Đáp án thi HSG Hóa 9 Thanh Hóa 07-08

D là oxi hoặc không khí giàu oxi.. b/ Sự hình thành CO trong lò cao và phản ứng khử manhetit.. Khi ta thổi mạnh một luồng không khí vào bếp củi đang cháy, nếu nhiệt độ trong bếp không hạ

ĐÁP ÁN BÀI THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 9 TỈNH THANH HÓA

Năm học 2007 - 2008 Ngày thi 28-3-2008

Câu 1:

1- a/ A, B, C là quặng sắt, than cốc, đác vôi D là oxi hoặc không khí giàu oxi

E, Ngân hàng, G là CO2, CO, N2

H là xỉ, I là gang

b/ Sự hình thành CO trong lò cao và phản ứng khử manhetit

C + O2 → CO2

CO2 + C → 2CO

Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2

2- a/ Khi ta thổi mạnh một luồng không khí vào bếp củi đang cháy, luồng không khí lạnh đột ngột đi vào có thể làm cho nhiệt độ trong bếp hạ xuống thấp hơn nhiệt độ cháy vì vậy ngọn lửa trong bếp có thể bị tắt Khi ta thổi mạnh một luồng không khí vào bếp củi đang cháy, nếu nhiệt độ trong bếp không hạ thấp hơn nhiệt độ cháy thì ngọn lửa có thể bùng cháy mạnh hơn vì khi đó đã cung cấp thêm oxi cho quá trình cháy

b/ Các viên than tổ ong được chế tạo nhiều hàng lỗ xuyên dọc viên than nhằm làm tăng diện tích tiếp xúc giữa than với oxi tạo điều kiện chi sự cháy xảy ra hoàn toàn

Còn khi nhóm bếp than tổ ong người ta thường úp thêm một ống khói cao lên miệng lò

là nhằm ứng dụng hiện tượng đối lưu, nhằm mục đích hút không khí vào lò làm tăng nồng độ oxi, đồng thời đẩy khói ra khỏi lò nên quá trình cháy mạnh hơn

3- - Các phương trình hóa học điều chế clo:

4HCl + MnO2 → MnCl2 + 2H2O + Cl2 (1)

16HCl + 2KMnO4 → 2KCl + 2MnCl2 +8H2O + 5Cl2 (2)

- Nếu khối lượng MnO 2 và KMnO 4 bằng nhau và bằng a gam:

Theo (1): a/87 mol MnO2 điều chế được a/ 87 mol Cl2

Theo (2): a/158 mol KMNO4 điều chế được 2,5a/158 = a/63,2 (mol) Cl2 > a/87

Vậy dùng KMnO4 sẽ thu được nhiều khí Cl2 hơn so với cùng khối lượng MnO2

- Nếu số mol MnO 2 và số mol KMnO 4 bằng nhau:

Theo (1): a mol MnO2 điều chế được amol Cl2

Theo (2): a mol KMnO4 điều chế 2,5a mol Cl2

Vậy dùng KMnO4 sẽ thu được nhiều khí Cl2 hơn so với cùng số mol MnO2

- Chọn chất nào để tiết kiệm được HCl:

Theo (1): muốn điều chế được 1 mol Cl2 cần 4 mol HCl

Theo (2): muốn điều chế 1 mol Cl2 cần 16/5=3,2 mol HCl

Vậy muốn điều chế những thể tích Cl2 bằng nhau ta chọn KMnO4 sẽ tiết kiệm HCl

Câu 2:

1- Theo đề ra thì:

A: CH4, B: C2H2, C: H2, D: C2H4, F: C2H5OH, G: CH3COOH, H: CH3COOC2H5, I: CH3COONa, L: Na

Phương trình hóa học:

2CH4 →t0 C2H2 + 3H2

C2H2 + H2 t xt0 , → C2H4

C2H4 + H2O t xt0 , → C2H5OH

C2H5OH + O2 t xt0 , → CH3COOH + H2O

CH3COOH + C2H5OH € CH3COOC2H5 + H2O

CH3COOC2H5 + NaOH →t0 CH3COONa + C2H5OH

2CH3COOH +2Na → 2CH3COONa + H2

2- Cấu tạo các đồng phân của C5H12

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3; CH3-CH(CH3)-CH2-CH3; CH3-C(CH3)2-CH3

Theo đề thì công thức cấu tạo đúng của A là

CH3-C(CH3)2-CH3

Phương trình hóa học:

CH3-C(CH3)2-CH3 + Cl2 →askt CH3-C(CH3)2-CH2Cl + HCl

3-

CaCO3 →t0 CaO →+C l, ò dien CaC2 →+H O2 C2H2 →+H xt t2 , ,o C2H4→+H O H2 , + C 2 H 5 OH C2H5OH →+O xt2 , CH 3 COOH

C2H2 xt t,o→ C4H4 0

2 , ,

H Ni t

+

→C4H10 →crackinh CH4 và CH2= CH- CH3 CH4 →+Cl2 ,as CH3Cl→+NaOH CH3OH →+O xt2 , HCOOH

2 ,500

Cl C

+

→CH2=CH-CH2Cl 0

2 , ,

H Ni t

+

→CH3-CH2-CH2Cl→+NaOH

CH 3 -CH 2 -CH 2 OH 0

,

CuO t

+

→C2H5-CHO →Ag O NH2 / 3 C 2 H 5 -COOH Câu 3:

Gọi M và MO là kim loại và oxit của nó

Khi nung hỗn hợp A ta có: MO + H2 → M + H2O (1)

MgO và Al2O3 không phản ứng

Hòa tan chất rắn trong HCl xảy ra các phản ứng:

MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (2)

x mol x mol

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O (3)

y mol 2y mol

Dung dịch B chứa MgCl2 và AlCl3

Khi tác dụng với NaOH:

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl (4)

MgCl2 + 2NaOH → MgCl2 + 2NaCl (5)

Nếu dư NaOH:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (6)

Biện luận: Có thể xảy ra 3 trường hợp thiếu, đủ, dư NaOH

* Thiếu NaOH: 13,9 < m (chất rắn sau khi nung) < 16,4 > 6,8 => loại

* Đủ NaOH: Al(OH)3 không phản ứng m (chất rắn sau khi nung) = 12,2 > 6,8 => Loại

* Dư NaOH: Hai trường hợp:

Khi nung kết tủa, ta được:

2Al(OH)3 0

t

→ Al2O3 + 3H2O (7) 2x mol x mol

Mg(OH)2 →t0 MgO + H2O (8)

- Xác định tên kim loại:

Khối lượng H2SO4 có trong 15,3 g dung dịch H2SO4 90% là 15,3.90/100 = 13,77 (g)

Vậy khối lượng nước thoát ra từ (1) là 2,43 - 1,53 = 0,9 (g) hay 0,05 mol

Chất rắn trong ống còn lại gồm M, MgO và Al2O3 Chỉ có MgO và Al2O3 tan trong HCl Do đó, 3,2 g chất không tan là M Theo (2): n = M n H O2 => M = 3,2/0,05 = 64 Vậy kim loại cần tìm

là Cu

- Xác định thành phần % khối lượng của A:

+ Trường hợp chất rắn sau khi nung gồm hai oxit:

Đặt x, y lần lượt là số mol của MgO và Al2O3 có trong 16,5 g A, z là số mol Al2O3 trong hỗn hợp sau khi nung, ta có: n CuO= 0,0,05.80 = 4 (g)

Vậy 40x + 102y = 16,2 - 4 = 12,2 (9)

40x + 102y = 6,08 (10)

n đã dùng 0,82.1 = 0,82 Trong đó đã dùng 2x mol theo (2, 5), dùng 6z mol theo (4,7) =>

số mol NaOH dùng ở (6) là 0,82 - 2x - 6z

Theo (4,6): n AlCl3= 1/4 (0,82 -2x -6z)

Vậy: (0,82-2x-6z)/4 + z = y (11)

Giải hệ (9,10,11) được x= 0,05; y = 0,1; z = 0,04

Do đó khối lượng CuO là 4g

MgO

m = 0,05 40 = 2 g => 12,35%

m (CuO) = 4 => 24,69%

m (Al2O3) => 62,96%

+ Trường hợp chất rắn sau khi nung chỉ 1 oxit MgO

m(MgO) = 40x = 6,08 (13)

Giải hệ (12,13) được x= 0,152 ; y = 0,06

n (NaOH) đã dùng 2x mol theo (2,5), dùng 8y theo (3,4,7):

n(NaOH) = 2.0,152 + 8.0,06 = 0,784 < 0,82 thỏa mãn

Do đó khối lượng CuO ;à 4 g

m(MgO) = 0,152 40 = 6,08 g => 37.53%

m(CuO) = 4g => 24,69%

m(Al2O3) => 37,785 %

Câu 4:

1- Đặt a, b lần lượt là số mol CxHy va H2 trong hỗn hợp A1 Số mol CO2 = 15,6/44= 0,4

Số mol Br2 = 32/160 = 0,2 Khi đốt A1:

CxHy + (x+ y/4) O2 → xCO2 + y/2H2O

a 0,4 => ax = 0,4 (1)

CxHy + mBr2 → CxHyBr2m

a 0,2 => am = 0,2 (2)

Từ (1), (2) ta có x = 2m (3)

* Biện luận: Vì hidrocacbon ở thể khí trong điều kiện thường nên x≤ 4

Từ (3) ta có: m= 1 => x = 2

m= 2 => x = 4

m =3 => x = 6

Khi x = 2, m=1 hỗn hợp A1 có H2 và C2H4

Khi x = 4, m= 2 hỗn hợp A1 có H2 và C4H6

Thành phần % các khí trong A1:

+ Hỗn hợp H2 và C2H4: n (C4H6) = a = 0,4/2 = 0,2 => 50%

n (H2) = b = (6 - 28 0,2)/2 = 0,2 => 50%

+ Hỗn hợp H2 và C2H4: n (C4H6) = a = 0,4/4 = 0,1

n(H2) = b = (6 - 54 0,1) / 2 = 0,3 => 25%

2- Đặt a1 , b1 lần lượt là số mol của CzHk và H2 trong A2, ta có:

(M a1 + 2b1)/2.(a1 + b1) = 3 => Ma1 = 6a1 + 4b1 (1)

Khi qua bột Ni nung nóng:

CzHk + mH2 → CzHk+2m

Số mol đầu a1 b1

Số mol phản ứng a1 ma1 a1

Số mol sau phản ứng 0 b1-ma1 a1

Tỷ khối của hỗn hợp B so với H2 là: 1 1 1

4,5

+ + − = + −

Hay Ma1 = 9a1 + 7b1 - 9ma1 (2)

Từ (2):

a- Khi m=1 => Ma1 = 7b1 (3)

Từ(1,3): 6a1 + 4b1 = 7b1 => b1 = 2a1 (4)

Thay (4) vào (1) hoặc (3) ta có: M = 7.2a1 /2a1 = 14 loại

b- Khi m = 2 Ma1 = 7b1 -9a1 (5)

Từ (1,5): 6a1 + 4b1 = 7b1 - 9a1 => b1 = 5a1 (6)

Thay (6) vào (1) hoặc (5): M = (7.a1 - 9a1)/a1 = 26 (C2H2)

Từ (6) ta có: a1/b1 = 1/5 => C2H2 chiếm 16,66%, H2 chiếm 83,33%

c- Khi m=3: Biện luận tương tự có M= 38 loại vì = 3 phải có ít nhất 4 nguyên tử C nên M>38 d- Khi m = 4 biện luận tương tự m = 50 Công thức là C4H2 H - C≡C - C≡C - H

(Đây chỉ là đáp án, phần biểu điểm đã lược bỏ, các bạn thông cảm - Anh Tình)