Chỉ dùng một hóa chất, hãy loại bỏ các chất độc trên ra khỏi không khí, viết các phương trình hóa học của phản ứng đã dùng.. Hãy tách riêng biệt CO2 và N2 từ hỗn hợp khí X, viết phương t
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯNG YÊN
Đề chính thức
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2010-2011 Môn thi: HÓA HỌC - Lớp 9 Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề) Câu I ( 2,0 điểm)
1- Cho các chất sau: CO2, CaOCl2, CO, MgO, SO2, Fe3O4, NO, HClO
Hãy điều chế mỗi oxit axit trên theo 3 phương pháp khác nhau, viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng
2- Không khí bị ô nhiễm chứa các chất độc sau: Cl2, SO2, H2S, NO2
Chỉ dùng một hóa chất, hãy loại bỏ các chất độc trên ra khỏi không khí, viết các phương trình hóa học của phản ứng đã dùng
3- Hỗn hợp khí X gồm: CO2, CO, N2 , hidroclorua, hơi nước
Hãy tách riêng biệt CO2 và N2 từ hỗn hợp khí X, viết phương trình hóa học của các p/ứng đã dùng
Câu II ( 2,0 điểm)
1- Tiến hành các thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: Cho từ từ từng giọt ( có khuấy đều) dung dịch HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3.
- Thí nghiệm 2: Cho từ từ từng giọt ( có khuấy đều) dung dịch Na2CO3 vào dung dịch HCl.
Hãy cho biết hiện tượng và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra
2- Hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO Cho khí CO dư đi qua A nung nóng, thu được rắn B
Hòa tan B vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C và rắn D Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch C Hòa tan D vào dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư ( phản ứng sinh khí SO2) Hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
3- Từ nguyên liệu chính là FeS2, quặng boxit ( thành phần chủ yếu là Al2O3.2H2O có lẫn một ít
Fe3O4 và các tạp chất trơ khác), không khí, than đá và các hóa chất phụ khác Hãy điều chế sắt kim loại và muối nhôm sunfat, viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng
Câu III ( 2,0 điểm)
1- Hòa tan hoàn toàn 17,94 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm A và B có khối lượng bằng nhau vào 500
gam nước, thu được 500ml dung dịch C có khối lượng riêng d = 1,03464 g/ml Xác định A và B
2- Hỗn hợp X gồm Al,Fe,Cu Đốt cháy hoàn toàn 33,4 gam X ngoài không khí, thu được 41,4 gam
hỗn hợp Y gồm ba oxit Cho toàn bộ Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 20%, khối lượng riêng d = 1,14 g/ml Tính thể tích tối thiểu của dung dịch H2SO4 trên dùng để hòa tan hết hỗn hợp Y
Câu IV ( 2,0 điểm)
1- Viết các công thức cấu tạo dạng mạch cacbon không vòng có thể có của các hợp chất hữu cơ có
cùng công thức phân tử C6H10
2- Có hỗn hợp khí X gồm: CO2, C2H4, C2H2, CH4.
Hãy tách từng khí riêng biệt ra khỏi hỗn hợp X trên Viết phương trình hóa học của các phản ứng
đã dùng
3- Từ CaC2 có thể chuyển hóa thành CH4 qua 9 giai đoạn Hãy viết phương trình hóa học của các
phản ứng đã dùng ở mỗi giai đoạn ( ghi rõ điều kiện nếu có)
Câu V ( 2,0 điểm)
1- Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A gồm hiđrocacbon X ở thể khí ( có số nguyên tử C ≤ 4 ) và oxi dư,
thu được hỗn hợp khí B có thành phần thể tích là 30% CO2, 20% hơi nước và 50% O2
a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo có thể có của hidrocacbon X.
b) Tính phần trăm thể tích của các chất trong hỗn hợp A Biết rằng: thể tích các khí đo ở cùng nhiệt
độ, áp suất
2- Hiđrocacbon Y có tỷ lệ số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử giống của axetilen.
a) Xác định công thức phân tử có thể có của Y Biết rằng: Y có phân tử khối 60u < M < 150u.Y
b) Nếu cho Y tác dụng với dung dịch brom dư thì tạo ra một sản phẩm chứa 26,67% cacbon theo
khối lượng Xác định công thức phân tử đúng của Y
Cho: H =1; O =16; C =12; S =32; Na =23; K=39; Li =7; Rb = 85;
Cs =133 ; Mg =24 ; Ca =40; Ba =137; Sr =88; Fe =56; Cu =64; Al =27; Cl =35,5 ; Br =80
Trang 2
-Hết -HƯỚNG DẪN GIẢI ĐÈ THI HSG HƯNG YÊN (2010-2011)
-Câu I:
1- Các oxit axit là CO2 và SO2
* Điều chế CO2:
C + O2 →t 0 CO2
CaCO3 →t 0 CaO + CO2
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2 ↑
* Điều chế SO2:
4FeS2 + 11O2 →t 0 2 Fe2O3 + 8SO2 ↑
S + O2 →t 0 SO2
Cu + 2H2SO4 đặc →t 0 CuSO4 + 2H2O + SO2 ↑
( Chú ý: Đề bài không hề hạn chế nguyên liệu, không nên hiểu nhầm chỉ đi từ các chất đề cho)
2- Cho kk nhiễm chất độc vào bình đựng dung dịch NaOH dư, thì toàn bộ Cl2, SO2, H2S, NO2 bị hấp thụ hết
Viết 4 ptpư
Chú ý : NO2 là oxit hỗn tạp tương ứng với 2 axit HNO3 và HNO2, nên khi tác dụng với NaOH tạo ra 2 muối NaNO3 và NaNO2
3- Sơ đồ tách:
0
2
2
) 2
3
CO, N
Cu,CuO
CO ,CO, N
dd ,Ca(OH) HCl, H O
2
+ dd NaOH dö
dd Ca(OH) dö
2
o + CuO,dö (t
dö CaCl
Câu II
1- TN1: Cho từ từ HCl vào Na2CO3 : lúc đầu không có khí , sau đó lại có khí thoát ra
HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl
HCl ( dư) + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2 ↑
TN2: Cho từ từ Na2CO3 vào HCl thì luôn có khí thoát ra Đến khi dư Na2CO3 thì ngừng thoát khí ( do HCl hết)
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2 ↑
2- phản ứng của A với CO
Fe3O4 + 4CO →t 0 3Fe + 4CO2
CuO + CO →t 0 Cu + CO2
Rắn B: Al2O3, MgO, Fe, Cu
- phản ứng của B với NaOH
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Dung dịch C: NaOH, NaAlO2
Rắn D: MgO, Fe, Cu
- phản ứng của C và dd HCl:
NaOH + HCl → NaCl + H2O
NaAlO2 + 4HCl → NaCl + AlCl3 + 2H2O
- phản ứng của D với H2SO4 đặc
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
2Fe + 6H2SO4 đ →t 0 Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 ↑
Cu + 2H2SO4 đ →t 0 CuSO4 + 2H2O + SO2 ↑
Trang 33- *Điều chế Fe : Đốt quặng pyrit trong kk dư, chất rắn thu được cho khử bằng CO dư thu được Fe
4FeS2 + 11O2 →t 0 2Fe2O3 + 8SO2
2C( dư) + O2 →t 0 2CO
Fe2O3 + 3CO →t 0 2Fe + 3CO2
* Điều chế Al2(SO4)3 :
- Điều chế H2SO4:
Al2O3.2H2O.nFe3O4 →t 0 Al2O3.nFe3O4 + 2H2O ↑ ( ngưng tụ được H2O lỏng)
SO2 + ½ O2 2 5
0
V O
450 C
→SO3 SO3 + H2O → H2SO4
- Khử hoàn toàn quặng boxit bằng CO, hòa tan sản phẩm khử vào H2SO4 đặc nguội, tách bỏ chất rắn và cô cạn phần nước lọc, thu được Al2(SO4)3:
Fe3O4 + 4CO →t 0 3Fe + 4CO2
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
Câu III
1- Đặt R là kim loại đại diện cho hỗn hợp A,B
R + H2O → ROH + ½ H2 ↑
C
m = 500× 1,03464 = 517,32 gam
Theo định luật BTKL ta có :
mH2= m + R mH O2 - m = 17,94 + 500 – 517,32 = 0,62 gamC
Theo pt pư : nR 2nH2 2 0, 62 0,62
R
17,94
0,62
Có 1 kim loại có M < 28,9 ( giả sử là A) ⇒ A có thể là Li (7) hoặc Na(23)
* TH1 : Nếu A là Li ⇒ nLi 17,94 : 2 1, 28 0,62
7
* TH2 : Nếu A là Na ⇒ nNa 17,94 : 2 0,39
23
⇒ n = 0,62 – 0,39 = 0,23 (mol)B
B
17,94 : 2
0, 23
Vậy 2 kim loại là Na và K
2- Gọi R ( hóa trị x) là kim loại đại diện cho hỗn hợp Al,Fe, Cu
4R + xO2 →t 0 2R2Ox (1)
R2Ox + xH2SO4 → R2(SO4)x + xH2O (2)
Theo (1) : mO2( pö) = m ( oxit) = 41,4 – 33,4 = 8 gamO
nO ( oxit)= 8 0,5
16 = (mol) Theo (2) : nH SO2 4 =n (oxit)O = 0,5 mol
mddH SO2 4(min) 0,5.98.100 245
20%
= = (gam) ; VddH SO2 4(min) 245 214,9
1,14
( HS có thể giải bài này theo phương pháp ghép ẩn số )
Câu IV :
1- CTPT : C6H10 ⇒ độ bất bão hòa a = 2
Vì hợp chất không có cấu tạo vòng nên trong phân tử có 2 liên kết pi ( 1 liên kết ba hoặc 2 liên kết đôi)
Trang 4Viết các CTCT của các đồng phân :
- các đồng phân mạch cacbon thẳng cĩ 2 liên kết đơi ( đồng phân vị trí liên kết đơi)
- các đồng phân mạch cacbon thẳng cĩ 1 liên kết ba ( đồng phân vị trí liên kết ba)
- các đồng phân mạch nhánh của các đồng phân trên
2- Tách riêng X : CO2, C2H4, C2H2, CH4
Sơ đồ tách :
X 2 2 4
2 2 4
CO , C H
C H , CH
dd Ca(OH) dư 2
+
0
H SO t
2
AgNO / NH3 3
2 2
)
Ag C2 2 C H CO
,
2 2 4 2 4 3
Y: (CH , C H4 2 4
C H , CH C H CaCO
+
+
→
→
Y 2 4 dd Br2 dư 4 Zn
CH
C H
CH C H Br C H
+
+
→
→
3- CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 ↑
C2H2 + H2 0
Pd
t C
→C2H4 C2H4 + H2 0
Ni
t C
→ C2H6 C2H6 + Cl2 →as C2H5Cl + HCl
C2H5Cl + NaOH →t 0 C2H5OH + NaCl
C2H5OH + O2 → men giấm CH3COOH + H2O
CH3COOH + C2H5OH ¬ H SO 2 4 đặc, to→ CH3COOC2H5 + H2O
CH3COOC2H5 + NaOH →t 0 CH3COONa + C2H5OH
CH3COONa + NaOH 0
CaO
t C
→ CH4 ↑ + Na2CO3
Cĩ thể thay bằng các phản ứng khác
Câu V:
1- Giả sử cĩ 1mol hỗn hợp khí B ⇒ số mol CO2, H2O, O2 dư lần lượt là 0,3 ; 0,2 ; 0,5 mol
a) Đặt CTTQ của hiđrocacbon X là CxHy (x ≤ 4 ; y ≤ 10)
CxHy + (x + y
4)O2
0 t
→ xCO2 + y
2H2O
Ta cĩ: y 0, 2
2x= 0,3 ⇒ y = 4x
3 Chỉ cĩ x = 3 , y = 4 là thỏa mãn
CTPT của X là C3H4
Các CTCT của C3H4 là:
Độ bất bão hịa a = 2.3 2 4 2
2
+ − = Mạch hở: H2C = C = CH2 ; H3C – C ≡ CH
b) C3H4 + 4O2 →t 0 3CO2 + 2H2O
0,1 0,4 0,3 (mol)
Số mol O2 ( bđ) = 0,4 + 0,5 = 0,9 mol
Số mol hỗn hợp ban đầu : 0,9 + 0,1 = 1 mol
%VC H3 4 0,1 100% 10%
1
= × = ; %VO2 =100% - 10% = 90%
( HS cĩ thể giải BT trên theo phương pháp đại số - Cụ thể: gọi số mol CO2, H2O, O2 dư lần lượt là
1,5a ; a ; 2,5a mol Ẩn a sẽ tự triệt tiêu trong các phép tốn)
Trang 52- Đặt CTTQ của Y là (CH)n , n chẵn
a) Theo đề ta có: 60 < 13n < 150
⇒ 4,6 < n < 11,5
Chỉ có n = {6,8,10} là thỏa mãn ⇒ CTPT của Y là: C6H6 hoặc C8H8 hoặc C10H10
b) Phương trình phản ứng:
CnHn + aBr2 → CnHnBr2a ( a nguyên dương )
Theo đề ta có: 12n 26,67
13n 160a = 100
+ = 0,2667 ⇔ a = 0,2n
* Nếu n = 6 ⇒ a = 1,2 ( loại)
* Nếu n = 8 ⇒ a = 1,6 ( loại)
* Nếu n = 10 ⇒ a = 2 ( nhận) CTPT của Y là C10 H 10
Nguyễn Đình Hành – THCS Chu Văn An – Đăk Pơ – Gia Lai
Địa chỉ mail: n.dhanh@yahoo.com.vn
Rất hân hạnh được các bạn chia sẻ những cách giải khác!
