SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ HÀ NỘI Môn thi: Hoá Học Ngày thi: 29-3-2006 Thời gian làm bài 120 phút Câu I 4,5 điểm: 1/ Có các lọ đựng riêng rẽ các du
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ
HÀ NỘI
Môn thi: Hoá Học Ngày thi: 29-3-2006 Thời gian làm bài 120 phút
Câu I (4,5 điểm):
1/ Có các lọ đựng riêng rẽ các dung dịch không dán nhãn sau: natri clorua, natri hiđroxit, axit sunfuric, axit clohiđric, bari hiđroxit, magie sunfat Không dùng thêm thuốc thử, hãy trình bày cách phân biệt và viết phương trình hoá học minh hoạ.
2/ Lấy cùng một lượng kim loại M (có hoá trị không đổi trong các hợp chất) có thể phản ứng hoàn toàn với 1,92 gam O 2 hoặc 8,52 gam X 2 Biết X là 1 trong các nguyên tố flo, clo, brom, iot; chúng có tính chất hoá học tương tự nhau X 2 là chất nào?
Câu II (2,0 điểm)
Một học sinh được phân công tiến hành 3 thí nghiệm.
Thí nghiệm 1: Đưa bình đựng hỗn hợp khí metan và clo ra ánh sáng Sau một thời gian, cho nước vào bình, lắc nhẹ rồi thêm vào một 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 các hiện tượng có thể xảy ra và mục đích của 3 thí nghiệm trên Viết các phương trình hoá học (nếu có).
Câu III (4,0 điểm)
1/ Ba chất khí X,Y, Z đều gồm 2 nguyên tố, phân tử chất Y và Z đều có 3 nguyên tử Cả 3 chất đều có tỉ khối so với hiđro bằng 22 Y tác dụng được với kiềm, X và Z không có phản ứng với kiềm X tác dụng với oxi khi đốt nóng sinh ra Y và một chất khác Z không cháy trong oxi
a) Lập luận để tìm công thức phân tử các chất X,Y,Z.
b) Trình bày cách phân biệt ba bình đựng riêng biệt ba khí trên bị mất nhãn.
2/ Thổi một lượng khí CO nung nóng (vừa đủ) đi qua sắt oxit để khử hoàn toàn sắt oxit thành sắt Thành phần phần trăm về khối lượng của sắt trong các sản phẩm thu được là 48,84% Cho biết công thức của sắt oxit.
Viết phương trình phản ứng hoá học của sắt oxit trên với axit HCl
Câu IV (3,0 điểm)
Có hai dung dịch Na 2 CO 3 (dung dịch 1 và dung dịch 2) Trộn 100 gam dung dịch 1 với 150 gam dung dịch
2 được dung dịch A, cho dung dịch A tác dụng với lượng dư dung dịch H 2 SO 4 thu được 3,92 lít khí (đktc) Nếu trộn 150 gam dung dịch 1 với 100 gam dung dịch 2 được dung dịch B, đem dung dịch B tiến hành thí nghiệm như trên thì thu được 3,08 lít khí (đktc).
1/ Tính nồng độ phần trăm của dung dịch 1, dung dịch 2, dung dịch A, dung dịch B.
2/ Tính nồng độ phần trăm của dung dịch Na 2 SO 4 thu được khi cho dung dịch 2 tác dụng với dung dịch
H 2 SO 4 20% theo tỉ lệ số mol Na 2 CO 3 : H 2 SO 4 là 1:1.
Câu V (3,0 điểm)
Có 2 thanh kim loại M (có hoá trị II trong hợp chất) Mỗi thanh nặng 20 gam.
1/ Thanh thứ nhất được nhúng vào 100 ml dung dịch AgNO 3 0,3M Sau một thời gian phản ứng, lấy thanh kim loại ra, đem cân thấy thanh kim loại nặng 21, 52 gam Nồng độ AgNO 3 trong dung dịch còn lại là 0,1M Coi thể tích dung dịch không thay đổi và lượng Ag sinh ra bám hoàn toàn vào thanh kim loại Xác định kim loại M.
2/ Thanh thứ hai được nhúng vào 460 gam dung dịch FeCl 3 20% Sau một thời gian phản ứng, lấy thanh kim loại ra, thấy trong dung dịch thu được nồng độ phần trăm của MCl 2 bằng nồng độ phần trăm của FeCl 3 còn lại Biết rằng ở đây chỉ xảy ra phản ứng theo sơ đồ: M + FeCl 3 → MCl 2 + FeCl 2
Xác định khối lượng thanh kim loại sau khi được lấy ra khỏi dung dịch.
Trang 2Câu VI (3,5 điểm)
Hỗn hợp M gồm một hiđrocacbon mạch hở A và một hiđrocacbon X có công thức C x H 2x - 2 (x ≥ 2), có tỉ lệ
số mol là 2:1.Tỉ khối của hỗn hợp so với hiđro bằng 25,33 Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít (đktc) hỗn hợp M, sau đó dẫn toàn bộ sản phẩm đi vào 1000 gam dung dịch Ca(OH) 2 7,4% thấy có 55 gam kết tủa Lọc kết tủa, sau đó nếu đun sôi dung dịch thì không thấy có thêm kết tủa xuất hiện.
1/ Tìm công thức phân tử của A và X biết chúng hơn kém nhau 1 nguyên tử cacbon.
2/ Tính nồng độ phần trăm của dung dịch sau khi 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./.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ
HÀ NỘI NĂM HỌC 2005-2006
-
-Môn thi: Hoá Học
+ Lấy các hoá chất ở từng lọ ra các ống nghiệm, đánh số ống nghiệm tương ứng
với các lọ
+ Lần lượt cho các dung dịch vào với nhau thấy:
- 2 dung dịch có 2 lần tạo kết tủa ⇒ đó là Ba(OH)2 và MgSO4 vì có các 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)
- 2 dung dịch có 1 lần tạo kết tủa đó là H2SO4 và NaOH vì có các phản ứng (1) và (3)
- 2 dung dịch không có hiện tượng tạo kết tủa: đó là HCl và NaCl
+ Lấy 2 dung dịch không tạo kết tủa ở trên lần lượt cho vào kết tủa của 2 dung
dịch có 1 lần tạo kết tủa
Trường hợp dung dịch cho vào làm tan 1 kết tủa thì dung dịch cho vào là HCl,
dung dịch có 1 lần tạo kết tủa là NaOH vì có phản ứng
2HCl + Mg(OH)2 → MgCl2 + 2H2O
Dung dịch có 1 lần kết tủa còn lại là H2SO4 Dung dịch cho vào không làm tan kết
tủa là NaCl
+ Lấy dung dịch NaOH vừa nhận được cho vào 2 dung dịch có 2 lần tạo kết tủa
Dung dịch nào không tạo kết tủa với NaOH là dung dịch Ba(OH)2, dung dịch nào
tạo kết tủa với NaOH là dung dịch MgSO4 vì có phản ứng (3)
1,5
1,0 0,5
Trang 34M + nO2 → 2M2On
2M + nX2 → 2MXn
8n/Xn = 1,92/8,52 ⇒ X = 35,5
X2 là Cl2
1,0 0,5
TN1: HT: Khi đưa ra ánh sáng, màu vàng nhạt của clo mất đi Giấy quỳ tím chuyển
sang màu đỏ
MĐ: Chứng minh metan có phản ứng với clo khi có ánh sáng
CH4 + Cl2 ánh sáng CH3Cl + HCl
HCl tạo thành tan trong nước thành dung dịch axit làm quỳ tím chuyển sang màu
đỏ
TN2: HT : Dung dịch brom bị mất màu
MĐ: Chứng minh axetilen có phản ứng với brom
C2H2 + Br2→ C2H2Br2
C2H2Br2 + Br2 → C2H2Br4
TN3: HT: Hỗn hợp benzen và dầu ăn trở nên đồng nhất
MĐ: Chứng minh ben zen có khả năng hoà tan dầu ăn
0,75
0,75 0,5
a) M = 22.2 = 44
Y là hợp chất gồm hai nguyên tố, tác dụng được với kiềm có thể là oxit axit
Chỉ có trường hợp Y là CO2 thoả mãn vì chất gồm 2 nguyên tố, phân tử gồm 3
nguyên tử và M = 44 ( Các oxit, axit, muối khác không thoả mãn)
X cháy sinh ra 2 sản phẩm trong đó có CO2 vậy X là CxRy, trong đó R là H thoả
mãn X là C3H8 có M = 44
Z là N2O thoả mãn vì chất gồm 2 nguyên tố, phân tử gồm 3 nguyên tử và M = 44
b) Cách phân biệt:
Cho qua nước vôi trong dư, C3H8 và N2O không 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 trong
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
1,75
0,75
PTHH
FexOy + yCO → xFe + yCO2
Theo ph/tr
56x - 48,84
56x + 44y - 100
Giải ra x/y = 3/4
Công thức oxit sắt là Fe3O4
1,0 0,5
Trang 4Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
1/ PTHH Na2CO3 + 2H2SO4→ 2NaHSO4 + CO2 + H2O (1)
Đặt nồng độ % của dd 1 và dd 2 là C1 và C2
Trong TN1: số mol Na2CO3 trong dd 1 và dd 2 là 100C1/100.106 và 150C2/100.106
Tổng số mol Na2CO3 trong dd A là (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) và (II), ta có C 1 = 2,65%; C2 = 10,6%
Nồng độ % của dd A: (2,65.100 + 10,6.150)/ 250 = 7,42%
Nồng độ % của dd B : ( 2,65.150 + 10,6 100)/ 250 = 5,83%
2/ Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O (2) Đặt khối lượng của dd 2 là 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 là 0,142a.100/ 1,446a
= 9,82%
2,0
1,0
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 1 mol M p/ư thì khối lượng thanh kim loại tăng (216 – M) g
0,01 mol M - (21,52 – 20) g
Giải ra M = 64 đó là Cu
2/ Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
Giả sử có x mol Cu p/ứ tạo ra x mol CuCl2 có khối lượng 135x (g)
Số mol FeCl3 p/ứ = 2x
Khối lượng FeCl3 còn lại trong dung dịch là (460 20/100) – 2x.162,5 = 92 - 325x (g)
Nồng độ % CuCl2 = 135x.100/ m dd
Nồng độ FeCl3 còn lại = (92 -325x) 100/ m dd
⇒ 135x.100/ m dd = (92 -325x) 100/ m dd
Giải ra x = 0,2
Khối lượng Cu đã phản ứng = 64.0,2 = 12,8 (g)
Khối lượng thanh Cu còn lại: 20 – 12,8 = 7,2 (g)
1,5
1,5
Trang 51/ Đặt công thức A là CaHb ( a,b: nguyên, dương)
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp: 25,33 2 = 50,66
Số mol của hỗn hợp M là 3,36 : 22,4 = 0,15
⇒ Số mol của CaHb là 0,1; của CxH2x – 2 là 0,05
Khối lượng của hỗn hợp là 50,66 0,15 = 7,599 ≈ 7,6 (g)
Đun sôi dung dịch không thấy có thêm kết tủa chứng tỏ trong dung dịch không có
muối Ca(HCO3)2 Vậy chỉ 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 = 1
⇒ số mol H = 1 ⇒ số mol H2O = 0,5
PTTH CaHb + (a+b/4) O2 → aCO2 + b/2H2O (2)
CxH2x – 2 + (3x -1)/2O2→ xCO2 + (x-1)H2O (3)
Từ (2) và (3)
⇒ 0,1a + 0,05x = 0,55 (I)
⇒ 0,05b + 0,05 (x-1) = 0,5 (II)
Giải (I) và (II) 2a = b
Công thức HĐCB A có thể viết là CaH2a
Có 2 trường hợp xảy ra, khi 2 HĐCB khác nhau 1 nguyên tử C
+ TH1: CaH2a và C(a + 1)H 2(a+1) – 2
⇒ 0,1a + 0,05 (a+1) = 0,55
Giải ra a ≈3,33 ⇒ Loại
+ TH2: CaH2a và C (a-1)H2(a-1) -2
⇒ 0,1a + 0,05 (a-1) = 0,55
Giải ra a = 4 ⇒ CTPT hai HĐCB là C 4H8 và 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 khi lọc kết tủa = mdd +mCO2 + m H2O – mCaCO3 =
= 1000 + 24,2 + 9 – 55 = 978,2 g
Sau khi 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 có thể giải theo cách khác nếu lập luận đúng và ra kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.