Lấy dung dịch thu được trong mỗi trường hợp đem thử với dung dịch AgNO3 : + Nếu tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là hỗn hợp KCl và K2CO3.. + Nếu không tạo kết tủa trắng thì chất rắ[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2010 - 2011
ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC - LỚP 9 THCS
Ngày thi: 02/4/2011
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (4,0 điểm)
1 Có bốn chất rắn màu trắng đựng trong bốn lọ riêng biệt mất nhãn là : KNO3; K2CO3; KCl; hỗn hợp KCl
và K2CO3 Hãy trình bày phương pháp hóa học để phân biệt bốn chất rắn trên
2 Cho hai hiđrocacbon A và B đều mạch hở có công thức lần lượt là CnH2n và CmH2m (với n và m 2, nguyên) Khi lấy 12,6 gam hỗn hợp gồm A và B với tỉ lệ mol n A :n B=1 :1 thì tác dụng được vừa đủ với
32 gam brom trong dung dịch Còn khi lấy 16,8 gam hỗn hợp gồm A và B với tỉ lệ khối lượng
m A :m B=1 :1 thì tác dụng được vừa đủ với 0,6 gam H2 (Ni, to) Xác định công thức phân tử của A và B, biết MA< MB
Câu 2: (4,0 điểm)
1 Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ mạch hở (chứa cacbon, hiđro,
oxi) có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 30 Trong số các chất đó, những chất nào tác dụng được với Na, với dung dịch NaHCO3, với dung dịch NaOH Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
2 Chia 78,4 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 thành hai phần thật đều nhau Cho phần thứ nhất tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được 77,7 gam muối khan Phần thứ hai tác dụng vừa hết với 500 ml dung dịch
Y gồm hỗn hợp HCl, H2SO4 loãng, thu được 83,95 gam muối khan
a Xác định % khối lượng của mỗi chất trong X.
b Tính nồng độ mol/lit của dung dịch Y.
Câu 3: (4,0 điểm)
1 Cho V lít CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp KOH 1M và Ba(OH)2 1,5M thu được 47,28 gam kết tủa Tìm V?
2 Đốt cháy hoàn toàn 3,18 gam hỗn hợp X gồm CxHyCOOH, CxHyCOOC2H5 và C2H5OH thu được 3,36 lít khí CO2 (đktc) và 2,34 gam H2O Mặt khác, cho 3,18 gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với 30 ml NaOH 1M thu được 1,38 gam C2H5OH Xác định công thức cấu tạo của CxHyCOOH
Câu 4: (4,0 điểm)
Cho V lít khí CO (đktc) đi qua ống sứ chứa 3,48 gam oxit kim loại nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu được m gam kim loại và hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng 20 Dẫn toàn bộ lượng khí này vào bình chứa 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,08M, sau phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa và dung dịch A Lọc tách kết tủa rồi cho dung dịch nước vôi trong dư vào dung dịch A ta thu được p gam kết tủa Cho toàn bộ lượng kim loại thu được ở trên vào bình chứa dung dịch HCl dư, phản ứng kết thúc thu được 1,008 lít H2 (đktc) Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra Tính V, m, p và xác định công thức của oxit kim loại trên
Câu 5: (4,0 điểm)
1 Từ KMnO4, NH4HCO3, Fe, MnO2, NaHSO3, FeS và các dung dịch Ba(OH)2, dung dịch HCl đặc, có thể điều chế được những khí gì? Viết phương trình hoá học điều chế các khí đó
2 Hỗn hợp khí A gồm ba hidrocacbon X, Y, Z Hỗn hợp khí B gồm O2 và O3 Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích VA : VB = 1,5 : 3,2 rồi đốt cháy hoàn toàn thì chỉ thu được khí CO2 và hơi nước có tỉ lệ thể tích 2
CO
2
dư Sau thí nghiệm thấy có 0,4 lít khí thoát ra, bình 1 xuất hiện 6,4286 gam bạc axetilua (AgC CAg ), bình 2 dung dịch bị nhạt màu Biết tỉ khối của B so với H2 là 19 Xác định công thức phân tử của X, Y, Z (Các thể tích khí đo ở đktc)
- HÕt
-Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm, học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤPTỈNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2BẮC GIANG NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN THI : HOÁ HỌC - LỚP 9 – THCS
Ngày thi: 02/04/2011
Thang điểm 20/20 - Số trang 05
Câu 1:
(4,0
điểm)
1 Dùng thuốc thử là dung dịch HNO3 loãng, dư cho tác dụng với từng mẫu thử:
- Chất rắn hòa tan hoàn toàn, có bọt khí bay ra là K2CO3 hoặc hỗn hợp KCl và
K2CO3
K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O + CO2 Lấy dung dịch thu được trong mỗi trường hợp đem thử với dung dịch AgNO3 :
+ Nếu tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là hỗn hợp KCl và K2CO3 + Nếu không tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là K2CO3
KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3 (0,5đ)
- Hai chất rắn chỉ tan hết trong dung dịch HNO3 loãng, không thoát khí là KCl,
KNO3
Thử dung dịch thu được với dung dịch AgNO3 :
+ Nếu tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là NaCl
+ Nếu không tạo kết tủa trắng thì chất rắn ban đầu là NaNO3
2 - Xét 12,6 gam hỗn hợp với n A n B x mol
PTHH:
CnH2n + Br2 CnH2nBr2 (1) mol: x x
CmH2m + Br2 CmH2mBr2 (2) mol: x x
theo (1), (2): 2
32
160
Br
14 0,1 14 0,1 12,6
9(*)
n m
- Xét 16,8 gam hỗn hợp với
16,8
8, 4 2
m m gam
Ta có:
;
PTHH:
CnH2n + H2
,o
Ni t
CnH2n+2 (3)
CmH2m + H2
,o
Ni t
CmH2m+2 (4)
Theo (3), (4): 2
0,6 0,3 2
n n n mol
0,6 0,6
0,3
18 (**)
n m
n m n m
n m
Từ (*), (**) ta có: n(9-n) = 18 n2 -9n + 18=0
1,0
1,0
0,75
0,75
0,5
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 3
(lo¹i v × M < M ) (tháa m·n)
Vậy CTPT của A là C3H6 và của B là C6H12
Câu 2:
(4,0
điểm)
1 Đặt công thức của hợp chất hữu cơ là: CxHyOz (x, y, z N*, y2x+2)
Ta có: 12x + y + 16Z = 30.2=60
16z<60 z<3,75
- Xét z = 1: 12x+y=60-16=44
3 8
x y
(tháa m·n)
CTPT là C3H8O có CTCT: CH3-CH2-CH2-OH; CH3-CH(OH)-CH3; CH3-CH2
-O-CH3
- Xét z = 2: 12x + y = 60- 16.2= 28
2 4
x y
(tháa m·n)
CTPT là C2H4O2 có CTCT mạch hở: CH3COOH; HCOOCH3; HOCH2-CH=O
- Xét z = 3: 12x + y = 60-16.3=12 vô lí (loại)
- Các chất tác dụng được với Na là:
2CH3-CH2-CH2-OH + 2Na 2CH3-CH2-CH2-ONa + H2
2CH3-CH(OH)-CH3 + 2Na 2CH3-CH(ONa)-CH3 + H2
2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2
2HOCH2-CH=O + 2Na 2NaOCH2-CH=O + H2
- Các chất tác dụng được với dung dịch NaOH là:
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O HCOOCH3 + NaOH HCOONa + CH3OH
- Các chất tác dụng được với dung dịch NaHCO3 là:
CH3COOH + NaHCO3 CH3COONa + CO2 + H2O
2 a PTHH:
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (1)
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2)
FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (3)
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (4)
Gọi trong mỗi phần có: x mol FeO và y mol Fe2O3
78, 4
2
Phần 1:
Theo (1): n FeCl2 n FeO x mol
Theo (2): n FeCl3 2n Fe O2 3 2y mol
Ta có:
muèi khan
Từ (*) và (**)
0,1
0, 2
x y
0,1.72
39, 2
FeO
m
2 3
Fe O
vµ %m
c Phần 2:
0,5
0,5
0,25 0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
Trang 4Gọi trong 500ml dd Y có: a mol HCl và b mol H2SO4
Theo (1), (2), (3) và (4): n H O2 0,5n HCl n H SO2 4 0,5a b mol ( )
Bảo toàn nguyên tố oxi: n H O2 n FeO 3n Fe O2 3 0,1 3.0, 2 0,7 mol
0,5a + b = 0,7 (I)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
39, 2 36,5 98 83,95 18.0, 7 36,5 98 57,35 (II)
a b
a b
Từ (I) và (II)
0,9
0, 25
a b
0,25
0,25
0,25
Câu 3:
(4,0
điểm)
1 Thứ tự xảy ra phản ứng khi hấp thụ khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm KOH và
Ba(OH)2 là
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1)
CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (2)
CO2 + K2CO3 + H2O 2KHCO3 (3)
CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (4)
Ta có:
2
47, 28
197
Xảy ra hai trường hợp
- TH1: Ba(OH)2 dư khi đó các phản ứng (2), (3), (4) không xảy ra
Theo (1): n CO2 n BaCO3 0, 24molV 0, 24.22, 4 5,376 lit
- TH2: Có xảy ra các phản ứng (2), (3), (4)
Theo (1): n CO2 (1) n BaCO3 (1) n Ba OH( ) 2 0,3mol
n BaCO3ph¶n øngë (4) n BaCO3thu ® îcë (1) n BaCO3thu ® îc 0,3 0, 24 0,06 mol
Theo (2): 2 (2) 2 3
1
0,1 2
n n n mol
Theo (3): n CO2 (3) n K CO2 3 0,1mol
Theo (4): n CO2 (4) n BaCO3ph¶n øngë (4) 0,06mol
2 0,3 0,1 0,1 0,06 0,56 0,56.22, 4 12,544
CO
3,36
22, 4
2,34
18
Áp dụng ĐLBTKL:
1,12
16
Gọi trong 3,18 gam hỗn hợp X gồm: a mol CxHyCOOH; b mol CxHyCOOC2H5; c
0,5
0,25
0,5
0,75
Trang 5mol C2H5OH
Bảo toàn nguyên tố oxi có: 2a + 2b + c =0,07 (*)
Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch NaOH:
CxHyCOOH + NaOH CxHyCOONa + H2O (1) mol: a a
CxHyCOOC2H5 + NaOH CxHyCOONa + C2H5OH (2) mol: b b b
Theo (1), (2): nNaOH= a + b=0,03 mol (**)
2 5
1,38
46
C H OH
Từ (*), (**) và (***) có:
Bảo toàn nguyên tố cacbon: 0,01(x + 1) + 0,02(x + 3) + 0,01.2=0,15 x=2
Bảo toàn nguyên tố hiđro: 0,01(y +1) + 0,02(y + 5) + 0,01.6=0,26 y=3
Vậy công thức cấu tạo của CxHyCOOH là CH2=CH-COOH
0,5
0,5
0,25
0,75
Câu 4:
(2,0
điểm)
- Đặt công thức oxit kim loại là MxOy; có số mol là a
hçn hîp khÝ
CO2 44 12
40
CO 28 4
2
2
3
CO
CO
n
n
d
Phương trình hoá học:
MxOy + yCO to xM + yCO2 (1)
mol: a ay ax ay
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2)
CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (3)
Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 BaCO3 + BaCO3 + 2H2O (4)
2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (5)
mol: ax 0,5nax
(Với n là hoá trị của kim loại M)
- Tính V:
Theo (2): nBaCO 2 3 nCO 2 2 nBa OH 2 0,08.0,5 0,04 mol
Mà BaCO 3
3,94
thu ® îc
n 0,04 – 0, 02 0,02 mol
3
BaCO ph¶n øng 3
Theo (3): nCO 3 2 nBaCO 3p 3 0, 02 mol
nCO 2 0,04 0,02 0,06 mol 2
0,02
- Tính m: áp dung ĐLBTKL ta có: m = 3,48 + 0,06.28 - 0,06.44 = 2,52 gam
- Tính p:
Theo (3), (4): nCaCO 3nBaCO (4) 3 nBa HCO 3 2 0,02 mol
p = 0,02 100 + 0,02 197 = 5,94 gam
0,25
1,25
0,5 0,5
0,5
Trang 6- Xác định công thức của oxit kim loại:
Theo (5): 2
22, 4
H
n
Mặt khác: m=axM=2,52 gam
2,52
0,09
n=2 và M = 56 (Fe) thoả mãn
0,09
2
Ta lại có n CO2 ay0, 06mol
x y
Vậy công thức oxit kim loại là Fe3O4
0,5
0,5
Câu 5:
(4,0
điểm)
1 Các khí có thể điều chế được gồm O2, NH3, H2S, Cl2, CO2, SO2, H2
Các phương trình hoá học:
2KMnO4
0
t
K2MnO4 + MnO2 + O2
2NH4HCO3 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 + 2NH3 + 2H2O
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
NH4HCO3 + HCl NH4Cl + CO2 + H2O
Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2 + H2O
2 - Chọn VA=1,5 lít VB=3,2 lít
- MB 19.2 38
O2 32 10 38
O3 48 6
2 2
3
3
3, 2 5 2
3, 2
.3 1, 2
5 3
O O
O
O
V
V
Vì VCO 2 : V 1,3:1, 2
2
2
CO
V 1,3a lit
h¬i H O 2
- Bảo toàn nguyên tố oxi: 2.1,3a + 1,2a = 2.2 + 1,2.3 a = 2
2
CO
V 1, 2.2 2, 4 lit
h¬i H O 2
- Số nguyên tử C trung bình của X, Y và Z bằng:
2
CO A
1,733
phải có một hiđrocacbon có số nguyên tử C<1,733, hiđrocacbon đó chỉ có thể là
CH4 (giả sử là X)
- 0,4 lít khí thoát ra là của CH4
- Cho A đi qua bình đựng lượng dư AgNO3/NH3, thấy tạo ra 6,4286 gam bạc
axetilua (AgC CAg ) chứng tỏ trong A có hiđrocacbon là C2H2 (giả sử là Y):
HC CH 2AgNO 2NH AgC CAg 2NH NO
0,25 Mỗi phản ứng 0,25đ
0,75
0,5
Trang 72 2
C H
6, 4286
240
Gọi công thức của hiđrocacbon còn lại là CxHy (Z): VZ= 1,5-0,4-0,6=0,5 lít
Bảo toàn nguyên tố cacbon: 0,4 + 1,2 + 0,5x=2,6 x=2
Bảo toàn nguyên tố hiđro: 0,4.4 + 0,6.2 + 0,5.y =2,4.2 y=4
Hiđrocacbon còn lại là C2H4
Vậy công thức phân tử của 3 hiđrocacbon X, Y, Z là: CH4, C2H2, C2H4
0,75
Chú ý: Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà vẫn đúng thì cho đủ điểm như hướng
dẫn quy định