Đề và đáp án thi HSG hóa 9 tỉnh Lào Cai năm 2010-2011.

Sở giáo dục và đào tạo LàO CAI kì thi chọn học sinh giỏi cấp TỉNH Đề chính thức Nm hc: 2010 2011 Mụn: Hoỏ hc - Lp 9 Thi gian: 150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Ngy thi: 29 - 03 - 2011 ( thi gm 02 trang) Cõu 1. (4,0 im) 1. Nung núng Cu trong khụng khớ mt thi gian c cht rn A. Hũa tan A bng H 2 SO 4 c núng d c dung dch B v khớ C. Khớ C tỏc dng vi dung dch KOH thu c dung dch D. Dung dch D va tỏc dng vi dung dch BaCl 2 , va tỏc dng vi dung dch NaOH. Cho B tỏc dng vi dung dch KOH. Vit cỏc phng trỡnh húa hc xy ra. 2. T pirit st, nc bin, khụng khớ v cỏc thit b cn thit khỏc. Hóy vit phng trỡnh húa hc iu ch cỏc cht: nc Javen, FeSO 4 , FeCl 3 . Cõu 2. (4,0 im) 1. Bng phng phỏp húa hc, hóy nhn bit cỏc hn hp sau: (Fe + Fe 2 O 3 ), (Fe + FeO), (FeO + Fe 2 O 3 ). 2. Nờu hin tng xy ra trong mi trng hp sau v vit phng trỡnh húa hc xy ra: a. Cho khớ CO 2 li chm qua nc vụi trong, sau ú thờm tip nc vụi trong vo dung dch thu c. b. Cho t t dung dch HCl vo dung dch Na 2 CO 3 . Cõu 3. (4,0 im) 1. Tỡm cỏc cht kớ hiu bng ch cỏi trong s sau v hon thnh s bng phng trỡnh húa hc: CH 3 COONa NaOH B C D E CaO o 1500 C Làm lạnh nhanh CH 3 COOC 2 H 5 Y (khí) A (khí) X (rắn) 2. T mt loi tinh du ngi ta tỏch ra c hp cht hu c A. t chỏy hon ton 2,64 gam A cn va 4,704 lớt khớ oxi (ktc) ch thu c CO 2 v H 2 O vi t l khi lng l 2 2 CO H O m m = 11 2 . Bit A M < 150. Xỏc nh cụng thc phõn t ca A. Cõu 4. (3,0 im) 1. Hũa tan 5,72 gam Na 2 CO 3 .xH 2 O trong 44,28 gam nc ta thu c dung dch cú nng 4,24%. Xỏc nh cụng thc ca hirat. 2. Kh 3,48 gam oxit mt kim loi M cn dựng 1,344 lớt H 2 (ktc). Ton b lng kim loi thu c cho tỏc dng vi dung dch HCl d thu c 1,008 lớt H 2 (ktc). Xỏc nh kim loi M v oxit ca nú. Cõu 5. (2,0 im) Cho 87 gam dung dch ru etylic tỏc dng vi Na ly d thỡ thu c 28 lớt khớ H 2 (ktc). a. Tớnh khi lng ca ru etylic v nc trong dung dch. b. Tớnh ru ca dung dch ru trờn (bit khi lng riờng ca ru nguyờn cht l 0,8 g/ml) Cõu 6. (3,0 im) Cho 5,12 gam hn hp X gm 3 kim loi Mg, Fe v Cu dng bt tỏc dng vi 150 ml dung dch HCl 2M, sau khi phn ng kt thỳc thy ch thoỏt ra 1,792 lớt khớ H 2 (ktc). em lc ra thu c 1,92 gam cht rn B. a. Tớnh khi lng mi kim loi cú trong hn hp X. b. Cho 2,56 gam hn hp X tỏc dng vi 250 ml dung dch AgNO 3 0,34M. Khuy k hn hp cho phn ng xy ra hon ton, thu c dung dch v cht rn E. Tớnh khi lng ca cht rn E. Ht Chỳ ý: - Thớ sinh c s dng bng tun hon cỏc nguyờn t húa hc. - Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm. H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: Sở giáo dục và đào tạo LàO CAI Hớng dẫn giải đề thi chọn học sinh giỏi cấp TỉNH Đề chính thức Nm hc: 2010 2011 Mụn: Hoỏ hc - Lp 9 Thi gian: 150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Ngy thi: 29 - 03 - 2011 (ỏp ỏn gm 04 trang) Cõu 1. (4,0 im) 1. Nung núng Cu trong khụng khớ c cht rn A gm Cu v CuO: Cu + O 2 o t CuO Khi cho A tỏc dng vi dung dch H 2 SO 4 c, núng v d: Cu + 2H 2 SO 4 đặc nóng CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O Dung dch B cha CuSO 4 v H 2 SO 4 d. Khớ C l SO 2 . Cho C tỏc dng vi dung dch KOH: SO 2 + KOH KHSO 3 v: SO 2 + 2KOH K 2 SO 3 + H 2 O Dung dch D cha KHSO 3 v K 2 SO 3 . Cho dung dch D tỏc dng vi BaCl 2 v NaOH: K 2 SO 3 + BaCl 2 BaSO 3 + 2KCl 2KHSO 3 + 2NaOH K 2 SO 3 + Na 2 SO 3 + H 2 O Cho dung dch B tỏc dng vi KOH: H 2 SO 4 + KOH KHSO 4 + H 2 O CuSO 4 + 2KOH Cu(OH) 2 + H 2 O 2. in phõn dung dch nc bin - Khụng cú mng ngn thu c nc Javen: 2NaCl + H 2 O điện phân dung dịch không có màng ngăn NaCl + NaClO + H 2 - Cú mng ngn: 2NaCl + 2H 2 O ®iÖn ph©n dung dÞch cã mµng ng¨n → 2NaOH + Cl 2 ↑ + H 2 ↑ Đốt pirit sắt trong oxi dư: 4FeS 2 + 11O 2 o t → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 ↑ Dẫn H 2 dư qua Fe 2 O 3 nung nóng: 3H 2 + Fe 2 O 3 o t → 2Fe + 3H 2 O Đốt sắt trong khí clo thu được FeCl 3 : 2Fe + 3Cl 2 o t → 2FeCl 3 Đốt khí SO 2 trong không khí với chất xúc tác V 2 O 5 : 2SO 2 + O 2 o 2 5 t V O → 2SO 3 Sục khí SO 3 thu được vào nước: SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 Cho dung dịch thu được phản ứng với sắt dư thu được FeSO 4 : Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ↑ Câu 2. (4,0 điểm) 1. Lần lượt đánh số thứ tự vào các hỗn hợp cần nhận biết. Lấy mỗi hỗn hợp một ít làm mẫu thử để nhận biết. - Cho dung dịch HCl lần lượt vào ba mẫu thử. Mẫu nào thấy không có khí bay ra là hỗn hợp (FeO + Fe 2 O 3 ). Hai mẫu còn lại đều có khí thoát ra: Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O - Hai mẫu thử còn lại cho từ từ vào dung dịch CuSO 4 dư và khuấy đều. Lọc kết tủa hòa tan trong dung dịch HCl dư: Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu - Dung dịch thu được cho phản ứng với NaOH. Mẫu nào tạo kết tủa trắng xanh, hóa nâu đỏ trong không khí thì mẫu đó là (Fe + FeO). Mẫu còn lại tạo kết tủa nâu đỏ là (Fe + Fe 2 O 3 ) FeCl 2 + 2NaOH → Fe(OH) 2 + 2NaCl FeCl 3 + 3NaOH → Fe(OH) 3 + 3NaCl 2- a. Ban đầu thấy có kết tủa trắng xuất hiện: Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O Sau đó kết tủa tan dần thành dung dịch không màu: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2 b. Thoạt đầu không thấy hiện tượng gì xảy ra do phản ứng: HCl + Na 2 CO 3 → NaHCO 3 + NaCl Sau đó thấy có khí không màu, không mùi thoát ra: HCl + NaHCO 3 → NaCl + CO 2 + H 2 O Câu 3. (4,0 điểm) 1. Sơ đồ biến hóa: CH 3 COONa NaOH C 2 H 2 C 2 H 4 CaO o 1500 C Lµm l¹nh nhanh → CH 3 COOC 2 H 5 2 CO 4 CH 2 3 Na CO C 2 H 5 OH CH 3 COOH Các phương trình hóa học biểu diễn sơ đồ trên: 1. CH 3 COONa + NaOH o CaO t → CH 4 + Na 2 CO 3 2. 2CH 4 o 1500 C lµm l¹nh nhanh → C 2 H 2 + 3H 2 3. C 2 H 2 + H 2 o Pd t → C 2 H 4 4. C 2 H 4 + H 2 O 2 4 H SO → CH 3 CH 2 OH 5. C 2 H 5 OH + O 2 men giÊm → CH 3 COOH + H 2 O 6. CH 3 COOH + C 2 H 5 OH 2 4 o H SO t ˆ ˆ ˆ ˆ† ‡ ˆ ˆ ˆ ˆ CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O 7. Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O 2. Khối lượng oxi đã dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam A là: 2 O m = 4,704 .32 22,4 = 6,72 gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta tính được: 2 CO m + 2 H O m = 2,64 + 6,72 = 9,36 (I) Mặt khác, theo đề bài ta có: 2 2 CO H O m m = 11 2 (II) Từ (I) và (II) ta có: 2 CO m = 7,92 gam; 2 H O m = 1,44 gam Vậy khối lượng mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong A là: C m = 7,92 .12 44 = 2,16 gam; H m = 1,44 .2 18 = 0,16 gam ⇒ O m = 2,64 ‒ (2,16 + 0,16) = 0,32 gam Gọi công thức phân tử của A có dạng ( ) x y z n C H O theo đề bài ta có: x : y : z = 2,16 12 : 0,16 1 : 0,32 16 = 9 : 8 : 1 Vậy công thức phân tử của A có dạng ( ) 9 8 n C H O Mặt khác: A M = 132n < 150 ⇒ n < 1,14 Vậy n = 1. Công thức phân tử của A là: C 9 H 8 O Câu 4. (3,0 điểm) 1. Số mol Na 2 CO 3 .xH 2 O đã dùng là: 2 3 2 Na CO .xH O n = 2 3 Na CO n = 5,72 106 18x+ mol ⇒ 2 3 Na CO m = 106 . 5,72 106 + 18x = 606,32 106 + 18x gam Khối lượng dung dịch sau khi hòa tan muối hiđrat là: dung dÞch m = 5,72 + 44,28 = 50 gam Vậy nồng độ của dung dịch thu được là: 2 3 Na CO C% = 606,32 106 + 18x . 1 50 .100 = 4,24 Giải ra ta được x = 10. Vậy công thức của muối hiđrat là: Na 2 CO 3 . 10H 2 O 2. Gọi công thức của oxit kim loại M (hóa trị n và khối lượng mol M) là x y M O . x y M O + yH 2 o t → xM + yH 2 O Theo phương trình phản ứng, số mol nguyên tử oxi có trong X là: O(trong oxit) n = 2 H n = 1,344 22,4 = 0,06 mol Vậy khối lượng nguyên tử M có trong oxit là: M m = 3,48 ‒ 0,06 . 16 = 2,52 gam Khi cho M phản ứng với HCl: 2M + 2nHCl → 2MCl n + nH 2 Số mol kim loại: M n = 2 n . 2 H n = 2 n . 1,008 22,4 = 0,09 n mol ⇒ M m = 0,09 n . M = 2,52 ⇒ M = 28n n 1 2 3 M 28 56 84 Vậy M = 56. M là sắt: Fe. Công thức của oxit là: Fe x O y . Ta có: x : y = 2,52 56 : 0,06 = 3 : 4. Vậy công thức của oxit sắt là Fe 3 O 4 . Câu 5. (2,0 điểm) a. Vì Na dư nên rượu etylic và nước phản ứng hết. 2CH 3 CH 2 OH + 2Na → 2CH 3 CH 2 ONa + H 2 2H 2 O + 2Na → 2NaOH + H 2 Gọi x và y lần lượt là số mol của C 2 H 5 OH và H 2 O. Theo đề bài ta có: 46x + 18y = 87 (I) 1 2 x + 1 2 y = 2 H n = 28 22,4 = 1,25 (II) Từ (I) và (II) ta có: x = 1,5 mol; y = 1 mol Vậy khối lượng của rượu etylic và nước trong dung dịch là: 2 5 C H OH m = 1,5 . 46 = 69 gam 2 H O m = 18 gam b. Vì khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8 gam nên thể tích của 69 gam rượu là: r îu etylic V = 69 0,8 = 86,25 ml ⇒ dung dÞch V = 18 + 86,25 = 104,25 ml Vậy độ rượu là: D = 104,25 86,25 = o 82,73 Câu 6. (3,0 điểm) a. Các phương trình hóa học: Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (1) Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (2) Vì 2 H n = 1,792 22,4 = 0,08 mol < 1 2 HCl n = 0,15 mol nên axit còn dư sau phản ứng. Vậy khối lượng Cu có trong 5,12 gam hỗn hợp X là: Cu m = 1,92 gam Gọi x và y lần lượt là số mol Mg và Fe có trong 5,12 gam hỗn hợp X. Theo đề bài ta có: 24x + 56y = 5,12 ‒ 1,92 = 3,2 (I) Mặt khác, số mol H 2 sinh ra từ (1) và (2) ta có: x + y = 0,08 (II) Từ (I) và (II) ta có: x = y = 0,04 mol Vậy khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp là: Mg m = 0,04 . 24 = 0,96 gam Fe m = 0,04 . 56 = 2,24 gam b. Các phương trình phản ứng xảy ra: Mg + 2AgNO 3 → Mg(NO 3 ) 2 + 2Ag (3) Fe + 2AgNO 3 → Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag (4) Cu + 2AgNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag (5) Ta nhận thấy lượng hỗn hợp X tham gia phản ứng với AgNO 3 bằng 1 2 lượng hỗn hợp X tham gia phản ứng với HCl. Vậy số mol mỗi kim loại có trong 2,56 gam hỗn hợp X là: Mg n = Fe n = 0,02 mol; Cu n = 1 1,92 . 2 64 = 0,015 mol Theo đề bài, số mol AgNO 3 là: 3 AgNO n = 0,25 . 0,34 = 0,085 mol Theo phản ứng (3) và (4) ta dễ thấy Mg và Fe phản ứng hết. Lượng AgNO 3 tham gia phản ứng (3) và (4) là: 2 . (0,02 + 0,02) = 0,08 mol Vậy lượng AgNO 3 tham gia phản ứng (5) là: 0,085 ‒ 0,08 = 0,005 mol Vậy lượng Cu tham gia phản ứng là: 0,005 2 = 0,0025 mol Lượng Cu còn dư là: 0,015 ‒ 0,0025 = 0,0125 mol Vậy chất rắn E gồm Ag và Cu dư với khối lượng là: E m = 0,085 . 108 + 0,0125 . 64 = 9,98 gam . giáo dục và đào tạo LàO CAI kì thi chọn học sinh giỏi cấp TỉNH Đề chính thức Nm hc: 2010 2011 Mụn: Hoỏ hc - Lp 9 Thi gian: 150 phỳt (Khụng k thi gian giao ) Ngy thi: 29 - 03 - 2011 ( thi gm 02. thi khụng gii thớch gỡ thờm. H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: Sở giáo dục và đào tạo LàO CAI Hớng dẫn giải đề thi chọn học sinh giỏi cấp TỉNH Đề chính thức Nm hc: 2010 2011 Mụn: Hoỏ hc - Lp 9 Thi. 1 1 ,92 . 2 64 = 0,015 mol Theo đề bài, số mol AgNO 3 là: 3 AgNO n = 0,25 . 0,34 = 0,085 mol Theo phản ứng (3) và (4) ta dễ thấy Mg và Fe phản ứng hết. Lượng AgNO 3 tham gia phản ứng (3) và