Đang tải... (xem toàn văn)
đề thi hsg hóa lớp 9
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN: HÓA HỌC ĐỀ SỐ Thời gian: 120 phút Sở GD&ĐT Hải Dương Câu I (2,25 điểm) Hoàn thành phương trình hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau ghi rõ điều kiện có? (mỗi mũi tên ứng với phương trình phản ứng) (1) Al2O3 (3) Al2(SO4)3 (5) (9) NaAlO2 (6) (4) Al (8) (2) AlCl3 Al(NO3)3 (7) Al(OH)3 (10) Al2O3 Cho lọ nhãn chứa dung dịch X Y Dung dịch X chứa hỗn hợp (BaCl2 NaOH); Dung dịch Y chứa hỗn hợp (NaAlO NaOH) Chỉ dùng khí CO2 trình bày cách phân biệt hai lọ dung dịch kể Viết phương trình hóa học xảy ra? Câu II (2,0 điểm) Từ khí thiên nhiên với chất vô điều kiện cần thiết coi có đủ, viết phương trình hóa học để điều chế Etyl axetat? Cho từ từ lượng dư Natri kim loại vào 100ml rượu Etylic 46 Hãy viết phương trình hóa học xảy tính thể tích khí thoát điều kiện tiêu chuẩn? Cho biết khối lượng riêng nước nhiệt độ gam/ml; khối lượng riêng rượu Etylic nguyên chất 0,8 gam/ml TaiLieu.VN Page Nung nóng hỗn hợp A gồm 0,1 mol Axetilen 0,4 mol H bình kín với xúc tác phù hợp Sau thời gian thu hỗn hợp khí B có tỉ khối so với H2 Dẫn toàn hỗn hợp B qua dung dịch nước Brom dư thấy khối lượng Brom tham gia phản ứng tối đa m gam Tính giá trị m? Câu III (1,75 điểm) Có lọ dung dịch đánh số ngẫu nhiên từ đến Mỗi dung dịch chứa chất tan gồm BaCl2, H2SO4, NaOH, MgCl2, Na2CO3, HCl Người ta tiến hành thí nghiệm thu kết sau: Thí nghiệm 1: Dung dịch cho kết tủa tác dụng với dung dịch Thí nghiệm 2: Dung dịch cho kết tủa tác dụng với dung dịch Thí nghiệm 3: Dung dịch cho khí bay lên tác dụng với dung dịch Hãy xác định số thứ tự lọ dung dịch viết phương trình hóa học xảy ra? Cho dung dịch A chứa a mol NaOH, dung dịch B chứa b mol AlCl Hãy xác định mối quan hệ a b để sau pha trộn hai dung dịch ta thu kết tủa? Câu IV (2,0 điểm) Cho 3,52 gam hỗn hợp Z gồm hai kim loại Mg, Fe dạng bột vào 200 gam dung dịch Cu(NO3)2 chưa rõ nồng độ Sau phản ứng thu 4,8 gam chất rắn T chứa tối đa hai kim loại dung dịch V Thêm NaOH dư vào dung dịch V lọc lấy kết tủa, đem nung không khí đến khối lượng không đổi thu gam chất rắn (biết phản ứng xảy hoàn toàn) Hãy viết phương trình phản ứng xảy tính thành phần % khối lượng kim loại có Z? Xác định nồng độ phần trăm chất tan có dung dịch V? Câu V (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn a gam chất hữu X chứa nguyên tố C, H, O thu khí CO2 nước theo tỉ lệ thể tích VCO2 : VH2O = : (đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Tỉ khối X so với H2 73 TaiLieu.VN Page Xác định công thức phân tử X? Thủy phân hoàn toàn 7,3 gam X 100ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu muối 4,6 gam rượu Xác định công thức cấu tạo có X? (Cho biết: Cu = 64, Fe = 56, Mg = 24, C = 12, H = 1, O = 16, Na = 23, K=39, N = 14) HẾT -Họ tên thí sinh: Số báo danh: Giám thị coi thi số 1: .Giám thị coi thi số 2: TaiLieu.VN Page Câu ý I Đáp án Điểm Các phương trình phản ứng: (2,25đ) t° 1) Al + 3O2 → Al2O3 t° 2) Al + 3Cl2 → AlCl3 3) Al2O3 + 3H SO4 → Al2 ( SO4 ) + 3H 2O 4) Al2O3 + HCl → AlCl3 + 3H 2O 5) Al2 ( SO4 ) + NaOH → Al ( OH ) + 3Na2 SO4 6) Al2 ( SO4 ) + 3Ba ( NO3 ) → Al ( NO3 ) + 3BaSO4 7) AlCl3 + AgNO3 →3 AgCl + Al ( NO3 ) 8) Al ( NO3 ) + NaOH → Al ( OH ) + NaNO3 (1.25đ) TaiLieu.VN 1.25 9) Al ( OH ) + NaOH → NaAlO2 + H 2O t° 10) Al ( OH ) → Al2O3 + 3H 2O Mỗi phương trình viết 0,125 điểm, Thiếu điều kiện không cân phương trình trừ 0,125 điểm Sục từ từ khí CO2 tới dư vào hai dung dịch quan sát tượng xảy Page - Nếu dung dịch xuất kết tủa trắng, sau kết tủa tan tạo thành dung dịch suốt dung dịch chứa (BaCl2, NaOH) phản ứng: 0,25 → Na2CO3 + H2O CO2 + 2NaOH → BaCO3 + 2NaCl Na2 CO3 + BaCl2 Khi hết NaOH, CO2 tác dụng với Na2 CO3 , BaCO3 làm kết tủa bị hoà tan: → Ba(HCO3 )2 BaCO3 + H2 O + CO2 → NaHCO3 Na2 CO3 + H2 O + CO2 0,25 - Nếu dung dịch sục CO2 vào lúc đầu chưa có ( 1.0đ) tượng gì, sau thời gian có kết tủa xuất Thì dung dịch chứa ( NaAlO2 , NaOH) phản ứng: → Na2CO3 + H2 O CO2 + 2NaOH 0,25 → Al(OH)3 + 2H2 O + CO2 + NaAlO2 NaHCO3 → NaHCO3 Na2 CO3 + H2 O + CO2 - Vậy vào tượng mô tả ta nhận biết dung dịch 0,25 TaiLieu.VN Page 15000 C, làm lạnh nhanh II 2CH4 C2H2 + 3H2 (2,0đ) xúc tác C2H2 + H2 → C2H4 xúc tác C2H4+ H2O → C2H5OH 0,75 xt (0.75đ) C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O CH3COOH + C2H5OH C2H5 + H2O xt ,t ‡ˆ ˆˆ ˆˆ†ˆ CH3COO Mỗi phương trình cho 0,15 điểm Học sinh không cân thiếu điều kiện trừ chung phần 0,125 điểm Các phương trình phản ứng: → 2C2H5ONa + H2 2C2H5OH + 2Na (0.75đ) 2H2O → 2NaOH + 2Na + H2 0.25 → mrượu = 46.0,8 = 36,8 gam → Vrượu = 46 ml nrượu = 0,8 mol → mnước = 54.1 = 54 gam → nnước = Vnước = 54 ml mol 0.25 0.25 Tổng số mol H2 là: 1,9 mol Thể tích khí H2 thoát 42,56 lít TaiLieu.VN Page Các phương trình phản ứng: xt ,t C2H2 + 2H2 → C2H6 (0.5đ) C2H2 + H2 xt ,t → C2H4 Hỗn hợp B gồm ( C2H2dư , C2H4, C2H6, H2dư) Khi tác dụng với dung dịch nước Brom xảy phản ứng: → C2H2 + 2Br2 C2H4 + C2H2Br4 → C2H4Br2 Br2 0.25 Tổng số mol hỗn hợp A là: nA = 0,1 + 0,4 = 0,5 mol Tổng khối lượng hỗn hợp A là: mA = 0,1 26 + 0,4 = 3,4 gam mB = 3,4 gam nB = 3,4/ 10 = 0,34 mol Vậy số mol H2 tham gia phản ứng là: nH2 pư = 0,5 – 0,34 = 0,16 mol Vì 0,1 mol C2H2 có khả phản ứng với tối đa 0,2 mol H2 Nhưng lượng H2 tham gia phản ứng 0,16 mol Khi dẫn hỗn hợp B qua dung dịch nước Br2 lượng Br2 tối đa tham gia phản ứng 0,2 - 0,16 = 0,04 mol Khối lượng Br2 tối đa tham gia phản ứng là: 0,04 160 = 6,4 gam 0.25 Lưu ý: Vì đề không yêu cầu học sinh viết phương trình phản ứng xảy ra, em lý luận mà không viết phương trình phản ứng giám thị cho điểm tối đa cho phần này! Học sinh giải tuần tự, chuyển C2H2 thành C2H4 chuyển phần C2H4 thành C2H6, coi hỗn hợp B có 0,04 mol C2H4 với H2, C2H6 kết sai chất hóa học, cho 0,25 điểm TaiLieu.VN Page III - Vì dung dịch (4) cho khí tác dụng với dung dịch (3) (5) Dung dịch (4) Na2CO3; (3), (5) hai dung dịch chứa H2SO4 HCl (1,75đ) 0,25 - Vì (2) cho kết tủa tác dụng với (3) (4) Vậy (2) phải dung dịch BaCl2 , (3) dung dịch H2SO4 , (5) dung dịch HCl - Vì (6) cho kết tủa với (1) (4) nên (6) MgCl2, (1) NaOH Vậy: (1) NaOH, (2) BaCl2, (3) H2SO4, (4) Na2CO3 , (5) HCl, (6) MgCl2 0,25 - PT: (1.0đ) + Thí nghiệm 1: BaCl2 + H2SO4 2HCl BaCl2 + Na2CO3 BaSO4 + BaCO3 + 2NaCl 0,25 + Thí nghiệm 2; MgCl2 + 2NaCl +2 NaOH Mg(OH)2 MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + Thí nghiệm 3: Na2CO3 + H2SO4 + H2O+ CO2 Na2SO4 0,25 + 2NaCl Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 3NaOH + AlCl3 (0,75đ) Al(OH)3 + 3NaCl 0,25 b NaOH a- 3b TaiLieu.VN → + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O 0, 25 b Page để có kết tủa thì: < a a- 3b < b ⇒ < a < 4b IV (1.5đ) (2.0đ) 0,25 Các phương trình hóa học xảy ra: Mg + Cu(NO3)2 (1) Fe + Cu(NO3)2 (2) → Mg(NO3)2 + Cu 0.25 Fe(NO3)2 + Cu → + Nếu Mg dư Hỗn hợp T có kim loại ( trái giả thiết) + Nếu Mg, Fe phản ứng hết Toàn kim loại vào dung dịch V chuyển hết vào ôxit Khối lượng ôxit phải lớn 3,52 gam Trái giả thiết 0.25 Vậy: Mg phản ứng hết, Fe chưa phản ứng phản ứng phần Mg(NO3)2 + 2NaOH (3) Fe(NO3)2 (4) Mg(OH)2 (5) → Mg(OH)2 + NaNO3 0.25 + 2NaOH → Fe(OH)2 + NaNO3 t → 4Fe(OH)2 + O2 (6) MgO + H2O 0.25 t 2Fe2O3 + 4H2O → Gọi số mol Mg ban đầu x mol, số mol Fe ban đầu y mol, số mol Fe phản ứng z mol ( x, y > 0; z lớn 0, y>z ) Theo phương trình (1), (2) ta có: 24x + 56y = 3,52 64(x+ z) + 56(y- z) = 4,8 TaiLieu.VN 0.25 Page Từ (1), (2), (3),(4), (5), (6) ta có 40x + 80z = Ta có hệ phương trình 24x + 56y = 3,52 64x + 56y + 8z = 4,8 0.25 40x + 80z = Giải hệ ta được: x = 0,03 mol , y = 0,05 mol , z = 0,01 mol Vậy: %mMg = 20,45% ; %mFe = 79,55% Dung dịch V gồm: Mg(NO3)2: 0,03 mol Khối lượng Mg(NO3)2 4,44 gam Fe(NO3)2 :0,01 mol Khối lượng Fe(NO3)2 1,8 gam Tổng khối lượng dung dịch V là: 3,52 + 200 – 4,8 = 198,72 gam (0.5đ) Vậy C% chất tan dung dịch là: Mg(NO3)2 : 2,23% ; Fe(NO3)2 : 0,91% 0.25 0.25 Lưu ý: Học sinh giải cách khác, cho kết cho điểm tối đa V ( 2đ) (0,75đ) Đặt công thức tổng quát X là: CxHyOz (x, y, z ∈ N*) Ta có PTHH: y z t0 CxHyOz + ( x + − ) O2 → xCO2 + 0,25 y H2O Vì VCO : VH O = : nên x : y = : 2 → Công thức X có dạng: (C3H5Ot)n TaiLieu.VN 0.25 Page 10 MX = (41 + 16t).n = 73.2 = 146 → n ≤ 146 : 57 = 2,56 Với n = → t = 6,5625 loại Với n = → t = thoả mãn 0,25 Vậy công thức phân tử X là: C6H10O4 Vì X thủy phân tạo muối, rượu , mà nX= 0,05 mol; 0.25 nKOH= 0,1mol X tác dụng KOH theo tỷ lệ 1:2 nên X phải có nhóm chức este (-COO-) chức este nhóm chức axit Do công thức cấu tạo X có (1,25đ) thể có khả sau: - Trường hợp 1: X este chức axit chức rượu đơn chức, X có dạng: R1-OOC-R-COO-R1 PTHH: R1-OOC-R-COO-R1 + 2KOH → 2R1OH + R(COOK)2 Ta có nX = 0,05 mol n rượu = 0,1 mol Mrượu = 46 → R1 = 29 R1 (C2H5-) R = 146- 2.44- 2.29 = Khi công thức cấu tạo X là: C2H5-OOC-COOC2H5 0.5 - Trường hợp 2: X este chức axit đơn chức rượu chức, X có dạng: RCOO-R1-OOC-R PTHH: RCOO-R1-OOC-R + 2KOH → 2RCOOK + R1(OH)2 Theo PTHH: mmuối = 7,3 + 5,6- 4,6 = 8,3 gam → Mmuối = 8,3/0,1 = 83 → R = 83- 44 -39 = Vậy axit thỏa mãn điều kiện TaiLieu.VN 0.25 Page 11 - Trường hợp 3: X este đơn chức axit chức rượu đơn chức X có dạng : HOOC- R-COO-R1 PTHH: HOOC- R-COO-R1 + 2KOH → R(COOK)2 + R1OH + H2O → MRượu = 92 → R1 = 75 → R = 146- 75 - 44 - 45 < Loại 0.25 Vậy X là: C2H5-OOC-COO- C2H5 Lưu ý: Học sinh làm theo cách giải khác, cho kết cho điểm tối đa TaiLieu.VN Page 12 [...]... n rượu = 0,1 mol Mrượu = 46 → R1 = 29 thì R1 là (C2H5-) R = 146- 2.44- 2. 29 = 0 Khi đó công thức cấu tạo của X là: C2H5-OOC-COOC2H5 0.5 - Trường hợp 2: X là este 2 chức của axit đơn chức và rượu 2 chức, X có dạng: RCOO-R1-OOC-R PTHH: RCOO-R1-OOC-R + 2KOH → 2RCOOK + R1(OH)2 Theo PTHH: mmuối = 7,3 + 5,6- 4,6 = 8,3 gam → Mmuối = 8,3/0,1 = 83 → R = 83- 44 - 39 = 0 Vậy không có axit thỏa mãn điều... Trường hợp 3: X là este đơn chức của axit 2 chức và rượu đơn chức X có dạng : HOOC- R-COO-R1 PTHH: HOOC- R-COO-R1 + 2KOH → R(COOK)2 + R1OH + H2O → MRượu = 92 → R1 = 75 → R = 146- 75 - 44 - 45 < 0 Loại 0.25 Vậy X là: C2H5-OOC-COO- C2H5 Lưu ý: Học sinh làm theo cách giải khác, nếu cho kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa TaiLieu.VN Page 12 ... 2; MgCl2 + 2NaCl +2 NaOH Mg(OH )2 MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + Thí nghiệm 3: Na2CO3 + H2SO4 + H2O+ CO2 Na2SO4 0 ,25 + 2NaCl Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 3NaOH + AlCl3 (0,75đ) Al(OH)3 + 3NaCl 0 ,25 b... ,t → C2H4 Hỗn hợp B gồm ( C2H2dư , C2H4, C2H6, H2dư) Khi tác dụng với dung dịch nước Brom xảy phản ứng: → C2H2 + 2Br2 C2H4 + C2H2Br4 → C2H4Br2 Br2 0 .25 Tổng số mol hỗn hợp A là: nA... NaHCO3 Na2 CO3 + H2 O + CO2 - Vậy vào tượng mô tả ta nhận biết dung dịch 0 ,25 TaiLieu.VN Page 15000 C, làm lạnh nhanh II 2CH4 C2H2 + 3H2 (2, 0đ) xúc tác C2H2 + H2 → C2H4 xúc tác C2H4+ H2O → C2H5OH