ 2 chất trong 4 chất có phản ứng với Na? Giải thích vì sao? 5. Một hiđrocacbon có công thức C2nH5n. Hãy biện luận tìm công thức phân tử hiđrocacbon. Hướng dẫn Điểm 1. - Cho các khí đi qua dung dịch BaCl2, nếu khí nào tạo kết tủa thì đó là SO3. SO3 + BaCl2 + H2O ® BaSO4 + 2HCl - Các khí còn lại cho qua dung dịch nước brom thì C2H4 và SO2 làm nhạt màu dung dịch nước brom SO2 + Br2 + 2H2O ® H2SO4 + 2HBr C2H4 + Br2 ® C2H4Br2 - Cho 2 khí này tác dụng với nước vôi trong nhận được SO2 tạo kết tủa, còn lại C2H4 SO2 + Ca(OH)2 ® CaSO3 + H2O - Các khí không làm nhạt màu dung dịch nước brom gồm C2H6, CO2 và CO, cho qua dung dịch nước vôi nhận được CO2, tạo kết tủa trắng CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O - Hai khí còn lại đem đốt cháy, nếu khí nào tạo ra hơi nước (nhận biết bằng CuSO4) thì đó là CH4, khí còn lại là CO. 2CO + O ¾t o ® 2CO 2 ¾ 2 CH + 2O ¾t o ® CO + 2H O 4 2 ¾ 2 2 trang 1 2. 6CO2 + 6H2O ® C6H12O6 + 6O2 C6H12O6  ¾m¾en ®  2C2H5OH + 2CO2 C2H5OH + O2  ¾m¾en ®  CH3COOH + H2O 3. a. Dùng CuSO4 khan, nếu trong rượu có lẫn nước tạo tinh thể màu xanh CuSO4.5H2O. + Cho CuSO4 khan vào rượu lẫn H2O lắc kĩ đến khi cho thêm CuSO4 không tạo tinh thể xanh. b. Lấy 70 phần thể tích rượu khan, thêm H2 O cho đủ 100 phần thể tích. 4. C2H6O có 2 công thức cấu tạo: CH3 – CH2–OH và CH3–O–CH3 C2H4O2 thoả mãn điều kiện đầu bài có: Rượu etylic và axit axetic phản ứng được với Na, vì đều có nhóm –OH trong phân tử. 5. Hiđrocacbon có công thức: C2nH5n Từ điều kiện số nguyên tử H trong hiđrocacbon có: 5n £ 2 ´ 2n + 2 ® n £ 2 Nếu n = 1 công thức là C2H5, không thoả mãn. n = 2 công thức là C4H10, thoả mãn. Câu 2: 1. Hòa tan a gam tinh thể CuSO4.5H2O vào b gam dung dịch CuSO4 c% thu được dung dịch CuSO4 d%. Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d. 2. Các hiện tượng quan sát thấy giống nhau hay khác nhau khi tiến hành thí nghiệm theo trình tự sau, giải thích và viết các phương trình phản ứng: - Nhỏ dần từng giọt dung dịch KOH loãng vào dung dịch Al2(SO4)3. - Nhỏ dần từng giọt dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch KOH loãng. Hướng dẫn Điểm 1. Khối lượng của CuSO là: m = b ´ c + 160 ´ a 4 100 250 Khối lượng dung dịch là: a + b nên: trang 2 b ´ c + 160a  bc + 64a Nồng độ dung dịch CuSO4 thu được: d = 100 250 ´100% hay d = a + b 2. a + b - Hiện tượng khác nhau: Kết tủa xuất hiện, kết tủa tăng dần, sau đó tan dần. 6KOH + Al2(SO4)3 ® 2Al(OH)3 + 3K2SO4 KOH + Al(OH)3 ® KAlO2 + 2H2O - Kết tủa xuất hiện rồi tan ngay, lại xuất hiện rồi lại tan ngay, lâu sau kết tủa không tan nữa và tăng dần. Câu 3: R là một kim loại có hoá trị II. Đem hòa tan hoàn toàn a gam oxit của kim loại này vào 48 gam dung dịch H2SO4 6,125% thành dung dịch A có chứa 0,98% H2SO4. Khi dùng 2,8 lít cacbon (II) oxit để khử hoàn toàn a gam oxit trên thành kim loại, thu được khí B. Nếu lấy 0,7 lít khí B cho qua dung dịch nước vôi trong (dư) tạo ra 0,625 gam kết tủa. 1. Tính a và khối lượng nguyên tử của R, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 2. Cho 0,54 gam bột nhôm vào 20 gam dung dịch A, sau khi phản ứng kết thúc lọc tách được m gam chất rắn. Tính m. Hướng dẫn Điểm Các phương trình phản ứng : RO + H2SO4 ® RSO4 + H2O (1) RO + CO ® R + CO2 (2) Số mol axit H2SO4 đem dùng: 48.6,125 = 0,03 mol. 100.98 Số mol H SO dư: (a + 48).0, 98 = a + 48 2 4 100.98 10.000 Theo (1): n = 0,03 – a + 48 RO 10.000 Theo (2): Khi phản ứng xảy ra thể tích khí không thay đổi. 0,7 lit khí B tạo ra phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3¯ + H2O (3) n = 0, 625 = 0,00625 mol CaCO 3 100 Nếu dùng 2,8 lit khí B sẽ tạo ra: 0,00625´4 = 0,025 mol CaCO3 ¯ Theo (1, 2, 3) : n = n = n nên 0,03– a + 48 = 0,025 CaCO3 R RO 10.000 a + 48 = 0,005 ® a = 2 gam. 10.000 trang 3 Khối lượng nguyên tử của R: nRO = 0,025, mRO = 2 gam ® MRO = 2 0, 025  = 80. Vậy KLNT của R = 80 – 16 =64 2. Cho bột Al vào dung dịch A có các phản ứng: 3H2SO4 + 2Al ® Al2(SO4)3 + 3H2­ (4) 2Al + 3CuSO4 ® Al2(SO4)3 + 3Cu ¯ (5) Trong 48 + 2= 50 g dung dịch A có 0,025 mol CuSO4 Trong 20 g ..................................... n mol CuSO4 nCuSO4 = 20.0, 025 = 0,01 mol 50 0, 54 nAl = = 0, 02 mol 27 Theo (4) thì Al dư nên số mol Cu tạo thành là 0,01 mol. Số mol Al dư bằng : 0,02 – 2 .0, 01 = 0, 04 3 3  mol Vậy m = 0,01.64 + 0, 04 .27 = 1 g. 3 Câu 4: Nhiệt phân hoàn toàn 20 gam hỗn hợp MgCO3, CaCO3, BaCO3 thu được khí B. Cho khí B hấp thụ hết vào nước vôi trong được 10 gam kết tủa và dung dịch C. Đun nóng dung dịch C tới phản ứng hoàn toàn thấy tạo thành thêm 6 gam kết tủa. Hỏi % khối lượng của MgCO3 nằm trong khoảng nào? Hướng dẫn Điểm MgCO3 ® MgO + CO2­ CaCO3 ® CaO + CO2­ BaCO3 ® BaO + CO2­ CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 ® Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 ® CaCO3¯ + H2O + CO2­ Số mol CaCO3 = 0,1 mol và = 0,06 mol. Theo phương trình: Số mol CO2 = 0,1 + 0,06´2 = 0,22 mol. Tổng số mol 3 muối cacbonat = 0,22 ® ta có : 84x + 100y + 197z = 100 ® 100y + 197z = 100 – 84x x + y + z = 1,1 ® y + z = 1,1 – x trang 4 100 < 100y + 197z = 100 - 84x < 197 ® 52,5 < 84x < 86,75. y + z 1,1 - x Vậy % lượng MgCO3 nằm trong khoảng từ 52,5% đến 86,75%. Câu 5: Hỗn hợp A gồm 6 gam chất X (CnH2n+1COOH) và 0,1 mol chất Y (OH–CmH2m–COOH). Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A cần 11,2 lít O2 (đktc) và thu được 11,2 lít CO2 (đktc). 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Tìm công thức phân tử và công thức cấu tạo của X, Y. 3. Tính % khối lượng mỗi chất trong A. Hướng dẫn Điểm 1. Các phản ứng xảy ra: 2C H O + (3n+1)O ¾t o ® 2(n+1)CO + 2(n+1)H O n+1 2n+2 2 2 ¾ 2 2 x 3n + 1 x (n + 1)x 2 2C H O + 3mO ¾t o ® 2(m+1)CO + 2(m+1)H O m+1 2m+2 3 2 ¾ 2 2 y 3m y (m + 1)y 2 2. Ta có: x = 6 mol; y = 0,1 mol 14n + 46 Số mol O : 3n + 1 x + 3m y = 0,5 (1) 2 2 2 Số mol CO2: (n + 1)x + (m + 1)y = 0,5 (2) Thay giá trị x, y vào (1) và (2), ta được: n = 1; m = 2 Vậy CTPT của X là C2H4O2: CH3–COOH CTPT của Y là C3H6O3 : HO–C2H4–COOH 3. Khối lượng của Y có trong A là: mY = 0,1 × 90 = 9 gam %X = 6 ´ 100% = 40% 9 + 6 %Y = 60% * Lưu ý: học sinh làm cách khác đúng được hưởng trọn điểm của phần đó trang 5