Đề thi HSG lớp 9 Tỉnh Gia Lai 2011 - 2012

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH Năm học 2011-2012 ĐỀ CHÍNH THỨC ( Nguyễn Đình Hành ST ) MÔN: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu 1. (3,0 điểm) a. Hoàn thành chuỗi chuyển hoá: b. Chỉ dùng thêm nước và khí cacbonic hãy trình bày phương pháp nhận biết các chất rắn: Na 2 CO 3 , Na 2 SO 4 , NaCl, BaCO 3 và BaSO 4 . Câu 2. (3,0 điểm) a. Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng xảy ra khi úp ống nghiệm chứa đầy hỗn hợp khí C 2 H 2 và C 2 H 4 vào chậu thuỷ tinh chứa dung dịch nước brom (như hình bên). b. Từ nhôm cacbua và các chất vô cơ cần thiết hãy viết phương trình phản ứng điều chế vinyl axetat và hexacloxiclohexan. Câu 3 . (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ Z (chứa C, H và O) thu được CO 2 và H 2 O có tỷ lệ khối lượng là 88:45. - Tìm công thức phân tử của Z, biết trong phân tử Z có một nguyên tử oxi. - Viết công thức cấu tạo có thể có của Z, biết Z có một số tính chất hoá học giống rượu etylic. Câu 4. (2,0 điểm) Y là chất hữu cơ chứa các nguyên tố C, H, O và N. Đốt cháy hoàn toàn 0,75 gam Y thu được hỗn hợp sản phẩm gồm CO 2 , H 2 O và N 2 , cho hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được 2 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 1,33 gam. Tìm công thức phân tử của Y (biết M Y = 75). Câu 5 . (3,0 điểm) Cho 3,07 gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Al và Fe vào 150 ml dung dịch hỗn hợp gồm Fe(NO 3 ) 3 1,0 M và AgNO 3 0,5 M, khuấy đều, sau phản ứng thu được m gam kim loại và dung dịch Y (chứa ba muối). Cho từ từ dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi được 16,0 gam chất rắn khan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Viết phương trình phản ứng có thể đã xảy ra. b. Tính m và phần trăm khối lượng của Al và Fe trong X. Câu 6. (3,0 điểm) a. Cho 14,4 gam hỗn hợp Z gồm muối cacbonat và hidrocacbonat của cùng một kim loại kiềm (M) phản ứng với dung dịch HCl dư, phản ứng hoàn toàn thu được 2,8 lít khí CO 2 (đktc). Tìm M, tính phần trăm khối lượng các muối trong Z. b. X là dung dịch HCl 0,3 M, Y là dung dịch hỗn hợp Na 2 CO 3 0,15 M và NaHCO 3 0,1 M. Tính thể tích CO 2 sinh ra (đktc) khi: - Cho từ từ 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y và khuấy đều. - Cho từ từ 100 ml dung dịch Y vào 100 ml dung dịch X và khuấy đều. Câu 7. (2,0 điểm) Trộn 0,2 lít dung dịch H 2 SO 4 x M với 0,3 lít dung dịch NaOH 1,0 M thu được dung dịch A. Để phản ứng với A cần tối đa 0,5 lít dung dịch Ba(HCO 3 ) 2 0,4 M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của x và m. Câu 8. (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn 5,28 gam hỗn hợp X gồm Cu và một oxit sắt (Fe x O y ) trong H 2 SO 4 đặc nóng (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 448 ml khí SO 2 (đktc) và dung dịch. Cô cạn dung dịch thu được 13,6 gam hỗn hợp muối khan Y. a. Viết phương trình phản ứng xảy ra. b. Tìm công thức phân tử của oxit sắt, tính phần trăm khối lượng các chất trong Y. …………………Hết …………… Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính bỏ túi. Họ và tên học sinh ………… …………………………………………… Số báo danh ………………….Phòng thi ……… (7) (8) S (lưu huỳnh) F G C H A F + HCl + HCl + NaOH, đ, t o A B +NaOH +NaOH +NaOH +NaOH +Ba(OH) 2 E kết tủa trắng +AgNO 3 J kết tủa đen G +B (1) (2) (3) (4) (5) (6) (9) (10) Hỗn hợp khí C 2 H 2 và C 2 H 4 Dung dịch nước brom ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Đáp án Điểm Câu 1 (3,0 điểm) a. Hoàn thành chuỗi chuyển hoá b. Chỉ dùng thêm nước và khí cacbonic hãy trình bày phương pháp nhận biết các chất rắn: Na 2 CO 3 , Na 2 SO 4 , NaCl, BaCO 3 và BaSO 4 .…………………………………………… a) 1. SO 2 + H 2 S → S + H 2 O 2. S + 6 NaOH (đ) → 2 Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3 H 2 O 3. Na 2 SO 3 + 2 HCl → NaCl+ H 2 O + SO 2 4. SO 2 + NaOH → NaHSO 3 5. NaHSO 3 + NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O 6. Na 2 SO 3 + Ba(OH) 2 → BaSO 3 ↓+ 2NaOH 7. Na 2 S + HCl → NaCl + H 2 S 8. H 2 S + NaOH → NaHS + H 2 O 9. NaHS + NaOH → Na 2 S + H 2 O 10. Na 2 S + 2AgNO 3 → Ag 2 S↓ + 2NaNO 3 b) – Hoà tan 5 chất rắn vào nước, chia làm 2 nhóm: nhóm tan: Na 2 CO 3 , Na 2 SO 4 và NaCl; nhóm không tan: BaCO 3 và BaSO 4 . Sục khí CO 2 vào nhóm không tan, chất tan ra là BaCO 3 , chất còn lại là BaSO 4 . - Cho dung dịch vừa thu được khi sục CO 2 vào BaCO 3 vào nhóm tan: dung dịch không có kêt tủa là NaCl; hai dung dịch có kết tủa là Na 2 CO 3 và Na 2 SO 4 . Sục khí CO 2 vào hai dung dịch có kết tủa, chất tan ra là BaCO 3 → Na 2 CO 3 , chất còn lại là BaSO 4 → Na 2 SO 4 . BaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ba(HCO 3 ) 2 Na 2 CO 3 + Ba(HCO 3 ) 2 → BaCO 3 + 2 NaHCO 3 Na 2 SO 4 + Ba(HCO 3 ) 2 → BaSO 4 + 2 NaHCO 3 Mỗi phương trình 0,2 đ 0,2 0,2 0,2x3 Câu 2 (3,0 điểm) a. Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng xảy ra khi úp ống nghiệm chứa đầy hỗn hợp khí C 2 H 2 và C 2 H 4 vào chậu thuỷ tinh chứa dung dịch nước brom (như hình bên). b. Từ nhôm cacbua và các chất vô cơ cần thiết hãy viết phương trình phản ứng điều chế vinyl axetat và hexacloxiclohexan. …………………………………………… a. Dung dịch nước brom nhạt màu, nước trong ống nghiệm dâng lên, có vài giọt chất lỏng không tan nổi trên mặt nước hoặc bám trên thành ống nghiệm. C 2 H 2 + 2 Br 2 → C 2 H 2 Br 4 C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 b. Thực hiện các phản ứng theo sơ đồ sau: Al 4 C 3 → CH 4 → C 2 H 2 → C 6 H 6 → C 6 H 6 Cl 6 C 2 H 2 → C 2 H 4 → C 2 H 5 OH → CH 3 COOH → CH 3 COOCH=CH 2 . 0,2x3=0,6 0,2x2=0,4 Mỗi chất đc 0,5đ Câu 3 (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ Z (chứa C, H và O) thu được CO 2 và H 2 O có tỷ lệ khối lượng là 88:45. - Tìm công thức phân tử của Z, biết trong phân tử Z có một nguyên tử oxi. - Viết công thức cấu tạo có thể có của Z, biết Z có một số tính chất hoá học giống rượu etylic. ………………………………………………………. (7) (8) S (lưu huỳnh) F G C H A F + HCl + HCl + NaOH, đ, t o A B +NaOH +NaOH +NaOH +NaOH +Ba(OH) 2 E kết tủa trắng +AgNO 3 J kết tủa đen G +B (1) (2) (3) (4) (5) (6) (9) (10) Z: C x H y O C x H y O + (x+ y 4 - 1 2 ) O 2 →x CO 2 + y 2 H 2 O Ta có: 44x 9y = 88 45 → x y = 2 5 → CTPT của Z có dạng (C 2 H 5 ) n O → 2n.2+2 ≥ 5n → n ≥ 2 → n = 2. Vậy công thức của Z là C 4 H 10 O CTCT có thể có của Z là: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH; CH 3 -CH 2 -CH OH-CH 3 ; (CH 3 ) 3 C-OH ; (CH 3 ) 2 CH-CH 2 OH. 0,2 0,2 0,2 0,2x2 0,2 0,2x4 = 0,8 Câu 4 (2,0 điểm) Y là chất hữu cơ chứa các nguyên tố C, H, O và N. Đốt cháy hoàn toàn 0,75 gam Y thu được hỗn hợp sản phẩm gồm CO 2 , H 2 O và N 2 , cho hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được 2 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 1,33 gam. Tìm công thức phân tử của Y (biết M Y = 75). …………………………………………… Y: C x H y O z N t C x H y O z N t + ( x+ y 4 - z 2 ) O 2 → xCO 2 + y 2 H 2 O + t 2 N 2 (1) CO 2 +Ca(OH) 2 →CaCO 3 + H 2 O (2) n CaCO3 = n CO2 = 0,02 mol → 2 H O n = (1,33- 0,02. 44):18 = 0,025 mol …………………………………………………. 2 CO Y n = n .x = 0,01.x = 0,02 → x = 2 2 H O Y n = n .y/2 = 0,01.y/2 = 0,025 → y = 5 Ta có: 2 5 z t C H O N M 75 = 12.2 + 5.1 + 16z 14t= + ………………………………………………… . → 16z 14t 46 + = → z = 2 và t = 1 Vậy công thức phân tử của Y là C 2 H 5 O 2 N. 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Câu 5 (3,0 điểm) Cho 3,07 gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Al và Fe vào 150 ml dung dịch hỗn hợp gồm Fe(NO 3 ) 3 1,0 M và AgNO 3 0,5 M, khuấy đều, sau phản ứng thu được m gam kim loại và dung dịch Y (chứa ba muối). Cho từ từ dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi được 16,0 gam chất rắn khan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Viết phương trình phản ứng có thể đã xảy ra. b. Tính m và phần trăm khối lượng của Al và Fe trong X. ………………………………………………. 3 3 3 Fe(NO ) AgNO n 0,15 mol ; n 0,075 mol= = a. Vì sau khi phản ứng hết, dung dịch chứa 3 muối nên 3 muối đó là: Al(NO 3 ) 3 , Fe(NO 3 ) 2 , Fe(NO 3 ) 3 nên: AgNO 3 hết, Al và Fe hết → chất rắn thu được chỉ có Ag Al+ 3AgNO 3 → Al(NO 3 ) 3 + 3Ag Nếu Al dư thì Al + 3Fe(NO 3 ) 3 → Al(NO 3 ) 3 + 3Fe(NO 3 ) 2 Nếu Al hết, AgNO 3 dư thì Fe + 2AgNO 3 → Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag Fe + 2Fe(NO 3 ) 3 → 3Fe(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 3 +3NaOH → Fe(OH) 3 + 3NaNO 3 Fe(NO 3 ) 2 +2NaOH → Fe(OH) 2 + 2NaNO 3 Al(NO 3 ) 3 +3NaOH → Al(OH) 3 + 3NaNO 3 NaOH +Al(OH) 3 → NaAlO 2 + 2H 2 O 2Fe(OH) 3 o t → Fe 2 O 3 + 3H 2 O 4Fe(OH) 2 + O 2 o t → 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O b) 0,2 Mỗi phương trình 0,2 đ 10x0,2=2đ m Ag = 108.0,075 = 8,1gam …………………………………………………………… Ta có: 3 3 2 3 Fe Fe(NO ) Fe O n n = 2 n = 0,1.2 = 0,2 mol+ n Fe = 0,05 mol → m Fe = 0,05 . 56 = 2,8 gam → % Fe 2,8 m = .100% 91,2% 3,07 = → %m Al = 100% - 91,2% = 8,8% 0,2x2=0,4 0,2 0,2 Câu 6 (3,0 điểm) a. Cho 14,4 gam hỗn hợp Z gồm muối cacbonat và hidrocacbonat của cùng một kim loại kiềm (M) phản ứng với dung dịch HCl dư, phản ứng hoàn toàn thu được 2,8 lít khí CO 2 (đktc). Tìm M, tính phần trăm khối lượng các muối trong Z. b. X là dung dịch HCl 0,3 M, Y là dung dịch hỗn hợp Na 2 CO 3 0,15 M và NaHCO 3 0,1 M. Tính thể tích CO 2 sinh ra (đktc) khi: - Cho từ từ 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y và khuấy đều. - Cho từ từ 100 ml dung dịch Y vào 100 ml dung dịch X và khuấy đều. ……………………………………………………… a. 2 CO n 0,125 mol= M 2 CO 3 + 2HCl → 2 MCl + H 2 O + CO 2 MHCO 3 + HCl → MCl + H 2 O + CO 2 Từ hai phương trình phản ứng trên → 2 hhX CO n = n 0,125mol= 14,4 M 115,2gam 0,125 = = → M + 61 < M = 115,2 < 2M + 60 → 27,6 < M < 54,2 → M là Kali. Ta có hệ phương trình: 2 3 3 K CO KHCO n + n = 0,125 2 3 3 K CO KHCO n .138+ n .100 = 14,4 → 2 3 K CO n = 0,05 mol và 3 KHCO n = 0,075 mol → % 3 KHCO 0,075.100 m = .100% 52,08% 14,4 = và % 2 3 K CO 0,05.138 m = .100% 47,92% 14,4 = b. 3 2 3 NaHCO Na CO HCl n 0,01 mol; n 0,015 mol; n 0,03 mol= = = - Khi cho từ từ X vào Y Na 2 CO 3 + HCl → NaHCO 3 +NaCl 0,015 0,03 0,015 NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2 0,025 0,015 0,015 → V CO2 = 0,015.22,4= 0,336 (lít) - Khi cho từ từ Y vào X 3 x Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 O + CO 2 2 x NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2 3 Na 2 CO 3 + 2 NaHCO 3 + 8 HCl → 8 NaCl + 5 H 2 O + 5 CO 2 0,015 0,01 0,03 0,01875 V CO2 = 0,01875.22,4= 0,42 (lít) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5đ 0,5đ Câu 7 (2,0 điểm) Trộn 0,2 lít dung dịch H 2 SO 4 x M với 0,3 lít dung dịch NaOH 1,0 M thu được dung dịch A. Để phản ứng với A cần tối đa 0,5 lít dung dịch Ba(HCO 3 ) 2 0,4 M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của x và m. …………………………………………………… NaOH n 0,3 mol= 2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 O TH 1 : NaOH hết, H 2 SO 4 dư H 2 SO 4 + Ba(HCO 3 ) 2 → BaSO 4 + 2CO 2 + 2H 2 O Na 2 SO 4 + Ba(HCO 3 ) 2 → BaSO 4 + 2NaHCO 3 (* đã cho điểm ở câu 1b) 2 4 3 2 H SO (bd) Ba(HCO ) n = n = 0,5.0,4 = 0,2 mol → x = 0,2 1,0 M 0,2 = 4 4 BaSO BaSO n = 0,2 mol m 0,2.232 46,6g→ = = TH 2 : NaOH dư, H 2 SO 4 hết 2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 O …………………………………………………. 0,4x 0,2x 0,2x Na 2 SO 4 + Ba(HCO 3 ) 2 → BaSO 4 + 2NaHCO 3 0,2x 0,2x 0,2x NaOH+ Ba(HCO 3 ) 2 → BaCO 3 + NaHCO 3 + H 2 O …………………………………… 0,2-0,2x 0,2-0,2x 0,2-0,2x Ta có: 0,4x + (0,2 - 0,2x) = 0,3 → x = 0,5 M m = m 4 BaSO + m 3 BaCO = 0,1.197+0,1.232=43g 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Câu 8 (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn 5,28 gam hỗn hợp X gồm Cu và một oxit sắt (Fe x O y ) trong H 2 SO 4 đặc nóng (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 448 ml khí SO 2 (đktc) và dung dịch. Cô cạn dung dịch thu được 13,6 gam hỗn hợp muối khan Y. a. Viết phương trình phản ứng xảy ra. b. Tìm công thức phân tử của oxit sắt, tính phần trăm khối lượng các chất trong Y. ……………………………………… Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O 2 Fe x O y + (6x-2y) H 2 SO 4 → x Fe 2 (SO 4 ) 3 + (3x-2y)SO 2 + (6x-2y) H 2 O 2 SO n 0,02 mol= 2 4 2 2 hhX H SO Y SO H O m + m = m + m + m 2 4 2 H SO H O n n= 2 4 2 2 4 hhX H SO Y SO H SO m + n .98 = m + n .64 + n .18 → 2 4 H SO n 0,12 mol= → 4 4 =SO trongY =SO trongY n 0,12 - 0,02 = 0,1 mol m 9,6 gam= → = → Cu,Fe trong Y m 13,6 - 9,6 = 4 gam= …………………………………………………… → O trong X m 5,28 4 1,28 gam= − = Cu Fe Cu Fe n .64 + n .56 = 4 1 n .160 + n . .400 = 13,6 2 ………………………………………………………………. → Cu Fe n = 0,01 mol; n = 0,06 mol Fe x O y → Fe O 3 4 x : y n :n = 0,06 : 0,08 = 3:4 Fe O= → 4 CuSO m = 0,01.160 = 1,6 g → 2 4 3 Fe (SO ) m 13,6-1,6 = 12g= → % 4 CuSO 1,6 m = .100% 11,76% 13,6 = → % 2 4 3 Fe (SO ) m 100%-11,76% = 88,24%= 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 . DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH Năm học 201 1- 2012 ĐỀ CHÍNH THỨC ( Nguyễn Đình Hành ST ) MÔN: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu 1. (3,0. công thức của Z là C 4 H 10 O CTCT có thể có của Z là: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH; CH 3 -CH 2 -CH OH-CH 3 ; (CH 3 ) 3 C-OH ; (CH 3 ) 2 CH-CH 2 OH. 0,2 0,2 0,2 0,2x2 0,2 0,2x4 = 0,8 Câu 4 (2,0 điểm). BaCO 3 + NaHCO 3 + H 2 O …………………………………… 0, 2-0 ,2x 0, 2-0 ,2x 0, 2-0 ,2x Ta có: 0,4x + (0,2 - 0,2x) = 0,3 → x = 0,5 M m = m 4 BaSO + m 3 BaCO = 0,1. 197 +0,1.232=43g 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2