Đề và đáp án thi HSG Lớp 9 môn Hoá 2012

ĐÁP ÁN-HƯỚNG DẪN CHẤM HSG MÔN HOÁ LỚP NĂM 2012 Câu Câu Đáp án (3,0 điểm) a Hoàn thành chuỗi chuyển hoá Điểm A G +B S (lưu huỳnh) (1) + NaOH, đ, t (2) o F + HCl B (3) G + HCl (7) +NaOH (4) +NaOH (8) C +NaOH A +Ba(OH)2 H +NaOH F +AgNO3 (5) (9) (6) (10) E kết tủa trắng J kết tủa đen b Chỉ dùng thêm nước khí cacbonic trình bày phương pháp nhận biết chất rắn: Na2CO3, Na2SO4, NaCl, BaCO3 BaSO4.…………………………………………… Mỗi phương a) trình 0,2 đ SO2 + H2S → S + H2O S + NaOH(đ) → Na2S + Na2SO3 + H2O Na2SO3 + HCl → NaCl+ H2O + SO2 SO2 + NaOH → NaHSO3 NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + Ba(OH)2 → BaSO3↓+ 2NaOH Na2S + HCl → NaCl + H2S H2S + NaOH → NaHS + H2O NaHS + NaOH → Na2S + H2O 10 Na2S + 2AgNO3 → Ag2S↓ + 2NaNO3 b) – Hoà tan chất rắn vào nước, chia làm nhóm: nhóm tan: Na2CO3, Na2SO4 NaCl; nhóm không tan: BaCO3 BaSO4 Sục khí CO2 vào nhóm không tan, chất tan BaCO3, chất lại BaSO4 - Cho dung dịch vừa thu sục CO2 vào BaCO3 vào nhóm tan: dung dịch kêt tủa NaCl; hai dung dịch có kết tủa Na2CO3 Na2SO4 Sục khí CO2 vào hai dung dịch có kết tủa, chất tan BaCO → Na2CO3, chất lại BaSO4 → Na2SO4 BaCO3 + H2O + CO2 → Ba(HCO3)2 Na2CO3 + Ba(HCO3)2 → BaCO3 + NaHCO3 Na2SO4+ Ba(HCO3)2 → BaSO4 + NaHCO3 Câu Câu (3,0 điểm) a Nêu tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng xảy úp ống nghiệm chứa đầy hỗn hợp khí C2H2 C2H4 vào chậu thuỷ tinh chứa dung dịch nước brom (như hình bên) b Từ nhôm cacbua chất vô cần thiết viết phương trình phản ứng điều chế vinyl axetat hexacloxiclohexan …………………………………………… a Dung dịch nước brom nhạt màu, nước ống nghiệm dâng lên, có vài giọt chất lỏng không tan mặt nước bám thành ống nghiệm C2H2 + Br2 → C2H2Br4 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 b Thực phản ứng theo sơ đồ sau: Al4C3 → CH4 → C2H2 → C6H6 → C6H6Cl6 C2H2 → C2H4 → C2H5OH → CH3COOH → CH3COOCH=CH2 (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn chất hữu Z (chứa C, H O) thu CO2 H2O có tỷ lệ khối lượng 88:45 - Tìm công thức phân tử Z, biết phân tử Z có nguyên tử oxi - Viết công thức cấu tạo có Z, biết Z có số tính chất hoá học giống rượu etylic ……………………………………………………… 0,2 0,2 0,2x3 0,2x3=0,6 0,2x2=0,4 Mỗi chất đc 0,5đ ĐÁP ÁN-HƯỚNG DẪN CHẤM HSG MÔN HOÁ LỚP NĂM 2012 Z: CxHyO y y - ) O2 →x CO2 + H2O 2 44x 88 x Ta có: = → = 9y 45 y → CTPT Z có dạng (C2H5)nO → 2n.2+2 ≥ 5n → n ≥ → n = Vậy công thức Z C4H10O CTCT có Z là: CH3-CH2-CH2-CH2-OH; CH3-CH2-CH OH -CH3; (CH3)3C-OH (CH3)2CH-CH2OH (2,0 điểm) Y chất hữu chứa nguyên tố C, H, O N Đốt cháy hoàn toàn 0,75 gam Y thu hỗn hợp sản phẩm gồm CO2, H2O N2, cho hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu gam kết tủa khối lượng bình tăng 1,33 gam Tìm công thức phân tử Y (biết MY = 75) …………………………………………… Y: CxHyOzNt y z y t CxHyOzNt + ( x+ - ) O2 → xCO2 + H2O + N2 (1) 2 CO2 +Ca(OH)2 →CaCO3 + H2O (2) nCaCO3 = nCO2 = 0,02 mol → n H2O = (1,33- 0,02 44):18 = 0,025 mol ………………………………………………… n CO2 = n Y x = 0,01.x = 0,02 → x = CxHyO + (x+ Câu Câu n H2O = n Y y/2 = 0,01.y/2 = 0,025 → y = Ta có: M C2 H5Oz N t = 75 = 12.2 + 5.1 + 16z + 14t ………………………………………………… → 16z + 14t = 46 → z = t = Vậy công thức phân tử Y C2H5O2N (3,0 điểm) Cho 3,07 gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Al Fe vào 150 ml dung dịch hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 1,0 M AgNO3 0,5 M, khuấy đều, sau phản ứng thu m gam kim loại dung dịch Y (chứa ba muối) Cho từ từ dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi 16,0 gam chất rắn khan Biết phản ứng xảy hoàn toàn a Viết phương trình phản ứng xảy b Tính m phần trăm khối lượng Al Fe X ……………………………………………… n Fe( NO3 )3 = 0,15 mol ; n AgNO3 = 0,075 mol a Vì sau phản ứng hết, dung dịch chứa muối nên muối là: Al(NO3)3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 nên: AgNO3 hết, Al Fe hết → chất rắn thu có Ag Al+ 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag Nếu Al dư Al + 3Fe(NO3)3 → Al(NO3)3 + 3Fe(NO3)2 Nếu Al hết, AgNO3 dư Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 Fe(NO3)3+3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3 Fe(NO3)2 +2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaNO3 Al(NO3)3+3NaOH → Al(OH)3 + 3NaNO3 NaOH +Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O to 2Fe(OH)3  → Fe2O3 + 3H2O 0,2 0,2 0,2 0,2x2 0,2 0,2x4 = 0,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Mỗi phương trình 0,2 đ 10x0,2=2đ ĐÁP ÁN-HƯỚNG DẪN CHẤM HSG MÔN HOÁ LỚP NĂM 2012 o t 4Fe(OH)2 + O2  → 2Fe2O3 + 4H2O b) mAg= 108.0,075 = 8,1gam …………………………………………………………… Ta có: n Fe + n Fe( NO3 )3 = n Fe2O3 = 0,1.2 = 0,2 mol nFe = 0,05 mol → mFe= 0,05 56 = 2,8 gam 2,8 100% = 91, 2% → % m Fe = 3, 07 → %mAl = 100% - 91,2% = 8,8% Câu 0,2 0,2 (3,0 điểm) a Cho 14,4 gam hỗn hợp Z gồm muối cacbonat hidrocacbonat kim loại kiềm (M) phản ứng với dung dịch HCl dư, phản ứng hoàn toàn thu 2,8 lít khí CO2 (đktc) Tìm M, tính phần trăm khối lượng muối Z b X dung dịch HCl 0,3 M, Y dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,15 M NaHCO3 0,1 M Tính thể tích CO2 sinh (đktc) khi: - Cho từ từ 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y khuấy - Cho từ từ 100 ml dung dịch Y vào 100 ml dung dịch X khuấy ……………………………………………………… a n CO2 = 0,125 mol M2CO3 + 2HCl → MCl + H2O + CO2 MHCO3 + HCl → MCl + H2O + CO2 Từ hai phương trình phản ứng → n hhX = n CO2 = 0,125mol 14, M= = 115, 2gam 0,125 → M + 61 < M = 115,2 < 2M + 60 → 27,6 < M < 54,2 → M Kali Ta có hệ phương trình: n K 2CO + n KHCO = 0,125 0,2 0,2 0,2 n K 2CO 138+ n KHCO 100 = 14,4 0,2 0,2 → n K 2CO = 0,05 mol n KHCO = 0,075 mol 0, 075.100 0, 05.138 100% = 52, 08% % m K 2CO = 100% = 47,92% → % m KHCO = 14, 14, b n NaHCO3 = 0,01 mol; n Na 2CO3 = 0,015 mol; n HCl = 0,03 mol - Khi cho từ từ X vào Y Na2CO3 + HCl → NaHCO3 +NaCl 0,015 0,03 0,015 NaHCO3+ HCl → NaCl + H2O + CO2 0,025 0,015 0,015 → VCO2 = 0,015.22,4= 0,336 (lít) - Khi cho từ từ Y vào X x Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 x NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 Na2CO3 + NaHCO3+ HCl → NaCl + H2O + CO2 0,015 0,01 0,03 0,01875 V CO2 = 0,01875.22,4= 0,42 (lít) Câu 0,2x2=0,4 (2,0 điểm) Trộn 0,2 lít dung dịch H2SO4 x M với 0,3 lít dung dịch NaOH 1,0 M thu dung dịch A Để phản ứng với A cần tối đa 0,5 lít dung dịch Ba(HCO3)2 0,4 M, sau phản ứng thu 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5đ 0,5đ ĐÁP ÁN-HƯỚNG DẪN CHẤM HSG MÔN HOÁ LỚP NĂM 2012 m gam kết tủa Tính giá trị x m …………………………………………………… n NaOH = 0,3 mol 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O TH1: NaOH hết, H2SO4 dư H2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2CO2 + 2H2O Na2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2NaHCO3 (* cho điểm câu 1b) n H2SO (bd) = n Ba(HCO )2 = 0,5.0,4 = 0,2 mol → x= n BaSO Câu 0, = 1, M 0, = 0,2 mol  → m BaSO = 0, 2.232 = 46, 6g TH2: NaOH dư, H2SO4 hết 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O ………………………………………………… 0,4x 0,2x 0,2x Na2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + 2NaHCO3 0,2x 0,2x 0,2x NaOH+ Ba(HCO3)2 → BaCO3 + NaHCO3 + H2O …………………………………… 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 BaSO4 + m BaCO3 = 0,1.197+0,1.232=43g (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn 5,28 gam hỗn hợp X gồm Cu oxit sắt (FexOy) H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 448 ml khí SO2 (đktc) dung dịch Cô cạn dung dịch thu 13,6 gam hỗn hợp muối khan Y a Viết phương trình phản ứng xảy b Tìm công thức phân tử oxit sắt, tính phần trăm khối lượng chất Y ……………………………………… Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O FexOy + (6x-2y) H2SO4 → x Fe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2 + (6x-2y) H2O n SO2 = 0,02 mol m hhX + m H 2SO4 = m Y + mSO2 + m H2 O 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 n H 2SO4 = n H 2O m hhX + n H 2SO4 98 = m Y + n SO2 64 + n H 2SO4 18 → n H2SO4 = 0,12 mol → m =SO4 trongY = 9,6 gam → n =SO4 trongY = 0,12 - 0,02 = 0,1 mol  → m Cu,Fe Y = 13, - 9,6 = gam …………………………………………………… 0,2 0,2 → m O X = 5, 28 − = 1, 28 gam 0,2 n Cu 64 + n Fe 56 = ……………………………………………………………… 0,2 n Cu 160 + n Fe 400 = 13,6 0,2 → n Cu = 0,01 mol; n Fe = 0,06 mol → Fe 3O FexOy→ x : y = n Fe : n O = 0,06 : 0,08 = 3:4  m CuSO4 = 0,01.160 = 1,6 g → m Fe2 (SO4 )3 = 13,6-1,6 = 12g 1, 100% = 11, 76% → % m Fe2 (SO4 )3 = 100%-11,76% = 88,24% → % m CuSO4 = 13, 0,2 0,2 ... + 2Ag Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 Fe(NO3)3+3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3 Fe(NO3)2 +2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaNO3 Al(NO3)3+3NaOH → Al(OH)3 + 3NaNO3 NaOH +Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O to 2Fe(OH)3  → Fe2O3 + 3H2O... Hoà tan hoàn toàn 5,28 gam hỗn hợp X gồm Cu oxit sắt (FexOy) H2SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 448 ml khí SO2 (đktc) dung dịch Cô cạn dung dịch thu 13,6 gam hỗn hợp muối khan Y...ĐÁP ÁN-HƯỚNG DẪN CHẤM HSG MÔN HOÁ LỚP NĂM 2012 Z: CxHyO y y - ) O2 →x CO2 + H2O 2 44x 88 x Ta có: = → = 9y 45 y → CTPT Z có dạng (C2H5)nO