Đề thi học sinh giỏi thành phố Đà Nẵng môn Hóa lớp 9 năm học 2010 - 2011 (Có đáp án)

1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2010 - 2011 MÔN: HÓA HỌC LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC: Đề này gồm có hai (2) trang. Câu I: (2,0 điểm) 1. So sánh tính phi kim của S, Si, P, Cl, F và giải thích vắn tắt. 2. Viết phương trình hóa học nếu có xảy ra khi cho Cl 2 lần lượt tác dụng với dung dịch KOH loãng, dung dịch Fe(NO 3 ) 2 , vôi tôi. 3. Một phi kim R tạo được 2 oxit A, B. Biết M A < M B ; hóa trị của R đối với oxi trong A và B đều có giá trị chẵn; tỉ khối của B đối với A là 1,5714 và % khối lượng của oxi trong A là 57,14%. a) Xác định công thức phân tử của A và B. b) Làm thế nào để chuyển hết hỗn hợp A, B thành A? Viết phương trình hóa học minh họa. c) Sục 0,448 lít B ở điều kiện chuẩn vào 1 lít dung dịch Ca(OH) 2 a(M) thu được 0,5 gam kết tủa. Tính a. Câu II: (2,0 điểm) 1. Để hòa tan hết a gam một kim loại M cần dùng 200 gam dung dịch HCl 7,3% thu được dung dịch chứa MCl 2 (duy nhất) có nồng độ 12,05%. a) Xác định kim loại M và tính giá trị của a. b) X là oxit của M, phân tử khối của X lớn gấp 1,827 phân tử khối của MCl 2 . Xác định công thức phân tử của X và trình bày phương pháp điều chế dung dịch chỉ có MCl 2 từ X. 2. Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO 4 . Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Tính % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Câu III: (2,0 điểm) 1. Khi đun nóng hỗn hợp benzen và brom, có mặt bột sắt, thấy màu đỏ nâu của brom bị mất đi đồng thời có khí không màu bay ra. a) Bằng phương trình hóa học hãy giải thích hiện tượng trên. b) Tính thể tích benzen lỏng (D = 3,2 g/ml) cần dùng để điều chế 31,4 kg brombenzen. Biết hiệu suất phản ứng đạt 80%. 2. Trình bày phương pháp kiểm chứng sự có mặt của các chất khí sau trong cùng một hỗn hợp: etilen, propin (CH 3 -CCH) và sunfurơ. Viết phương trình hóa học minh họa. Câu IV: (2,0 điểm) 1. Xác định A, B, D, E, G, H, K phù hợp và hoàn thành các phương trình hóa học liên quan, ghi rõ điều kiện phản ứng, biết mỗi mũi tên chỉ ứng với 1 phản ứng và D, G đều là oxit axit, H và K đều là muối axit, A là muối trung hòa, B là một oxit bazơ có chứa 28,57%O về khối lượng. 2. Hoàn thành các phản ứng sau: a) Muối trung hòa A + Muối trung hòa B +?  Hiđroxit lưỡng tính D + NaCl + CO 2 b) D + KOH  Muối phức E c) E + HCl  D + KCl + ? 2 d) E + NH 4 Cl  D + KCl + ? + ? (Biết D không tan trong dung dịch NH 3 ) Câu V: (2,0 điểm) 1. Viết phương trình hóa học điều chế ancol etylic, axit axetic từ propan C 3 H 8 (không dùng quá 3 phản ứng). 2. Để điều chế etilen từ ancol etylic, người ta đun nóng hỗn hợp ancol etylic và axit sunfuric đặc. Viết phương trình hóa học minh họa và giải thích vì sao người ta thường cho cát vào hỗn hợp ancol etylic và H 2 SO 4 đậm đặc khi đun. 3. Cho hỗn hợp X gồm CH 3 OH, C 2 H 5 OH, C 3 H 7 OH, H 2 O. Cho a gam X tác dụng với Na dư được 0,7 mol H 2 . Đốt cháy hoàn toàn a gam X thu được b mol CO 2 và 2,6 mol H 2 O. Xác định giá trị của a và b. 4. Cho 20,2 gam hỗn hợp 2 ancol đơn chức no, mạch hở kế tiếp nhau tác dụng hết với 11,5 gam Na được 31,2 gam chất rắn. Tìm công thức phân tử của 2 ancol. HẾT Cho C=12, H = 1, O = 16, S =32, Br = 80, F = 19, N =14, Na = 23, K = 39, Mg = 24, Zn = 65, Ca = 40, Al = 27, Fe = 56, Cl =35,5, Cu = 64. Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính cá nhân đơn giản. 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2010-2011 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Câu I: (4,0 điểm) 1. So sánh tính phi kim của S, Si, P, Cl, F và giải thích vắn tắt. 2. Viết phương trình hóa học nếu có xảy ra khi cho Cl 2 lần lượt tác dụng với dung dịch KOH loãng, dung dịch Fe(NO 3 ) 2 , vôi tôi. 3. Một phi kim R tạo được 2 oxit A, B. Biết M A < M B ; hóa trị của R đối với oxi trong A và B đều có giá trị chẵn; tỉ khối của B đối với A là 1,5714 và % khối lượng của oxi trong A là 57,14%. a) Xác định công thức phân tử của A và B. b) Làm thế nào để chuyển hết hỗn hợp A, B thành A? Viết phương trình hóa học minh họa. c) Sục 0,448 lít B ở điều kiện chuẩn vào 1 lít dung dịch Ca(OH) 2 a(M) thu được 0,5 gam kết tủa. Tính a. Đáp án Điểm 1. (1,0 điểm) Tính phi kim của Si < P < S < Cl < F Giải thích: Si, P, S, Cl cùng thuộc chu kì 3 và theo thứ tự từ Si đến Cl, điện tích hạt nhân tăng nên theo quy luật biến đổi tính phi kim trong chu kì thì tính phi kim của Si < P < S < Cl. F và Cl đều thuộc nhóm VIIA, từ F đến Cl điện tích hạt nhân tăng nên theo quy luật biến đổi tính phi kim trong nhóm A thì tính phi kim của F > Cl. 2. (0,75 điểm) (a) Cl 2 + 2KOH  KCl + KClO + H 2 O (b) 3Cl 2 + 6Fe(NO 3 ) 2  4Fe(NO 3 ) 3 + 2FeCl 3 (c) Cl 2 + Ca(OH) 2  CaOCl 2 + H 2 O 3. (2,25 điểm) a) Gọi RO n và RO m lần lượt là công thức của A và B. M A < M B  n < m Theo giả thiết ta có : (1) %14,57%100 16 16   nM n R , (2) 5714,1 16 16    nM mM R R Từ (1)  M R + 16n = 28n  M R =12n (g/mol) Với n = 1  M R = 12 g/mol  R là C và A là CO Với n = 2,3 : không có R phù hợp. M R + 16m = 1,5714  28 = 44 (g/mol)  m = 2  B : CO 2 b) Để chuyển hỗn hợp CO, CO 2 thành CO, cho hỗn hợp qua C dư nung nóng : CO 2 + C  o t 2CO c) Số mol CO 2 = 448 : 22400 = 0,02 (mol) Số mol Ca(OH) 2 = 1  a = a (mol) (1) CO 2 + Ca(OH) 2  CaCO 3 + H 2 O (2) CaCO 3 + H 2 O + CO 2  Ca(HCO 3 ) 2 Số mol CaCO 3 kết tủa = 0,5: 100 = 0,005 (mol) < 0,02 (mol)  chỉ xảy ra trường hợp tạo 2 muối. Suy ra: 2 3 2 2 2 3 CO CaCO CO Ca(OH) Ca(OH) CaCO n n 0,02 0,005 n 2n n n 0,0125 mol 2 2            a = 0,0125 (M) 2 Câu II: (4,0 điểm) 1. Để hòa tan hết a gam một kim loại M cần dùng 200 gam dung dịch HCl 7,3% thu được dung dịch chứa MCl 2 (duy nhất) có nồng độ 12,05%. a) Xác định kim loại M và giá trị của a. b) X là oxit của M, phân tử khối của X lớn gấp 1,827 phân tử khối của MCl 2 . Xác định công thức phân tử của X và trình bày phương pháp điều chế dung dịch chỉ có MCl 2 từ X. 2. Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO 4 . Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Tính % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Đáp án Điểm 1. a) (1,75 điểm) Số mol HCl = 5,36100 3,7200   = 0,4 (mol) Phương trình hóa học : M + 2 HCl → MCl 2 + H 2 (1) 0,2 mol 0,4 mol 0,2 mol 0,2 mol Từ (1) suy ra: 2 MCl m = 0,2 (M + 35,5.2) = 0,2.(M + 71) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m dd = m M + m ddHCl – 2 H m = 0,2.M + 200 – 0,2.2 = 0,2M + 199,6 2 2 MCl (MCl ) dd m 0,2 (M 71) C% 100 100 12,05% m 0,2 M 199,6          M= 56,008 (g/mol)  M là Fe a = 0,2 . 56 = 11,2 (gam) b) (1,5 điểm) * Phân tử khối của X = 1,827  127 = 232. Oxit của Fe có phân tử khối 232 chính là Fe 3 O 4 . * Từ Fe 3 O 4 điều chế dung dịch FeCl 2 Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào bình đựng Fe 3 O 4 đến khi Fe 3 O 4 vừa tan hết thu được dung dịch hỗn hợp FeCl 2 , FeCl 3 . Ngâm một thanh Fe dư vào dung dịch thu được sẽ được dung dịch chỉ có FeCl 2 Fe 3 O 4 + 8HCl  2FeCl 3 + FeCl 2 + 4H 2 O 2FeCl 3 + Fe  3FeCl 2 2. (1,25 điểm) Do Zn hoạt động hơn Fe nên Zn tham gia phản ứng trước (1) Zn + CuSO 4 → Cu + ZnSO 4 (2) Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4 Chọn 1 mol hỗn hợp đầu, trong đó Zn : x mol , Fe : (1- x) mol Theo phương trình phản ứng ta có: số mol Cu sinh ra = số mol Zn, Fe phản ứng = 1 mol Theo đề: m Cu = m Fe + m Zn hay 64.1 = 56.(1-x) + 65.x  x = 8/9 mol Vậy: Zn 8 65. 9 %m 100 90,28 8 1 65. 56. 9 9     (%), % m Fe = 100% - 90,28% = 9,72 (%) Câu III: (4,0 điểm) 1. Khi đun nóng hỗn hợp benzen và brom, có mặt bột sắt, thấy màu đỏ nâu của brom bị mất đi đồng thời có khí không màu bay ra. a) Bằng phương trình hóa học hãy giải thích hiện tượng trên. 3 b) Tính thể tích benzen lỏng (D = 3,2 g/mL) cần dùng để điều chế 31,4 kg brombenzen. Biết hiệu suất phản ứng đạt 80%. 2. Trình bày phương pháp kiểm chứng sự có mặt của các chất sau trong cùng một hỗn hợp: etilen, propin (CH 3 -CCH) và sunfurơ. Viết phương trình hóa học minh họa. Đáp án Điểm 1. (2,0 điểm) (a) (1) C 6 H 6 (l) + Br 2 (l) 0 Fe,t  C 6 H 5 Br (l) + HBr (k) đỏ nâu khí không màu (b) Số mol C 6 H 5 Br(l) cần điều chế: 31,4: 157 = 0,2 (kilomol) Khối lượng benzen cần dùng: 6 6 C H 0,2 78 100 m 19,5 (kg) 80     Thể tích benzen cần dùng = 19,5 : 3,2 = 6,09375 (lít) 2. (2,0 điểm) Dẫn hỗn hợp khí ban đầu qua dung dịch nước vôi trong dư, nếu thấy nước vôi hóa đục chứng tỏ có khí SO 2 SO 2 + Ca(OH) 2 → CaSO 3 + H 2 O Dẫn hỗn hợp còn lại qua bình đựng dung dịch AgNO 3 /NH 3 dư, nếu thấy xuất hiện kết tủa vàng chứng tỏ hỗn hợp ban đầu có propin CH 3 -CCH + AgNO 3 + NH 3 → CH 3 -CCAg + NH 4 NO 3 Tiếp tục dẫn khí còn lại qua dung dịch brom, nếu thấy dung dịch Br 2 nhạt màu chứng tỏ hỗn hợp ban đầu có etilen. C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 Câu IV: (4,0 điểm) Xác định A, B, D, E, G, H, K phù hợp và hoàn thành các phương trình hóa học liên quan, ghi rõ điều kiện phản ứng, biết mỗi mũi tên chỉ ứng với 1 phản ứng và D, G đều là oxit axit, H và K đều là muối axit, A là muối trung hòa, B là một oxit bazơ có chứa 28,57%O về khối lượng. 1. Hoàn thành các phản ứng sau: a) Muối trung hòa A + Muối trung hòa B + ?  Hiđroxit lưỡng tính D + NaCl + CO 2 b) D + KOH  Muối phức E c) E + HCl  D + KCl + ? d) E + NH 4 Cl  D + KCl + ? + ? (Biết D không tan trong dung dịch NH 3 ) Đáp án Điểm 1. (2,5 điểm) Xác định B Gọi công thức B: M x O y . Ta có: M.x 71,43 x M. 40 16.y 28,57 y    Nghiệm phù hợp: x 1 y  , M = 40 (g/mol)  B : CaO, A: CaSO 3 , E : Ca(OH) 2 , G: SO 3 , H : Ca(HSO 3 ) 2 , K: NaHSO 4 , D: SO 2 (1) CaSO 3  0 t CaO + SO 2 (2) CaO + H 2 O  Ca(OH) 2 (3) 2SO 2 + O 2 0 2 5 V O ,t  2SO 3 (4) Ca(OH) 2 + 2SO 2  Ca(HSO 3 ) 2 4 (5) SO 3 + NaOH  NaHSO 4 (6) CaO + SO 2  CaSO 3 (7) Ca(HSO 3 ) 2 + 2NaHSO 4  CaSO 4 + Na 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O (8) SO 2 + Br 2 + 2H 2 O  2HBr + H 2 SO 4 2. (1,5 điểm) a) 2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O  2Al(OH) 3 + 3CO 2 + 6NaCl b) Al(OH) 3 + KOH  K[Al(OH) 4 ] c) K[Al(OH) 4 ] + HCl  Al(OH) 3 + KCl + H 2 O d) K[Al(OH) 4 ] + NH 4 Cl  Al(OH) 3 + NH 3 + KCl + H 2 O Câu V: (4,0 điểm) 1. Viết phương trình hóa học điều chế ancol etylic, axit axetic từ propan C 3 H 8 (không dùng quá 3 phản ứng). 2. Để điều chế etilen từ ancol etylic, người ta đun nóng hỗn hợp ancol etylic và axit sunfuric đặc. Viết phương trình hóa học minh họa và giải thích vì sao người ta thường cho cát vào hỗn hợp ancol etylic và H 2 SO 4 đậm đặc khi đun. 3. Cho hỗn hợp X gồm CH 3 OH, C 2 H 5 OH, C 3 H 7 OH, H 2 O. Cho a gam X tác dụng với Na dư được 0,7 mol H 2 . Đốt cháy hoàn toàn a gam X thu được b mol CO 2 và 2,6 mol H 2 O. Xác định giá trị của a và b. 4. Cho 20,2 gam hỗn hợp 2 ancol đơn chức no mạch hở kế tiếp nhau tác dụng hết với 11,5 gam Na được 31,2 gam chất rắn. Tìm công thức phân tử của 2 ancol. Đáp án Điểm 1. (0,75 điểm) (a) C 3 H 8  0 t CH 4 + C 2 H 4 (b) 2 2 CH CH  + H 2 O 3 4 H PO ,t,p  CH 3 CH 2 OH (c) CH 3 CH 2 OH + O 2  men giÊm CH 3 COOH + H 2 O 2. (0,5 điểm) (a) C 2 H 5 OH  0 2 4 H SO .170 C C 2 H 4 + H 2 O (b) Cát làm cho hỗn hợp sôi đều. 3. (1,75 điểm) Gọi n 2n 2 C H O ROH   là công thức chung của CH 3 OH, C 2 H 5 OH, C 3 H 7 OH, H 2 O (H 2 O cũng có công thức chung như trên, ứng với n = 0 ) . (1) 2 1 ROH Na RONa H 2    (2) 2 2 2 n 2n 2 3n C H O O n CO (n 1)H O 2      1,4 mol 1,4 n 1,4 ( n +1) Từ (1)  2 X H n 2n 2 0,7 1,4 mol     1,4( n +1) = 2,6  1,4 n = 1,2  b = 1,2  44 = 52,8 ( gam) a = ( 14 n + 18)  1,4 = 14  1,2 + 1,4  18 = 42 (g) 4. (1, 0 điểm) Gọi ROH là công thức chung của 2 ancol cần tìm. 2 1 ROH Na RONa H 2    Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có : Số mol H 2 sinh ra = (20,2 + 11,5 – 31,2) : 2 = 0,25 (mol) 5 Số mol 2 ancol = 0,25 2 = 0,5 (mol)  )/(4,40 5,0 2,20 molgM hh R M = 40,4 – 17 = 23,4 ( g/mol) Vậy công thức phân tử hai ancol đó là CH 3 OH và C 2 H 5 OH. . GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2010 - 2011 MÔN: HÓA HỌC LỚP 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC: Đề này gồm. tính cá nhân đơn giản. 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 201 0- 2011 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Câu I: (4,0 điểm) 1. So sánh tính phi. S =32, Br = 80, F = 19, N =14, Na = 23, K = 39, Mg = 24, Zn = 65, Ca = 40, Al = 27, Fe = 56, Cl =35,5, Cu = 64. Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính cá nhân