Đề khảo sát đội tuyển học sinh giỏi huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2015-2016

Nội dung text: Đề khảo sát đội tuyển học sinh giỏi huyện môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2015-2016

1. PHÒNG GD & ĐT ĐỀ KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI THI TỈNH HUYỆN TAM ĐẢO NĂM HỌC 2015-2016 Môn thi: HÓA HỌC 9 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi này có 10 câu, gồm 02 trang Câu 1. (2,0 điểm) Cho biết tổng số hạt proton, nơtron, electron trong nguyên tử của nguyên tố A lớn hơn trong nguyên tử nguyên tố B là 24 hạt. Tống số hạt mang điện của nguyên tử A và B là 52. Số hạt không mang điện của nguyên tử B ít hơn nguyên tử A là 8 hạt. Hỏi A, B là nguyên tố gì ? Câu 2. (2,0 điểm) 1. Nung nóng dây sắt trong không khí, phản ứng xong cho sản phẩm vào dung dịch HCl vừa đủ. Sau đó cho toàn bộ vào NaOH. Viết phương trình hóa học xảy ra. 2. Khi làm lạnh 900g dung dịch NaCl bão hoà ở 90 oC về 0 oC thì có bao nhiêu gam tinh thể o o NaCl khan tách ra, biết SNaCl (90 C) = 50g và SNaCl (0 C) = 35g. Câu 3. (2,0 điểm) 1. Nhiệt phân một lượng MgCO3 trong một thời gian, được chất rắn A và khí B. Cho khí B hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH được dung dịch C. Dung dịch C tác dụng với BaCl 2 và với KOH. Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư được khí B và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D được muối khan E. Điện phân E nóng chảy được kim loại M. Xác định các chất và viết phương trình hóa học xảy ra. 2. Độ dinh dưỡng của phân đạm là % khối lượng N có trong lượng phân bón đó. Hãy tính độ dinh dưỡng của một loại phân đạm ure làm từ (NH2)2CO có lẫn 10% tạp chất trơ. Câu 4. (2,0 điểm) 1. Để điều chế 560 gam dung dịch CuSO 4 16% cần phải lấy bao nhiêu gam dung dịch CuSO 4 8% và bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O? 2. Trộn lẫn 200ml dung dịch Al 2(SO4)3 0,1M với 100ml dung dịch HCl aM được dung dịch (A). Cho 0,12 mol Ba(OH)2 vào dung dịch (A), lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi được 15g chất rắn. Tính a? Câu 5. (2,0 điểm) 1. Nung 13.4 gam muối cacbonnat của kim loại M hoá trị II, thu được 6,8 gam một chất rắn và khí A. Cho A hấp thụ hết vào 75ml dung dịch NaOH 1M được dung dịch B. Tính khối lượng muối trong dung dịch B. 2. Cho một lượng bột CaCO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 32,85%, sau phản ứng thu được dung dịch X trong đó nồng độ HCl còn lại là 24,195%. Thêm vào X một lượng bột MgCO3 khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y trong đó nồng độ HCl còn lại là 21,11%. Tính nồng độ % của các muối có trong dung dịch Y. Câu 6. (2,0 điểm) Hợp chất A chứa C, H, O khối lượng mol phân tử nhỏ hơn khối lượng mol phân tử của glucozơ. Để đốt cháy hoàn toàn a (g) A cần 0,896 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy dẫn vào bình đựng dung dịch NaOH dư thấy khối lượng bình tăng 1,9 gam. Xác định công thức phân tử của A. Câu 7. (2,0 điểm) Cho biết A, B, C, D, E là các hợp chất của Natri cho A lần lượt tác dụng với các dung dịch B, C thu được các khí tương ứng X, Y. Cho D, E lần lượt tác dụng với nước thu được các khí tương ứng Z, T. Biết X, Y, Z, T là các khí thông thường chúng tác dụng với nhau từng đôi một. Tỉ khối của X so với Z bằng 2 và tỉ khối của Y so với T cũng bằng 2. Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 8. (2,0 điểm) 1. Hỗn hợp A gồm: Fe 3O4, Al, Al2O3, Fe. Cho A tan trong dung dịch NaOH dư được hỗn hợp chất rắn A1, dung dịch B1 và khí C1. Khí C1 dư cho tác dụng với A nung nóng được hồn hợp chất rắn A2. Dung dịch B1 tác dụng với H 2SO4 loãng dư được dung dịch B 2. Chất rắn A 2 tác dụng với H 2SO4 đặc nóng được dung dịch B3 và khí C2. Cho B3 tác dụng với bột sắt được dung dịch B4. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Trang 1
2. 2. Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp hai kim loại magie và nhôm bằng 500ml dung dịch chứa hai axit HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch A và 8,736 lít khí hiđro đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Viết phương trình hóa học và tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch A. Câu 9. (2,0 điểm) Một hỗn hợp A gồm một axit đơn chức, một rượu đơn chức và este đơn chức tạo ra từ hai chất trên. Đốt cháy hoàn toàn 3,06 gam hỗn hợp A cần dùng 4,368 lít khí oxi (đo ở đktc). Khi cho 3,06 gam hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH cần dùng 200 ml dung dịch NaOH 0,1 M thu được 1,88 gam muối và m gam hợp chất hữu cơ B. 0 Đun nóng m gam B với axit sunfuric đặc ở 180 C thu được m1 gam B1. Tỉ khối hơi của B 1 so vớí B bằng 0,7 (giả thiết hiệu suất đạt 100 % ). 1. Xác định công thức cấu tạo B1 và các chất trong A. 2. Tính m, m1. Câu 10. (2,0 điểm) 1. a) Hãy kể tên 10 dụng cụ thí nghiệm mà em biết. b) Trình bày cách khai thác muối ăn đã được học và nêu các ứng dụng của muối NaCl. 2. Trong phòng thí nghiệm có 3 lọ mất nhãn đựng 3 dung dịch HCl, H 2SO4, NaOH có cùng nồng độ CM. Chỉ dùng phenolphtalein hãy phân biệt 3 dung dịch trên. HẾT Chú ý: Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Cho: Ca = 40; Na = 23; H =1; O = 16; C = 12; Cl = 35,5; Al = 27; Mg = 24; Cu = 64; N = 14; Fe = 56; K = 39; Ba = 137; Ag = 108; S = 32. PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KHẢO SÁT HSG THI TỈNH TAM ĐẢO NĂM HỌC 2015-2016 Môn thi: HÓA HỌC Câu Ý Nội dung Điểm 1 1 Gọi số proton, nơtron của nguyên tử A, B lần lượt là PA, PB, NA, NB Số eletron của nguyên tử A, B lần lượt là PA, PB Theo đề ra ta có các phương trình: 2PA + NA-2PB – NB = 24 2PA + 2PB = 52 1đ NA – NB = 8 => Giải ra ta được PA = 17, PB = 9 A là Clo, B là Flo 1đ 1 t0 2Fe + O2  2FeO t0 4Fe + 3O2  2Fe2O3 0 3Fe + 2O t Fe O 2 3 4 0,5đ FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O 2 Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl 0,5đ FeCl3 + 3NaOH → Fe (OH)3↓ + 3NaCl o 2 -Ở 90 C: C%NaCl =50.100/(100+50)=33,3333% => mNaCl = 33,3333.900/100 = 300g o + Ở 0 C: C%NaCl =35.100/(100+35)=25,93% + Gọi số khối lượng tinh thể NaCl tách ra là a (gam) 300 a 25,93 => => a= mNaCl = 90g 900 a 100 1 đ 3 1 - Xác định đúng các chất: A là hỗn hợp MgOvà MgCO3 dư (vì A tác dụng với dung dịch HCl tạo ra khí B) B : CO2 C: Chứa Na2CO3 và NaHCO3 Trang 2
3. D : là dd MgCl2 E: MgCl2 rắn M: Mg 0,5đ - Các phương trình hóa học: t0 MgCO3  MgO + CO2 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH NaHCO3 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl 0,5đ 2NaHCO3 + 2KOH Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O dpnc 0,5đ MgCl2  Mg + Cl2 2 Xét 100 gam phân đạm, trong đó có 90 gam (NH2)2CO (90/60 = 1,5 mol) Sơ đồ: (NH2)2CO 2N 1,5 mol 3 mol 3.14 %N .100% 42% 100 0,5đ 4 1 Gọi x, y lần lượt là khối lượng dung dịch CuSO4 8% và CuSO4.5H2O cần dùng. Ta có: x + y = 560 16 8 160 560. = x. + y. 100 100 250 x = 480 (gam); y = 80 (gam) 0,5đ 2 Dung dịch (A) gồm : Al2(SO4)3: 0,02 mol HCl: 0,1a mol Khi cho 0,12 mol Ba(OH)2 vào dung dịch A, có : Lượng kết tủa BaSO4 lớn nhất = 0,06.233 = 13,98 < 15 Có kết tủa Al(OH)3 0,5đ chât rắn sau khi nung có: 0,06 mol BaSO4 và Al2O3 =15- 13,98 =1,02 (0,01 mol) Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O (1) 3BaCl2 + Al2(SO4)3 3BaSO4  + 2AlCl3 (2) 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 3BaSO4  + 2Al(OH)3 (3) 3Ba(OH)2 + 2AlCl3 3BaCl2 + 2Al(OH)3 (4) Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba[Al(OH)4]2 (5) 0 t 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O (6) Trường hợp 1: AlCl3 dư, chưa xảy ra phản ứng (4) Ta có: nAl2O3 = 0,01 mol nAl(OH)3= 0,02 mol. Theo (3), (4) nBa(OH)2 = 0,03 mol nBa(OH)2 (1) = 0,12- 0,03 = 0,09 mol nHCl = 0,18 = 0,1a a = 1,8M 0,5đ Trường hợp 2: Ba(OH)2 dư, xảy ra (5) nAl(OH)3 tạo ra ở (3), (4) = 0,04 nAl(OH)3 tan ở (5) = 0,04-0,02 = 0,02 nBa(OH)2 phản ứng ở (3), (4) = 0,06 và nBa(OH)2 phản ứng ở (5) = 0,01 nBa(OH)2 (1) = 0,12- 0,07 = 0,05 nHCl = 0,05.2=0,1a a = 1M. 0,5đ Trang 3
4. 5 1 - Gọi CT của muối cacbonat là MCO3. t0 Nung muối: MCO3 (r)  MO(r) + CO2 (k) - Áp dụng bảo toàn khối lượng: mCO2 = mMCO3 – mMO = 13,4 – 6,8 = 6,6 (gam) => nCO2 = 6,6:44 = 0,15 (mol); nNaOH = 0,075.1 = 0,075 (mol) 0,5đ - Phương trình hóa học: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) 0,0375 0,075 0,0375 CO2 + H2O + Na2CO3 2NaHCO3 (2) 0,1125 (dư) 0,0375 0,075 Khối lượng muối khan: mNaHCO3 = 0,075.84 = 6,3 (gam) 0,5đ 2 -Giả sử có 100 gam dung dịch HCl 32,85% thì khối lượng HCl là 32,85 gam. 32,85 n(HCl) = = 0,90 mol. 36,5 -Gọi số mol của CaCO3 là x (mol). Phản ứng: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 (1) x 2x x x Từ (1) và đề ra: n(HCl) dư = 0,90 - 2x (mol) Khối lượng dung dịch X sau phản ứng (1): 100 + 100x – 44x = 100 + 56x (gam). (0,90 2x).36,5.100% Theo đề ra: C%(HCl) = = 24,195% . => x = 0,10 mol 100 56x Vậy sau p/ư (1) n(HCl) còn lại = 0,7mol. 0,5đ - Cho MgCO3 vào dung dịch X, có p/ư: MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (2) y 2y y y Sau p/ư (2) n(HCl) dư: 0,7-2y Khối lượng dung dịch Y là: 105,6 + 84y - 44y (gam) = 105,6 + 40y (gam) (0,7 2y).36,5 Từ (2) và đề ra: C%(HCl trong Y) = . 100% = 21,11%=>y = 0,04 mol 105,6 40y Dung dịch Y chứa 2 muối CaCl2 , MgCl2 và HCl dư. 0,1.111 C%(CaCl2) = 100% 10,35% 107,2 0,04.95 C%(MgCl2) = 100% 3,54% 107,2 0,5đ 6 Đặt CT của A là CxHyOz với số mol là a y CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 xCO2 + H2O 2 a a(x+y/4-z/2) ax 0,5y Theo bài ra và pthh: a(x+y/4-z/2) = nO2 = 0,896/22,4 = 0,04 mol (1) 44ax + 9ay = 1,9 (2) 1đ chia (1) cho (2) => 140x + 115y = 950z; và M 140x + 115y = 950 => không có cặp x, y thỏa mãn - Với z = 2 => 140x + 115y = 1900 => nghiệm hợp lý là x=7; y = 8=> CTPT: C7H8O2 1đ 7 X: SO2, Y: H2S, Z : O2, T: NH3 Các chất A, B, C, D, E có công thức lần lượt là: NaHSO4, Na2SO3 hoặc NaHSO3, Na2S, Na2O2, Na3N PTHH: Trang 4
5. 1 - A tan trong dung dịch NaOH dư (1) Al + NaOH + 3H2O Na[Al(OH)4] + 3/2H2 (2) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] Khí C1 là H2, dung dịch B1 gồm Na[Al(OH)4] , NaOH - Khí C1 dư tác dụng với A nung nóng (3) Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O Chất rắn A2 gồm Fe, Al , Al2O3 8 - Dung dịch B1 tác dụng với H2SO4 loãng dư (4) 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O (5) 2Na[Al(OH)4] + 4H2SO4 Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O Dung dịch B gồm: Na SO , Al (SO ) , H SO 2 2 4 2 4 3 2 4 0,5đ - Chất rắn A2 tác dụng với H2 SO4 đặc nóng (6) 2Al + 6H2SO4 Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7) 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (8) Al2O3+ 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O Dung dịch B3 gồm Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, H2SO4 và khí C2 là SO2 - Dung dịch B3 gồm Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, H2SO4 tác dụng với bột Fe (9) 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (10) Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 0,5đ 2 nHCl = 0,5 (mol), nH2SO4 = 0,14 (mol), nH2 = 0,39 (mol) n Mg = x = x1 +x2 (mol); n Al = y = y1 + y2 (mol) Mg + 2HCl MgCl2 + H2 x1 2x1 x1 x1 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 x2 x2 x2 x2 2Al + 6 HCl 2AlCl3 + 3H2 y1 3y1 y1 1,5 y1 2Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 +3 H2 y2 1,5y2 0,5y2 1,5y2 0,5đ m muối khan = mkim loại + m axit – mH2 = 7,74 + 0,5. 36,5 + 0,14. 98 – 0,39. 2 = 38,93 (gam) 0,5đ 9 1 Giả sử CTTQ của rượu là CaHbOH Giả sử CTTQ của axit là CxHyCOOH Giả sử CTTQ của este là CxHyCOOCaHb PTTHH: CxHyCOOH + NaOH CxHyCOONa + H2O (1) CxHyCOOCaHb + NaOH CxHyCOONa + CaHbOH (2) o 0,5đ CaHbOH 180 C CaHb-1 + H2O (3) 12a b 1 Ta có = 0,7 12a b 17 12a+b = 43 => 12a a rượu B phù hợp là C3H7OH (2 đồng phân) 0,5đ Ta có ∑n = 0,02 mol NaOH Theo (1), (2) ∑n = ∑n = 0,02 mol CxHyCOONa NaOH m = 1,88 : 0,02 = 94(g) CxHyCOONa 12x + y = 94 – 67 = 27 => 12x x y = 15 (vô lý) Trang 5
6. + Nếu x = 2 => y = 3 => axit C2H3COOH; este C2H3COOC3H7 0,5đ 2 Phương trình hóa học: t o 2C3H8O + 9O2  6CO2 + 8H2O t o C3H4O2 + 3O2  3CO2 + 2H2O t o 2C6H10O + 15O2  12CO2 + 10H2O Gọi số mol C3H8O trong 3,06g hh A là x Gọi số mol C3H4O2 trong 3,06g hh A là y Gọi số mol C6H10O trong 3,06g hh A là z 60x + 72y +114z = 3,06 9 15 x + 3y + z = 0,195 2 2 y + z = 0,02 =>x = 0,02 mol; y = 0,01 mol; z= 0,01 mol m= 0,02 . 60 + 0,01 .60 = 1,8 (g) 0,5đ m1 = 0,02 .42 = 0,84 (g) 10 1 a - kể được 10 dụng cụ thì nghiệm trong chương trình b - Xem SGK lớp 9 trang 34-35. - Khai thác muối ăn từ nước mặn, cho nước mặn bay hơi từ từ. - Ở nhưng nơi có mỏ muối đào hầm hoặc giếng sâu qua lớp đất đá đến mổ muối. Muối mỏ sau khai thác được nghiền nhỏ và tinh chế tạo muối sạch. - Úng dụng: ăn, sx clo, 1,0đ 2 - Dùng dung dịch phenolphtalein sẽ nhận được dung dịch NaOH do phenolphtalein không màu chuyển thành màu hồng. - Lấy 2 ống nghiệm đựng 2 thể tích bằng nhau của 2 dung dịch axit và 2 ống nghiệm 0,75đ đựng 2 dd NaOH với thể tích gấp đôi. Vì có cùng C nên: n n =1/2n M H2SO4 = HCl NaOH -Cho mỗi ống nghiệm chứa dd NaOH vào 2 dd axit có phản ứng: 0,25đ HCl + NaOH NaCl + H2O + ( dd NaOH dư) H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O -Dùng phenolphtalein thử sản phẩm 2 ống nghiệm, nếu thấy ống nào hồng phenolphtalein thì ống đó chứa dd HCl và ống còn lại là dd H2SO4 Chú ý: Học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. Trang 6