Đáp án HSG Hóa 9 - Bắc Ninh 2010

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN THI CHỌN HSG HÓA 9 NĂM 2010 Câu Ý Nội dung Thang điểm 1 3,0 1. - Đặt công thức của oxit sắt là Fe x O y (n mol). Pthh: 2Fe x O y + (6x – 2y)H 2 SO 4 → xFe 2 (SO 4 ) 3 + (3x – 2y)SO 2 + (6x – 2y)H 2 O (1) n (3 2 ) 2 x y n− Fe x O y + yCO o t → xFe + yCO 2 (2) n xn 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (3) xn 1,5xn 0,5 0,5 0,5 2. - Ta có: 9(3 2 ) 1,5 2 x y n xn − = 3 4 x y ⇒ = Vậy công thức oxit sắt là Fe 3 O 4 . 1,5 2 3,0 - Vì khối lượng rắn D nhỏ hơn khối lượng hai kim loại ban đầu nên kim loại còn dư, CuSO 4 hết. Ta có các pthh có thể xảy ra: Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu (1) Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (2) MgSO 4 + 2NaOH → Mg(OH) 2 + Na 2 SO 4 (3) FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4 (4) Mg(OH) 2 o t → MgO + H 2 O (5) 4Fe(OH) 2 + O 2 o t → 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O (6) - Nếu Mg còn dư, Fe chưa phản ứng thì chất rắn D là MgO và chất rắn B gồm Cu và Fe. Ta có n Mg = n Cu = 2,4/40 = 0,06 mol => m D = m Fe + m Mg dư + m Cu = 3,28 – 0,06.24 + 0,06.64 = 5,44 gam > 4,24 gam Vậy Mg hết. Gọi x, y lần lượt là số mol Mg, Fe trong 3,28 gam A; z là số mol Fe đã phản ứng. Ta có: 24 56 3,28 0, 02 56( ) 64( ) 4,24 0,05 0, 02 40 160. 2,40 2 x y x y z x z y z z x   + = =    − + + = ⇒ =     =   + =  0,5 0,5 0,5 1. - Tính nồng độ mol/l của dung dịch CuSO 4 : + Số mol của CuSO 4 = x + z = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol + Nồng độ của muối: C M = 0, 04 0,1 0, 4 M= 0,5 2. - Phần trăm khối lượng các chất: %Mg = 14,63%; %Fe = 85,37% 0,5 3. - Chất rắn B gồm Fe, Cu tác dụng với H 2 SO 4 đặc: 2Fe + 6H 2 SO 4 đ o t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (7) 0,03 0,045 Cu + 2H 2 SO 4 đ o t → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (8) 0,04 0,04 - Thể tích SO 2 sinh ra là: V = 22,4.(0,045 + 0,04) = 1,904 lít. 0,5 3 4,0 HDC-Hóa THCS-2010 1. - Đặt công thức của oxit là M 2 O n , ta có: %M = 2 80 32 2 16 100 M M n M n = ⇒ = + Nghiệm phù hợp là n = 2, M = 64 (Cu). Công thức oxit là CuO. - Các phản ứng: CuO + H 2 o t → Cu + H 2 O (1) Sau (1) thu được chất rắn gồm Cu, CuO cho tác dụng với HNO 3 : CuO + 2HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O (2) 3Cu + 8HNO 3 → 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O (3) - Theo (1), (2), (3) khi cô cạn thu được muối Cu(NO 3 ) 2 có số mol bằng số mol của CuO ban đầu, nên có khối lượng Cu(NO 3 ) 2 là: 188. 2,35 3, 025 80 a a a= < ⇒ Muối phải ngậm nước. Gọi công thức của muối là Cu(NO 3 ) 2 .nH 2 O, ta có: (188 18 ). 3, 025 3 80 a n a n+ = ⇒ = . Vậy muối là Cu(NO 3 ) 2 .3H 2 O 0,5 1,0 0,5 1,0 2. - Ta có: n Cu (1) = (3 ) 2 . 16 3 16 NO a b a b n − − ⇒ = Vậy: V NO = 22,4. 2 14 . ( ) 3 16 15 a b a b − = − lít 1,0 4 3,0 1. - Các pthh: C x H y COOH + C n H 2n+1 OH → C x H y COOC n H 2n+1 + H 2 O (1) Hỗn hợp X gồm: C x H y COOH (a mol), C n H 2n+1 OH (c mol), C x H y COOC n H 2n+1 (b 1 mol) trong 13,2 gam X. Ta có: + Số gam oxi trong 13,2 gam X là: m O = 12,768 8, 28 13,2 12. 2. 5, 44 22,4 18 − − = => 32a + 32b 1 + 16c = 5,44 (I) - Cho X + NaOH: C x H y COOH + NaOH → C x H y COONa + H 2 O (2) C x H y COOC n H 2n+1 + NaOH → C x H y COONa + C n H 2n+1 OH (3) Theo (2), (3): n NaOH = (a + b 1 ) = 0,15 mol (II) Theo (3) và đề cho có: n ancol = b 1 + c = 3,36/28 = 0,12 mol (III) - Từ (I), (II), (III) được: a= 0,08; b 1 = 0,07; c = 0,04. - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 13,2 + 0,15.40 = b + 0,07.18 + 3,84 => b = 14,1 - Vì số mol axit ban đầu (0,15 mol) lớn hơn số mol ancol ban đầu (0,12) nên hiệu suất phản ứng este hóa là: h = 0,08.100/0,12 = 66,67%. 1,0 0,5 2. - M ancol = 3,84/0,12 = 32 = (14n + 18) => n = 1. CTPT ancol là CH 3 OH. - M muối = 14,1/0,15 = 94 = 12x + y + 67 => x = 2, y = 3. CTPT của axit là C 2 H 3 COOH. Vậy % khối lượng của các chất trong X là: %axit trong X = 0, 07.72 .100% 38,18% 13,2 = %este trong X = 0, 08.86 .100% 52,12% 13,2 = %ancol trong X = 0, 04.32 .100% 9,70% 13,2 = 0,5 0,5 0,5 5 3,0 1. - Gọi CTPT X là C x H y O z (x, y, z nguyên ≥ 1; y chẵn ≤ 2x + 2). C x H y O z + ( 4 2 y z x + − )O 2 o t → xCO 2 + 2 y H 2 O (1) 0,5 HDC-Hóa THCS-2010 Theo đề bài, theo (1) ta có: 2 4 4(1 ) 3.( ) 8 4 2 2 2 16 4 12 7 y x x y z y x x y z z x y  =  =     + + − = + ⇔ =     =   =  +  Công thức phân tử chất hữu cơ là C 4 H 8 O 2 1,0 0,5 2. - Vì X đơn chức nên X là axit cacboxylic hoặc este: + X là axit: CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH, (CH 3 ) 2 CHCOOH + X là este: HCOOCH 2 CH 2 CH 3 , HCOOCH(CH 3 ) 2 , CH 3 COOCH 2 CH 3 , CH 3 CH 2 COOCH 3 . 0,5 0,5 6 4,0 - Theo đề bài A phải có 2 chức este và 1 chức rượu ⇒Công thức của A có dang: R-COO-R’’(OH)-OOC-R’ R-COO-R’’(OH)-OOC-R’ + 2NaOH → RCOONa + R’COONa + R’’(OH) 3 0,01 mol 0,01 0,01 => 0,01(R + 67) + 0,01(R’ + 67) = 1,76 => R + R’ = 42 và R’’ là C 3 H 5 ≡ + Nếu R là -H thì R’ là -C 3 H 5 => Công thức cấu tạo: HCOO-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -OOC-C 3 H 5 ; HOCH 2 -CH(OOCH)-CH 2 -OOC-C 3 H 5 ; HCOO-CH 2 -CH(OOC-C 3 H 5 )-CH 2 OH + Nếu R là -CH 3 thì R’ là C 2 H 3 - => Công thức cấu tạo: CH 3 -COO-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -OOC-C 2 H 3 ; HOCH 2 -CH(OOC-CH 3 )-CH 2 -OOC-C 2 H 3 ; CH 3 COO-CH 2 -CH(OOC-C 2 H 3 )-CH 2 OH 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 Lưu ý: Nếu học sinh làm cách khác cho kết quả đúng, được điểm tối đa. ============= HẾT =================== HDC-Hóa THCS-2010 . Nếu R là -H thì R’ là -C 3 H 5 => Công thức cấu tạo: HCOO-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -OOC-C 3 H 5 ; HOCH 2 -CH(OOCH)-CH 2 -OOC-C 3 H 5 ; HCOO-CH 2 -CH(OOC-C 3 H 5 )-CH 2 OH + Nếu R là -CH 3 thì. -CH 3 thì R’ là C 2 H 3 - => Công thức cấu tạo: CH 3 -COO-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -OOC-C 2 H 3 ; HOCH 2 -CH(OOC-CH 3 )-CH 2 -OOC-C 2 H 3 ; CH 3 COO-CH 2 -CH(OOC-C 2 H 3 )-CH 2 OH 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 Lưu. CH 3 COOCH 2 CH 3 , CH 3 CH 2 COOCH 3 . 0,5 0,5 6 4,0 - Theo đề bài A phải có 2 chức este và 1 chức rượu ⇒Công thức của A có dang: R-COO-R’’(OH)-OOC-R’ R-COO-R’’(OH)-OOC-R’ + 2NaOH → RCOONa + R’COONa + R’’(OH) 3