SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI HSG LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC: 2010-2011 Khóa ngày: 23-3-2011 Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1: ( 4 điểm ) a) Cho sơ đồ biến đổi sau: A 1 B 1 + → A 2 B 2 + → A 3 NaCl NaCl NaCl NaCl A 4 B 3 + → A 5 B 4 + → A 6 Cho biết A 1 là kim loại. Tìm các chất A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 ,A 6 , B 1 , B 2 , B 3 , B 4 và hoàn thành các phương trình hóa học của sơ đồ trên. b) Cho bột sắt tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng độ 78,4% thu được dung dịch A trong đó nồng độ % của Fe 2 (SO 4 ) 3 và của H 2 SO 4 dư bằng nhau và giải phóng khí SO 2 . Tính nồng độ % của Fe 2 (SO 4 ) 3 và H 2 SO 4 dư. Câu 2: ( 4 điểm ) a) Có 5 lọ không nhãn, biết 4 lọ đựng các dung dịch sau có cùng nồng độ mol/lit: NaOH, NaCl, NaHSO 4 , BaCl 2 và 1 lọ đựng nước. Chỉ dùng thêm thuốc thử duy nhất là dung dịch phenolphatelein, hãy nêu cách nhận ra từng lọ. b) Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 2 O 3 . Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64gam chất rắn A trong ống sứ và 11,2 lít khí B ( đkc ), có tỉ khối hơi so với H 2 là 20,4. Tính m Câu 3: ( 4 điểm ) a) Trong hợp chất C 4 H 4 Cl 4 cả 4 nguyên tử Cl đều ở vị trí cấu tạo hoàn toàn giống nhau. Hãy viết công thức cấu tạo có thể có của chất hữu cơ này. b) Cho một ankan A ở thể khí. Để đốt cháy hoàn toàn 1,2lit A cần dùng vừa hết 6 lít oxy lấy ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử của A, viết công thức cấu tạo. Nếu cho chất A tác dụng với Clo ở 25 0 C và có ánh sáng thì thu được bao nhiêu dẫn xuất monoclo của A. Câu 4: ( 4 điểm ) Khi điều chế axetilen bằng phương pháp nhiệt phân nhanh metan thu được hỗn hợp khí A gồm axetilen, hidro và metan chưa phản ứng. Tỉ khối hơi của A so với hidro bằng 5. a) Viết phương trình hóa học xảy ra. b) Tính hiệu suất của quá trình chuyển hóa metan thành axetilen. c) Nếu ban đầu lấy 1 mol metan để thực hiện phản ứng nhiệt phân như trên để tạo thành hỗn hợp khí A cũng gồm 3 chất axetilen, hidro, metan thì khi đốt cháy hoàn toàn A ta thu được bao nhiêu gam CO 2 và bao nhiêu gam H 2 O. Câu 5: ( 4 điểm ) Hòa tan hoàn toàn 46,4 gam một oxit kim loại bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng ( vừa đủ ) thu được 2,24 lít khí SO 2 (đkc ) và 120 gam muối. a) Viết phương trình hóa học xảy ra. b) Xác định công thức của oxit kim loại. c) Viết phương trình hóa học của oxit trên với dung dịch HCl. Hết 1 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: a) A 1 : Na ; B 1 : O 2 ; A 2 : Na 2 O ; B 2 : H 2 O ; A 3 : NaOH A 4 : Cl 2 ; B 3 : H 2 ; A 5 : HCl ; B 4 : CuO ; A 6 : CuCl 2 Bạn đọc tự viết các PTHH xảy ra. b) Giả sử có 100 g dung dịch H 2 SO 4 78,4% ⇒ số mol H 2 SO 4 ( bđ) = 0,8 mol Gọi a là số mol Fe 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O + 3SO 2 a 3a 0,5a 1,5a (mol) Khối lượng dung dịch sau phản ứng: 100 + 56a - 1,5a× 64 = (100 – 40a ) ( gam) Vì nồng độ % của H 2 SO 4 dư = nồng độ % Fe 2 (SO 4 ) 3 nên khối lượng của chúng bằng nhau Ta có: 78,4 294a 200a − = giải ra a = 0,159 (mol) H SO 2 4 C% ( dư) = Fe (SO ) 2 4 3 C% 200 0,159 100% 34% 100 40 0,159 × × = − × Cách 2: Giả sử có 1 mol Fe 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O + 3SO 2 1 3 0,5 1,5 (mol) Khối lượng Fe 2 (SO 4 ) 3 = khối lượng H 2 SO 4 dư = 200g Khối lượng dd H 2 SO 4 = 3 98 200 100 78,4 × + × = 630,1 g Khối lượng dung dịch A = 56+ 630,1 – 1,5× 64 = 590,1g H SO 2 4 C% ( dư) = Fe (SO ) 2 4 3 C% = 200 100% 34% 590,1 × = Câu 2: a) Trích mỗi chất thành nhiều mẫu với thể tích bằng nhau - Cho phenol phtalein vào các mẫu, nhận ra dd NaOH tạo ra dung dịch màu hồng. - Cho các mẫu còn lại tác dụng với dung dịch màu hồng, nhận ra NaHSO 4 làm mất màu hồng của dung dịch. NaHSO 4 + NaOH → Na 2 SO 4 + H 2 O - Dùng dung dịch NaHSO 4 thử 3 mẫu còn lại, nhận ra BaCl 2 có kết tủa trắng: 2NaHSO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + Na 2 SO 4 + 2HCl - Cô cạn 2 mẫu còn lại, nếu còn lại bã rắn là NaCl; không để lại dấu vết là nước. b) Hỗn hợp B gồm 2 CO CO có B M = 20,4 × 2 = 40,8 g/mol Xem hỗn hợp X là Fe x O y ( đủ 2 nguyên tố Fe và O) Fe x O y + yCO → xFe + yCO 2 3Fe x O y + (3y-4x)CO → xFe 3 O 4 + (3y-4x)CO 2 Fe x O y + (y-x)CO → xFeO + (y-x)CO 2 Số mol CO ( pư) = số mol CO 2 ( sinh ra) ⇒ số mol CO ( b đ) = số mol B = 11,2 22,4 = 0,5 mol Theo ĐLBTKL ta có: CO A B m m m m X + = + ⇒ m = m X = 64 + 0,5× 40,8 – 0,5× 28 = 70,4 gam 2 Cách 2: Gọi a là số mol CO 2 ta có: 44a + 28(0,5 – a) = 0,5× 40,8 = 20,4 44a + 14 – 28a = 20,4 ⇒ 16a = 6,4 ⇔ a = 0,4 (mol) Số mol O ( bị khử) = số mol CO 2 = 0,4 mol Ta có : X – 0,4mol O → 64g A Vậy m X = m = 64 + 0,4× 16 = 70,4 gam Câu 3: a) b) Đặt CTTQ của an kan A là : C n H 2n+2 ( n ≥ 1) C n H 2n+2 + ( 3n 1 2 + )O 2 → nCO 2 + (n+1)H 2 O Tỷ lệ số mol khí = tỷ lệ thể tích nên : 3n 1 2 + = 6 5 1,2 = ⇒ n = 3 Vậy CTPT của Ankan là C 3 H 8 CTCT của A: CH 3 – CH 2 – CH 3 (1) (2) (1) Có 2 vị trí thế khác nhau: Vị trí (1) và (2) nên có 2 dẫn xuất mono clo. CH 3 - CH 2 - CH 3 + Cl 2 as 3 2 2 3 3 CH - CH - CH Cl + HCl CH - CHCl- CH + HCl → Câu 4: A M 10g / mol = Giả sử ban đầu số mol CH 4 = a mol Số mol CH 4 phản ứng = b (mol) 2CH 4 0 1500 C LLN → C 2 H 2 + 3H 2 Bđ: a 0 0 (mol) Pư: b 0,5b 1,5b Spư: (a-b) 0,5b 1,5b CH 4 m A m = = 16a (gam) ; số mol khí tăng thêm = số mol CH 4 pư Ta có: 16a a b+ = 10 ⇔ 6a = 10b ⇒ b 6 0,6 a 10 = = Vậy hiệu suất phản ứng nhiệt phân : H% = 60% Cách 2: Giả sử có 1mol CH 4 , H% = a% 3 H ⇒ số mol CH 4 ( pư) = 0,01a (mol) 2CH 4 0 1500 C LLN → C 2 H 2 + 3H 2 Bđ: 1 0 0 (mol) Pư: 0,01 a 0,005a 0,015a Spư: (1-0,01a) 0,005a 0,015a Số mol tăng thêm = số mol CH 4 phản ứng ⇒ số mol A = (1 + 0,01a ) Ta có: 16 1 0,01a + = 10 giải ra a = 60% c) 1mol CH 4 có 1 mol C , 4 mol H ⇒ hỗn hợp A có 1molC và 4mol H ( coi như 2 mol H 2 ) 1mol C → 1mol CO 2 ⇒ CO 2 m = 44 g 2mol H 2 → 2mol H 2 O ⇒ H O 2 m = 2× 18 = 36g Câu 5: Vì phản ứng của oxit kim loại với H 2 SO 4 đặc, nóng sinh ra SO 2 nên chứng tỏ kim loại có nhiều mức hóa trị. Gọi x,y lần lượt là hóa trị của kim loại R trong oxit và trong muối sunfat. R 2 O x + (2y-x) H 2 SO 4 → R 2 (SO 4 ) y + (2y-x)H 2 O + (y-x) SO 2 Số mol SO 2 = 2,24: 22,4 = 0,1 mol Gọi a là số mol H 2 SO 4 pư ⇒ số mol H 2 O = a (mol) Áp dụng ĐL BTKL ta có: 46,4 + 98a = 120 + 18a + 0,1× 64 giải ra a = 1 mol Số mol SO 4 ( tạo muối) = 1 – 0,1 = 0,9 (mol) R m = 120 – 0,9× 96 = 33,6 gam O m (oxit) = 46,4 – 33,6 = 12,8 (g) Ta có: 2R 33,6 16x 12,8 = ⇒ R = 21x ( 1 ≤ x ≤ 3, x nguyên hoặc x = 8/3 ) Chỉ có x = 8/3 và R = 56 là thỏa mãn. Kim loại là Fe Vậy CTHH của oxit là : Fe 3 O 4 Phản ứng với dung dịch HCl Fe 3 O 4 + 8HCl → 2FeCl 3 + FeCl 2 + 4H 2 O 4 . SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI HSG LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC: 2010-2011 Khóa ngày: 23-3-2011 Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1: ( 4 điểm ) a) Cho. lượng của chúng bằng nhau Ta có: 78,4 294 a 200a − = giải ra a = 0,1 59 (mol) H SO 2 4 C% ( dư) = Fe (SO ) 2 4 3 C% 200 0,1 59 100% 34% 100 40 0,1 59 × × = − × Cách 2: Giả sử có 1 mol Fe. a (mol) Áp dụng ĐL BTKL ta có: 46,4 + 98 a = 120 + 18a + 0,1× 64 giải ra a = 1 mol Số mol SO 4 ( tạo muối) = 1 – 0,1 = 0 ,9 (mol) R m = 120 – 0 ,9 96 = 33,6 gam O m (oxit) = 46,4 – 33,6