De thi HSG hoa 9_de 3_Chuan

Sở giáo dục và đào tạo --------------------- đề thi học sinh giỏi thành phố Môn: hoá học lớp 9 ( Bảng A) Năm học 2002 - 2003 =============== (Thời gian làm bài: 150 phút) Câu 1: 1/ Chất X khi phản ứng hoàn toàn với H 2 SO 4 ( đặc, nóng) tạo ra SO 2 với tỉ lệ 2 2 4 SO H SO n n = . Biết X có thể là một đơn chất hoặc muối. Hãy xác định X theo các giá trị sau của : 0,5 ; 0,9 ; 1 và 1,5. 2/ Khi đốt cháy cacbon trong một lợng oxi xác định ngời ta thu đợc hỗn hợp khí Y . Hỏi Y gồm những khí nào ? bằng cách nào có thể chứng minh đợc sự tồn tại của các khí đó trong Y. Vẽ hình mô tả dụng cụ dùng để chứng minh cách xác định trên. 3/ Cho dãy chuyển hoá sau: C E A B B B D F Xác định các chất: A, B, C, D, E, F và viết các phơng trình phản ứng . Biết A là chất hữu cơ có trong tự nhiên và có công thức đơn giản nhất là CH 2 O. Câu 2: 1/ Có 5 lọ không nhãn, biết rằng 4 lọ đựng các dung dịch sau có cùng nồng độ mol/lit: NaOH, NaCl, NaHSO 4 , BaCl 2 , và 1 lọ đựng nớc. Chỉ dùng thêm thuốc thử phênolphtalêin, nêu cách nhận ra từng lọ. 2/ Có 166,5 g dung dịch MSO 4 41,56% ở 100 0 C. Hạ nhiệt độ dung dịch xuống 20 0 C thì thấy có m 1 g MSO 4 .5H 2 O kết tinh và còn lại m 2 g dung dịch X . Biết m 1 - m 2 = 6,5 g và độ tan S của MSO 4 ở 20 0 C là 20,9. Xác định công thức muối MSO 4 . Câu 3: Dẫn V lít hỗn hợp khí A gồm 2 khí H 2 và CO có tỉ khối so với khí H 2 là 8,8 qua bình đựng 40 gam các oxit Fe 2 O 3 ; Al 2 O 3 và CuO nung nóng. Kết thúc phản ứng thu đợc chất rắn B và hỗn hợp khí C. Hoà tan chất rắn B vào dung dịch HCl d thu đợc dung dịch D và 4,48 lít khí (đktc). Chất rắn không tan còn lại có khối lợng 12,8 gam. Dẫn khí C qua dung dịch nớc vôi trong lấy d thu đợc m gam kết tủa. Cho dung dịch NaOH lấy d vào dung dịch D thu đợc kết tủa có thành phần 1 chất duy nhất. 1/ Viết các phơng trình phản ứng xảy ra. 2/ Tính V và m? 3/ Xác định thành phần % theo khối lợng các oxit trong hỗn hợp. Câu 4: Lấy m g hỗn hợp E gồm Al và Cu chia làm 2 phần: - Phần 1 cho vào dung dịch H 2 SO 4 loãng, d thu đợc 2,688 lit khí. - Phần 2 ( nhiều hơn phần 1: 14,16 g) cho tác dụng hết với H 2 SO 4 đặc, nóng , lấy d thu đợc 14,336 lít khí. Tính m và % khối lợng mỗi kim loại có trong E. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và thể tích các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ Y ngời ta thu đợc 14,336 lít khí CO 2 ( đktc) và 5,76 g H 2 O . ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tổng thể tích CO 2 và hơi nớc thu đợc bằng tổng thể tích của Y và O 2 tham gia phản ứng. 1/ Xác định công thức phân tử của X? 2/ Biết X mạch hở, viết công thức cấu tạo của X. 3/ Khi X tác dụng với dung dịch nớc brom theo tỉ lệ 1:2 thu đợc chất hữu cơ Z. Viết các công thức cấu tạo có thể có của Z. ( Thí sinh đợc sử dụng bảng tuần hoàn và bảng tính tan thông dụng) Đáp án đề thi HSG lớp 9 bảng A năm học 2002-2003 Câu 1: ( 4 điểm) 1/ ( 2 điểm) = 0,5 X là kim loại 2M + 2nH 2 SO 4 (đ) 0 t M 2 (SO 4 ) n + nSO 2 + 2nH 2 O = 2 n n = 0,5 = 0,9 X là FeS 2FeS + 10H 2 SO 4 (đ) 0 t Fe 2 (SO 4 ) 3 + 9SO 2 + 10H 2 O = 1 X là C hoặc muối sunfit trung hoà C + 2H 2 SO 4 (đ) 0 t CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 (đ) 0 t Na 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O = 1,5 X là S S + 2H 2 SO 4 (đ) 0 t 3SO 2 + 2H 2 O Mỗi phơng trình cho 0,5 điểm ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2/ ( 0,75 điểm) Khi đốt C trong O 2 ( xác định) C + O 2 0 t CO 2 (1) Nếu O 2 d -> hỗn hợp gồm O 2 d và CO 2 Nếu C d -> hỗn hợp gồm CO và CO 2 : C + CO 2 0 t 2CO (2) + Cho hỗn hợp Y qua nớc vôi trong d nớc vôi trong vẩn đục -> có khí CO 2 : CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O + Khí còn lại cho qua ống đựng CuO nung nóng nếu bột CuO vẫn mầu đen -> khí còn lại là O 2 . +Nếu bột CuO chuyển mầu đỏ -> khí còn lại là CO : CO + CuO 0 t CO 2 + Cu ( nếu có cách khác hợp lý cũng đợc điểm) * Hình vẽ: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3/ ( 1,25 điểm) A là (CH 2 O) 6 -> C 6 H 12 O 6 : glucozơ ; B là C 2 H 5 OH ; C là C 2 H 4 ; D là H 2 O ; E là C 2 H 5 Cl ; F là NaOH. C 2 H 4 C 2 H 5 Cl C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH C 2 H 5 OH C 2 H 5 OH H 2 O NaOH C 6 H 12 O 6 0 ,men t 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 C 2 H 5 OH 2 4 0 H SO t C 2 H 4 + H 2 O C 2 H 4 + HCl C 2 H 5 Cl Na 2 O + H 2 O NaOH C 2 H 5 Cl + NaOH C 2 H 5 OH + NaCl Mỗi công thức cho 0,25 điểm ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Câu 2: ( 4,0 điểm) 1/ ( 2,0 điểm) Lấy mỗi lọ 1 ít hoá chất với thể tích bằng nhau trong 5 ống nghiệm, nhỏ vài giọt phênolphtalêin vào từng ống nghiệm, ống nghiệm nào chuyển mầu đỏ là ống nghiệm đựng dung dịch NaOH. Lấy dung dịch NaOH có phênophtalêin nhỏ vào các ống nghiệm còn lại, ống nghiệm nào làm dung dịch NaOH có phênolphtalêin mất mầu đỏ là ống nghiệm đựng dung dịch NaHSO 4 NaHSO 4 + NaOH Na 2 SO 4 + H 2 O Lấy 2 thể tích bằng nhau 2 dung dịch NaOH và NaHSO 4 rồi trộn lẫn 2 dung dịch với nhau, lấy sản phẩm phản ứng ( dd Na 2 SO 4 ) cho vào 3 ống nghiệm còn lại, ống nào có kết tủa là ống đựng dd BaCl 2 . BaCl 2 + Na 2 SO 4 2NaCl + BaSO 4 Hai lọ còn lại ( dd NaCl và H 2 O ) lấy mỗi lọ một ít , đun cho nớc bay hơi nếu là dung dịch NaCl sẽ có muối NaCl khan xuất hiện , còn lại là H 2 O. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2/ ( 2,0 điểm) m 1 = 86,5 g ; m 2 = 80 g C% của dd X = 20,9 100% 17,3% 20,9 100 = + 4 MSO m trong 80 g dd X = 17,3.80 13,84 100 g ; 4 MSO m trong dd đầu: 166,5.41,56 69, 2 100 g= 4 MSO m trong muối kết tinh: 69,2-13,84= 55,36 g ; khối lợng nớc trong muối kết tinh: 31,14 g Số mol H 2 O trong muối kết tinh: 31,14 18 =1,73 mol-> 4 MSO n trong muối kết tinh = 2 1 5 H O n =0,346 mol => M+ 96 = 55, 36 160 0,346 = => M = 64 => muối là CuSO 4 . Câu3: ( 4,0 điểm) 1/ (1,0 điểm) Các phơng trình phản ứng: H 2 + CuO H 2 O + Cu (1) CO + CuO CO 2 + Cu (2) 3H 2 + Fe 2 O 3 2H 2 + 3H 2 O (3) 3CO + Fe 2 O 3 2Fe + 3CO 2 (4) Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 (5) Al 2 O 3 + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 O (6) AlCl 3 + 3NaOH Al(OH) 3 + 3NaCl (7) Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O (8) FeCl 2 + 2NaOH Fe(OH) 2 + 2NaCl (9) CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O (10) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2/ ( 2,0 điểm) Theo đầu bài: m Cu = 12,8 => n Cu = 0,2 mol Theo phơng trình (5) n Fe = 2 H n = 4, 48 22, 4 = 0,2 mol. Gọi số mol Cu sinh ra do phản ứng (1) và (2) là a và b ; số mol Fe sinh ra do phản ứng (3) và (4) là c và d. Theo các phơng trình phản ứng (1) , (2) , (3) , (4) có 2 H n = a + 1,5c ; n CO = b + 1,5d => 2 H n + n CO = (a + b) + 1,5( c+d) = 0,2 + 1,5.0,2 = 0,5 mol => Thể tích hỗn hợp khí V = 0,5.22,4 = 11,2 lít gọi số mol H 2 và CO trong 0,5 mol hỗn hợp là x và y: 0,5 2 28 8,8 0,5.2 x y x y + = + = Giải đợc x= 0,2; y = 0,3 => 2 CO n = 0,3 , theo pt phản ứng (10) khối lợng kết tủa m = 30 (g) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3/ ( 1,0 điểm) Vì kết tủa duy nhất là Fe(OH) 2 nên số mol CuO = số mol Cu = 0,2 mol ; số mol Fe 2 O 3 = 1/2 số mol Fe = 0,1 mol . m CuO = 0,2.80 = 16 g => %KL CuO = 16.100% 40 = 40% 2 3 Fe O m = 0,1.160 = 16 g => %KL Fe 2 O 3 = 40% ; %KL = 20% Câu 4: ( 4,0 điểm) Phần 1: 2Al + 3H 2 SO 4 (l) Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (1) (0,5 điểm) Phần 2: 2Al + 6H 2 SO 4 (l) Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (2) ( 0,5 điểm) Cu + 2H 2 SO 4 (l) CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (3) ( 0,5 điểm) Đặt khối lợng 2 1 phan phan = x ( 0,5 điểm) - Số mol Al trong phần1 = 2 2,688 . 3 22, 4 = 0,08 mol => số mol phần 2 là 0,08x ở phần 2 số mol SO 2 ( ptp 2,3) = 14,336 22, 4 = 0,64 mol Số mol Cu = số mol SO 2 ( ptp 3) = 0,64-0,12x => số mol Cu ở phần 1: 0,64 0,12x x Khối lợng phần 2= 0,58x.27+(0,64-0,12x)64 = 40,96 - 5,52x (g) Khối lợng phần 1: 40,96 5, 52x x (g) Theo đầu bài m 2 - m 1 = 14,16 (g) => 40,96 - 5,52x - 40,96 5, 52x x = 14,16 Dẫn tới phơng trình: -5,52x 2 +32,32x - 40,96 giải đợc: ( 1,0 điểm) x 1 = 4 => m = 23,6 g => %Khối lợng Al = 45,76% ; % khối lợng Cu = 54,24% (0,5 điểm) x 2 = 1,855 => m = 47,28 g => % khối lợng Al = 13% ; % khối lợng Cu = 87%. ( 0,5 điểm) Câu 5: ( 4,0 điểm) Gọi công thức của chất hữu cơ Y là C x H y O z . C x H y O z + 4 2 4 x y z+ O 2 xCO 2 + 2 y H 2 O ( 0,5 điểm) Số mol CO 2 = 14,336 22, 4 = 0,64 mol ; số mol H 2 O = 5, 76 18 = 0,32 mol ( 0,5 điểm) Số mol CO 2 = 2 số mol H 2 O => x = y ( 0,5 điểm) Vì Tổng thể tích các khí và hơi trớc và sau phản ứng bằng nhau nên: 1 + 4 2 4 x y z+ = x + 2 y => y = 4-2z thoả mãn với z =0 , x = y = 4 ( 0,5 điểm) Vậy công thức phân tử của Y là : C 4 H 4 có các công thức cấu tạo: ( 0,5 điểm) H 2 C=C=C=CH 2 và H 2 C=CH-C CH ( 0,5 điểm) C 4 H 4 + 2Br 2 C 4 H 4 Br 4 Y có thể có các công thức cấu tạo sau: H 2 CBr-CHBr-CBr=CHBr ; H 2 C=CH-CBr 2 =CHBr 2 ; ( 0,5 điểm) H 2 CBr-CBr=CBr-CH 2 Br ; H 2 CBr-CBr 2 -CBr=CH 2 ( 0,5 điểm) . (2) 3H 2 + Fe 2 O 3 2H 2 + 3H 2 O (3) 3CO + Fe 2 O 3 2Fe + 3CO 2 (4) Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 (5) Al 2 O 3 + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 O (6) AlCl 3 + 3NaOH. trong muối kết tinh: 69, 2- 13, 84= 55 ,36 g ; khối lợng nớc trong muối kết tinh: 31 ,14 g Số mol H 2 O trong muối kết tinh: 31 ,14 18 =1, 73 mol-> 4 MSO n trong