Tài liệu DE THI HSG CAP TINH

Nguyen Dinh Hanh ST GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH QUẢNG NGÃI LỚP 9 – NĂM HỌC 2008 - 2009 Môn thi: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi: 11/02/2009 Bài 1:(3,5 điểm) a) Nguyên tố X có thể tạo thành hợp chất với Al dạng AlaXb, phân tử hợp chất gồm 7 nguyên tử, khối lượng phân tử 144 đvC. Tìm nguyên tố X? b) Dung dòch A chứa hỗn hợp gồm 0.2 mol K 2 CO 3 và 0.5 mol KHCO 3 . Dsung dòch B chứa 0.4 mol H 2 SO 4 . TN 1: Đổ từ từ A vào B. TN 2: Đổ từ từ B vào A. TN3: trộn nhanh 2 dung dòch A,B. Tính thể tích khí ( ở đktc) thoát ra sau khi đổ hết dung dòch này vào dung dòch kia. Bài 2:(3.0 điểm) a) Trình bày phương pháp hoá học tách lấy riêng từng muối với lượng chất không đổi từ hhỗn hợp rắn gồm: KCl, BaCl 2 ,ZnCl 2 . b) Phân huỷ hoàn toàn a gam CaCO 3 để lấy khí CO 2 . Điện phân dung dòch chứa b gam NaCl(với màng ngăn xốp) tối còn lại 25%NaCl không bò điện phânvà tách lấy dung dòch NaOH (dd X), Cho khí CO 2 hấp thụ hoàn toàn vào dung dòch X ta được dung dòch Y. Biết rằng dung dòch Y vừa tác dụng được với dung dòch KOH, vừa tác dụng được với BaC l2 .Viết tất cả các PTHH, lập biểu thức biểu diễn quan hệ giữa a và b. Bài 3: (2,5 điểm). Khi nung hoàn toàn chất A thì thu đượcchất rắn B màu trắng và khí C không màu. Chất B phản ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dòch D làm đỏ dung dòch phenolphtalein. Khi C làm vẩn đục dung dòch D. Khi cho B tác dụng với C ở nhiệt độ cao thì thu được chất E và giải phóng khí F . Cho E phản ứng với nước thì thu được khí không màu X. Khi X cháy thì cho nước và khí C. a) Xác đònh các chất A,B,C,D,E,F,X và viết các phương trình phản ứng xảy ra? b) Hoàn thành chuyển hoá hoá học theo sơ đồ sau: X , o t xt → Y Z X , o t xt → T.( Biết T làm mất màu lục của khí Cl 2 ) Bài 4: (2,5 điểm) Không dùng thuốc thử khác, bằng cách đơn giản nhất hãy nhận biết các dung dòch chưa dán nhãn sau:Cu(NO 3 ) 2 , Ba(OH) 2 , FeSO 4 , AgNO 3 , Mg(NO 3 ) 2 , ZnCl 2 , NaCl. Bài 5: (2,0 điểm) Cho sơ đồ phản ứng sau: A + B C + D C + E F↓ + G F + H + I J↓ J o t → K + H K + D o t → A + H A + L M + D Biết rằng C là muối clorua sắt; nếu lấy 1,27 gam C tác dụng với dung dòch AgNO 3 dư thì thu được2,7 gam kết tủa. ĐỀ CHÍNH THỨC (Có 2 trang) 1 Nguyen Dinh Hanh ST Xác đònh các chất tương ứngvới các chữ cái và hoàn thành các phương trình phản ứngtheo sơ đồ trên. Bài 6: (3điểm) Nung m gam KMnO 4 , sau một thời gian thu được chất rắn X có khối lượng giảm 0,32gam so với m. Hoá tan hoàn toàn X bằng V lít dung dòch HCl 0,5M vừa đủ. Dung dòch thu được chứa 2 muối, khí màu vàng thoát rakhỏi dung dòch có thể tích 1792 ml (đktc). a) Viết các phương trình phản ứng. b) Tính m và V. Bài 7: (3,5 điểm) Một hỗn hợp khí A gồm hydrocacbon C n H 2n+2 và O 2 (dư) có tỷ lệ về thể tích là 1 : 3 được cho vào bình phản ứng. Bật tia lửa điện để thực hiện phản ứng cháy rồi ngưng tụ hơi nước, hỗn hợp khí B thu được có tổng số mol các chất bằng một nửa tổng số mol các chất của A. a) Xác đònh công thức phân tử của hydrocacbon. b) Tìm tỷ khối của hỗn hợp hkí B so với khí A. c) Đốt cháy hoàn toàn Z mol hỗn hợp A rồi dẫn toàn bộ sản phẩm thu được vào bình đựng 200ml dung dòch Ba(OH) 2 1M. sau khi phản ứng xong thấy tạo ra29,55 gam kết tủa. Tìm Z. ( Cho biết : K = 39; Mn = 55; Ba = 137; Fe = 56; Ag = 108; C = 12; O = 16; N = 14; Cl = 35,5; H = 1) Hết ( cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) ĐÁP ÁN Câu Nội dung Bài1: (3,5đ) 1.a 1.b Theo đề bài ta có hệ phương trình .a + b = 7 (1) → b = 7 – a 27a + Xb =144 (2) Thế b vào (2) Ta có :27a + X(7 – a) = 144 → X = 144 27 7 a a − − . Lập bảng biện luận : .a 1 2 3 4 X 19,5 18 15,75 12 Kết luận Loại Loại Loại Chọn Vậy X là cacbon,hợp chất là Al 4 C 3 .  TN 1 : Đổ rất từ từ hỗn hợp K 2 CO 3 và KHCO 3 vào H 2 SO 4 . Vì lúc đầu H 2 SO 4 dư, nên xảy ra đồng thời 2 phản ứng cho đến hết H 2 SO 4. K 2 CO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O. 2KHCO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2CO 2 ↑ + H 2 O. Gọi x,y là số mol K 2 CO 3 và KHCO 3 đã phản ứng vừa hết với H 2 SO 4 , ta có hệ phương trình : x + 2 y = 0,4. (1) x y = 2 5 (2) Giải hệ ta có : x = 1,6 9 . .y = 4 9 Vậy thể tích khí CO 2 bay ra : ( 1,6 9 + 4 9 ).22,4 =13,9(lít). 2 Nguyen Dinh Hanh ST  TN 2 : Đổ rất từ rừ H 2 SO 4 vào hỗn hợp K 2 CO 2 và KHCO 3 , các phản ứng lần lượt xảy ra : 2K 2 CO 3 + H 2 SO 4 → 2KHCO 3 + K 2 SO 4 . 0,2 0,1 0,2 2KHCO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + CO 2 ↑+ H 2 O. 0,6 0,3 0,6 Vậy V CO2 bay ra :0,6 x 22,4 = 13,44 lít  TN 3 : Vì trộn nhanh 2 dung dịch nên không biết tỷ lệ H 2 SO 4 tác dụng với 2 muối. Do đó có 2 trường hợp : • Nếu H 2 SO 4 phản ứng với K 2 SO 3 trước, sau đó KHCO 3 thì : K 2 CO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O. 0,2 0,2 0,2 2KHCO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2CO 2 ↑ + H 2 O. 0,4 0,2 0,4 Vậy V CO2 bay ra : ( 0,2 + 0,4 )x 22,4 = 13,44 l). • Nếu H 2 SO 4 phản ứng với KHCO 3 trước, sau đó K 2 CO 3 thì : 2KHCO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + CO 2 ↑+ H 2 O. 0,5 0,25 0,5 K 2 CO 3 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + CO 2 ↑+ H 2 O. 0,15 0,15 0,15 Vậy V CO2 bay ra : ( 0,5 + 0,15) x 22,4 = 14,56 lít. Nhưng thực tế H 2 SO 4 tác dụng đồng thời với cả 2 muối nên V CO2 bay ra trong khoảng : 13,44 lít < V CO2 < 14,56 lít Bài 2. (3đ) 2.a 2.b a) Hoà tan hỗn hợp rắn vào nước và cho tác dụng với NH3 dư, phản ứng xảy ra : ZnCl 2 + 2H 2 O → 2NH 3 ↑ + Zn(OH) 2 + 2NH 4 Cl. Lọc lấy kết tủa đem hoà tan trong dung dịch HCl: Zn(OH) 2 + HCl → ZnCl 2 + H 2 O; đem cô cạn ta được muối CuCl 2 . • Phần dung dịch còn lại gồm : KCl, BaCl 2 , NH 4 Cl, NH 3 dư, cho tác dụng với (NH 4 ) 2 CO 3 dư, chỉ có BaCl 2 phản ứng: BaCl 2 + (NH 4 ) 2 CO 3 → BaCO 3 ↓ + 2NH 4 Cl.Lọc lấy kết tủa BaCO 3 đem hoà tan trong dung dịch HCl: BaCO 3 + HCl → BaCl 2 + CO 2 +H 2 O. Đem cô cạn dung dịch ta được BaCl 2 • Lọc dung dịch gồm: KCl, NH 4 Cl, (NH 4 ) 2 CO 3 dư,đem cô cạn rồi nung ở nhiệt độ cao: NH 4 Cl o t → NH 3 + HCl; (NH 4 ) 2 CO 3 o t → NH 3 + CO 2 ↑ + H 2 O. Chỉ còn lại KCl. b) CaCO 3 900 o C → CaO + CO 2 ↑ (1) 2NaCl + 2H 2 O ,dpnc cmn → H 2 ↑ + NaOH + Cl 2 ↑ (2). Vì Y vừa tác dụng với KOH, vừa tác dụng với BaCl2. Chứng tỏ Y có cả 2 muối NaHCO 3 và Na 2 CO 3 . CO 2 + NaOH →NaHCO 3 (3). CO 2 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O (4). NaHCO 3 + KOH → NaKCO 3 + H 2 O (5). Na 2 CO 3 + BaCl 2 → BaCO 3 ↓ + 2NaCl (6) Theo (1) n CO2 = n CaCO3 = 100 a mol; Theo (2) n NaOH = n NaC l ( bị điện phân) = 75 58,5 100 78 b b x = mol NaOH. Theo (3) và (4) phản ứng tạo NaHCO 3 và Na 2 CO 3 nên: n CO2 < n NaOH < 2n CO2 ⇔ 2 100 78 100 a b a < < Bài 3: (2,5đ) a) Xác định : A :CaCO 3 ; B :CaO; C: CO 2 ;D Ca(OH) 2 ;E:CaC 2 ;F:CO; X : C 2 H 2 . CaCO 3 o t → CaO + CO 2 ↑ CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O. CaO + 3C → CaC 2 + CO↑. 3 Nguyen Dinh Hanh ST CaC 2 + 2H 2 O → C 2 H 2 ↑+ Ca(OH) 2 . C 2 H 2 + O 2 → CO 2 ↑ + H 2 O. b) Viết các phương trình hố học: C 2 H 2 + H 2 , o t pd → C 2 H 4 . C 2 H 4 + Br 2 nc → C 2 H 4 Br 2 ; C 2 H 4 Br 2 + 2KOH → C 2 H 2 + 2KBr + 2H 2 O. C 2 H 2 + 2H 2 , o t xt → C 2 H 6 . .t o , P,xt C 6 H 6 Bài 4: (2,5đ) a) Dung dịch có màu xanh lam là Cu(NO 3 ) 2 , Dùng dd Cu(NO 3 ) 2 làm thuốc thử : • Lấy mỗi lọ một ít làm mẫu thử, cho các mẫu thử lần lượt tác dung với dd Cu(NO 3 ) 2 , mẫu thử nào tạo kết tủa xanh là Ba(OH) 2 : Ba(OH) 2 + Cu(NO 3 ) 2 → Cu(OH) 2 ↓ + Ba(NO 3 ) 2 . • Dùng Ba(OH) 2 làm thuốc thử, cho các mẫu thử còn lại ( lượng bằng nhau) tác dụng lần lượt với dd BaCl 2 dư, ta có: • Chất tạo kết tủa trắng hơi xanh với lượng nhiều hơn là FeSO4. Ba(OH) 2 + FeSO 4 → Fe(OH) 2 ↓ + BaSO 4 . •Chất tạo kết tủa trắng với liều lượng ít hơn là MgCl 2 . Ba(OH) 2 + MgCl 2 → Mg(OH) 2 ↓ + BaCl 2 . •Chất tạo kết tủa trắng sau đó hố đen là AgNO3. Ba(OH) 2 + AgNO 3 → Ba(NO 3 ) 2 + Ag 2 O + H 2 O. •Chất tạo kết tủa keo trắng sau đó tan ra là ZnCl 2 . Ba(OH) 2 + ZnCl 2 → Zn(OH) 2 ↓ + BaCl 2 . Ba(OH) 2 + Zn(OH) 2 → BaZnO 2 + 2H 2 O. •Chất khơng có hiện tượng gì là NaCl. Bài 5: (2đ) Gọi cơng thức phân tử của sắt clorua là FeClx: FeClx + xAgNO 3 → Fe(NO 3 )x + xAgCl. (56 +35,5x)g (143,5x)g 1,27g 2,87g ⇒ ( 56 + 35,5x)2,87 = ( 143,5x) 1,27 ⇒ x = 2 ⇒ CTPT: FeCl2. Các phản ứng: Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ (A) (B) (C) (D). FeCl 2 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2NaCl. (C) (E) (F) 4Fe(OH) 2 + H 2 O + O 2 → 4Fe(OH) 3 (F) (H) (I) (J) 2Fe(OH) 3 o t → Fe 2 O 3 + H 2 O. (J) (K) (H). Fe 2 O 3 + 3H 2 o t → 2Fe + 3H 2 O. (K) (D) (A) (H) Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ↑ (A) (L) (M) (D) Bài 6: 3(đ) 1) Các phương trình phản ứng: 2KMnO 4 o t → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑ (1) 2KMnO 4 + 16HCl → 5Cl 2 ↑ + 2KCl + 2MnCl 2 + 8H 2 O (2) K 2 MnO 4 + 8HCl → 2Cl 2 ↑ + 2KCl +MnCl 2 + H 2 O (3). MnO 2 + 4 HCl → Cl 2 ↑ + MnCl 2 + 2 H 2 O (4). 2) Tính m và V: a) Tính m: Nếu nhiệt phân hết m g KMnO 4 ⇒ không có hản ưng (2) khối lượng giảm là 4 Nguyen Dinh Hanh ST khối lượng O 2 thoát khỏi chất rắn .Số mol O 2 = 0,32 32 = 0,01 mol.  Theo ptpư (1) số mol KMnO 4 bò nhiệt phân bằng 2. 0,01 = 0,02 mol. ⇒ số mol KMnO 4 = số mol MnO 2 = số mol O 2 = 0,01 mol.  Theo ptpư (3) số mol Cl 2 =giải phóng do p/ứng (3) = 2.0,01 = 0,02 mol.  Theo ptpư (4) số mol Cl 2 (4) = 0,01 mol Tổng số mol Cl2 giải phóng = 0,02 + 0,01= 0,03 < 1,792 22,4 < 0,08. Vậy có xảy ra phản ứng (2) số mol KMnO4 còn lại sau phản ứng nhiệt phân: ⇒ Theo Pư (2) số mol KMnO 4 2/5 số mol Cl 2 = 2/5(,0,8 – 0,02 -0,01) = 0,02 mol. Vậy m = 0,04.158 = 6,32g. b) Tính V: Theo các ptpư: (2),(3),(4) số mol HCl = 0,02.8 + 0,01.4 = 0,28(mol) Thể tích dung dịch HCl 0,5M là: V = 0,28 0,5 = 0,56 lít = 560ml Bài 7: (3,5đ) a) C n H 2n +2 + 3 1 2 n + O 2 → nCO 2 ↑ + (n+1) H 2 O. (1) Gọi số mol của C n H 2n+2 là a mol, số mol của O2 là :3a.tổng số mol của A là 4a. Hỗn hợp khí B có:na mol CO 2 và [3a –a (3n+1) :2] mol O 2 dư. Tổng số mol của B là :na + [3a –a (3n+1) :2] = 2,5a – 0,5an. Theo đầu bài 2,5a – 0,5an = 4a : 2 ⇒ n = 1. ⇒ Vậy cơng thức phân tử của hydrocacbon là CH 4. b) Số mol O 2 dưlà: a mol. MA = (16a + 32,3a) : (a +3a) = 28; MB = (44a + 32a) : a + a = 38 ⇒ d B/A = 38 :28 =1,36 c) Số mol Ba(OH) 2 = 0,2.1 = 0,2mol; Số mol BaCO 3 = 29,55 : 197 = 0,15 mol. Xét 2 trường hợp:  Trường hợp 1: Chỉ xảy ra P/ứng: Ba(OH) 2 + CO 2 → BaCO 3 + H 2 O (2) Số mol Ba(OH) 2 = nCO 2 = nBaCO 3 = 0,15 mol. Theo PTHH: CH 4 + O 2 → CO 2 ↑ + H 2 O (3); n CH4 = n CO2 = 0,15 mol .n O2 ban đầu = 3 x 0,15 = 0,45mol; tổng số mol hỗn hợp khí Z = 0,15 +0,45 =0,6mol.  Trường hợp 2:Xảy ra 2 phản ứng sau: Ba(OH) 2 + CO 2 → BaCO 3 ↓ + H 2 O (4 ); Ba(OH) 2 + CO 2 → Ba(HCO 3 ) 2 (5) Theo (4) số mol Ba(OH) 2 = nCO 2 = nBaCO 3 = 0,15mol. nBa(OH) 2 (5) = 0,2 – 0,15 = 0,05mol Do đó số mol CO 2 =2 x0,05 = 0,1 mol. Suy ra tổng số mol CO 2 ở (4) & (5) = 0,15 + 0,1 = 0,25 Theo PTHH (3) nCH 4 = nCO 2 = 0,25mol; Suy ra số mol O 2 ban đầu là: 3 x 0,25 = 0,75 mol. Tổng số mol hỗn hợp khí Z là:0,25 + 0,75 = 1mol. Hết 5 . KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH QUẢNG NGÃI LỚP 9 – NĂM HỌC 2008 - 2009 Môn thi: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi: . = 56; Ag = 108; C = 12; O = 16; N = 14; Cl = 35,5; H = 1) Hết ( cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) ĐÁP ÁN Câu Nội dung Bài1: (3,5đ) 1.a 1.b Theo