Bài soạn De thi Dap an HSG Hoa 9 Thanh Hoa 0910

Xét ba thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Thêm c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu được dung dịch 3 muối.. Thí nghiệm 2: Thêm 2c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu được dung dịch

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THANH HÓA

Đề chính thức

KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH

NĂM HỌC 2009 - 2010 Môn thi: HÓA HỌC Lớp 9 - THCS

Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Câu 1: (5,5 điểm)

1 Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: (Mỗi mũi tên là một phương trình hóa học)

Fe  FeCl3 

FeCl2  Fe(OH)2  Fe(OH)3  Fe2O3  Fe3O4  FeSO4

2 Có một hỗn hợp bột gồm các oxit: K2O, Al2O3, BaO Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp trên

3 Dung dịch A chứa a mol CuSO4 và b mol FeSO4 Xét ba thí nghiệm sau:

Thí nghiệm 1: Thêm c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu được dung dịch 3 muối Thí nghiệm 2: Thêm 2c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu được dung dịch 2 muối Thí nghiệm 3: Thêm 3c mol Mg vào dung dịch A, sau phản ứng thu được dung dịch 1 muối

a Tìm mối quan hệ của a, b, c trong từng thí nghiệm

b Nếu a = 0,2; b = 0,3 và số molo của Mg là 0,4 thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng

là bao nhiêu?

Câu 2: (5,5 điểm).

1 Một hợp chất hữu cơ có công thức dạng CxHyOz (x  2) tác dụng với NaOH Hãy xác định công thức cấu tạo và viêt phương tình hóa học xảy ra giữa các chất trên với NaOH

2 Trình bày phương pháp hóa học phân biệt các bình khí sau: H2, CH4, C2H4, CO2, SO2 Viêt phương trình hóa học xảy ra

3 Axit A là chất rắn, màu trắng, dễ tan trong nước Oxit B tác dụng với dung dịch nước của A

tạo nên hợp chất C màu trắng, không tan trong nước Khi nung C với cát và than ở nhiệt độ cao thu được đơn chất có trong thành phần của A Xác định công thức của A, B, C và viêt phương trình hóa học xảy ra

Câu 3: (4,5 điểm).

Hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat của hai kim loại nhóm IIA thuộc 2 chu kỳ kế tiêp nhau trong bảng tuần hoàn Hòa tan 3,6 gam hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 dư, thu được khí Y cho toàn bộ lượng khí Y hấp thụ hết bởi dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 7,88 gam kết tủa

a Hãy xác định công thức của hai muối và tính thành phần % về khối lượng mỗi muối trong X

b Cho 7,2 gam hỗn hợp X và 6,96 gam FeCO3 vào một bình kín chứa 5,6 lit không khí (đktc) Nung bình ở nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Z Tính thành phần % theo số mol các chất trong Z

c Tính thể tích dung dịch HNO3 2M tối thiểu cần dùng để hòa tan hết hỗn hợp chất rắn thu được sau khi nung Giả sử trong không khí oxi chiếm 1/5 và nitơ chiếm 4/5 về thể tích

Câu 4: (4,5 điểm).

1 Đốt cháy hoàn toàn 9,2 gam hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy

đi qua bình đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng nước vôi trong dư Sau khi kết thúc thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 10,8 gam và bình 2 tăng 17,6 gam Xác định công thức phân tử của A và viết công thức cấu tạo có thể có của A

2 A là rượu đa chức có công thức R(OH)n (R là gốc hidrocacbon) cho 12,8 gam dung dịch rượu A (trong nước) có nồng độ 71,875% tác dụng với Na dư thu được 5,6 lit H2 (ở đktc) Xác định công thức phân tử của A, biết khối lượng phân tử của A là 92 đ.v.C

Cho: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; S = 32; Ba =137; Fe = 56; Cu = 64

- HẾT

-SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THANH HOÁ

HƯỚNG DẪN CHẤM

(Đề chính thức)

Kú thi häc sinh giái tØnh

Năm học: 2009-2010 Môn thi: HÓA HỌC Lớp 9 - THCS

Ngày thi: 24/03/2010

điểm

2 Cho từ từ dung dịch KOH dư vào hỗn hợp trên thu được hỗn hợp dung

dịch muối và kiềm dư (A)

K2O +2H2O → 2KOH

BaO + 2H2O → Ba(OH)2

Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O

Ba(OH)2 + Al2O3 → Ba(AlO2)2 + H2O

Thổi khí CO2 dư vào A

CO2 + KOH → KHCO3

CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2

CO2 + KAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 + KHCO3

2CO2+ Ba(AlO2)2 + 4H2O → 2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2

Lọc lấy Al(OH)3 nung đến hoàn toàn rồi điện phân nóng chảy nhôm oxit

thu được nhôm

Cho KOH dư vào dung dịch chứa các muối KHCO3, Ba(HCO3)2

KHCO3 + 2KOH → K2CO3 + H2O

Ba(HCO3)2 + 2KOH → K2CO3 + BaCO3↓ + 2H2O

Lọc lấy kết tủa cho phản ứng với dung dịch HCl dư cô cạn dung dịch rồi

điện phân nóng chảy được Ba

BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2

   Ba + Cl2

Cho dung dịch còn lại phản ứng với dung dịch HCl dư cô cạn dung dịch rồi

điện phân nóng chảy được K

K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O

2KCl dpnc

   2 K + Cl2

3

TN1: Thu được 3 muối nên CuSO4 còn dư:

Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu

c a

=> c < a: dung dịch chứa CuSO4, MgSO4, FeSO4

TN2: Thu được 2 muối:

Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu

2 c a

Khi a = 2c: dung dịch có 2 muối là MgSO4 và FeSO4

Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe

2c-a b

2,0

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Khi b > 2c-a thì dung dịch có 2 muối MgSO4 và FeSO4 dư

Vậy a  2c < a+b

TN3: Thu được 1 muối

………

Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu

0,2 0,2 0,2

Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe

0,2 0,2 0,2

mchất rắn = 64.0,2 + 0,2.56 = 24 gam ………

0,5

0,5

1.

Các chất hữu cơ là: HCOOH, CH3COOH, HOOC-COOH, O=CH-COOH,

HO-CH2-COOH, HCOOCH3

Viết đúng 1 pthh được 0,125 điểm

2

- Cho các chất khí trên tác dụng vơí dung dịch nước brom ta nhận biết được

SO2 và C2H4: (làm mất màu dung dịch nước brom)

2SO2 + 2H2O +Br2 → H2SO4 + 2HBr

C2H4 +Br2 → C2H4Br2

- Lấy sản phẩm thu được tác dung với dung dịch BaCl2; nhận được SO2 do

H2SO4 tạo kết tủa với BaSO4, còn lại là C2H4

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl

- Cho 3 khí H2, CH4, CO2 còn lại tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư thì:

+ khí không có hiện tượng là: H2,CH4

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

+ Đốt 2 khí còn lại rồi dẫn sản phẩm qua dung dịch nước vôi trong, nếu tạo

kết tủa trắng nhận biết được khí đầu là CH4 còn lại là H2

CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O

2H2 + O2  2H2O

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

3

A: H3PO4; B: CaO; C: Ca3(PO4)2

Các pthh:

3CaO + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 3H2O

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 +5C → 2P + 3CaSiO3 + 5CO

0,75 0,75

0,5 0,5 0,5

0,5

0,5 0,5

1,0

a Đặt công thức chung của 2 muối là: MCO3

MCO3 + 2HNO3  M(NO3)2 + H2O + CO2

Số mol 2 muối trong X bằng số mol khí Y

số mol BaCO3 = 0,04

Khi Y vào dung dịch Ba(OH)2 dư chỉ tạo ra BaCO3

CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O

KLPT trung bình 2 muối là 3,6: 0,04 = 90 => M = 90 – 60 = 30

Suy ra hai kim loại là Mg (M = 24) và Ca (M = 40)

………

Đặt số mol MgCO3 và CaCO3 lần lượt là x, y mol

x + y = 0,04 (a)

1,0

84x + 100y = 3,6 (b)

Giải (a)(b) được: x = 0,025; y = 0,015

Tính được MgCO3 = 58,33%; CaCO3 = 41,67%

b

Số mol FeCO3 = 6,96: 116 = 0,06; số mol O2 = 0,05; số mol N2 = 0,2

Khi nung bình ở nhiệt độ cao thì 3 muối bị phân hủy:

Số mol CO2 do A tạo ra = số mol X tức là bằng 0,08 mol

FeCO3 cùng bị phân hủy thành FeO và CO2 sau đó FeO bị oxi hóa thành

Fe2O3

Vì O2 dư nên FeCO3 biết hết thành Fe2O3

Theo (3): nCO2 sinh ra = 0,08 mol

Tổng số mol khí trong bình sau phản ứng là:

nC = 0,035 + 0,2 + 0,06 + 0,08 = 0,1875 mol

Trong đó: Số mol O2 dư = 0,05 – 0,0015 = 0,035 mol  %O2 = 9,33%

Số mol CO2 = 0,06 + 0,08 = 0,14 mol %CO2 = 37,33%

Số mol N2 = 0,2 %N2 = 53,34%

c

Hòa tan hỗn hợp sau khi nung

MgO + 2HNO3  Mg(NO3)2 + H2O

CaO + 2HNO3  Ca(NO3)2 + H2O

Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O

Số mol HNO3 cần dùng là 2.0,08 + 6.0,03 = 0,34 mol

Vậy thể tích HNO3 cần dùng ít nhất là 0,34: 2 = 0,17 (lít)

1,0

0,5 0,5 0,5

0,5 0,5

1.Khối lượng tăng lên ở bình H2SO4 là khối lượng của H2O, tăng lên ở bình

đựng nước vôi trong là khối lượng của CO2

Ta có : nCO2 = 0,4  mC= 4,8 gam

nH2O = 0,6  mH= 1,2 gam

Vậy mO = 9,2 – 4,8 -1,2 = 3,2 gam

Ta có tỉ lệ: nC: nH: nO = 412,8 :11,2:316,2 = 0,2: 0,6: 0,1 = 2: 6:

1

Công thức thực nghiệm của D là C2nH6nOn

Ta có: 6n  22n + 2 n  1 và n nguyên dương  n = 1

 Công thức phân tử của D là C2H6O

 Công thức cấu tạo có thể có của D: CH3-CH2OH; CH3-O-CH3

2

MR > 0; n > 0; nguyên

mA = 9,2 gam; nA = 0,1 mol

mH2O = 3,6 gam; nH2O = 0,2 mol

Phản ứng hoá học:

2H2O + 2Na → 2NaOH + H2 (1)

2 R(OH)n + 2nNa → R(ONa)n + nH2 (2)

Từ (1), (2): nH2 = 0,1+ 0,05n = 0,25 mol

0,5

0,5

0,5 0,5

0,5 0,5

0,5

Giải ra ta có: n =3.

Ta có: MA = MR + 17n = 92  MR = 41

Gọi công thức của R là: CxHy (x, y > 0; nguyên)

MR = 12x + y = 41 Thỏa mãn: x = 3, y = 5

Vậy công thức A: C3H5(OH)3

0,5 0,5

Ghi chú:

- Thí sinh làm các cách khác nếu đúng thì cho điểm tối đa ứng với các phần tương đương đương.

- Trong phương trình hoá học nếu sai công thức không cho điểm; nếu không cân bằng hoặc thiếu điều kiện phản ứng thì trừ 1/2 sổ điểm của phương trình đó Với bài toán dựa vào phương trình hoá học để giải , nếu cân bằng phương trình sai thì không cho điểm bài toán

kể từ khi sai.