Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra với mỗi trường hợp sau: a Cho dung dịch H2SO4 đặc vào đường saccarozo sau đó đun nhẹ b Cho dung dịch FeCl2 vào dung dịch AgNO3 dư c Ch[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
QUẢNG TRỊ
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA LỚP 9 THCS
Khóa thi ngày 15 tháng 3 năm 2017
Môn: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề
Câu 1 (5,0 điểm)
1 Tìm 8 chất rắn khác nhau mà khi cho 8 chất đó tác dụng với dung dịch HCl thì có 8 chất khí
khác nhau thoát ra Viết phương trình hoá học minh họa
2 Khi nung hoàn toàn chất A thu được chất rắn B màu trắng và khí C không màu Chất B phản
ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch D làm đỏ phenolphtalein Khí C vẫn làm đục dung dịch D Khi cho B tác dụng với cacbon ở nhiệt độ cao thu được chất E và giải phóng khí F Cho E phản ứng với nước thu được khí không màu G Khí G cháy cho nước và khí C Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G
và viết các phương trình phản ứng xảy ra
3 Nung hỗn hợp X gồm a (mol) FeS và b (mol) FeS2 trong một bình kín chứa không khí (gồm
20% thể tích O2 và 80% thể tích N2) đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một chất rắn duy nhất và hỗn hợp khí Y có thành phần thể tích 84,8% N2, 14% SO2, còn lại là O2 Tính tỉ lệ a/b
Câu 2 (5,0 điểm)
1 Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra với mỗi trường hợp sau:
a) Cho dung dịch H2SO4 đặc vào đường saccarozo sau đó đun nhẹ
b) Cho dung dịch FeCl2 vào dung dịch AgNO3 dư
c) Cho Ure vào dung dịch nước vôi trong
d) Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaAlO2
2 Hòa tan các chất gồm Na2O, NaHCO3, BaCl2 và NH4Cl có cùng số mol vào nước dư được
dung dịch R và kết tủa Q Hỏi dung dịch R và kết tủa Q chứa những chất gì ? Viết các phương trình phản ứng minh họa
3 Cho dòng khí CO dư đi qua ống sứ nung nóng chứa m gam hỗn hợp X gồm hai oxit của 2
kim loại thu được chất rắn A và khí B Cho toàn bộ khí B vào dung dịch nước vôi trong dư thu được 1,50 gam kết tủa Cho toàn bộ chất rắn A vào dung dịch H2SO4 10% (vừa đủ) thì thu được dung dịch muối có nồng độ 11,243%, không có khí thoát ra và còn lại 0,96 gam chất rắn không tan Viết phương trình phản ứng và xác định công thức của hai oxit, biết rằng các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn
Câu 3 (4,0 điểm)
1 Chỉ dùng thêm một thuốc thử và bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các chất Ca, Al,
MgO và Al2O3 Viết phương trình phản ứng minh họa
2 Trộn 3 oxit kim loại là FeO, CuO và MO (M là kim loại chưa biết, chỉ có hóa trị II trong hợp chất)
theo tỉ lệ mol là 5 : 3 : 1 được hỗn hợp A Dẫn một luồng khí H2 dư đi qua 23,04 gam A nung nóng đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp B Để hòa tan hết B cần 360 ml dung dịch HNO3 nồng độ 3M, thu được V lít (đktc) khí NO duy nhất và dung dịch chỉ chứa nitrat kim loại Viết các phản ứng xảy ra, xác định kim loại M và tính giá trị V
Câu 4 (6,0 điểm)
1 Từ nguyên liệu ban đầu là tinh bột, chất vô cơ và các điều điện cần thiết xem như có đủ Hãy
viết các phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện) điều chế polietilen, etylaxetat
2 Có 3 chất hữu cơ A, B, D đều chứa 3 nguyên tố C, H, O và đều có M = 46 Trong đó A và B
tan nhiều trong nước, A và B tác dụng với Na, B còn tác dụng với NaOH D không tác dụng với Na, NaOH và được dùng trong y học để gây tê khi phẫu thuật Xác định công thức cấu tạo của A, B, D
3 Hỗn hợp khí X gồm 0,09 mol C2H2; 0,15 mol CH4 và 0,2 mol H2 Nung nóng hỗn hợp X với
xúc tác Ni (thể tích Ni không đáng kể) thu được hỗn hợp khí Y gồm 5 chất khí Cho hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư thu được hỗn hợp khí Z có khối lượng mol phân tử trung bình bằng 16 Khối lượng bình đựng dung dịch brom tăng 0,82 gam Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính thành phần phần trăm thể tích mỗi chất trong Z (biết các khí đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất)
4 Đốt cháy hoàn toàn 15,2 gam hỗn hợp gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở và
một ancol đơn chức thu được 0,6 mol CO2 và 0,8 mol H2O Thực hiện phản ứng este hóa 15,2 gam hỗn hợp trên có xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng với hiệu suất 75% thu được m gam este (dạng RCOOR’) Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị m
Cho: H=1, C=12, O=16, Na=23, Mg=24, Al=27, S=32, Fe=56, Cu=64, Zn=65, Br=80
……… HẾT ……….
Thí sinh được dùng bảng HTTH và tính tan
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Trang 2SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
TẠO
QUẢNG TRỊ
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA LỚP 9 THCS
Khóa thi ngày 15 tháng 3 năm 2017
Môn thi: HÓA HỌC
1
+ Có thể chọn 8 chất trong các chất sau: Fe, FeS, CaCO3, KMnO4, Na2SO3,
CaC2, KNO2, Al4C3, Na2O2, Na3N, Ca3P2…
+ Phản ứng xảy ra:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2 S↑
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O
CaC2 + 2HCl → C2 H 2↑ + CaCl2
3KNO2 + 2HCl → 2KCl + KNO3 + 2NO↑ + H2O
Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4↑
2Na2O2 + 4HCl → 4NaCl + O2↑ + 2H2O
Na3N + 3HCl → 3NaCl + NH3↑
Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3↑
Đúng mỗi phương trình được 0,25 0,25x8 = 2,0 điểm
2,0
2
- Xác định các chất A: CaCO3; B: CaO; C: CO2; D: Ca(OH)2; E: CaC2; F:
CO; G: C2H2
- Các phản ứng:
CaCO3 ⃗t0 CaO + CO2
CaO + H2O → Ca(OH)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
CaO + 3C ⃗t0cao CaC2 + CO
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
2C2H2 + 5O2 ⃗t0 4CO2 + 2H2O
Đúng mỗi phương trình được 0,25 0,25x6 = 1,5 điểm
1,5
3
- Chọn 1 mol hỗn hợp Y, ta có:
+ Số mol N2 = 0,848 (mol); số mol SO2 = 0,14 (mol);
số mol O2 còn lại = 0,012 (mol)
+ Số mol O2 ban đầu = 0,848/4 = 0,212 (mol)
⇒ số mol O2 phản ứng = 0,212 – 0,012 = 0,2 (mol) 0,5
điểm
- Với a, b lần lượt là số mol FeS và FeS2 ban đầu, viết 2 PTHH và ta có hệ
phương trình:
4FeS + 7O2 ⃗t0 2Fe2O3 + 4SO2
a 1,75.a a
4FeS2 + 11O2 ⃗t0 2Fe2O3 + 8SO2
b 2,75.b 2b 0,5 điểm
- Giải hệ phương trình:
¿
a+2b=0 , 14
1 ,75 a+2, 75 b=0,2
⇔
¿a=0 , 02 b=0 , 06
¿{
¿
1,5
Trang 3- Vậy a b=1
3 0,5 điểm
1
a) Đường chuyển sang màu vàng sẩm sau đó hóa đen (than), có sủi bọt khí.
C12H22O11 ⃗H2SO4 dac 12C + 11H2O
C + 2H2SO4 đặc to CO2 ↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O
b) Xuất hiện kết tủa trắng và dung dịch chuyển sang màu vàng nâu.
FeCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl ↓ + Fe(NO3)2
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag ↓
Hay FeCl2 + 3AgNO3 → 2AgCl ↓ + Fe(NO3)3 + Ag ↓
c) Có khí mùi khai thoát ra và xuất hiện kết tủa trắng.
(NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3
Ca(OH)2 + (NH4)2CO3 → CaCO3 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2O
d) Xuất hiện kết tủa keo trắng sau đó kết tủa tan ra trong HCl dư
HCl + H2O + NaAlO2 → Al(OH)3 + NaCl
3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O
Đúng mỗi trường hợp được 0,5 0,5x4 = 2,0 điểm
2,0
2
- Các phương trình phản ứng:
Na2O + H2O → 2NaOH
Mol x 2x
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
Mol x x x
NH4Cl + NaOH → NH3 ↑ + NaCl
Mol x x x x
BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2NaCl
Mol x x x 2x
- Dung dịch R chỉ có NaCl, kết tủa Q chỉ có BaCO3
Đúng mỗi phương trình 0,25 0,25x4 = 1,0 điểm
1,0
3
- Vì A tác dụng với dd H2SO4 10% không có khí thoát ra, có 0,96 gam chất rắn
nên A chứa kim loại không tác dụng dd H2SO4 để tạo ra khí H2, được sinh ra
khi oxit của nó bị CO khử Mặt khác A phải chứa oxit không bị khử bởi CO,
oxit đó hòa tan được trong dung dịch H2SO4 tạo dung dịch muối
- Giả sử oxit không tác dụng với CO là R2On, oxit tác dụng với CO là M2Om
2,0
- Các PTHH: M2Om + mCO ⃗t o 2M + mCO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
- Ta có nCO2=nCaCO3=1,5
100=0 ,015 (mol) ⇒ nM =
0 ,015 2
0 ,03
m (mol)
⇒ mM = 0 ,03
m M M=0 , 96 (g) ⇒ MM = 32m Lần lượt thử các giá trị m = 1, 2, 3
- Giá trị phù hợp: m = 2; MM = 64; Kim loại là Cu → CTHH oxit: CuO
1,0 điểm
- Khi cho A tác dụng với dung dịch H2SO4:
R2On + nH2SO4 → R2(SO4)n + nH2O
- Gọi x là số mol R2On trong A Ta có (2 MR+96 n) x
(2 MR+16 n) x+ 980 nx=
11 ,243
100
⇒ MR = 9n Lần lượt thử các giá trị n = 1, 2, 3
- Giá trị phù hợp: n = 3; M = 27; Kim loại là Al → CTHH oxit: Al2O3
1,0 điểm
- Dùng nước hòa tan các mẫu thử:
Trang 4+ Nhóm (I) tan: Tan tạo dung dịch đục và có khí không màu thoát ra là Ca
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
+ Nhóm (II) không tan: gồm MgO, Al2O3 và Al, dùng Ca(OH)2 ở trên cho
vào nhóm không tan, nếu mẫu thử nào bị hòa tan tạo dung dịch trong suốt
và không có khí thoát ra là Al2O3 còn mẫu tan có khí thoát ra là Al Không
hiện tượng là MgO
Ca(OH)2 + Al2O3 → Ca(AlO2)2 + H2O
Ca(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ca(AlO2)2 + 3H2
Nhận biết đúng mỗi chất được 0,25 0,25x4 = 1,0 điểm
1,0
2
- Gọi số mol các oxit kim loại FeO, CuO, MO trong A tương ứng là 5a, 3a
và a
* Trường hợp 1: Các oxit bị H2 khử hoàn toàn
FeO + H2 to Fe + H2O (1)
CuO + H2 to Cu + H2O (2)
MO + H2 to M + H2O (3)
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4)
3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (5)
3M + 8HNO3 3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (6)
- Ta có hệ pt: 72.5a + 80.3a + (M + 16).a = 23,04 (I) 20a + 8a + 8a/3 = 0,36.3 = 1,08 (II) - Giải ra (I) và (II) ta được a = 0,0352; M = 38,55 Loại, vì không có kim loại tương ứng 1,5 điểm * Trường hợp 2: FeO, CuO bị H2 khử còn MO không bị H2 khử - Có các phản ứng (1), (2), (4), (5); không có phản ứng (3), (6); thêm phản ứng (7) sau MO + 2HNO3 M(NO3)2 + 2H2O (7)
- Ta có hệ pt:
72.5a + 80.3a + (M + 16).a = 23,04 (III)
20a + 8a + 2a = 0,36.3 = 1,08 (IV)
- Giải ra (III) và (IV) ta được a = 0,036; M = 24 M là kim loại Mg
1,0 điểm
⇒ V (khí NO) = (0,036.5 + 0,036.2).22,4 = 5,6448 lít 0,5 điểm
3,0
1
- Điều chế etyl axetat: CH3COOC2H5
(-C6H10O5-)n + nH2O axit, to nC6H12O6
C6H12O6 men 2C2H5OH + 2CO2
C2H5OH + O2 men giaám CH3COOH + H2O
CH3COOH + C2H5OH
o
2 4
H SO , t
CH3COOC2H5 + H2O
- Điều chế polietilen (PE)
C2H5OH
0
2 4 d
H SO ,170 C
CH2=CH2 + H2O nCH2=CH2 xt p t, ,o (-CH2-CH2-)n
Viết đúng mỗi phương trình được 0,25 0,25x6 = 1,5 điểm
1,5
2
- Lập luận xác định A, B, D:
+ A, B tan nhiều trong nước và tác dụng với Na nên có nhóm chức OH, B
còn tác dụng với NaOH nên B có nhóm chức COOH (axit cacboxylic) Do
A, B có M = 46 nên A là C2H5OH (ancol etylic) và B là HCOOH (axit
fomic)
2C2H5OH + 2Na ❑⃗ 2C2H5ONa + H2
2HCOOH + 2Na ❑⃗ 2HCOONa + H2
1,5
Trang 5HCOOH + NaOH ❑⃗ HCOONa + H2O
+ D có M = 46 nhưng không tác dụng với Na, NaOH nên không là ancol và
axit Vậy D là CH3OCH3 (đimetyl ete)
Lập luận và xác định đúng mỗi chất được 0,5 0,5x3 = 1,5 điểm
3
a) Các phản ứng xảy ra:
C2H2 + H2 ⃗Ni , t0 C2H4
C2H4 + H2 ⃗Ni , t0 C2H6
C2H4 dư + Br2 ❑⃗ C2H4Br2 C2H2 dư + 2Br2 ❑⃗ C2H2Br4 0,25 điểm
- Gọi a, b lần lượt là số mol của C2H2 và C2H4 phản ứng
⇒ nC2H2 dư = (0,09 – a) mol
- Hỗn hợp Y gồm 5 khí đó là: CH4 (0,15 mol); C2H2 dư (0,09 – a); C2H4 dư
(a – b); C2H6 (b mol) và H2 dư (0,2 – (a + b)) 0,25 điểm
- Khối lượng bình brom tăng = mC2H4 dư + mC2H2 dư = 0,82 (gam)
⇔ 28(a – b) + 26(0,09 – a) = 0,82 ⇔ 14b – a = 0,76 (1)
- Hỗn hợp Z gồm: CH4 (0,15 mol); C2H6 (b mol) và H2 dư (0,2 – (a + b))
Ta có M Z=16 = mhhZ
nhhZ
⇔ 16 = 30 b+16 0 ,15+ 2.(0,2− a −b)
- Giải hệ (1) và (2) suy ra: a = 0,08 (mol); b = 0,06 (mol) 0,5 điểm
b) Tính thành phần phần trăm thể tích mỗi chất trong Z : nZ = 0,27 (mol)
%VCH4 = 0 ,15 0 ,27 100=55 , 56 % ; %VC2H6 = 0 ,06
0 ,27 .100=22 , 22% ;
%VH2 dư = 0 ,06
0 ,27 .100=22 , 22% ; 0,5 điểm
1,5
4
- Vì nH2O > nCO2 ancol no, đơn chức, mạch hở
n(ancol) = 0,8 - 0,6 = 0,2 (mol)
- Gọi CTTQ của axit và ancol lần lượt là CnH2nO2 và CmH2m+2O
- Phản ứng:
CnH2nO2 + (3n-2)/2O2 nCO2 + nH2O (1)
CmH2m+2O + 3m/2O2 mCO2 + (m + 1)H2O (2)
RCOOH + R/OH
o
2 4
H SO ,t
- Áp dụng ĐLBT khối lượng: 15,2 + nO2.32 = 0,6.44 + 0,8.18
nO2 = 0,8 (mol)
- Bảo toàn O, ta có: n(axit).2 + 0,2.1 + 0,8.2 = 0,8.1 + 0,6.2
n(axit) = 0,1 (mol)
Ta có: 0,2.m + 0,1.n = 0,6 2.m + n = 6
m = 1, n = 4 hoặc n = m = 2 0,5 điểm
TH 1 : n(axit) < n(ancol) tính theo axit với công thức este C5H10O2
meste = 0,1.75.102/100 = 7,65 gam 0,25 điểm
TH 2 : n(axit) < n(ancol) tính theo axit với công thức este C4H8O2
meste = 0,1.75.88/100 = 6,60 gam 0,25 điểm
1,5
- Thí sinh có thể làm cách khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa trong mỗi câu Nếu thiếu điều kiện hoặc thiếu cân bằng hoặc thiếu cả hai thì trừ một nửa số điểm của PTHH đó
- Làm tròn đến 0,25 điểm
………HẾT……….