Đề thi học sinh giỏi lớp 9 cấp thành phố môn Hóa học - Sở GD&ĐT Hà Nội

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP THÀNH PHỐ Môn thi: Hoá Học Ngày thi: 29-3-2006 Thời gian làm 120 phút Câu I (4,5 điểm): 1/ Có lọ đựng riêng rẽ dung dịch không dán nhãn sau: natri clorua, natri hiđroxit, axit sunfuric, axit clohiđric, bari hiđroxit, magie sunfat Khơng dùng thêm thuốc thử, trình bày cách phân biệt viết phương trình hố học minh hoạ 2/ Lấy lượng kim loại M (có hố trị khơng đổi hợp chất) phản ứng hoàn toàn với 1,92 gam O2 8,52 gam X2 Biết X nguyên tố flo, clo, brom, iot; chúng có tính chất hố học tương tự X2 chất nào? Câu II (2,0 điểm) Một học sinh phân cơng tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm 1: Đưa bình đựng hỗn hợp khí metan clo ánh sáng Sau thời gian, cho nước vào bình, lắc nhẹ thêm vào mẩu giấy quỳ tím Thí nghiệm 2: Dẫn axetilen qua dung dịch brom màu da cam Thí nghiệm 3: Cho 1-2 giọt dầu ăn vào ống nghiệm đựng ben zen, lắc nhẹ Cho biết tượng xảy mục đích thí nghiệm Viết phương trình hố học (nếu có) Câu III (4,0 điểm) 1/ Ba chất khí X,Y, Z gồm nguyên tố, phân tử chất Y Z có nguyên tử Cả chất có tỉ khối so với hiđro 22 Y tác dụng với kiềm, X Z khơng có phản ứng với kiềm X tác dụng với oxi đốt nóng sinh Y chất khác Z không cháy oxi a) Lập luận để tìm cơng thức phân tử chất X,Y,Z b) Trình bày cách phân biệt ba bình đựng riêng biệt ba khí bị nhãn 2/ Thổi lượng khí CO nung nóng (vừa đủ) qua sắt oxit để khử hoàn toàn sắt oxit thành sắt Thành phần phần trăm khối lượng sắt sản phẩm thu 48,84% Cho biết cơng thức sắt oxit Viết phương trình phản ứng hoá học sắt oxit với axit HCl Câu IV (3,0 điểm) Có hai dung dịch Na2CO3 (dung dịch dung dịch 2) Trộn 100 gam dung dịch với 150 gam dung dịch dung dịch A, cho dung dịch A tác dụng với lượng dư dung dịch H 2SO4 thu 3,92 lít khí (đktc) Nếu trộn 150 gam dung dịch với 100 gam dung dịch dung dịch B, đem dung dịch B tiến hành thí nghiệm thu 3,08 lít khí (đktc) 1/ Tính nồng độ phần trăm dung dịch 1, dung dịch 2, dung dịch A, dung dịch B 2/ Tính nồng độ phần trăm dung dịch Na 2SO4 thu cho dung dịch tác dụng với dung dịch H2SO4 20% theo tỉ lệ số mol Na2CO3: H2SO4 1:1 Câu V (3,0 điểm) Có kim loại M (có hố trị II hợp chất) Mỗi nặng 20 gam 1/ Thanh thứ nhúng vào 100 ml dung dịch AgNO 0,3M Sau thời gian phản ứng, lấy kim loại ra, đem cân thấy kim loại nặng 21, 52 gam Nồng độ AgNO dung dịch cịn lại 0,1M Coi thể tích dung dịch khơng thay đổi lượng Ag sinh bám hồn toàn vào kim loại Xác định kim loại M 2/ Thanh thứ hai nhúng vào 460 gam dung dịch FeCl3 20% Sau thời gian phản ứng, lấy kim loại ra, thấy dung dịch thu nồng độ phần trăm MCl nồng độ phần trăm FeCl3 lại Biết xảy phản ứng theo sơ đồ: M + FeCl3 → MCl2 + FeCl2 Xác định khối lượng kim loại sau lấy khỏi dung dịch Câu VI (3,5 điểm) Hỗn hợp M gồm hiđrocacbon mạch hở A hiđrocacbon X có cơng thức C xH2x - (x ≥ 2), có tỉ lệ số mol 2:1.Tỉ khối hỗn hợp so với hiđro 25,33 Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp M, sau dẫn tồn sản phẩm vào 1000 gam dung dịch Ca(OH) 7,4% thấy có 55 gam kết tủa Lọc kết tủa, sau đun sơi dung dịch khơng thấy có thêm kết tủa xuất 1/ Tìm cơng thức phân tử A X biết chúng nguyên tử cacbon 2/ Tính nồng độ phần trăm dung dịch sau lọc bỏ kết tủa Cho H= 1; C = 12; N = 14; O = 16; F = 19; Na = 23; Mg = 24; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag = 108; I = 127; Ba = 137./ -Hết - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG LỚP CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2005-2006 Mơn thi: Hố Học Nội dung Câu I 1/ + Lấy hoá chất lọ ống nghiệm, đánh số ống nghiệm tương ứng với lọ + Lần lượt cho dung dịch vào với thấy: - dung dịch có lần tạo kết tủa ⇒ Ba(OH)2 MgSO4 có phản ứng Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O (1) Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4 + Mg(OH)2 (2) MgSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Mg(OH)2 (3) - dung dịch có lần tạo kết tủa H2SO4 NaOH có phản ứng (1) (3) - dung dịch khơng có tượng tạo kết tủa: HCl NaCl + Lấy dung dịch không tạo kết tủa cho vào kết tủa dung dịch có lần tạo kết tủa Trường hợp dung dịch cho vào làm tan kết tủa dung dịch cho vào HCl, dung dịch có lần tạo kết tủa NaOH có phản ứng 2HCl + Mg(OH)2 → MgCl2 + 2H2O Dung dịch có lần kết tủa lại H 2SO4 Dung dịch cho vào không làm tan kết tủa NaCl + Lấy dung dịch NaOH vừa nhận cho vào dung dịch có lần tạo kết tủa Dung dịch không tạo kết tủa với NaOH dung dịch Ba(OH) 2, dung dịch tạo kết tủa với NaOH dung dịch MgSO4 có phản ứng (3) 2/ Điểm 4,5 3,0 1,5 1,0 0,5 1,5 PTHH 4M + nO2 → 2M2On 1,0 2M + nX2 → 2MXn 8n/Xn = 1,92/8,52 ⇒ X = 35,5 0,5 X2 Cl2 Câu II 2,0 TN1: HT: Khi đưa ánh sáng, màu vàng nhạt clo Giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ MĐ: Chứng minh metan có phản ứng với clo có ánh sáng CH4 + Cl2 ánh sáng CH3Cl + HCl HCl tạo thành tan nước thành dung dịch axit làm quỳ tím chuyển sang màu 0,75 đỏ TN2: HT : Dung dịch brom bị màu MĐ: Chứng minh axetilen có phản ứng với brom C2H2 + Br2 → C2H2Br2 C2H2Br2 + Br2 → C2H2Br4 TN3: HT: Hỗn hợp benzen dầu ăn trở nên đồng MĐ: Chứng minh ben zen có khả hoà tan dầu ăn Câu III 1/ a) M = 22.2 = 44 Y hợp chất gồm hai nguyên tố, tác dụng với kiềm oxit axit Chỉ có trường hợp Y CO thoả mãn chất gồm nguyên tố, phân tử gồm nguyên tử M = 44 ( Các oxit, axit, muối khác không thoả mãn) X cháy sinh sản phẩm có CO X CxRy, R H thoả mãn X C3H8 có M = 44 Z N2O thoả mãn chất gồm nguyên tố, phân tử gồm nguyên tử M = 44 b) Cách phân biệt: Cho qua nước vôi dư, C3H8 N2O khơng tạo kết tủa, CO2 có phản ứng Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O Đem đốt, N2O không cháy, C3H8 cháy tạo sản phẩm làm đục nước vôi C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O 2/ PTHH FexOy + yCO → xFe + yCO2 Theo ph/tr 56x 48,84 56x + 44y 100 Giải x/y = 3/4 Công thức oxit sắt Fe3O4 0,75 0,5 4,0 2,5 1,75 0,75 1,5 1,0 0,5 Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Câu IV 1/ PTHH Na2CO3 + 2H2SO4 → 2NaHSO4 + CO2 + H2O (1) Đặt nồng độ % dd dd C1 C2 Trong TN1: số mol Na2CO3 dd dd 100C1/100.106 150C2/100.106 Tổng số mol Na2CO3 dd A (100C1 + 150C2)/100.106 số mol CO2 = 3,92/22,4 = 0,175 Theo (1), (100C1 + 150C2) / 100.106 = 0,175 (I) Trong TN2, tương tự ta có (150C1 + 100C2)/ 100.106 = 3,08/22,4 = 0,1375 (II) Giải (I) (II), ta có C1 = 2,65%; C2 = 10,6% Nồng độ % dd A: (2,65.100 + 10,6.150)/ 250 = 7,42% Nồng độ % dd B : ( 2,65.150 + 10,6 100)/ 250 = 5,83% 2/ Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O (2) Đặt khối lượng dd a số mol Na2CO3 = 0,106a /106 = 0,001 a số mol H2SO4 = số mol Na2CO3 = 0,001 a khối lượng H2SO4 = 0,001 a 98 = 0,098a khối lượng dung dịch H2SO4 = 0,098a / 0,20 = 0,49a khối lượng CO2 = 0,001 a 44 = 0,044a khối lượng dung dịch = a + 0,49a – 0,044a = 1,446a khối lượng Na2SO4 = 0,001 a 142 = 0,142a Nồng độ dung dịch Na2SO4 0,142a.100/ 1,446a = 9,82% Câu V 1/ M + 2AgNO3 → M(NO3)2 + 2Ag (1) số mol AgNO3 p/ứ: (0,3 100/1000) – (0,1.100/1000) = 0,02 Theo (1), số mol M p/ư = 0,02/2 = 0,01 Cứ mol M p/ư khối lượng kim loại tăng (216 – M) g 0,01 mol M (21,52 – 20) g Giải M = 64 Cu 2/ Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 Giả sử có x mol Cu p/ứ tạo x mol CuCl2 có khối lượng 135x (g) Số mol FeCl3 p/ứ = 2x Khối lượng FeCl3 lại dung dịch (460 20/100) – 2x.162,5 = 92 - 325x (g) Nồng độ % CuCl2 = 135x.100/ m dd Nồng độ FeCl3 lại = (92 -325x) 100/ m dd ⇒ 135x.100/ m dd = (92 -325x) 100/ m dd Giải x = 0,2 Khối lượng Cu phản ứng = 64.0,2 = 12,8 (g) Khối lượng Cu lại: 20 – 12,8 = 7,2 (g) Câu VI 3,0 2,0 1,0 3,0 1,5 1,5 3,5 1/ Đặt công thức A CaHb ( a,b: nguyên, dương) Khối lượng mol trung bình hỗn hợp: 25,33 = 50,66 Số mol hỗn hợp M 3,36 : 22,4 = 0,15 ⇒ Số mol CaHb 0,1; CxH2x – 0,05 Khối lượng hỗn hợp 50,66 0,15 = 7,599 ≈ 7,6 (g) Đun sôi dung dịch khơng thấy có thêm kết tủa chứng tỏ dung dịch khơng có muối Ca(HCO3)2 Vậy có phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O (1) Số mol CaCO3 = số mol CO2 = 0,55 ⇒ khối lượng CO2 = 24,2 (g) Số mol C = 0,55 ⇒ khối lượng C = 12.0,55 = 6,6 ⇒ khối lượng H = 7,6 - 6,6 = ⇒ số mol H = ⇒ số mol H2O = 0,5 PTTH CaHb + (a+b/4) O2 → aCO2 + b/2H2O (2) CxH2x – + (3x -1)/2O2 → xCO2 + (x-1)H2O (3) Từ (2) (3) ⇒ 0,1a + 0,05x = 0,55 (I) ⇒ 0,05b + 0,05 (x-1) = 0,5 (II) Giải (I) (II) 2a = b Công thức HĐCB A viết CaH2a Có trường hợp xảy ra, HĐCB khác nguyên tử C + TH1: CaH2a C(a + 1)H 2(a+1) – ⇒ 0,1a + 0,05 (a+1) = 0,55 Giải a ≈ 3,33 ⇒ Loại + TH2: CaH2a C (a-1)H2(a-1) -2 ⇒ 0,1a + 0,05 (a-1) = 0,55 Giải a = ⇒ CTPT hai HĐCB C4H8 C3H4 2/ Số mol Ca(OH)2 p/ư = 0,55 ⇒ Số mol Ca(OH)2 dư = 74/74 – 0,55 = 0,45 ⇒ Khối lượng Ca(OH)2 dư = 0,45.74 = 33,3 g Khối lượng dung dịch sau lọc kết tủa = mdd +mCO2 + m H2O – mCaCO3 = = 1000 + 24,2 + – 55 = 978,2 g Sau lọc kết tủa, nồng độ % dung dịch Ca(OH)2 = 33,3.100%/ 978,2 = 3,4% 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 Thí sinh giải theo cách khác lập luận kết cho điểm tối đa ... - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG LỚP CẤP THÀNH PHỐ NĂM HỌC 200 5-2 006 Mơn thi: Hố Học Nội dung Câu I 1/ + Lấy hoá chất lọ ống nghiệm, đánh số ống... 16; F = 19; Na = 23; Mg = 24; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag = 108; I = 127; Ba = 137./ -Hết - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI ... lại dung dịch (460 20/100) – 2x.162,5 = 92 - 325x (g) Nồng độ % CuCl2 = 135x.100/ m dd Nồng độ FeCl3 lại = (92 -3 25x) 100/ m dd ⇒ 135x.100/ m dd = (92 -3 25x) 100/ m dd Giải x = 0,2 Khối lượng