Đề thi HSG Hóa 9 Nghệ An 08-09 ( Bảng A)

Sở GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2008 - 2009 Môn thi: HOÁ HỌC- BẢNG A Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (4,5 điểm). 1. Từ KMnO 4 , NH 4 HCO 3 , Fe, MnO 2 , NaHSO 3 , BaS và các dd Ba(OH) 2 , HCl đặc có thể điều chế được những khí gì? Viết phương trình hoá học. Khi điều chế các khí trên thường có lẫn hơi nước, để làm khô tất cả các khí đó chỉ bằng một hoá chất thì chọn chất nào trong số các chất sau đây: CaO, CaCl 2 khan , H 2 SO 4 đặc, P 2 O 5 , NaOH rắn. 2. Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: a. Cho hỗn hợp NaHCO 3 và NaHSO 3 vào dung dịch Ba(OH) 2 dư. b. Cho sắt dư vào dd H 2 SO 4 đặc nóng được dung dịch A. Cho A vào dung dịch NaOH dư được kết tủa B. Lọc kết tủa B nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi. Câu II (4,0 điểm). 1. Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử. Viết công thức cấu tạo có thể có của các chất có công thức phân tử là C 4 H 6 . 2. Cho hỗn hợp X gồm Ca và CaC 2 vào nước dư được hỗn hợp khí Y. Cho hỗn hợp khí Y qua bình chứa Ni nung nóng được hỗn hợp khí Z gồm 4 chất. Cho hỗn hợp khí Z qua bình đựng dung dịch Br 2 dư, rồi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí ra khỏi bình. Viết các phương trình hoá học xảy ra trong các thí nghiệm trên. Câu III (4,0 điểm). Chia 26,88 gam MX 2 thành 2 phần bằng nhau. - Cho phần I vào 500ml dung dịch NaOH dư thu được 5,88 gam M(OH) 2 kết tủa và dung dịch D. - Cho phần II vào 360ml dung dịch AgNO 3 1M được dung dịch B và 22,56 gam AgX kết tủa. Cho thanh Al vào dung dịch B thu được dung dịch E, khối lượng thanh Al sau khi lấy ra cân lại tăng lên m gam so với ban đầu (toàn bộ kim loại thoát ra bám vào thanh Al). Cho dung dịch D vào dung dịch E được 6,24 gam kết tủa. a. Xác định MX 2 và giá trị m. b. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH đã dùng. (biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn) Câu IV (4,5 điểm). Chia 17 gam hỗn hợp rắn X gồm: M x O y , CuO và Al 2 O 3 thành hai phần bằng nhau: - Hoà tan phần I vào dung dịch NaOH dư, còn lại 7,48 gam hỗn hợp rắn A. - Dẫn 4,928 lít khí CO (đktc) vào phần II nung nóng được hỗn hợp rắn B và hỗn hợp khí C có tỷ khối đối với Hiđrô là 18. Hoà tan B vào dung dịch HCl dư còn lại 3,2 gam Cu. a. Viết các phương trình hoá học xảy ra. b. Tính % về khối lượng mỗi nguyên tố trong hỗn hợp X. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. c. Để hoà tan hoàn toàn A phải dùng hết 12,5 gam dung dịch H 2 SO 4 98% nóng. Xác định kim loại M và công thức của M x O y . Biết: M x O y + H 2 SO 4 (đặc, nóng) -----> M 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + H 2 O. M x O y bị khử và không tan trong dung dịch NaOH. Câu V (3,0 điểm). Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp khí X gồm a gam hiđrôcacbon A và b gam hiđrôcacbon B (mạch hở) chỉ thu được 35,2 gam CO 2 và 16,2 gam nước. Nếu thêm vào V lít X một lượng a 2 gam A được hỗn hợp khí Y, đốt cháy hoàn toàn Y chỉ thu được 48,4 gam CO 2 và 23,4 gam H 2 O. Xác định công thức phân tử của A và B. (Cho: H = 1, C = 12, O = 16, F = 19, Mg = 24, Al = 27, S = 32, Cl = 35,5, Ca = 40, Fe = 56, Cu = 64, Br = 80, I = 127, Ba = 137) ---------Hết--------- Họ và tên thí sinh: . SBD: ĐỀ THI CHÍNH THỨC Sở GD&ĐT NGHE AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS Năm học 2008 - 2009 HƯớNG DẫN VÀ BIểU ĐIểM CHấM Đề CHÍNH THứC (Hướng dẫn và biểu điểm chấm gồm 04 trang) Môn: HOÁ HỌC - BẢNG A ---------------------------------------------- CÂU NỘI DUNG ĐIỂM I 4,5 1 2,5 Các khí có thể điều chế được gồm O 2 , NH 3 , H 2 S, Cl 2 , CO 2 , SO 2 . Các phương trình hoá học: 2KMnO 4 0 t → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 2NH 4 HCO 3 + Ba(OH) 2 → Ba(HCO 3 ) 2 + 2NH 3 + 2H 2 O Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O BaS + 2HCl → BaCl 2 + H 2 S NH 4 HCO 3 + HCl → NH 4 Cl + CO 2 + H 2 O Na 2 SO 3 + 2HCl → 2NaCl + SO 2 + H 2 O 0,25 Mỗi pt cho 0,25 Để làm khô tất cả các khí trên có lẫn hơi nước mà chỉ dùng một hoá chất thì ta chọn CaCl 2 khan. Vì chỉ có CaCl 2 khan sau khi hấp thụ hơi nước đều không tác dụng với các khí đó. 0,5 2 Các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm: 2,0 a. NaHCO 3 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + NaOH +H 2 O NaHSO 3 + Ba(OH) 2 → BaSO 3 + NaOH + H 2 O (Mỗi pt cho 0,5) b. 2Fe + 6H 2 SO 4 (đặc, nóng) → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 → 3FeSO 4 FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 + Na 2 SO 4 4Fe(OH) 2 + O 2 0 t → 2Fe 2 O 3 + 4H 2 O Mỗi pt cho 0,25 II 4,0 1. Các công thức cấu tạo có thể có của các chất ứng với công thức phân tử là C 4 H 6 2,0 CH ≡ C − CH 2 − CH 3 CH 2 = C = CH − CH 3 CH 3 − C ≡ C − CH 3 CH 2 = CH − CH = CH 2 Mỗi cấu tạo đúng cho 0.25 2. 2,0 Các phương trình phản ứng xảy ra: Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2 CaC 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + C 2 H 2 C 2 H 2 + H 2 0 t Ni → C 2 H 4 Mỗi phương trình cho 0,25 CH 2 CH = C CH 3 CH CH 2 CH CH 2 CH CH CH CH 3 CH 2 CH 2 C = CH 2 C 2 H 4 + H 2 0 t Ni C 2 H 6 C 2 H 4 + Br 2 C 2 H 4 Br 2 C 2 H 2 + 2Br 2 C 2 H 2 Br 4 2C 2 H 6 + 7O 2 0 t 4CO 2 + 6H 2 O 2H 2 + O 2 0 t 2H 2 O III 4,0 a. MX 2 n mi phn = 13,44 M 2X+ mol AgNO 3 n = 0,36 mol Phng trỡnh hoỏ hc: MX 2 + 2NaOH M(OH) 2 + 2NaX (1) MX 2 + 2AgNO 3 M(NO 3 ) 2 + 2AgX (2) Gi s AgNO 3 phn ng ht: m AgX = 108.0,36 + 0,36X = (38,88 + 0,36X) gam > 22,56 gam AgNO 3 cũn d. Ta cú h phng trỡnh: 13,44 (M 34) 5,88 M 2X 13,44 .2(108 X) 22,56 M 2X + = + + = + Gii c: M 64 M là Cu X =80 X là Br = Vy: MX 2 l CuBr 2 . 1,0 Cu(NO ) AgBr 3 2 1 0,12 n n 0,06 2 2 = = = mol AgNO 3 n d = 0,36 - 0,12 = 0,24 mol Ta cú cỏc phng trỡnh xy ra: Al + 3AgNO 3 Al(NO 3 ) 3 + 3Ag (3) 2Al + 3Cu(NO 3 ) 2 2Al(NO 3 ) 3 + 3Cu (4) Al(NO 3 ) 3 + 3NaOH Al(OH) 3 + 3NaNO 3 (5) Cú th: Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O (6) * Theo (3) v (4): Khi Al y Ag lm khi lng thanh Al tng: 108.0,24 27.0,08 = 23,76 (g) Khi Al y Cu lm khi lng thanh Al tng: 64.0,06 27.0,04 = 2,76 (g) Vy: thanh Al tăng m = 23,76 + 2,76 = 26,52 (g) 1,0 b. TH1: Phng trỡnh (6) khụng xy ra NaOH khụng d NaOH phản ứng (6) n 3.0,08 0,24= = (mol) NaOH phản ứng (1) 5,58 n 2. 0,12 (mol) 98 = = NaOH n 0,24 0,12 0,36 (mol)= + = Vy M NaOH 0,36 C 0,72 0,5 = = (M) 1,0 TH2: Phn ng (6) xy ra: Al(NO ) phản ứng (3) và (4) 3 3 n = 0,08 + 0,04 = 0,12 (mol) NaOH phản ứng (5) n = 3.0.12 = 0,36 (mol) Bi cho: Al(OH) 3 n = 0,08 (mol) Al(OH) bị tan ở (6) 3 n = 0,12 - 0,08 = 0,04 1,0 (mol) → NaOH ph¶n øng (6) n = 0,04 (mol) → NaOH n ∑ = 0,36 + 0,04 + 0,12 = 0,52 (mol) Vậy: M NaOH C = 0,52 0,5 = 1,04 (M) IV 4.5 a. Các phương trình hoá học: Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O (1) CuO + CO 0 t → Cu + CO 2 (2) M x O y + yCO 0 t → xM + yCO 2 (3) Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O (4) 2M + 2nHCl → 2MCl n + nH 2 (5) (n là hoá trị của M trong MCl n ) CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O (6) 2M x O y + (6x − 2y)H 2 SO 4 đặc nóng → xM 2 (SO 4 ) 3 + (3x − 2y)SO 2 + (6x − 2y)H 2 O (7) 1,0 b. 2 CO n = 4,928 22,4 = 0,22 mol ; 2 4 H SO n = 0,125 mol ; n Cu = 0,05 mol 2 3 Al O m = 17 2 − 7,48 = 1,02 (g) → 2 3 Al O n = 0,01 mol → m O trong Al 2 O 3 = 0,01.3.16 = 0,48 (g) ; m Al = 0,54 (g) 0,5 H 2 C/ d = 18 → C M = 36. Đặt CO 2 n là x → n CO = 0,22 − x (mol) → Ta có phương trình: 44x 28(0,22 x) 0,22 + − = 36 → x = 0,11 (mol) Từ (2) và (3): n O trong CuO và M x O y bị khử = 2 CO n = 0,11 mol → m O trong CuO và M x O y = 0,11. 16 = 1,76 (g) 0,75 Vậy: % O = 1,76 0,48 8,5 + . 100 ≈ 26,353 (%) % Cu = 3,2 8,5 .100 ≈ 37,647 (%) % Al = 0,54 8,5 .100 ≈ 6,353 (%) % M = 100 - (26,353 + 37,647 + 6,353) = 29,647 (%) 0,75 c. Theo dự kiện bài ra thấy: n CuO = n Cu = 0,05 mol → m CuO = 4 (g) ; n O trong CuO = 0,05 mol M O x y O x y O x y m = 7,48 - 4 = 3,48 (g) n trongM O 0,11 0,05 0,06 mol m trong M O 0,96(g)    = − = → =   =>m M = 2,52(g) H SO 2 4 n = n CuO = 0,05 mol → H SO 2 4 n phản ứng với M x O y = 0,075 mol 0,5 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho các nguyên tố ở phương trình (7) ta có: Với nguyên tố oxi: n O bên tham gia = 0,06 + 0,075.4 = 0,36 mol H SO 2 4 n = 0,075 → n O trong H 2 O ở sản phẩm phản ứng (7) = 0,075 mol n O trong M 2 (SO 4 ) 3 và SO 2 = 0,36 - 0,075 = 0,285 mol 0,5 n S trong H 2 SO 4 = 0,075 mol → S n trong M 2 (SO 4 ) 3 và SO 2 = 0,075 mol Đặt M (SO ) 2 4 3 n = x, SO 2 n = y. Ta có hệ phương trình: 3x y 0,075 x 0,0225 12x 2y 0,285 y 0,0075 + = =   →   + = =   → n M = 0,0225.2 = 0,045 mol → M 2,52 M 0,045 = = 56 → M là Fe Từ công thức của M x O y → x 0,045 3 y 0,06 4 = = → M x O y là Fe 3 O 4 0,5 V 3,0 Đặt công thức phân tử của A là C x H y , của B là n m C H Khi đốt X: CO 2 n = 0,8 mol ; H O 2 n = 0,9 mol Khi đốt Y: CO 2 n = 1,1 mol ; H O 2 n = 1,3 mol Khi đốt a 2 gam A: CO 2 n = 1,1 − 0,8 = 0,3 mol H O 2 n = 1,3 − 0,9 = 0,4 mol 1,0 => H O 2 n > CO 2 n → A là Hiđrô cacbon có công thức tổng quát C n H 2n + 2 Đặt số mol của a 2 gam A là x mol → CO 2 n = n.x , H O 2 n = (n + 1).x → (n + 1).x − n.x = 0,4 - 0,3 = 0,1 → x = 0,1 → Trong hỗn hợp X: n A = 0,2 mol Phương trình cháy của A: 0 t n 2n 2 2 2 2 3n 1 C H O nCO (n 1)H O 2 + + + → + + C H n 2n 2 CO 2 n 0,1 n 3 n 0,3 + =   → =  =   → CTPT của A là C 3 H 8 1,0 Trong X: CO khi ®èt ch¸y B 2 H O khi ®èt ch¸y B 2 n = 0,8 0,6= 0,2 mol n = 0,9 0,8=0,1 mol −    −   CO H O 2 2 n n> → B là Hiđrô cacbon có công thức tổng quát C n H 2n-2 Ta có phương trình phản ứng cháy: n 2n 2 C H − + 3n 1 2 − O 2 0 t → nCO 2 + (n − 1)H 2 O Đặt C H n 2n -2 n = y mol → CO 2 H O 2 n ny(mol) n (n 1)y (mol) =    = −   → ny − (n − 1)y = 0,2 − 0,1 → y = 0,1 → C H n 2n 2 CO 2 n 0,1 n 2 n 0,2 − =   => =  =   → công thức phân tử của B là: C 2 H 2 1,0 Chú ý: Học sinh giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. M A B C D . NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2008 - 20 09 Môn thi: HOÁ HỌC- BẢNG A Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (4 ,5. Al(NO 3 ) 3 + 3Ag (3 ) 2Al + 3Cu(NO 3 ) 2 2Al(NO 3 ) 3 + 3Cu (4 ) Al(NO 3 ) 3 + 3NaOH Al(OH) 3 + 3NaNO 3 (5 ) Cú th: Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O (6 )