DE THI HSG TINH hóa học 9

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ CẦN THƠ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS CẤP THÀNH PHỐ - NĂM HỌC 2010-2011 MƠN THI: HỐ HỌC Thời gian làm bài:150 phút, không kể thời gian giao đề Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 12 gam muối sunfua kim loại M hoá trị II thu chất rắn A khí B Hồ tan A lượng vừa đủ dung dịch H 2SO4 24,5% thu dung dịch muối nồng độ 33,33%, làm lạnh dung dịch thấy tách 15,625 gam tinh thể T, phần dung dịch bão hồ có nồng độ 22,54% Xác định kim loại M công thức tinh thể T Câu 2: Hoà tan hoàn toàn kim loại M1 vào dung dịch HNO3 aM (loãng) thu dung dịch X 0,2 mol NO (sản phẩm khử nhất) Hoà tan hoàn toàn kim loại M vào dung dịch HNO3 aM thu dung dịch Y Trộn X Y dung dịch Z Cho dung dịch NaOH dư vào Z thu 0,1 mol khí kết tủa E Nung E đến khối lượng không đổi đuợc 40 gam chất rắn Hãy xác định M M2 biết: - M1, M2 kim loại hoá trị II - M2, M1 có tỉ lệ nguyên tử khối 3:8 - Nguyên tử khối M1, M2 lớn 23 nhỏ 70 Câu 3: Hỗn hợp A gồm Mg Fe có tỉ lệ khối lượng 3/5 Hỗn hợp B gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 số mol FeO Fe 2O3 Hoà tan B dung dịch HCl dư, sau thêm tiếp A chờ cho phản ứng xong ta thu dung dịch C không màu V lít H (đktc) Cho dung dịch C tác dụng với dung dịch NaOH dư lọc lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng không đổi thu chất rắn D Biết V lít H2 nói khử vừa đủ hồn tồn chất rắn D đun nóng a Viết phương trình phản ứng xảy b Trộn A B thu hỗn hợp X Tính % khối lượng Mg Fe X Câu 4: Hỗn hợp A gồm ankin X, Y, Z có tổng số mol 0,05 mol Số nguyên tử cacbon phân tử chất lớn Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol A thu 0,13 mol H 2O Cho 0,05 mol A vào dung dịch AgNO3 0,12M NH3 thấy dùng hết 250 ml dung dịch AgNO thu 4,55 gam kết tủa Xác định công thức cấu tạo ankin trên, biết ankin có khối lượng phân tử nhỏ chiếm 40% tổng số mol A Câu 5: Hỗn hợp X gồm chất: Al, Ca CaC2 Lấy 17,5 gam X đem hòa tan hoàn toàn vào nước, thu dung dịch Y suốt hỗn hợp khí Z Đốt cháy tồn khí Z, thu 8,96 lít khí CO2 (ở đktc) 7,2 gam H2O Thêm từ từ 400 ml dung dịch HCl 1,625M vào Y thu 10 gam kết tủa a) Tính khối lượng chất có X xác định m b) Đun nóng Z bình kín coa xúc tác Ni, phản ứng xảy xong thu hỗn hợp Z1 Dẫn chậm Z1 qua dung dịch nước brom dư, thấy lượng brom tham gia phản ứng nhiều x gam Xác định x Hết - HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TP CẦN THƠ -Câu 1: Đặt CTTQ muối sunfua MS số mol a (mol) t0 � MO + SO2 MS + 3/2 O2 �� a a MO + H2SO4  MSO4 + H2O a a a 98a.100 mdd H SO   400a 24,5 (g) m dd ( spư) = 400a + a(M+16) = a(M+416) (gam) a(M  96)  a(M  416) ( tức 33,33%) giải M = 64 ( Cu) Theo đề ta có: 12 n CuSO  n CuS  a   0,125 96 (mol) m dd ( spư) = 0,125(64 +416) = 60 (gam) 22,54 m CuSO4 (ddbh)= � 44, 375  10 mddbh  60  15, 625  44,375 100 (gam) ; gam m H O (hidrat)  m CuSO4 (hidrat) =0,125.160  10  10  gam ; 15,625 – 10 = 5,625 gam Đặt CTTQ tinh thể CuSO4.xH2O 160 10  Áp dụng ĐL TPKĐ ta có: 18x 5, 625  x = CTHH tinh thể CuSO4.5H2O * Nếu ban đầu không quan tâm đến lượng MS lượng tinh thể tốn có kiện dạng tương đối ( tỷ lệ) giải theo pp tự chọn lượng chất Giả sử có 1mol MS phản ứng từ tìm M Sau tìm M đưa kiện tuyệt đối vào để tính tốn (12 gam CuS 15,625 gam tinh thể) Câu 2: Đặt M1 A M2 B 3A + 8HNO3  3A(NO3)2 + 4H2O + 2NO 0,3 0,3 0,2 (mol) Ngâm B vào HNO3 khơng sinh khí nên phản ứng tạo muối amoni 4B + 10HNO3  4B(NO3)2 + 3H2O + NH4NO3 0,4 0,4 0,1 (mol) Dung dịch Z gồm: A(NO3)2, B(NO3)2, NH4NO3 NH4NO3 + NaOH  NaNO3 + H2O + NH3  0,1 0,1 (mol) A(NO3)2 + 2NaOH  A(OH)2  + 2NaNO3 0,3 0,3 B(NO3)2 + 2NaOH  B(OH)2  + 2NaNO3 0,4 0,4 Sau nung nóng kết tủa hỗn hợp AO ( 0,3 mol) BO ( 0,4 mol)  0,3 ( A + 16) + 0,4 (B+16) = 40  3A + 4B = 288 (1) B  Mà : A  B = 0,375A (2) Thay (2) vào (1) ta có : 4,5A = 288 Giải : A = 64  M1 Cu B = 0,375 64 = 24  M2 Mg Câu 3: Cách : Phương pháp bảo toàn electron Gọi x,y số mol Mg Fe A 24x x  �  1, 56y y  x = 1,4y (1) Trong B có số mol FeO = số mol Fe2O3 nên xem B có Fe3O4 ( số mol z) Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O z 2z z (mol) Khi cho thêm Mg,Fe vào dung dịch HCl, FeCl2, FeCl3 thu dung dịch không màu chứng tỏ FeCl3 phản ứng hết Fe – 2e  Fe2+ y 2y y Số mol e nhường = số mol e nhận Mg – 2e  Mg2+  2a + 2z = 2x + 2y x 2x 2H+ + 2e  H2  2a a 3+ Fe + 1e  Fe2+ 2z 2z 2z Số mol FeCl2 dung dịch = (y + 3z ) mol Chất rắn sau nung gồm : MgO Fe2O3 ( số mol = 0,5y + 1,5z) t0 � 2Fe + 3H2O Fe2O3 + 3H2 �� n  3n Fe O nên  (2,4y – z) =3(0,5y + 1,5z) = 1,5y + 4,5z Vì H 1,8 y 5,5z = 0,9y  z = 11 (2) Giả sử y = 1,1 , từ (1) (2)  z =0,18 ; x = 1,54 MX ( giả thiết) = (1,54 24) + (1,1 56) + (0,18 232) = 140,32 gam 1,54 � 24 1,1� 56 � 100%  � 100%  %m Mg %m Fe 140,32 140,32 ( X) = 26,34% ; ( X) = 43,90% Cách : Phương pháp thông thường Fe3O4 + 8HCl  2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (1) z 2z z (mol) Khi thêm A vào dung dịch mà thu dung dịch C ( khơng màu) khí H chứng tỏ dung dịch khơng FeCl3 kim loại tan hết Mg 2 Fe 2 H  Fe3    Mg Fe H Fe 2 nên Mg pư trước Fe, FeCl3 pư trước HCl Vì Mg + 2FeCl3  MgCl2 + 2FeCl2 z 2z 2z Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 ( x-z) (x-z) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 y y y MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl (2) (mol) (3) (mol) (4) (mol) (5) (6) (3z +y) (3z +y) (mol) t � MgO + H2O Mg(OH)2 �� (7) t0 � Fe2O3 + 2H2O (8) 2Fe(OH)2 + ½ O2 �� (3z +y) 0,5(3z +y) (mol) Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O 0,5( y + 3z) 1,5(y+3z) (mol) Theo đề ta có : 1,5(y+3z) = x +y – z = 2,4y – z 1,8 y 11z = 1,8y  z = 11 ( Từ giải cách tính khối lượng X theo y, tính % Fe, Mg hỗn hợp X - ẩn y tự triệt tiêu ) Lưu ý : - Nếu muốn chặt chẽ nên giải theo pp bảo tồn electron Còn giải theo pp thơng thường ( phải viết PTHH) dễ bị nhầm lẫn, nhiều bạn phải biện luận theo nhiều trường hợp nên phức tạp Đối với toán này, bạn thay phản ứng (3) Fe + FeCl3  FeCl2 Tức giả thiết Mg thiếu so với FeCl kết tốn khơng thay đổi ( Tuy nhiên xem phản ứng vừa đủ trường hợp cho nghiệm khơng thỏa mãn) Các bạn tham khảo lời giải : - Nếu Mg thiếu so với FeCl3 Mg + 2FeCl3  MgCl2 + 2FeCl2 (2) x 2x 2x (mol) Fe + 2FeCl3  3FeCl2 (3) (z-x) ( 2z-2x) 3(z-x) (mol) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (4) (x+y –z) (x+y –z) (x+y –z) (mol) Tổng số mol FeCl2 dung dịch tổng số mol Fe A B ( 3z + y) Nên  sau nung kết tủa số mol Fe2O3 = ½ (3z + y) Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O 0,5( y + 3z) 1,5(y+3z) (mol) 1,8 y Theo đề ta có : 1,5(y+3z) = x +y – z = 2,4y – z  11z = 1,8y  z = 11 ( KQ không đổi) - Nếu Mg vừa đủ pư với FeCl3 số mol H2 = số mol Fe = y Ta có y = 3 0,5 (y + 3z) = 1,5y + 4,5z  4,5z = -0,5y ( vơ lý) Câu 4: ( Mình giới thiệu cách giải , bạn thử tìm cách khơng hợp lý ! ) Cách : Đặt CT ankin phân tử khối nhỏ : CnH2n -2 ( n  3) ( giả sử X) 40 � 0, 05  0, 02 Số mol X = 100 (mol) ; Số mol AgNO3 = 0,12 0,25 = 0,03 mol CnH2n-2 + AgNO3 + NH3  CnH2n -3Ag + NH4NO3 0,02 0,02 0,02 (mol) 0,02 < Số mol AgNO3 < 0,05 nên có ankin khơng phản ứng với AgNO3 Đặt CTTQ ankin lại phản ứng với AgNO3 CmH2m-2 ( m  4) ( giả sử Y) CmH2m-2 + AgNO3 + NH3  CmH2m -3Ag + NH4NO3 0,01 0,01 0,01 (mol) Ta có : 0,02.(14n + 105) + 0,01.(14m + 105) = 4,55  2n + m = 10 ( ĐK : n  , m  ) Chỉ có n = , n = thỏa mãn  CTPT X: C3H4 ; Y: C4H6 Đặt CTPT Z : CxH2x – ( x  4) C3H4 0,02 C4H6 0,01  O2 ��� � 3CO2  O2 ��� � 4CO2 + 2H2O 0,04 (mol) + 3H2O 0,03 (mol)  O2 � xCO2 + (x-1)H2O CxH2x – ��� 0,02 0,02(x-1) (mol) Ta có: 0,07 + 0,02(x-1) = 0,13 giải x =  CTPT Z là: C4H6 Cách 2: Giả sử X ankin có KLPT nhỏ => nX = 0,4.0,05 = 0,02(mol) 0,02 < n(AgNO3) = 0,25.0,12 = 0,03 (mol) < 0,05 (mol)  có hai ankin có xảy phản ứng với AgNO3/NH3 ankin khơng có phản ứng Gọi cơng thức chung hai ankin CnH2n – � CnH2n – 3Ag + NH4NO3 Pt: CnH2n – + AgNO3 + NH3 �� 4,55  151, 667 0, 03 CnH2n – 3Ag = => n = 3,33 Số nguyên tử cacbon ankin lớn => có ankin nhỏ C3H4 ( X) Gọi công thức ankin có phản ứng lại CxH2x – 0, 02 �  0, 01 � x 10  n 0, 03   x =  C4H6 ( có liên kết ba đầu mạch) Gọi cơng thức ankin khơng có phản ứng với AgNO3/NH3 CmH2m – => số mol H2O theo phản ứng cháy 0,02.2 + 3.0,01 + 0,02.(m – 1) = 0,13 => m = => C4H6 ( khơng có liên kết ba đầu mạch) Vậy cơng thức cấu tạo ba ankin : CH3 –C CH ; CH3 – CH2 – C  CH ; CH3 – C  C – CH3 C H Cách : Đặt CTTB hỗn hợp ankin : n 2n-2 ( n  3) 3n  t0 CnH2n-2 � n CO2 + ( n -1)H2O + ( )O2 �� n  0,13   2, 0, 05 Theo đề ta có :  n = 3,6 Phải có ankin có số C < 3,6  CTPT C3H4 ( giả sử X) 40 nC H  � 0, 05  0, 02 100 ( mol) C H Đặt CTTB 2ankin Y,Z : m 2m-2 ( m  4) C3H4 + AgNO3 + NH3  C3H3Ag  + NH4NO3 0,02  0,02 0,02 (mol) CmH2m-2 C H Ag + AgNO3 + NH3  m 2m-3  + NH4NO3 0,01 0,01 0,01 (mol) m Theo đề ta có : 0,02 147 + 0,01 ( 14 + 105) = 4,55 giải m = Vì Y Z có số C  mà giá trị trung bình m =  Y Z có số C = CTPT Y Z C4H6 CTCT X : CH3 – C CH ; CTCT Y : CH3 – CH2–C CH ( phản ứng với AgNO3) CTCT Z : CH3 – CC– CH3 ( không phản ứng với AgNO3) Câu 5: Hết -Hãy chia sẻ pp giải BTHH với theo địa mail: n.dhanh@yahoo.com.vn ...HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TP CẦN THƠ -Câu 1: Đặt CTTQ muối sunfua MS số mol a (mol) t0 � MO + SO2 MS + 3/2 O2 �� a a MO + H2SO4  MSO4 + H2O a a a 98 a.100 mdd H SO  ... 10 = 5,625 gam Đặt CTTQ tinh thể CuSO4.xH2O 160 10  Áp dụng ĐL TPKĐ ta có: 18x 5, 625  x = CTHH tinh thể CuSO4.5H2O * Nếu ban đầu không quan tâm đến lượng MS lượng tinh thể tốn có kiện dạng...  FeCl2 Tức giả thi t Mg thi u so với FeCl kết tốn khơng thay đổi ( Tuy nhiên xem phản ứng vừa đủ trường hợp cho nghiệm khơng thỏa mãn) Các bạn tham khảo lời giải : - Nếu Mg thi u so với FeCl3