Së GD&§T Thanh Ho¸ kú thi chän hsg cÊp TØnh Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o thanh ho¸ §Ò chÝnh thøc Kú thi chän häc sinh giái tØnh N¨m häc 2006 2007 M«n thi Hãa häc Líp 9 THCS Ngµy thi 28/03/2007 Thêi gian 150[.]
Sở Giáo dục đào tạo hoá Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh Năm học 2006-2007 Môn thi: Hãa häc - Líp: THCS Ngµy thi: 28/03/2007 Thêi gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi) Đề thi có trang gồm câu Đề thức Câu (6,5 điểm) Khi cho bột nhôm tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thu đợc dung dịch X1 khí X2 Thêm vào X1 mét Ýt tinh thĨ NH4Cl råi tiÕp tơc ®un nãng thấy tạo thành kết tủa X3 có khí X4 thoát Xác định X1, X2 , X3 , X4 Viết phơng trình hoá học biểu diễn phản ứng xảy Xác định chất A, B, C, D, E, F, H hoàn thành sơ đồ biến hãa sau: A B C + NaOH +NaOH +E H +HCl B lµ khÝ D + NaOH BiÕt r»ng H thành phần đá phấn; +F dùng nạp cho bình chữa cháy(dập tắt lửa) a Bằng phơng pháp hóa học hÃy tách SO2 khỏi hỗn hợp gồm khí SO2 , SO3 , O2 b Bằng phơng pháp hóa học hÃy tách riêng kim loại khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Cu Cã chÊt r¾n: BaCl2 , Na2SO4 , CaCO3 , Na2CO3 , CaSO4.2H2O đựng lọ riêng biệt HÃy tự chọn chất dùng làm thuốc thử để nhận biết chất rắn đựng lọ Câu 2: (5,5 điểm) Viết công thức cấu tạo đồng phân ứng với công thức phân tử: C 2H4O2 , C3H8O, C5H10 ChÊt A cã c«ng thøc phân tử C 4H6 Xác định công thức cấu tạo A, B, C, D hoàn thành phơng trình hóa học biểu diễn phản ứng theo sơ đồ: A +Cl2 1:1 B dd NaOH C +H2 Ni,t0 D H2SO4đđ 1700C A t0,xt,p Cao su Hỗn hợp khí gồm CO, CO 2, C2H4 C2H2 Trình bày phơng pháp dùng để tách khí khỏi hỗn hợp Câu3: (4,0 điểm) Có hai dung dịch; H2SO4 (dung dịch A), NaOH (dung dịch B) Trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dung dịch B đợc 0,5 lÝt dung dÞch C LÊy 20 ml dung dÞch C, thêm quì tím vào, thấy có màu xanh Sau thêm từ từ dung dịch HCl 0,05M tới quì tím đổi thành màu tím thấy hết 40 ml dung dÞch axit Trén 0,3 lÝt A víi 0,2 lít B đợc 0,5 lít dung dịch D Lấy 20 ml dung dịch D, thêm quì tím vào thấy có màu đỏ Sau thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1M tới quì tím đổi thành màu tÝm thÊy hÕt 80 ml dung dÞch NaOH a TÝnh nồng độ mol/l dung dịch A B b Trộn VB lít dung dịch NaOH vào VA lít dung dịch H2SO4 ta thu đợc dung dịch E Lấy V ml dung dịch E cho tác dụng với 100 ml dung dịch BaCl 0,15 M đợc kết tủa F Mặt khác lấy V ml dung dịch E cho tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 1M đợc kết tủa G Nung F G nhiệt độ cao đến khối lợng không đổi thu đợc 3,262gam chất rắn Tính tỉ lệ VB:VA Câu 4: (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 3,24 gam hỗn hợp X gồm hai chất hữu A B khác dÃy đồng đẳng loại hợp chất, A B nguyên tử cacbon, ngời ta thu đợc nớc 9,24 gam CO2 Biết tỉ khối X H2 13,5 a Tìm công thức cấu tạo A, B tính thành phần trăm theo khối l ợng chất hỗn hợp X b Từ B viết sơ đồ phản ứng điều chế CH3COOCH3 CH3COO CH CH3 CH3 (Cho: O=16, H=1, C=12, Ca=40, Ba=137, Na=23, S=32, Cl=35,5 ) - HÕt - Lu ý: Học sinh đợc sử dụng máy tính thông thờng, không đợc sử dụng tài liệu (kể bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học) Họ tên: Số b¸o danh: SỞ GÍAO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Híng dÉn chÊm bµi Thi BÌNH PHC Môn : Hoá học Đáp án Câu 1: Các phơng trình hóa học: 2Al + 2NaOH + 2H2O NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 - => Dung dÞch X1 chøa NaOH d vµ NaAlO2 - KhÝ X2 lµ H2 - KÕt tđa X3 lµ Al(OH)3 KhÝ X4 Than g ®iĨm 6,5® 1,5 NaAlO2 +NH3 + + 3H2 0,5 NaCl 0,5 0,5 NH3 Các phơng trình hóa học: MgCO3 MgO + CO2 CO2 + NaOH NaHCO3 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH Na2CO3 H2O Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 2NaCl 1,5 + 0,5 + 0,5 => B lµ CO2 , A muối cacbonnat dễ bị nhiệt phân nh MgCO3, BaCO3 , C lµ NaHCO3 , D lµ Na2CO3 , E lµ Ca(OH)2 , F lµ muèi tan 0,5 cđa canxi nh CaCl2, Ca(NO3)2 , H lµ CaCO3 2,0 a Cho hỗn hợp qua dd NaOH d, l¹i O2: 0,5 SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O 0,25 dung dÞch thu đợc tác dụng với H2SO4 loÃng: Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2 b Hoà tan hỗn hợp dd NaOH d, Al tan theo phản ứng: 2Al + 2NaOH + 2H2O 3H2 2NaAlO2 0,25 1,5 + 0,25 - Lọc tách đợc Fe, Mg, Cu không tan Thỉi CO2 d vµo níc läc: NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 - Läc t¸ch kÕt tđa Al(OH) 3, nung đến khối lợng không đổi thu đợc Al2O3, điện phân nóng chảy thu đợc Al: 2Al(OH)3 2Al2O3 3O2 Al2O3 + 3H2O 4Al + 0,25 - Hoµ tan hỗn hợp kim loại dd HCl d, tách đợc Cu không tan dung dịch hai muối: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Cho dd NaOH d vµo dung dÞch muèi : MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 2NaCl 0,25 + - Lọc kết tủa nung nhiệt độ cao: Mg(OH)2 MgO + H2O 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O - Thổi CO d vào hỗn hợp oxit ®· nung ë nhiÖt ®é cao: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 MgO + CO không phản ứng - Hoà tan hỗn hợp (để nguội) sau nung vào H 2SO4 đặc nguội d, 0,5 MgO tan Fe không tan đợc tách ra: MgO + H2SO4 (đặc nguội) MgSO4 + H2O - Tiến hành phản ứng với dung dịch lại thu đợc Mg: MgSO4 +2NaOH d Mg(OH)2 + Na2SO4 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O MgCl2 Mg + Cl2 - Hoµ tan chất nớc d, phân biệt hai nhóm chất: 0,25 1.5 - Nhóm gồm chất không tan: CaCO , CaSO4.2H2O Dùng dd HCl nhận đợc chÊt nhãm (ViÕt 0,5 PTHH) 0,5 - Nhãm gồm chất tan BaCl2 , Na2SO4 , Na2CO3 Dùng dd HCl nhận đợc Na2CO3 - Dïng Na2CO3 tìm ; nhận đợc BaCl2 Còn lại Na2SO4 Na2CO3 +2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 2NaCl Câu 2: Các đồng phân 0,5 + 5,5đ 1,5 CH2(OH) 0,5 0,5 + C2H4O2: CH3COOH , HCOOCH3 , CHO + C3H8O: CH3CH2CH2OH , CH3CH(OH) CH3 , CH3-OCH2CH3 0,5 +C5H10: CH2= CHCH2CH2CH3 , CH2= CH-CH(CH3)CH3 , CH2= C(CH3) – CH2CH3 , CH3-CH=CH-CH2CH3 , CH3CH=C(CH3)2 2,0 Theo đề công thức cấu tạo chất : A: CH2=CH-CH=CH2 , C: CH2OH-CH=CH-CH2OH CH2OH B: CH2Cl-CH=CH-CH2Cl D: CH2OH-CH2- CH2- 1,0 Phơng trình hóa học: CH2=CH-CH=CH2 + Cl2 CH2Cl-CH=CH-CH2Cl CH2Cl-CH=CH-CH2Cl + 2NaOH CH2OH-CH=CH-CH2OH.+2NaCl CH2OH-CH=CH-CH2OH + H2 CH2OH-CH2- CH2-CH2OH CH2OH-CH2- CH2-CH2OH CH2=CH-CH=CH2 nCH2=CH-CH=CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-)n 1,0 - Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH)2d ; CO2 đợc giữ lại: 2,0 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O - NhiƯt ph©n CaCO3 thu đợc CO2: CO2 CaCO3 CaO + 0,5 - Dẫn hỗn hợp khí lại qua dung dịch Ag 2O d NH3 ; lọc tách thu đợc kết tủa hỗn hợp khí CO , C2H4 NH3: C2H2 + Ag2O C2Ag2 + H2O - Cho kÕt tña tác dụng với dd H2SO4 loÃng d thu đợc C2H2 : 0,75 C2Ag2 + H2SO4 C2H2 + Ag2SO4 - Dẫn hỗn hợp CO, C2H4 NH3 qua dd H2SO4 loÃng d, đun nóng; thu đợc CO: 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 C2H4 + H2O CH3CH2OH 0,75 - Chng cất dung dịch thu đợc C2H5OH Tách nớc từ rợu thu đợc C2H4 CH3CH2OH H2O C©u a C2H4 + 4,0 1,5 PTHH: + LÇn thÝ nghiƯm 1: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O V× quì tím hóa xanh, chứng tỏ NaOH d Thêm HCl: HCl + NaOH (2) (1) NaCl + H2O 0,5 + lÇn thÝ nghiƯm 2: phản ứng (1) xảy ra, sau quì hóa đỏ 0,25 chøng tá H2SO4 d Thªm NaOH: 2NaOH + H 2SO4 Na2SO4 + 2H2O (3) + Đặt x, y lần lợt nồng độ mol/l dung dịch A dd B: Từ (1), (2),(3) ta cã: 0,3y - 2.0,2x = 0,3x - = = 0,05 (I) 0,75 = 0,1 (II) Gi¶i hƯ (I,II) ta đợc: x = 0,7 mol/l , y = mol/l b V× dung dịch E tạo kết tủa với AlCl3 , chứng tỏ NaOH cßn d AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (6) 1,1 2,5 (4) (5) 0,5 Ta cã n(BaCl2) = 0,1.0,15 = 0,015 mol n(BaSO4) = = 0,014mol < 0,015 => n(H2SO4) = n(Na2SO4) = n(BaSO4) = 0,014mol VËy VA = = 0,02 lÝt n(Al2O3) = 0,75 =0,032 mol vµ n(AlCl3) = 0,1.1 = 0,1 mol + XÐt trờng hợp xảy ra: - Trờng hợp 1: Sau ph¶n øng víi H2SO4 , NaOH d nhng thiÕu so với AlCl3 (ë p (4): n(NaOH) p trung hoµ axit = 2.0,014 = 0,028 mol 0,75 n(NaOH p (4) = 3n(Al(OH)3) = 6n(Al2O3) = 6.0,032 = 0,192 mol tæng sè mol NaOH b»ng 0,028 + 0,192 = 0,22 mol Thể tích dung dịch NaOH 1,1 mol/l = 0,2 lÝt TØ lÖ VB:VA = 0,2:0,02 =10 - Trờng hợp 2: Sau (4) NaOH d hoà tan phần Al(OH)3: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (7) Tỉng sè mol NaOH p (3,4,7) lµ: 0,028 + 3.0,1 + 0,1 - 2.0,032 = 0,5 0,364 ( mol ) ThĨ tÝch dung dÞch NaOH 1,1 mol/l lµ = 0,33 lÝt => TØ lƯ VB:VA = 0,33:0,02 = 16,5 Câu a Theo đề ra: MX= 13,5.2 = 27 => MB < MX < MA - MB < 27 => B lµ CH (M = 16) hc C2H2 26) - Vì A,B khác dÃy đồng đẳng loại hợp chất nên: * Khi B CH4 (x mol) A C2H4(y mol) : CH4 + 2O2 C2H4 2H2O 4,0® 2,5 (M CO2 + 2H2O + 3O2 2CO2 = 0,75 + 0,5 Từ pthh đề ra: mX = 16x + 28y =3,24 0,25 n = x + 2y = 0,21 Giải phơng trình đại số: x = 0,15 , y = 0,03 mCH = 16.0,15 = 2,4 gam => 74,07% ; %m C H = 25,93% * Khi B C2H2 A C3H6 C3H8 + Khi A C3H6: công thức cấu tạo A CH3-CH=CH2 CH2CH2 C H2 PTHH đốt cháy: 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O 2C3H6 + 9O2 6CO2 + 6H2O 0,5 Tõ c¸c pthh đề ra: mX = 26x + 42y =3,24 n = 2x + 3y = 0,21 Giải ph trình ®¹i sè: y = 0,17, x = - 0,15 lo¹i + Khi A C3H8: công thức cấu tạo A CH3-CH2- CH3 PTHH ®èt ch¸y: 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O C3H8 + 5O2 => 0,5 3CO2 + 4H2O Từ pthh ®Ò ra: mX = 26x + 44y =3,24 n = 2x + 3y = 0,21 Giải ph trình đại số: x < => loại VậyB CH4 A lµ b * Sơ đồ điều chế CH3COOCH3 từ CH4 : + CH4 → CH≡CH → CH2=CH2 CH3COOH + CH4 → CH3Cl → CH3OH → CH3COOCH3 → C2H5OH C 2H4 1,5 → 0,75 * Sơ đồ điều chế CH3COOCH(CH3)2 từ CH4 : + CH4 → CH≡CH → CH2=CH2 → C2H5OH → CH3COOH +C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 → CH3CH2CH2CH3 → CH3CH=CH2 → (CH3)2CHOH → 0,75 CH3COOCH(CH3)2 Chó ý chÊm thi: - Trong phơng trình hóa học viết sai công thức hóa học không cho điểm, không viết điều kiện phản ứng không cân phơng trình hoặckhông ghi trạng thái chất phản ứng ba cho 1/2 số điểm phơng trình - Nếu làm cách khác mà cho điểm tối đa ứng với ý, câu đề ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI Líp : THCS Môn : Hoá học Câu : (6 điểm) - Thêi gian : 150 1- Cho biÕt tỉng sè hạt proton, nơtron, electron nguyên tử nguyên tố A B 78, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 26 hạt Số hạt mang điện A nhiều số hạt mang điện B 28 hạt Hỏi A, B nguyên tố ? Cho biết điện tích hạt nhân số nguyên tố sau : ZN = ; ZNa = 11; ZCa = 20 ; ZFe = 26 ; ZCu = 29 ; ZC = ; ZS = 16 - Hỵp chÊt cđa A vµ D hoµ tan níc cho dung dịch có tính kiềm Hợp chất B D hoà tan nớc cho dung dịch E cã tÝnh axit u Hỵp chÊt A, B, D không tan nớc nhng tan dung dịch E Xác định hợp chất tạo A D; B D; A,B,D Viết phơng trình phản ứng - Một số nguyên nhân hình thành canxicacbonat thạch nhũ hang động đá vôi tuỳ thuộc vào thực tế canxihiđrocacbonat : a, Chất kết tinh vµ cã thĨ sđi bät khÝ b, Cã thĨ tan không bền c, Dễ bay chảy rữa d, Chất kết tinh không tan Câu : (4 điểm) - Tìm chất A,B,C,D,E (hợp chất Cu) sơ đồ sau viết phơng trình hoá học : A B C D Cu B C A E - ChØ dïng thêm nớc hÃy nhận biết chất rắn : Na 2O, Al2O3, Fe2O3, Al chứa lọ riêng biệt Viết phơng trình phản ứng Câu : (4 điểm) Cho 27,4 g Ba vào 400 g dung dịch CuSO 3,2 % thu đợc khí A, kết tủa B dung dịch C a, Tính thể tích khí A (®ktc) b, Nung kÕt tđa B ë nhiƯt ®é cao đến khối lợng không đổi thu đợc gam chất rắn ? c, Tính nồng độ phần trăm chất tan dung dịch C Câu : (6 điểm) A hỗn hợp gồm rợu Etylic axit hữu có dạng CnH2n+1COOH Cn+1H2n+3COOH Cho 1/2 hỗn hợp A tác dụng hết với Na thoát 3,92 lít H2 (đktc) Đốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy đợc hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 d có 147,75g kết tủa khối lợng bình Ba(OH)2 tăng 50,1 g a, Tìm công thức axit b, Tìm thành phần hỗn hợp A Hớng dẫn chấm đề thi học sinh giỏi môn Hoá học Câu : (6 điểm) - (3 điểm) Gọi Z, N, E Z', N', E' số hạt proton, nơtron, electron hai nguyên tử A, B Ta có phơng trình : (0,5 điểm) Z + N + E + Z' + N' + E' = 78 hay : (2Z + 2Z' ) + (N + N') (2Z + 2Z' ) - (N + N') = 78 = 26 (1) (0,5 ®iĨm) (2) (0,5 (3) (0,5 ®iÓm) hay : (2Z - 2Z' ) = 28 (Z - Z' ) = 14 ®iĨm) LÊy (1) + (2) sau kết hợp với (3) ta có : Z = 20 Z' = (0,5 điểm) Vậy nguyên tố : A Ca ; B C (0,5 điểm) - (2 điểm) Hợp chÊt cđa A vµ D hoµ tan níc cho dung dịch có tính kiềm : Hợp chất A D CaO (0,25 điểm) Hợp chất cđa B vµ D tan níc cho dung dịch E có tính axit yếu : Hợp chất B D CO2 (0,25 điểm) Hợp chất A, B, D kh«ng tan níc nhng tan dung dịch E Vậy hợp chất CaCO3 PTHH : CaO + H2O (r) (l) CO2 + H2O (k) (l) (0,5 ®iĨm) Ca(OH)2 (dd) (1 H2CO3 (dd) CaCO3 + CO2 + H2O (r) (k) (l) - (1 ®iĨm) Ca(HCO3)2 (dd) ®iĨm) Do Ca(HCO3)2 cã thĨ tan ®ỵc dễ bị phân huỷ cho CO2 Do câu trả lời b (1 điểm) Câu : (4 ®iĨm) - (2 ®iĨm) Chän ®óng chÊt, phï hỵp với yêu cầu đề (0,5 điểm) Viết phơng trình : (1,5 điểm) Học sinh làm theo sơ đồ khác cho điểm tối đa A - Cu(OH)2 Cu(OH)2 CuCl2 (5) B- CuCl2 (1) C - Cu(NO3)2 (2) CuCl2 (6) Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 D- CuO (3) (7) Cu(OH)2 (1) Cu(OH)2 + HCl CuCl2 + H2O (2) CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2 (3) t0 2Cu(NO3)2 t0 (4) CuO + H2 (5) CuCl2 + 2AgNO3 (6) Cu(NO3)2 + NaOH (4) CuO (8) CuSO4 Cu 2CuO + NO2 + O2 Cu + H2O 2AgCl + Cu(NO3)2 Cu(OH)2 + NaNO3 (7) Cu(OH)2 + H2SO4 (8) Fe + CuSO4 E - CuSO4 CuSO4 + 2H2O FeSO4 + Cu Các chất PTHH phải ghi đầy đủ trạng thái chất cho điểm tối đa - Lấy chất rắn cho vào ống nghiệm chứa nớc Chất rắn tan Na2O