Đề thi HS giỏi tỉnh Quảng Nam 07-08 môn Hóa

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS QUẢNG NAM NĂM HỌC 2007-2008 Môn thi : HOÁ HỌC Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 04/4/2008 Câu1/ Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra cho từng thí nghiệm sau : a/ Cho khí NO 2 sục qua dung dịch nước vôi trong dư. b/ Hoà tan oxit sắt từ bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng. c/ Cho pyrit sắt (FeS 2 ) phản ứng với dung dịch HCl d/ Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn. e/ Cho dung dịch NaHSO 4 vào dung dịch Ba(HCO 3 ) 2 . g/ Cho vài giọt dung dịch HCl loãng vào dung dịch NaAlO 2 . h/ Sục khí SO 2 vào dung dịch nước brom. i/ Cho khí etilen vào dung dịch thuốc tím. Câu2/ Có 2 lọ dung dịch : NaOH 1M, AlCl 3 3M . a/ Trình bày phương pháp nhận biết từng chất trong mỗi lọ mà không dùng thêm bất kỳ hoá chất nào khác. b/ Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch NaOH để khi thêm vào 20 ml dung dịch AlCl 3 nói trên sẽ thu được 3,9 gam kết tủa. Câu3/ Cho 5 gam hỗn hợp Al và Zn vào 220 ml dung dịch HNO 3 , phản ứng giải phóng ra 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO và N 2 O. Hỗn hợp khí này có tỉ khối hơi so với hidro là 16,75. Sau khi phản ứng kết thúc đem lọc thu được 2,013 gam kim loại và dung dịch A. Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a/ Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra. b/ Cô cạn cẩn thận dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan ? c/ Tính nồng độ mol/lít của dung dịch HNO 3 ban đầu. Câu4/ Nung 25,28 gam hỗn hợp FeCO 3 và Fe x O y trong oxi dư tới phản ứng hoàn toàn, thu được khí A và 22,4 gam Fe 2 O 3 duy nhất. Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 400 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,15M thu được 7,88 gam kết tủa. a/ Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra. b/ Tìm công thức phân tử của Fe x O y . Câu5/ Đốt cháy hoàn toàn 1,68 lít (đktc) hỗn hợp gồm 2 hidrocacbon. Cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng nước vôi trong thu được 7,5 gam kết tủa và 500 ml dung dịch muối có nồng độ 0,05M, dung dịch này có khối lượng nặng hơn khối lượng nước vôi trong đã dùng là 0,7 gam. Xác định công thức phân tử 2 hidrocacbon, biết rằng số mol của hidrocacbon có phân tử khối nhỏ bằng một nửa số mol của hidrocacbon có phân tử khối lớn. Câu6/ Đốt cháy hoàn toàn a gam chất hữu cơ X, phân tử X chứa 1 nguyên tử N . Sau phản ứng thu được hỗn hợp sản phẩm gồm: khí CO 2 , hơi H 2 O và khí N 2 . Dẫn hỗn hợp sản phẩm qua bình đựng CuSO 4 khan (dư), hỗn hợp khí ra khỏi bình có tỉ khối so với khí hidro bằng 20,4. Biết rằng trong phân tử X nguyên tố cacbon chiếm 32% về khối lượng, X có khả năng tham gia phản ứng với Na, NaOH và HCl. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của X và viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra. ĐỀ THI CHÍNH THỨC UBND TỈNH QNAM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC : 2007-2008 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN HÓA HỌC ********************* --------------------------------------------------------------- ĐỀ CHÍNH THỨC (Hướng dẫn chấm có 4 trang) Câu 1/ (4điểm) - Viết và cân bằng đúng mỗi phương trình hóa học (0,5 đ) a/ 4NO 2 + 2Ca(OH) 2 → Ca(NO 3 ) 2 + Ca(NO 2 ) 2 + 2H 2 O b/ Fe 3 O 4 + 4H 2 SO 4 → FeSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O c/ FeS 2 + 2HCl → FeCl 2 + S + H 2 S d/ 2NaCl + 2H 2 O  → đpcómn 2NaOH + H 2 ↑ + Cl 2 ↑ e/ 2NaHSO 4 + Ba(HCO 3 ) 2 → BaSO 4 ↓ + Na 2 SO 4 + 2CO 2 ↑ + 2H 2 O g/ NaAlO 2 + HCl +H 2 O → Al(OH) 3 ↓ + NaCl h/ SO 2 + Br 2 + 2H 2 O → H 2 SO 4 + 2HBr i/ 3C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3C 2 H 4 (OH) 2 + 2MnO 2 + 2KOH Câu2/ (3điểm) a/ Nhận biết 2 lọ chứa 2 dung dịch : NaOH và AlCl 3 . (1đ) - Đánh số ngẫu nhiên 2lọ (1) và (2). - Cho từ từ dung dịch từ lọ (1) vào dung dịch lọ (2), vừa rót vừa lắc cho đến dư. Nếu xuất hiện kết tủa tan ngay → dung dịch trong lọ (1) là AlCl 3 , dung dịch trong lọ (2) là NaOH. Nếu xuất hiện kết tủa ngày càng nhiều, sau tan dần thì dung dịch trong lọ (1) là NaOH, dung dịch trong lọ (2) là AlCl 3 . b/ Tính thể tích dung dịch NaOH 1M cần dùng (2đ) nAlCl 3 = 0,06 mol ; nAl(OH) 3 ↓ = 0,05 mol TH1/ Lượng NaOH thiếu → kết tủa tạo thành không tan AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl (1) (mol) 0,15 0,05 Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = mllít 15015,0 1 15,0 == TH2/ Lượng NaOH dư → kết tủa tạo thành tan 1 phần . AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl (1) (mol) 0,06 0,18 0,06 Al(OH) 3 ↓ + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O (2) (mol) 0,01 0,01 Thể tích dung dịch NaOH cần dùng = mllít 19019,0 1 01,018,0 == + Câu 3/ (4điểm) a/ Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra : (1đ) Al + 4HNO 3 → Al(NO) 3 + NO ↑ + 2H 2 O (1) 3Zn + 8HNO 3 → 3Zn(NO) 2 + 2NO ↑ + 4H 2 O (2) 8Al + 30HNO 3 → 8Al(NO 3 ) 3 + 3N 2 O ↑ +15H 2 O (3) 4Zn + 10HNO 3 → 4Zn(NO 3 ) 2 + N 2 O ↑ + 5H 2 O (4) b/ Tính lượng muối khan thu được từ dung dịch A (2đ) - Tính được nNO ↑ = 0,03 mol , nN 2 O ↑ = 0,01 mol - Theo (1) & (2) → nNO 3 - tạo muối = 3nNO ↑ = 3. 0,03 = 0,09 mol - Theo (3) & (4) → nNO 3 - tạo muối = 8nN 2 O ↑ = 8. 0,01 = 0,08 mol - Tổng số mol NO 3 - tạo muối = 0,09 + 0,08 = 0,17 mol - Khối lượng kim loại tan trong axit = 5–2,013 = 2,987 gam - Khối lượng muối thu được = 2,987+ 0,17.62 = 13,527 gam c/ Tính nồng độ mol/lít của HNO 3 đã dùng (1đ) - Theo (1) & (2) → nHNO 3 phản ứng = 4nNO ↑ = 4.0,03 = 0,12 mol - Theo (3) & (4) → nHNO 3 phản ứng = 10nN 2 O ↑ = 10.0,01= 0,1 mol - Tổng số mol HNO 3 phản ứng = 0,12 + 0,1 = 0,22 mol - Tính C M (HNO 3 ) = M1 22,0 22,0 = Câu 4 (3điểm) nFe 2 O 3 thu được = 0,14 mol nBaCO 3 kết tủa thu được = 0,04 mol nBa(OH) 2 đã cho = 0,06 mol a/ Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra: (1đ) 4FeCO 3 + O 2 → 2Fe 2 O 3 + 4CO 2 ↑ (1) 2Fe x O y + (3x-2y)/2 O 2 → xFe 2 O 3 (2) CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + H 2 O (3) 2CO 2 + Ba(OH) 2 → Ba(HCO 3 ) 2 (4) b/ Tìm công thức phân tử oxit sắt. (2đ) Do số mol Ba(OH) 2 > số mol BaCO 3 kết tủa nên có 2 khả năng xảy ra : - Nếu lượng Ba(OH) 2 dư → chỉ có phản ứng (3), không có phản ứng (4) nCO 2 = nBaCO 3 ↓ =0,04 mol Theo (1) → nFeCO 3 = nCO 2 = 0,04 mol mFe x O y = 25,28-(0,04.116) = 20,64 gam Bảo toàn lượng Fe ta có : mFe(FeCO 3 )+mFe(Fe x O y )=mFe(Fe 2 O 3 ) thu được → 0,04.56+mFe(Fe x O y )= 0,14.2.56 → mFe(Fe x O y )= 13,44 gam → mO(Fe x O y )= 7,2 gam → tỉ lệ số nguyên tử Fe:O = 0,24:0,45 (không phù hợp) -Nếu lượng Ba(OH) 2 không dư → xảy ra cả 2 phản ứng (3) & (4) Theo (3) → nCO 2 = nBaCO 3 ↓ = 0,04 mol Theo (4) → nCO 2 = 2nBa(OH) 2 = 2(0,06-0,04)= 0,04 mol nCO 2 tổng cộng = 0,04+0,04 = 0,08 mol Theo (1) → nFeCO 3 = nCO 2 = 0,08 mol mFe x O y = 25,28- (0,08.116)= 16 gam Bảo toàn lượng Fe ta có : mFe(FeCO 3 )+mFe(Fe x O y )=mFe(Fe 2 O 3 ) thu được → 0,08.56 +mFe(Fe x O y )= 0,14.2.56 → mFe(Fe x O y )= 11,2 gam → mO(Fe x O y )=4,8 gam → tỉ lệ số nguyên tử Fe:O = 0,2:0,3= 2:3 (phù hợp) công thức phân tử oxit sắt cần tìm : Fe 2 O 3 Câu5/ (3điểm) số mol 2 hidrocacbon = 0,075 mol → số mol hidrocacbon có phân tử khối nhỏ=0,025mol, số mol hidrocacbon có phân tử khối lớn = 0,05 mol CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O (1) 2CO 2 + Ca(OH) 2 → Ca(HCO 3 ) 2 (2) Theo (1) & (2) → nCO 2 tổng cộng = nCaCO 3 ↓ + 2nCa(HCO 3 ) 2 = 0,075 + 2.(0,5.0,05)= 0,125 mol mCO 2 + mH 2 O = m (dung dịch tăng) + mCaCO 3 ↓ = 0,7 + 7,5 = 8,2 gam → mH 2 O = 8,2 - 0,125.44 = 2,7 gam → nH 2 O = 0,15 mol Khối lượng 2 hidrocacbon = mC(CO 2 ) + mH(H 2 O) = 0,125.12 + 0,15.2 = 1,8 gam → M tb = 24 075,0 8,1 = Hidrocacbon có M < 24 → CH 4 (2đ) nCH 4 = 0,025 mol → mCH 4 = 0,025.16= 0,4 gam Hidrocacbon còn lại có số mol = 0,05 có khối lượng = 1,8-0,4= 1,4 gam → M= 28 05,0 4,1 = → C 2 H 4 (1đ) Vậy công thức phân tử 2 hidrocacbon là : CH 4 và C 2 H 4 Câu 6/ (3điểm) -Tìm công thức phân tử X (2đ) Công thức phân tử X có dạng C x H y O z N -Phương trình hóa học của phản ứng đốt cháy X C x H y O z N + 2222 2 1 2 ) 24 ( NOH y xCOO zy x ++→−+ Nếu lấy nCO 2 = x mol → nN 2 =0,5 mol CuSO 4 khan hút hết nước, nên hỗn hợp khí đi ra còn CO 2 và N 2 M tb =20,4.2 = 40,8= 2 5,0 5,0.2844 =→ + + x x x Công thức X : C 2 H y O z N %C = 32 100.2.12 = X M → M X = 75 M X = 12.2 + y + 16z + 14 = 75 → y+16z =37 Nghiệm hợp lí : z =2, y=5 Công thức phân tử X là : C 2 H 5 O 2 N Xác định công thức cấu tạo của X X + Na, NaOH → X có nhóm chức -COOH X + HCl → X có nhóm chức -NH 2 Công thức cấu tạo X : H 2 N-CH 2 -COOH - Viết phương trình hóa học các phản ứng của X (1đ) với Na : H 2 N-CH 2 -COOH + Na → H 2 N-CH 2 -COONa + ↑ 2 2 1 H NaOH : H 2 N-CH 2 -COOH + NaOH → H 2 N-CH 2 -COONa + H 2 O HCl : H 2 N-CH 2 -COOH + HCl → NH 3 Cl-CH 2 -COOH ------------------------------------------------------------------------------- Ghi chú: Các bài toán ở câu 3,4,5,6 : Học sinh có thể giải theo cách khác nhưng lập luận đúng và cho kết quả đúng vẫn đạt điểm tối đa như trên. -Phương trình phản ứng không cân bằng hoặc cân bằng sai thì trừ nửa số điểm của phương trình đó. Trong một phương trình viết sai 1 công thức hóa học thì không tính điểm phương trình. . ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS QUẢNG NAM NĂM HỌC 2007-2008 Môn thi : HOÁ HỌC Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 04/4/2008. xảy ra. ĐỀ THI CHÍNH THỨC UBND TỈNH QNAM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC : 2007-2008 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN HÓA HỌC