SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG ĐỀ THI CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA CẤP TỈNH NĂM HỌC 2015 2016 NGÀY THI 2032016 MÔN THI HÓA HỌC LỚP 9 Bản hư.SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG ĐỀ THI CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA CẤP TỈNH NĂM HỌC 2015 2016 NGÀY THI 2032016 MÔN THI HÓA HỌC LỚP 9 Bản hư.SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG ĐỀ THI CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA CẤP TỈNH NĂM HỌC 2015 2016 NGÀY THI 2032016 MÔN THI HÓA HỌC LỚP 9 Bản hư.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA CẤP TỈNH NĂM HỌC 2015-2016 NGÀY THI: 20/3/2016 MƠN THI: HĨA HỌC - LỚP Bản hướng dẫn chấm có 07 trang ĐỀ THI CHÍNH THỨC Câu (4,0 điểm) Viết phương trình hố học hồn thành sơ đồ phản ứng sau: Al4C3 ⎯⎯→ metan ⎯⎯→ axetilen ⎯⎯→ etilen ⎯⎯→ rượu etylic Hướng dẫn chấm (1) (2) (3) (4) Nội dung (1) Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3 (2) 2CH4 ⎯⎯⎯→ C2H2 + 3H2 (3) C2H2 + H2 ⎯⎯⎯⎯→ CH2=CH2 (4) CH2=CH2 + H2O ⎯⎯⎯⎯→ CH3–CH2–OH Điểm Mỗi PTHH viết 0,25đ Chỉ dùng thêm nước, nhận biết chất rắn: Al, MgO, Al2O3, Na2O chứa lọ riêng biệt Viết phương trình hóa học phản ứng xảy Hướng dẫn chấm 1500o C LLN Pd/PbCO3 to H 2SO4 lo· ng to Nội dung * Lấy chất rắn cho vào ống nghiệm chứa nước: - Chất rắn tan Na2O: Na2O + 2H2O → 2NaOH * Lấy chất rắn lại cho vào ống nghiệm chứa dung dịch NaOH thu trên: - Chất tan có bọt khí Al: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 - Chất tan Al2O3: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O - Chất không tan MgO Điểm 0,5đ 0,5đ 0,5đ Cho 6,72 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm anken (CnH2n) ankan (CmH2m+2) qua bình đựng dung dịch Br2, thấy khối lượng bình đựng dung dịch Br2 tăng thêm 4,2 gam 4,48 lít khí Y (đktc) Lấy tồn lượng khí Y đem đốt cháy hồn tồn thu 8,96 lít khí CO (đktc) Xác định công thức phân tử ankan anken Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm - Đặt CTPT ankan CmH2m+2 (m ≥ 1) Đặt CTPT anken CnH2n (n≥ 2) - Khi cho hỗn hợp khí qua dung dịch Brom có anken tham gia phản ứng CnH2n + Br2 → CnH2nBr2 (1) nanken = 6, 72 − 4, 48 = 0,1 mol , mbình brom = manken = 4,2 (g) 2, 24 Manken = 42 14.n = 42 n= Vậy CTPT anken C3H6 - Khi cho hỗn hợp qua dung dịch Brom xảy hai trường hợp: TH 1: Brom dư khí ankan nankan = 0,2 mol CmH2m+2 + 3m + O2 → mCO2 + (m+1)H2O 0,5đ Theo nCO2 = 0,4 m = CTPT ankan C2H6 0,5đ TH 2: Brom thiếu phản ứng (1) khí ankan anken Đặt CTPT chung chất CxHy CxHy + (x + y )O2 x CO2 + y H2O 0, Theo x = = Mà n =3> nên m< m=1 Vậy CTPT 0, ankan CH4 Vậy CTPT hidrocacbon CH4 C3H6 C2H6 C3H6 0,5đ Câu (4,0 điểm) Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HNO3 b mol Al(NO3)3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Tính giá trị a b? Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm - PTHH: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 3NaOH + Al(NO3)3 → 3NaNO3 + Al(OH)3 NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O - Theo (1): a = 0,8 (1) (2) (3) 0,5đ n Al(OH)3 max = n Al( NO3 )3 = b mol n NaOH(2) = 3n Al( NO3 )3 = 3b mol = b − 0, mol - Theo (2): n Al(OH)3 p (3) - Theo (3): n =n = b − 0, mol 3b + b – 0,4 = 2,8 – 0,8 = b = 0,6 NaOH(3) Al(OH)3 p (3) 0,5đ 0,5đ Cho m gam Fe tác dụng với khí O2, sau thời gian thu 9,6 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe2O3, FeO Fe Hịa tan hồn tồn 9,6 gam X 200 ml dung dịch HNO3 3M (dư) đun nóng, thu dung dịch Y V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Cho 175 ml dung dịch Ba(OH)2 1M vào dung dịch Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 10,7 gam kết tủa a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b Tính giá trị m V? Hướng dẫn chấm Nội dung a Cho m gam Fe tác dụng với khí O2, PTHH: 4Fe + 3O2 ⎯⎯→ 2Fe2O3 (1) 3Fe + 2O2 ⎯⎯→ Fe3O4 (2) 2Fe + O2 ⎯⎯→ 2FeO (3) - Vì Fe3O4 hỗn hợp FeO Fe2O3 nên coi 9,6 gam X gồm: Fe, FeO Fe2O3 PTHH: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4) 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (5) Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O (6) - Dung dịch Y gồm: Fe(NO3)3 HNO3 dư to to to Điểm Hai PTHH viết 0,25đ - Cho dd NaOH tác dụng với Y, PTHH: 2HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + H2O (7) 2Fe(NO3)3 + 3Ba(OH)2 → 2Fe(OH)3 + 3Ba(NO3)2 (8) b Theo (8): 3 10, n Ba(OH)2 (8) = n Fe(OH)3 = = 0,15 mol 2 107 - Số mol Ba(OH)2 = 0,175.1 = 0,175 mol n Ba(OH)2 (7) = 0,175 − 0,15 = 0, 025 mol Theo (7): n HNO3 d =2n Ba(OH)2 (7) = 2.0, 025 = 0, 05 mol n HNO3 p =0,2.3 - 0, 05 = 0,55 mol - Gọi số mol NO x mol - Bảo toàn nguyên tố nitơ: n Fe(NO3 )3 (Y) = - Bảo toàn nguyên tố hiđro: 0,55 − x mol 0,5đ 0,55 n H2O = n HNO3 p = = 0, 275 mol 2 - Định luật bảo toàn khối lượng: m X + m HNO3 p = m Fe(NO3 )3 (Y) + m NO + m H 2O 9, + 63.0,55 = 242 0,55 − x + 30.x + 18.0, 275 x = 0,1 VNO = 0,1.22,4 = 2,24 lít - Bảo toàn nguyên tố Fe: m = 0,15.56 = 8,4 gam n Fe =n Fe(NO3 )3 (Y) = 0,55 − 0,1 = 0,15 mol 0,5đ 0,25đ 0,25đ Câu (4,0 điểm) Trình bày sơ đồ tách riêng muối khỏi hỗn hợp gồm MgCl2, KCl AlCl3 mà không làm thay đổi khối lượng muối so với hỗn hợp ban đầu Viết phương trình hóa học phản ứng xảy Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm - Sơ tỏch: dd HCl dư côcạ n Mg(OH) ⎯⎯⎯⎯ → dd MgCl2 , HCl ⎯⎯⎯ → MgCl2 MgCl2 (2) dd Ca(OH)2 d → KCl ⎯⎯⎯⎯⎯ (1) AlCl dd:KCl, Ca(AlO ) , CaCl , Ca(OH) 2 2 dd HCl dư côcạ n Al(OH)3 ⎯⎯⎯⎯ → dd AlCl3 , HCl ⎯⎯⎯ → AlCl3 (4) CO2 d dd:KCl, Ca(AlO ) , CaCl , Ca(OH) ⎯⎯⎯ → (3) dd :CaCl , Ca(HCO ) , KCl 0,5đ 0,5đ CaCO dd ( NH )2 CO3 d dd :CaCl , Ca(HCO3 ) , KCl ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → (5) to → KCl dd :KCl, NH 4Cl, NH HCO3 , (NH ) CO3 ⎯⎯ (6) - PTHH: (1): MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaCl2 2AlCl3 + 3Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3CaCl2 2Al(OH)3 + Ca(OH)2 → Ca(AlO2)2 + 4H2O (2): Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O (3): 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 2CO2 + Ca(AlO2)2 + 4H2O → Ca(HCO3)2 + 2Al(OH)3 (4): Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O (5): CaCl2 + (NH4)2CO3 → CaCO3 + 2NH4Cl Ca(HCO3)2 + (NH4)2CO3 → CaCO3 + 2NH4HCO3 (6): NH4Cl ⎯⎯→ NH3 + HCl NH4HCO3 ⎯⎯→ NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3 ⎯⎯→ 2NH3 + CO2 + H2O 0,5đ 0,25đ to to to 0,25đ 0,25đ Hòa tan m gam hỗn hợp Na2CO3 KHCO3 vào nước để 400 ml dung dịch X Cho từ từ 100 ml dung dịch HCl l,5M vào dung dịch X, thu dung dịch Y 1,008 lít khí CO (đktc) Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 29,55 gam kết tủa Viết phương trình hóa học phản ứng xảy tính giá trị m? Hướng dẫn chấm Nội dung *PTHH: Na2CO3 + HCl NaHCO3 + HCl KHCO3 + HCl ⎯⎯ → NaHCO3 + NaCl ⎯⎯ → NaCl + CO2↑ + H2O ⎯⎯ → KCl + CO2↑ + H2O Điểm 0,25đ (1) (2) (3) 0,25đ NaHCO3 + Ba(OH)2 ⎯⎯ → BaCO3↓ + NaOH + H2O KHCO3 + Ba(OH)2 ⎯⎯ → BaCO3↓ + KOH + H2O (4) (5) 0,25đ * n HCl = 0,1.1,5 = 0,15 mol; n CO2 = 1,008 29,55 = 0,045 mol ; n BaCO3 = = 0,15 mol 22, 197 0,25đ Gọi x, y số mol Na2CO3 KHCO3 có 400 ml dung dịch A, ta có: x + 0,045 = 0,15 x + y = 0,045 + 0,15 = 0,195 x = 0,105 y = 0,09 m = 106.0,105 + 100.0,09 = 20,13gam 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu (4,5 điểm) Cho khí CO dư qua 24 gam hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3 MgO nung nóng, thu m gam chất rắn Y hỗn hợp khí Z Dẫn từ từ tồn khí Z vào 0,2 lít dung dịch gồm Ba(OH)2 1M NaOH 1M, thu 29,55 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn tồn Viết phương trình hóa học phản ứng xảy tính giá trị m? Hướng dẫn chấm Nội dung - Gọi 24 gam X gồm x mol CuO; y mol Fe2O3; z mol MgO 80x + 160y + 40z = 24 (*) - Cho CO dư qua X nung nóng, PTHH: CO + CuO ⎯⎯→ Cu + CO2 (1) x x 3CO + Fe2O3 ⎯⎯→ 2Fe + 3CO2 (2) y 3y Điểm to to 0,5đ nCO2 = nCO p = x + y Từ (*) 80x + 160y < 24 160 x + 160y < 24 x + 3y 24.3 = 0, 45 nCO2 0, 45(**) 160 0,5đ PTHH: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (4) Có thể có: CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O (5) CO2 + Na2CO3 + H2O → NaHCO3 (6) CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 (7) 29,55 -n = 0, mol n = = 0,15 mol Ba ( OH )2 BaCO3 197 0,5đ hai trường hợp - TH1: Chỉ xảy phản ứng (4) Bảo toàn nguyên tố C: n = n = 0,15 mol 0, 45 thỏa mãn (**) Bảo toàn khối lượng: m = 24 – 0,15.(44 - 28)= 21,6 gam - TH2: Có tạo muối Ba(HCO3)2 Bảo toàn nguyên tố Ba: n =n −n = 0, − 0,15 = 0, 05 mol 0,5đ Bảo toàn nguyên tố Na: n =n = 0, mol Bảo toàn nguyên tố C: n =n + 2n +n = 0,15 + 2.0, 05 + 0, = 0, 45 mol không thỏa mãn (**) loại - Vậy m = 21,6 gam Xảy CO2 BaCO3 Ba ( HCO3 )2 NaHCO3 CO2 BaCO3 Ba ( HCO3 )2 Ba ( OH )2 BaCO3 NaOH NaHCO3 0,5đ Axit cacboxylic X hai chức có cơng thức dạng R(COOH)2, Y Z rượu có cơng thức tương ứng: CnHm(OH)a Cn+1Hm+2(OH)a (a ≤ n) Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol hỗn hợp A gồm X, Y, Z cần vừa đủ 10,64 lít khí O2 (đktc), thu 8,96 lít khí CO2 (đktc) 9,9 gam H2O Xác định công thức cấu tạo tính phần trăm khối lượng chất hỗn hợp A Hướng dẫn chấm Nội dung - n O2 = Điểm 10, 64 8,96 9,9 = 0, 475mol; n CO2 = = 0, mol; n H2O = = 0,55mol 22, 22, 18 - ĐL bảo toàn khối lượng: m A = 0, 4.44 + 9,9 − 0, 475.32 = 12,3 gam 0,25đ -Số nguyên tử cacbon trung bình: C = n CO2 nA = 0, = 1, 0, 25 Rượu CnHm(OH)a (a ≤ n) phải có cơng thức CH3OH Rượu Cn+1Hm+2(OH)a có cơng thức C2H5OH 0,5đ - Đặt công thức axit R(COOH)2 Cp Hq(COOH)2 - Gọi 0,5 mol hỗn hợp A gồm x mol CH3OH, y mol C2H5OH z mol Cp Hq(COOH)2 x + y + z = 0, 25 (1) - Bảo toàn nguyên tố oxi: - Từ (1) (2) x + y = 0, x + y + 4z = 2.0, + 0,55 − 0, 475.2 = 0, (2) z = 0, 05 - Bảo toàn nguyên tố cacbon: 0,25đ x + 2y + (p + 2)z = 0, 0, + y + 0, 05(p + 2) = 0, y = 0,1 − 0, 05p Mà < y < 0,2 0,1 − 0, 05p 0, −2 p p = q = X HOOC − COOH p = q = X HOOC − CH − COOH - Nếu X HOOC-COOH: y = 0,1 x=0,2 - 0,1 = 0,1 0,1.32 %m CH3OH = 12,3 100% = 26, 01% 0,1.46 %m C2 H5OH = 100% = 37, 4% 12,3 0, 05.90 100% = 36,59% %m HOOC−COOH = 12,3 0,5đ - Nếu X HOOC-CH2-COOH: y = 0,1 – 0,05 = 0,05 x=0,2 0,05 = 0,15 0,15.32 %m CH3OH = 12,3 100% = 39, 02% 0, 05.46 %m C2 H5OH = 100% = 18, 7% 12,3 0, 05.104 100% = 42, 28% %m HOOC−CH2 −COOH = 12,3 0,25đ 0,25đ Câu (3,0 điểm) Từ KClO3, MnO2 (chất xúc tác), thiết bị dụng cụ cần thiết có đủ vẽ hình mơ tả thí nghiệm điều chế thu khí O2 cách đẩy nước Viết phương trình hóa học minh họa nêu lưu ý cần thiết làm thí nghiệm Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm - Hình vẽ: KClO3 + MnO2 - PTHH: t 2KClO3 ⎯⎯⎯ → 2KCl + 3O MnO2 o 1,0đ * Những lưu ý cần thiết làm thí nghiệm: - Lắp ống nghiệm cho miệng bình thấp đẩy bình để đề phịng hỗn hợp chất rắn ẩm, 0,25đ đun nước không chảy ngược lại làm vỡ ống nghiệm - Phải hơ nóng ống nghiệm trước đun nóng tập trung phía đáy - Khi ngừng thu khí, phải tháo rời ống dẫn khí tắt đèn cồn tránh tượng nước tràn vào ống nghiệm ngừng đun 0,75đ Hỗn hợp A gồm axit cacboxylic đơn chức (CxHyO2) este đơn chức (Cp HqO2) Đun nóng m gam hỗn hợp A với 400 ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu a gam rượu X 24,4 gam hỗn hợp rắn khan Y gồm hai chất có số mol Cho a gam rượu X tác dụng với Na dư, thu 0,56 lít khí H2 a Xác định cơng thức phân tử rượu X tính giá trị a Biết phân tử X, phần trăm khối lượng C H tương ứng 52,17% 13,04% b Xác định công thức cấu tạo axit este A Tính giá trị m c Trộn 24,4 gam hỗn hợp rắn khan Y với CaO, sau nung nóng hỗn hợp, thu V lít khí Z Tính giá trị V Giả thiết hiệu suất phản ứng 100% Thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Hướng dẫn chấm Nội dung a Vì este đơn chức nên rượu X đơn chức Dặt công thức rượu X CtHvO - Ta có: t : v :1 = 52,17 : 13, 04 : 34, 79 = : :1 t = Điểm - CT rượu X C2H5OH - PTHH: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 (1) 0,56 = 2n = = 0, 05mol a = 0, 05.46 = 2,3gam Theo (1): n 0,25đ 12 C2 H5 OH H2 v = 16 22, 0,25đ b Đặt công thức axit dạng RCOOH este có dạng R’COOC2H5; số mol axit este m gam b c - PTHH: RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O (2) R’COOC2H5 + NaOH ⎯⎯→ R‘COONa + C2H5OH (3) - Nếu NaOH khơng dư hỗn hợp chất rắn khan Y gồm hai muối RCOONa R’COONa: Số mol hai muối =số mol NaOH = 0,4.1= 0,4 mol Số mol R‘COONa = số mol C2H5OH = 0,05 mol 0,25đ Số mol RCOONa = 0,4 – 0,05 = 0,35 mol 0,05 mol Mâu thuẫn với đề bài, NaOH phải dư R’COONa trùng với RCOONa 0,25đ Hỗn hợp chất rắn khan Y gồm RCOONa NaOH dư có số mol to 10 - Số mol C2H5OH = c = 0,05 mol - Số mol NaOH dư = 0,4 – b – c = b + c b + c = 0,2 b=0,15 - Khối lượng chất rắn khan Y = 0,15.40 + 0,2.(R + 67) = 24,4 gam R = 15 R CH3 CTCT axit CH3-COOH este CH3-COOC2H5 - Tính giá trị m: m = 60.0,15 + 88.0,05 = 13,4 gam c PTHH: CH3COONa + NaOH ⎯⎯⎯→ CH4 + Na2CO3 mol: 0,2 0,2 V = 0,2.22,4 = 44,8 lít 0,25đ 0,25đ CaO, t o Lưu ý chấm bài: - Đối với phương trình phản ứng hóa học mà cân hệ số sai thiếu cân (khơng ảnh hưởng đến giải tốn) thiếu điều kiện trừ nửasố điểm dành cho Trong phương trình phản ứng hóa học, có từ cơng thức trở lên viết sai phương trình khơng tính điểm - Nếu thí sinh làm không theo cách nêu đáp án mà cho đủ điểm hướng dẫn quy định (đối với phần) - Giải toán phương pháp khác tính đúng, lập luận chặt chẽ dẫn đến kết tính theo biểu điểm Trong tính tốn nhầm lẫn câu hỏi dẫn đến kết sai phương pháp giải trừ nửa số điểm giành cho phần câu Nếu tiếp tục dùng kết sai để giải vấn đề khơng tính điểm cho phần sau - Việc chi tiết hóa thang điểm (nếu có) so với thang điểm hướng dẫn chấm phải đảm bảo không sai lệch với hướng dẫn chấm thống thực tổ chấm thi 11 ... Lưu ý chấm bài: - Đối với phương trình phản ứng hóa học mà cân hệ số sai thi? ??u cân (khơng ảnh hưởng đến giải tốn) thi? ??u điều kiện trừ nửasố điểm dành cho Trong phương trình phản ứng hóa học, có... khí O2 (đktc), thu 8 ,96 lít khí CO2 (đktc) 9, 9 gam H2O Xác định công thức cấu tạo tính phần trăm khối lượng chất hỗn hợp A Hướng dẫn chấm Nội dung - n O2 = Điểm 10, 64 8 ,96 9, 9 = 0, 475mol; n CO2... KClO3, MnO2 (chất xúc tác), thi? ??t bị dụng cụ cần thi? ??t có đủ vẽ hình mơ tả thí nghiệm điều chế thu khí O2 cách đẩy nước Viết phương trình hóa học minh họa nêu lưu ý cần thi? ??t làm thí nghiệm Hướng