Kiểm tra vòng III học sinh giỏi lớp 9 cấp huyện môn hóa học – năm học 2010-2011

PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ KIỂM TRA VÒNG III HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN MÔN HÓA HỌC – NĂM HỌC 2010-2011 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 13/02/2011 Câu 1: (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol một axit hữu cơ A mạch hở được 4,4 gam CO2 và 1,8 gam H2O. a. Tìm công thức cấu tạo của A. b. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi điều chế cao su Buna, PE đi từ nguyên liệu đầu là chất A. Câu 2: (2,0 điểm) Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C2H4O2. Câu 3: (2,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp ba kim loại bằng dung dịch HNO3 thu được V lít hỗn hợp khí D (đktc) gồm NO2 và NO. Tỉ khối của D so với hidro bằng 18,2. a. Tính tổng số gam muối khan tạo thành theo V. Biết rằng không sinh ra muối NH4NO3. b. Cho V= 1,12 lít. Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) đã dùng. Câu 4 : ( 2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm CxHy và H2. Nung nóng hỗn hợp này với chất xúc tác Ni thu được khí Y duy nhất. Tỉ khối hơi của Y so với H2 gấp 3 lần tỉ khối hơi của X so với H2. Đốt cháy hòan toàn một lượng khác của Y thu được 22g CO2 và 13,5g H2O. Xác định X. Câu 5: (3,0 điểm) Hỗn hợp khí X gồm CxHy (A) và oxi ( có thể tích gấp đôi thể tích oxi cần để đốt cháy A). Đốt cháy hỗn hợp X đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí sau thí nghiệm không đổi ( các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ), nhưng nếu cho ngưng tụ hơi nước thì thể tích giảm 40%. a. Xác định A. b. Nếu đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí A (đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch chứa 11,1 gam Ca(OH)2. Hỏi sau khi hấp thụ hoàn toàn, khối lượng dung dịch tăng hay giảm bao nhiêu gam? Câu 6: (3,0 điểm) Đốt 40,6 gam hợp kim gồm Al và Zn trong bình đựng khí Clo dư. Sau một thời gian ngừng phản ứng thu được 65,45gam hỗn hợp gồm 4 chất rắn. Cho hỗn hợp rắn này tan hết vào dung dịch HCl thì được V (lít) H2 (đktc). Dẫn V(lít) khí này đi qua ống đựng 80gam CuO nung nóng. Sau một thời gian thấy trong ống còn lại 72,32 gam chất rắn và chỉ có 80% H2 đã phản ứng. Xác định % khối lượng các kim loại trong hợp kim Al – Zn. Câu 7: ( 3,0 điểm) Trộn 10ml một hydrocacbon khí với một lượng oxi dư rồi cho nổ hỗn hợp này bằng tia lửa điện . Làm cho hơi nước ngưng tụ thì thể tích của hỗn hợp thu được sau phản ứng giảm đi 30ml. Phần khí còn lại cho đi qua dung dịch KOH thì thể tích của hỗn hợp giảm đi 40ml nữa. (các thể tích khí do đo ở đktc). a. Xác định CTPT của hydrocacbon đó. b. Viết CTCT của các đồng phân mạch thẳng ứng với CTPT vừa tìm được. Câu 8: ( 3,0 điểm) A và B là hai hỗn hợp đều chứa Al và sắt oxit FexOy. Sau phản ứng nhiệt nhôm mẫu A, thu được 92,35 gam chất rắn C. Hòa tan C bằng dung dịch NaOH dư thấy có 8,4 lít khí bay ra và còn lại phần không tan D. Hòa tan ¼ lượng chất D bằng H2SO4 đặc nóng, thấy tiêu tốn 60 gam H2SO4 98%. Giả sử tạo thành một loại muối sắt III. a. Tính khối lượng Al2O3 tạo thành khi nhiệt nhôm mẫu A. b. Xác định công thức phân tử của sắt oxit. ------------------------------Hết----------------------------------- Ghi chú. Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính cầm tay để làm bài. PHÒNG GD – ĐT PHÙ MỸ KIỂM TRA VÒNG III HSG LỚP 9 CẤP HUYỆN Năm học: 2010-2011 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC 9 (Đáp án gồm có 04 trang) Câu 1 (2,0 đ) a.Ta có: nCO2 = 0,1 ; nH2O = 0,1 . CnH2nO2 nCO2 1 mol n 0,05 0,1 n = 2 A là C2H4O2 CH3COOH b. Từ CH3COOH cao su Buna ; PE Cao su buna: CH3COOH + Na CH3COONa + ½ H2 CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 2CH4 CH = CH + 3H2 CH = CH + H2O CH3-CHO CH3CHO + H2CH3CH2OH (*) 2CH3CH2OH CH2=CH-CH=CH2 +2H2O + H2 nCH2=CH-CH=CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-)n (có thể bằng cách khác, đúng, đủ các điều kiện phản ứng mới được điểm tổi đa) Poly Etylen: (*) : CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O n(CH2=CH2) (- CH2- CH2- )n 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 2 (2,0 đ) Các chất ứng với CTPT C2H4O2 : CH3-COOH H-C=O CH2-OH │ │ O-CH3 CH = O (A) (B) (C) - Nhận biết (A) bằng quí tím (hóa đỏ) hay đá vôi CaCO3 (sủi bọt khí CO2) 2CH3COOH + CaCO3 (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O - Sau đó nhận biết (C) bằng Na (sủi bọt khí H2) 2OHC- CH2OH +2Na 2OHC- CH2ONa + H2 Còn lại chất (B) este. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 3 (2,0 đ) a. Tổng số gam muối khan tạo thành: Gọi M là kí hiệu chung của ba kim loại, a là hóa trị trung bình của chúng. PTPƯ: M + 2aHNO3 M(NO3)a + aNO2 + aH2O (1) 3M + 4aHNO3 3M(NO3)a + aNO + 2aH2O (2) Gọi x là số mol NO có trong 1 mol hỗn hợp khí. Số mol NO2 là (1 – x ). Ta có: 30x + 46(1 – x ) = 18,2 . 2 = 36,4 x = 0,6, số mol NO2 là 0,4 Theo (1) nNO3- trong muối = nNO2 = 0,4 Theo (2) nNO3- trong muối = 3nNO = 1,8 Tổng số gam muối: mmuối = m + b. Thể tích tối thiểu dung dịch HNO3: nHNO3 = 4nNO + 2nNO2 = (0,03.4) + (0,02.2) = 0,16 mol. Vậy: VddHNO3 = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 4 (2,0 đ) a. nCO2 = = 0.5 (mol)  < nH2O = = 0,75 9mol) Hydrocacbon X là Hydrocacbon no ( vì cháy cho nCO2 < nH2O) Ta coù: = = 1,5nH2O : nCO2 = 0,75 : 0,5 =1,5 nC 0,5 mol CO2 6g C nC = = 0,5 . nH 0,75 mol H2O 1,5g C nH2 = = 1,5 Y là C2H6 * Nếu X ( C2H4) : C2H4 + H2 C2H6 Theo đề bài : = () : 2 = 2 < 3 ( lọai ) * Nếu X ( C2H2) : C2H2 + 2H2 C2H6 Theo đề bài : = () : 3 = 3 ( thõa mãn ) Vậy X là C2H2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 5 (3,0 đ) a. CxHy + (x +y/4)O2 xCO2 + y/2H2O. (1) Đặt a là thể tích của A.(do các khí đo ở cùng điều kiện t0 và p. Nên V= n) Từ (1) : VCO2 = VH2O = VO2pư = VO2dư = Theo đề bài: Vhhđầu = Vhhsau y = 4 Ngưng tụ hơi nước: %VH2O = 40% VH2O = 0,8a = 0,8ax x = 1 Vậy A là CH4 b. CH4 + O2 CO2 + 2H2O (2) Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (3) n Ca(OH)2 = 11,1:74 = 0,15 mol Từ (2): nCO2 = nCH4 = 4,48: 22,4 = 0,2 mol; nH2O = 0,4mol Từ (2-3): nCaCO3 = nCO2pu = nCa(OH)2 = 0,15mol . Suy ra nCO2du = 0,2 – 0,15 = 0,05mol Vậy ta có pt: CO2 dư + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (4) CaCO3 còn CO2 dư CaCO3 Từ (4): n = n = 0,05mol. Suyra n = 0,15 – 0,05 = 0,1mol Vậy khối lượng dung dịch tăng : m = m CO2 + mH2O – mCaCO3 còn = 0,2.44 + 0,4.18 – 0,1.100 = 6gam. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 6 (3,0 đ) 2Al + 3Cl2 2AlCl3 (1) Zn + Cl2 ZnCl2 (2) 2Aldư + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3) Zndư + 2HCl ZnCl2 + H2 (4) H2 + CuO Cu + H2O (5) Gọi x, y là số mol Al, Zn ban đầu x1, y1 là số mol Al, Zn phản ứng. (x-x1) , (y-y1) là số mol Aldư, Zn dư. Ta có: 27x + 65y = 40,6 Aldư AlCl3 Từ (1): n = n = x1 Zndư ZnCl2 Từ (2): n = n = y1 Theo gt, ta có: 27(x-x1)+65(y-y1)+ 133,5x1 + 136y1= 65,45 27x +65y + 106,5x1+ 71y1 = 65,45 1,5x1 + y1 = 0,35 * CuOdư CuO Ta có: n = = 1mol. Đặt a là số mol CuO phản ứng n = (1 – a)mol CuOpư H2 pư Cu Từ (5): n = n = n = a mol Theo gt, ta có: 80(1-a ) + 64 a = 72,32 a = 0,48 mol H2 bđ Do lượng H2 phản ứng 80%, nên: n = (0,48.100)/ 80 = 0,6mol H2 bđ Từ (3-4): n = 1,5(x- x1)+ y-y1 = 0,6 1,5x + y – (1,5x1 + y1) = 0,6 1,5x + y = 0,95 ( II) Giải hệ (I), (II). Ta có: x = 0,3mol ; y = 0,5mol Al Vậy : m = 0,3 x 27 = 8,1gam %Al = 19,95%, suyra %Zn = 80,05% 0, 5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 7 (3,0 đ) Các phản ứng xảy ra: CxHy + ( x+ ) O2 xCO2 + H2O (1) CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (1) : 1 mol + ( x+ )mol x mol + mol Hay : Vml + ( x+ )Vml x Vml + Vml - Biết thể tích CO2 tạo thành sau phản ứng là 40ml (do KOH hấp thu) Vaäy : 10x = 40 x = 4. - Biết thể tích hơi nước là 30ml Vaäy : 10 = 30 y = 6. CTPT của hydrocacbon đó là : C4H6. b. Ứng với CTPT C4H6 có 4 đồng phân mạch thẳng sau: CH3 – C = C – CH3 CH = C – CH2 - CH3 CH2 = CH - CH = CH2 CH2 = C = CH – CH3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 8 (3,0 đ) a. Gọi a là số mol Al; b là số mol FexOy ban đầu trong mẫu A. Sau phản ứng còn dư Al (vì có khí H2 thoát ra khi cho C tác dụng với dd NaOH) nên hết FexOy Al (a) Al dư (a’) A C Fe (c) Fe (c) FexOy (b) Al2O3 (d) Với a’ = nAl dư ; c= nFe ; d = nAl2O3 trong C Các pư xảy ra: 3FexOy + 2yAl yAl2O3 + 3xFe (1) Với NaOH dư, chỉ có Al dư tác dụng cho ra H2: Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2H2 a’ 3/2a’ nH2= Sau phản ứng giữa C với NaOH dư, chất rắn còn lại là Fe (c mol) 2Fe + 6H2SO4đ,n Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Chỉ có 25% Fe pư, nên nFe = 0,25c nH2SO4 = 3nFe = 0,75c = c = mAl = mC – (mAldư + mFe) = 92,35 – (0,25 . 27 + 44,8) = 40,8 gam b. Công thức phân tử của oxit sắt. Từ ptpư nhiệt nhôm (1) ta có: 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 ---------------------------------------------------------------------------------