b Hòa tan hỗn hợp gồm Na2O, NaHCO3, BaCl2, NH4Cl có cùng số mol vào nớc d khuấy đều rồi đun nóng nhẹ đến phản ứng hoàn toàn thu đợc dung dịch A, khí B, kết tủa C.. Khuấy đều hỗn hợp sau
Trang 1Sở Giáo dục - Đào tạo
Thái Bình Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS năm học 2009-2010
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (3 điểm)
a) Có 3 nguyên tố X, Y, Z trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học Cho biết:
- X, Y thuộc cùng chu kì và ở hai nhóm liên tiếp
- Z, X thuộc cùng nhóm và ở hai chu kì liên tiếp
- nguyên tử X có 2 electron ở lớp thứ ba
- tính kim loại của Z, X, Y theo thứ tự giảm dần
Xác định tên và vị trí của các nguyên tố X, Y, Z trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học Viết công thức phân tử của các oxit và hidroxit của X, Y, Z
b) Hòa tan hỗn hợp gồm Na2O, NaHCO3, BaCl2, NH4Cl có cùng số mol vào nớc d khuấy
đều rồi đun nóng nhẹ đến phản ứng hoàn toàn thu đợc dung dịch A, khí B, kết tủa C Hỏi dung dịch A chứa chất tan gì?
Câu 2 (3 điểm) Cho 1,36(g) hỗn hợp A dạng bột gồm Fe và Mg tác dụng với 250(ml) dung
dịch CuSO4 a(M) Khuấy đều hỗn hợp sau khi phản ứng lọc rửa kết tủa thu đợc dung dịch B và 1,84(g) chất rắn C Thêm NaOH d vào dung dịch B sau phản ứng lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lợng không đổi thu đợc 1,2(g) chất rắn D Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
a) Viết các phơng trình phản ứng đã xảy ra
b) Tính phần trăm khối lợng 2 kim loại trong A và tính a
Câu 3 (3 điểm) Cho hơi nớc qua than nóng đỏ thì thu đợc 3,584(l) (đktc) hỗn hợp khí A gồm CO, CO2 và H2 có tỉ khối hơi đối với khí H2 là 7,875
a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí trong A
b) Lấy một nửa lợng hỗn hợp A trên dẫn qua ống chứa 3,48(g) oxit của một kim loại đã đợc nung nóng thì thấy phản ứng vừa đủ, kim loại sau phản ứng đem hòa tan bằng dung dịch HCl d sau khi phản ứng hoàn toàn thì thu đợc 1,008(l) H2 (đktc) Hãy xác định công thức phân tử của oxit kim loại đã dùng
Câu 4 (3 điểm) Tiến hành 2 thí nghiệm:
Thí nghiệm 1: Cho a(g) Fe hoà tan trong 400(ml) dung dịch HCl CM cô cạn hỗn hợp sau phản ứng ta thu đợc 3,1(g) chất rắn
Thí nghiệm 2: Cho a(g) Fe và b(g) Mg hoà tan trong 400(ml) dung dịch HCl CM trên cô cạn hỗn hợp sau phản ứng ta thu đợc 3,34(g) chất rắn và 448 (ml) H2 (đktc)
Hãy tính: a, b và CM Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Câu 5 (3 điểm) Một hỗn hợp khí X gồm H2, hidrocacbon A có công thức CnH2n+2 (có tính chất hoá học tơng tự CH4) và hidrocacbon B có công thức CmH2m (có tính chất hoá học tơng
tự C2H4) Dẫn 1120(ml) hỗn hợp X qua ống đựng xúc tác Ni nung nóng thì còn 896(ml) hỗn hợp khí Y Dẫn tiếp hỗn hợp Y qua bình đựng dung dịch nớc brom thấy dung dịch nớc brom nhạt màu một phần, khối lợng bình đựng dung dịch nớc brom tăng 0,63(g) và còn lại 560(ml) hỗn hợp khí Z Biết tỉ khối hơi của Z so với H2 là 17,8
a) Xác định công thức phân tử của 2 hidrocacbon A, B
b) Tính phần trăm thể tích của hỗn hợp X và hỗn hợp Z
Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở (đktc)
Câu 6 (3 điểm) Tách toàn bộ lợng rợu có trong 10,75(g) dung dịch rợu A có công thức
CxHyOH Đem đốt cháy hoàn toàn rợu rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng nớc vôi trong sau thí nghiệm xuất hiện15(g) kết tủa, khối lợng dung dịch tăng 9,85(g), đun sôi dung dịch sau phản ứng thu đợc 10(g) kết tủa nữa
a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A
b) Tính độ rợu của dung dịch rợu ban đầu (Cho biết khối lợng riêng của rợu nguyên chất là 0,8 g/ml, khối lợng riêng của nớc nguyên chất là 1,0 g/ml; giả sử thể tích dung dịch rợu bằng tổng thể tích của rợu nguyên chất và nớc)
Câu 7 (2 điểm) Thay các chất A, B, C, D, E, F thích hợp vào sơ đồ sau và viết các phơng trình
hoá học minh hoạ cho sơ đồ
đề chính thức
A
F D
cao su buna PE
Trang 2(Gồm 4 trang)
Câu 1.
(3đ)
a) Nguyên tử của nguyên tố X có 2 electron ở lớp thứ 3 -> X có 2 electron ở
lớp ngoài cùng, và có 3 lớp electron > X thuộc chu kì 3, nhóm II -> X ở ô
12, X là Mg
Z và X thuộc cùng một nhóm và ở hai chu kì liên tiếp mà tính kim loại của Z
mạnh hơn X nên Z là Ca thuộc ô 20, chu kì 4, nhóm II
- Do X và Y cùng chu kì, thuộc 2 nhóm liên tiếp và Y có tính kim loại yếu hơn
X nên Y là Al ở ô thứ 13, chu kì 3, nhóm III
Công thức của các oxit của X, Y, Z là: MgO, Al2O3, CaO
Công thức của các hidroxit của X, Y, Z là: Mg(OH)2, Al(OH)3, Ca(OH)2
1,5
b) Các phản ứng đã xảy ra là:
NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O (3)
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2 NaCl (4)
1,0
Vì số mol của các chất ban đầu bằng nhau nên theo (1), (2), (3), (4) dung
Câu 2.
(3đ)
Các phản ứng có thể xảy ra giữa A và dung dịch muối:
Có thể xảy ra các trờng hợp sau:
Tr
ờng hợp 1 : Mg p 1 phần rồi d hoặc hết, Fe cha p, CuSO4 p hết
DD B chỉ có MgSO4, kết tủa chỉ có Mg(OH)2, chất rắn D chỉ có MgO
Ta có số mol Mg p = số mol Mg(OH)2 = số mol MgO = 0,03 mol
Theo p (1) ta có khối lợng kim loại tăng 0,03( 64-24) = 1,2 gam ≠ (1,84
-1,36) trờng hợp này không thoả mãn
0,5đ
Tr
ờng hợp 2 : Mg và Fe đều hết, CuSO4 p hết hoặc d
Sau các p khối lợng của Mg và Fe trong chất rắn D phải bằng khối lợng của
kim loại ban đầu bằng 1,36 gam > 1,2 gam nên không thoả mãn
0,5đ
Tr
ờng hợp 3 : Mg hết, Fe p 1 phần rồi d, CuSO4 p hết
Gọi số mol Mg, Fe p, Fe d lần lợt là: x, y, z (mol)
Ta có: mA = 24x + 56(x+y) = 1,36(gam) (I)
0,25đ
DD B chứa: MgSO4: x mol, FeSO4 y mol
PƯ:
MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 (3)
FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 (4)
0,5đ
Chất rắn C chứa: Fe d : z mol và Cu: (x+y) mol
0,25đ
to
to
to
Trang 3Câu Nội dung Điểm
%m của Mg = 17,65%
%m của Fe = 82,35%
Theo (1), (2) ta có số mol CuSO4 = x + y = 0,02 mol
CM = 0,02/0,25 = 0,08 mol
Câu 3.
(3đ)
y y (mol)
0,25đ
theo p (1), (2) ta có:
số mol H2 = 2x + y
số mol A = 3x + 2y = 3,584/22,4 = 0,16(mol) (I) KLPT trung bình của A = ( 44x + 28y + 2(2x+y)) / 0,16 = 7,875.2
48x + 30y = 2,52 (II) Giải hệ (I), (II) ta có: x = 0,04 và y = 0,02 Thành phần % về thể tích trong A:
% CO2 = (0,04/ 0,16).100% = 25%
% CO = (0,02/ 0,16).100% = 12,5%
% H2 = 100% - 25%-12,5% = 62,5%
0,5đ
b) Trong 1/2 A có CO2 = 0,02mol, CO = 0,01mol, H2 = 0,05mol
Gọi công thức oxit là MxOy , gọi số mol của MxOy là a(mol) PTPƯ:
y H2 + MxOy xM + y H2O (4)
0,5đ
Theo (3), (4) ta có: số mol M là ax mol
số mol CO = số mol CO2 = 0,01 mol
số mol H2 ở (4) = số mol H2O = 0,05 mol Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:
0,01.28 + 0,05.2 + 3,48 = 0,01.44 + 0,05.18 + M.a.x
Khối lợng MxOy = (M.x + 16.y).a = 3,48 gam
số mol H2 = nax/2 = 1,008/22,4 = 0,045 mol
M = 28n
n = 2, M = 56 kim loại là Fe
1,25đ
ax = 0,045 x/y = 3/4 oxit là Fe3O4
0,5đ
Câu 4 TN 1: Fe + 2 HCl FeCl2 + H2
Fe + 2 HCl FeCl2 + H2
0,5đ
to
to
to
to
Trang 4(3đ) Giả sử Fe hết =>khối lợng FeCl2 = 3,1 gam
=> số mol FeCl2≈ 0,0244mol
=> số mol HCl p ≈ 0,0488 mol
=> số mol HCl có trong dd ≥ 0,0488 mol
=> khi cho cả Mg và Fe vào dd HCl (TN2) thì số mol H2 ≥0,0244 mol Theo bài ra số mol H2 = 0,02 mol => không thoả mãn => giả sử trên là sai => ở TN1 Fe d, HCl hết => TN2 kim loại d, HCl hết
1,0đ
=> số mol HCl = 2.số mol H2 = 0,04 mol
TN1 số mol FeCl2 = số mol Fe = 1/2 số mol HCl = 0,02 mol
=> số mol Fe d = (3,1 - 0,02.127)/ 56 = 0,01 mol
=> số mol Fe ban đầu = 0,02 + 0,01 = 0,03 mol => a = 1,68gam 0,5đ TN2 theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:
Khối lợng kim loại = khối lợng (chất rắn + H2) - khối lợng HCl
= 3,34 + 0,02.2 - 0,04.36,5 = 1,92 gam Khối lợng Mg = b = 1,92 - 1,68 = 0,24 gam
0,5đ
Câu 5.
(3đ)
Hỗn hợp sau phản ứng làm mất mầu nớc brom, chứng tỏ CmH2m d nên
H2 phản ứng hết
0,5đ
Thể tích H2 = Thể tích CmH2m (p) = Thể tích CmH2m+2 = 1120-896 =224ml Khối lợng bình tăng= khối lợng CmH2m (d) =0,63 g
Thể tích CmH2m(d) =896-560=336 ml => số mol CmH2m(d) =0,015mol
Ta có 0,015 14m =0,63 => m=3 vậy công thức của CmH2m là C3H6
1,0đ
560 ml hỗn hợp Z gồm C3H6và CnH2n+2
Thể tích C3H8 = 244 ml, Thể tích CnH2n+2 = 560 -224 = 336ml
Số mol C3H8 = 0,01 mol ; số mol CnH2n+2 = 0,015 mol ;số mol Z = 0,025 mol
MTB của Z = ( 0,01 44 + 0,015 (14n + 2) ) / 0,025 = 17,8 2 => n= 2
Vậy công thức phân tử của CnH2n+2 là C2H6
1,0đ
Phần trăm thể tích của hỗn hợp X là :
%C2H6 = (336: 1120 ) 100% = 30%
% C3H6 =((224 + 336) : 1120) 100% = 50%
% H2 = 100%- 30% - 50% = 20%
Phần trăm thể tích của hỗn hợp Z là :
%C2H6 = (336: 560 ) 100% = 60% => % C3H8 = 40%
0,5đ
Câu 6.
(3đ)
a) PTPƯ:
4 CxHyOH + (4x + y -1) O2 4x CO2 + ( 2y + 2) H2O (1)
0,35 mol 0,525 mol Hơi nớc bị hoá lỏng và bị giữ lại bình
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2)
2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3)
0,5đ
Theo (2) (3) tổng số mol CO2 = 0,35 mol Khối lợng dung dịch tăng = khối lợng ( CO2 + H2O) – khối lợng kết tủa
=> số mol H2O = (9,85 + 15 - 0,35.44)/ 18 = 0,525 mol
0,5đ
to
to
Ni, t o
Trang 5Câu Nội dung Điểm
Nếu x = 2 thì y = 5 ta có rợu là C2H5OH (thoả mãn) CTCT của rợu là CH3 – CH2 – OH
0,175 mol 0,35 mol Khối lợng C2H5OH = 0,175 46 = 8,05 g
=> thể tích C2H5OH = 8,05 : 0,8 = 10,0625 ml
0,5đ
Khối lợng nớc = 10,75- 8,05 = 2,7 g => thể tích = 2,7 : 1 = 2,7 ml Thể tích dung dịch A = 10,0625 + 2,7 = 12,7625 ml
Câu 7.
2CH4 C2H2 + 3H2
C2H4 + H2O C2H5OH
1,5đ
Chú ý: 1 Học sinh giải cách khác, đúng vẫn cho điểm tối đa.
2 Viết phơng trình phản ứng thiếu điều kiện (nếu có), không cân bằng thì trừ 1
2 số
điểm của phơng trình đó
CH4
CaC2
C2H2 C2H4 C2H5OH
C4H6
C2H4
cao su buna PE
1500 0 C
axit
xt, t o
xt Pd, t o
xt, t o , P
H 2 SO 4 đặc, 170 o C
xt, t o , P
làm lạnh nhanh
to