së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Híng dÉn chÊm thi HSG líp 9 cÊp thµnh phè së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o ®Ò thi häc sinh giái líp 9 cÊp thµnh phè hµ néi M«n thi Ho¸ Häc Ngµy thi 29 3 2006 Thêi gian lµm bµi 120 phót C[.]
sở giáo dục đào tạo hà nội đề thi học sinh giỏi lớp cấp thành phố Môn thi: Hoá Học Ngày thi: 29-3-2006 Thời gian làm 120 phút Câu I (4,5 điểm): 1/ Có lọ đựng riêng rẽ dung dịch không dán nhÃn sau: natri clorua, natri hi®roxit, axit sunfuric, axit clohi®ric, bari hi®roxit, magie sunfat Không dùng thêm thuốc thử, hÃy trình bày cách phân biệt viết phơng trình hoá học minh hoạ 2/ Lấy lợng kim loại M (có hoá trị không đổi hợp chất) phản ứng hoàn toàn với 1,92 gam O2 8,52 gam X2 Biết X nguyên tố flo, clo, brom, iot; chúng có tính chất hoá học tơng tự X2 chất nào? Câu II (2,0 điểm) Một học sinh đợc phân công tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm 1: Đa bình đựng hỗn hợp khí metan clo ánh sáng Sau thời gian, cho nớc vào bình, lắc nhẹ thêm vào mÈu giÊy quú tÝm ThÝ nghiÖm 2: DÉn axetilen qua dung dịch brom màu da cam Thí nghiệm 3: Cho 1-2 giọt dầu ăn vào ống nghiệm đựng ben zen, lắc nhẹ Cho biết tợng xảy mục đích thí nghiệm Viết phơng trình hoá học (nếu có) Câu III (4,0 ®iĨm) 1/ Ba chÊt khÝ X,Y, Z ®Ịu gåm nguyên tố, phân tử chất Y Z có nguyên tử Cả chất có tỉ khối so với hiđro 22 Y tác dụng đợc với kiềm, X Z phản ứng với kiềm X tác dụng với oxi đốt nóng sinh Y chất khác Z không cháy oxi a) Lập luận để tìm công thức phân tử chất X,Y,Z b) Trình bày cách phân biệt ba bình đựng riêng biệt ba khí bị nhÃn 2/ Thổi lợng khí CO nung nóng (vừa đủ) qua sắt oxit để khử hoàn toàn sắt oxit thành sắt Thành phần phần trăm khối lợng sắt sản phẩm thu đợc 48,84% Cho biết công thức sắt oxit Viết phơng trình phản ứng hoá học sắt oxit với axit HCl Câu IV (3,0 điểm) Có hai dung dịch Na2CO3 (dung dịch dung dịch 2) Trộn 100 gam dung dịch với 150 gam dung dịch đợc dung dịch A, cho dung dịch A tác dụng với lợng d dung dịch H2SO4 thu đợc 3,92 lít khí (đktc) Nếu trén 150 gam dung dÞch víi 100 gam dung dịch đợc dung dịch B, đem dung dịch B tiến hành thí nghiệm nh thu đợc 3,08 lít khí (đktc) 1/ Tính nồng độ phần trăm dung dÞch 1, dung dÞch 2, dung dÞch A, dung dịch B 2/ Tính nồng độ phần trăm dung dịch Na 2SO4 thu đợc cho dung dịch tác dụng với dung dịch H2SO4 20% theo tỉ lệ số mol Na2CO3: H2SO4 1:1 Câu V (3,0 điểm) Có kim loại M (có hoá trị II hợp chất) Mỗi nặng 20 gam 1/ Thanh thứ đợc nhúng vào 100 ml dung dịch AgNO3 0,3M Sau mét thêi gian ph¶n øng, lÊy kim loại ra, đem cân thấy kim loại nặng 21, 52 gam Nồng độ AgNO3 dung dịch lại 0,1M Coi thể tích dung dịch không thay đổi lợng Ag sinh bám hoàn toàn vào kim loại Xác định kim loại M 2/ Thanh thứ hai đợc nhúng vào 460 gam dung dịch FeCl 20% Sau mét thêi gian ph¶n øng, lÊy kim loại ra, thấy dung dịch thu đợc nồng độ phần trăm MCl2 nồng độ phần trăm FeCl3 lại Biết xảy phản ứng theo sơ đồ: M + FeCl3 MCl2 + FeCl2 Xác định khối lợng kim loại sau đợc lấy khỏi dung dịch Câu VI (3,5 điểm) Hỗn hợp M gồm hiđrocacbon mạch hở A hiđrocacbon X có công thức CxH2x - (x 2), cã tØ lÖ sè mol 2:1.Tỉ khối hỗn hợp so với hiđro 25,33 Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp M, sau dẫn toàn sản phẩm vào 1000 gam dung dÞch Ca(OH)2 7,4% thÊy cã 55 gam kết tủa Lọc kết tủa, sau đun sôi dung dịch không thấy có thêm kết tủa xuất 1/ Tìm công thức phân tử A X biết chúng nguyên tử cacbon 2/ Tính nồng độ phần trăm dung dịch sau läc bá kÕt tña Cho H= 1; C = 12; N = 14; O = 16; F = 19; Na = 23; Mg = 24; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag = 108; I = 127; Ba = 137./ -HÕt - së gi¸o dục đào tạo Hớng dẫn chấm thi HSG lớp cấp thành phố hà nội năm học 2005-2006 - Môn thi: Hoá Học Nội dung Điể m 4,5 3,0 Câu I 1/ + LÊy c¸c ho¸ chÊt ë tõng lä c¸c ống nghiệm, đánh số ống nghiệm tơng ứng với lọ + Lần lợt cho dung dịch vào với thấy: - dung dịch có lần tạo kết tủa Ba(OH)2 MgSO4 có phản ứng Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O (1) Ba(OH)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(OH)2 (2) MgSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Mg(OH)2 (3) - dung dịch có lần tạo kết tủa H2SO4 NaOH có 1,5 phản ứng (1) (3) - dung dịch tợng tạo kết tủa: HCl NaCl + Lấy dung dịch không tạo kết tủa lần lợt cho vào kết tủa dung dịch có lần tạo kết tủa Trờng hợp dung dịch cho vào làm tan kết tủa dung dịch cho vào HCl, dung dịch có lần tạo kết tủa NaOH có phản ứng 2HCl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2H2O Dung dịch có lần kết tủa lại H 2SO4 Dung dịch cho vào không làm tan kết tủa NaCl + Lấy dung dịch NaOH vừa nhận đợc cho vào dung dịch có lần tạo kết tủa Dung dịch không tạo kết tủa với NaOH dung dịch Ba(OH)2, dung dịch tạo kết tủa với NaOH dung dịch MgSO4 có phản ứng (3) 2/ PTHH 4M + nO2 2M2On 2M + nX2 2MXn 8n/Xn = 1,92/8,52 X = 35,5 X2 Cl2 Câu II TN1: HT: Khi đa ánh sáng, màu vàng nhạt clo Giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ MĐ: Chứng minh metan có phản ứng với clo cã ¸nh s¸ng CH + Cl ¸nh s¸ng CH Cl + HCl HCl tạo thành tan nớc thành dung dịch axit làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ TN2: HT : Dung dịch brom bị màu MĐ: Chứng minh axetilen có phản ứng với brom C2H2 + Br2 C2H2Br2 C2H2Br2 + Br2 C2H2Br4 TN3: HT: Hỗn hợp benzen dầu ăn trở nên đồng MĐ: Chứng minh ben zen có khả hoà tan dầu ăn Câu III 1/ a) M = 22.2 = 44 Y hợp chất gồm hai nguyên tố, tác dụng đợc với kiềm oxit axit Chỉ có trờng hợp Y CO2 thoả mÃn chất gồm nguyên tố, phân tử gồm nguyên tử M = 44 ( Các oxit, axit, muối khác không thoả mÃn) X cháy sinh sản phẩm có CO X CxRy, R H thoả mÃn X C3H8 có M = 44 Z N2O thoả mÃn chất gồm nguyên tố, phân tử gồm nguyên tử M = 44 1,0 0,5 1,5 1,0 0,5 2,0 0,75 0,75 0,5 4,0 2,5 1,75 b) Cách phân biệt: Cho qua nớc vôi d, C3H8 N2O không tạo kết tủa, CO2 có phản ứng Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Đem đốt, N2O không cháy, C3H8 cháy tạo sản phẩm làm đục níc v«i C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 2/ PTHH FexOy + yCO xFe + yCO2 Theo ph/tr 56x 48,84 56x + 44y 100 Gi¶i x/y = 3/4 Công thức oxit sắt Fe3O4 Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O C©u IV 1/ PTHH Na2CO3 + 2H2SO4 2NaHSO4 + CO2 + H2O (1) Đặt nồng độ % dd vµ dd lµ C1 vµ C2 Trong TN1: sè mol Na2CO3 dd vµ dd lµ 100C 1/100.106 vµ 150C2/100.106 Tỉng sè mol Na2CO3 dd A lµ (100C1 + 150C2)/100.106 sè mol CO2 = 3,92/22,4 = 0,175 Theo (1), (100C1 + 150C2) / 100.106 = 0,175 (I) Trong TN2, t¬ng tù ta cã (150C1 + 100C2)/ 100.106 = 3,08/22,4 = 0,1375 (II) Giải (I) (II), ta cã C1 = 2,65%; C2 = 10,6% Nång ®é % cña dd A: (2,65.100 + 10,6.150)/ 250 = 7,42% Nång ®é % cđa dd B : ( 2,65.150 + 10,6 100)/ 250 = 5,83% 2/ Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O (2) Đặt khối lợng dd lµ a sè mol Na2CO3 = 0,106a /106 = 0,001 a sè mol H2SO4 = sè mol Na2CO3 = 0,001 a khèi lỵng H2SO4 = 0,001 a 98 = 0,098a khối lợng dung dịch H2SO4 = 0,098a / 0,20 = 0,49a khèi lỵng CO2 = 0,001 a 44 = 0,044a khối lợng dung dịch = a + 0,49a – 0,044a = 1,446a khèi lỵng Na2SO4 = 0,001 a 142 = 0,142a Nồng độ dung dịch Na2SO4 0,142a.100/ 1,446a = 9,82% Câu V 0,75 1,5 1,0 0,5 3,0 2,0 1,0 3,0 1/ M + 2AgNO3 M(NO3)2 + 2Ag (1) sè mol AgNO3 p/ø: (0,3 100/1000) – (0,1.100/1000) = 0,02 Theo (1), sè mol M p/ = 0,02/2 = 0,01 Cø mol M p/ khối lợng kim loại tăng (216 M) g 0,01 mol M (21,52 – 20) g Giải M = 64 Cu 2/ Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 Gi¶ sư cã x mol Cu p/ø t¹o x mol CuCl cã khèi lỵng 135x (g) Sè mol FeCl3 p/ø = 2x Khối lợng FeCl3 lại dung dịch (460 20/100) – 2x.162,5 = 92 - 325x (g) Nång ®é % CuCl2 = 135x.100/ m dd Nång ®é FeCl3 lại = (92 -325x) 100/ m dd 135x.100/ m dd = (92 -325x) 100/ m dd Gi¶i x = 0,2 Khối lợng Cu đà phản ứng = 64.0,2 = 12,8 (g) Khối lợng Cu lại: 20 12,8 = 7,2 (g) Câu VI 1/ Đặt công thức A CaHb ( a,b: nguyên, dơng) Khối lợng mol trung bình hỗn hợp: 25,33 = 50,66 Số mol hỗn hợp M 3,36 : 22,4 = 0,15 Sè mol cđa CaHb lµ 0,1; CxH2x 0,05 Khối lợng hỗn hợp 50,66 0,15 = 7,599 7,6 (g) Đun sôi dung dịch không thấy có thêm kết tủa chứng tỏ dung dịch muối Ca(HCO3)2 VËy chØ cã ph¶n øng: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1) Sè mol CaCO3 = sè mol CO2 = 0,55 khèi lỵng CO2 = 24,2 (g) Sè mol C = 0,55 khèi lỵng C = 12.0,55 = 6,6 khèi lỵng H = 7,6 - 6,6 = sè mol H = sè mol H2O = 0,5 PTTH CaHb + (a+b/4) O2 aCO2 + b/2H2O (2) CxH2x – + (3x -1)/2O2 xCO2 + (x-1)H2O (3) Tõ (2) vµ (3) 0,1a + 0,05x = 0,55 (I) 0,05b + 0,05 (x-1) = 0,5 (II) Giải (I) (II) 2a = b Công thức HĐCB A viết CaH2a Có trờng hợp xảy ra, HĐCB khác nguyên tử C + TH1: CaH2a C(a + 1)H 2(a+1) – 0,1a + 0,05 (a+1) = 0,55 Giải a 3,33 Loại 1,5 1,5 3,5 0,5 0,5 0,5 0,5 + TH2: CaH2a vµ C (a-1)H2(a-1) -2 0,1a + 0,05 (a-1) = 0,55 Giải a = CTPT hai HĐCB lµ C4H8 vµ C3H4 1,0 2/ Sè mol Ca(OH)2 p/ = 0,55 Sè mol Ca(OH)2 d = 74/74 – 0,55 = 0,45 Khèi lỵng Ca(OH)2 d = 0,45.74 = 33,3 g Khối lợng dung dịch sau lọc kÕt tña = m dd +mCO2 + m H2O – mCaCO3 = = 1000 + 24,2 + – 55 = 978,2 g Sau läc kÕt tđa, nång ®é % dung dÞch Ca(OH) = 33,3.100%/ 0,5 978,2 = 3,4% Thí sinh giải theo cách khác lập luận kết cho ®iÓm tèi ®a ... tạo Hớng dẫn chấm thi HSG lớp cấp thành phố hà nội năm học 2005-2006 - M«n thi: Hoá Học Nội dung Điể m 4,5 3,0 Câu I 1/ + LÊy c¸c ho¸ chÊt ë tõng lä ống nghiệm, đánh số ống nghiệm... X2 lµ Cl2 Câu II TN1: HT: Khi đa ánh sáng, màu vàng nhạt clo Giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ MĐ: Chứng minh metan có phản ứng víi clo cã ¸nh s¸ng CH + Cl ¸nh sáng CH Cl + HCl HCl tạo thành tan... 1/100.106 vµ 150C2/100.106 Tỉng sè mol Na2CO3 dd A lµ (100C1 + 150C2)/100.106 sè mol CO2 = 3,92/22,4 = 0,175 Theo (1), (100C1 + 150C2) / 100.106 = 0,175 (I) Trong TN2, t¬ng tù ta cã (150C1 + 100C2)/