Đề kiểm tra định kì học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2015-2016

Nội dung text: Đề kiểm tra định kì học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2015-2016

1. PHềNG GD&ĐT BÙ ĐỐP ĐỀ KIỂM TRA ĐỊNH Kè HỌC SINH GIỎI TỔ BD HSG MễN HểA NĂM HỌC 2015 – 2016 MễN: HểA HỌC - LỚP 9 Lần 15 Thời gian: 150 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề) Cõu 1. (4,0 điểm) 1/ Chọn 10 chất rắn khỏc nhau mà khi cho 10 chất đú lần lượt tỏc dụng với dung dịch HCl cú 10 chất khớ khỏc nhau thoỏt ra. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng minh hoạ. 2/ Viết phương trỡnh húa học (ở dạng cụng thức cấu tạo thu gọn) thực hiện cỏc biến húa theo sơ đồ sau: Axetilen (1) Etilen (2) Etan (3) (5) (8) (7) (4) P.V.C Vinylclorua (6) ĐicloEtan Etylclorua Cõu 2. (4,0 điểm) CH3-CH-COOH 1/ Biết axit lactic cú cụng thức là: OH Hóy viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra khi cho axit lactic lần lượt tỏc dụng với: a. Na dư. b. CH3COOH. c. Dung dịch Ba(OH)2. d. Dung dịch NaHCO3 vừa đủ, cụ cạn lấy chất rắn, cho chất rắn tỏc dụng với vụi tụi xỳt nung núng. 2/ Ba dung dịch A, B, C thỏa món: A tỏc dụng với B thỡ cú kết tủa BaSO 4, B tỏc dụng với C thỡ cú kết tủa xuất hiện, A tỏc dụng với C thỡ cú khớ CO2 thoỏt ra. Tỡm A, B, C và viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra. Cõu 3. (4,0 điểm) 1/ Chia 80 (g) hỗn hợp X gồm sắt và một oxit của sắt thành hai phần bằng nhau: Hoà tan hết phần I vào 400 (g) dung dịch HCl 16,425% được dung dịch A và 6,72 lớt khớ H 2 (đktc). Thờm 60,6 (g) nước vào A được dung dịch B, nồng độ % của HCl dư trong B là 2,92%. a. Tớnh khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X và xỏc định cụng thức của oxit sắt. b. Cho phần II tỏc dụng vừa hết với H2SO4 đặc núng rồi pha loóng dung dịch sau phản ứng bằng nước, ta thu được dung dịch E chỉ chứa Fe2(SO4)3. Cho 10,8 (g) bột Mg vào 300 ml dung dịch E khuấy kĩ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 12,6 (g) chất rắn C và dung dịch D. Cho dung dịch D tỏc dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, lọc kết tủa và nung đến khối lượng khụng đổi được m (g) chất rắn F (trong điều kiện thớ nghiệm BaSO4 khụng bị phõn huỷ). Tớnh CM của dung dịch E và giỏ trị m. 2/ Chia 26,32 gam hỗn hợp A gồm Fe, Mg, Al2O3 và oxit của kim loại X cú húa trị 2 thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 tan hết trong dung dịch HCl dư, thu được 0,22 mol H2. Phần 2 tỏc dụng hết với dung dịch HNO3 loóng dư, thu được khớ NO (sản phẩm khử duy nhất), trong đú thể tớch NO do Fe sinh ra bằng 1,25 lần do Mg sinh ra. Nếu hũa tan hết lượng oxit cú trong mỗi phần phải dựng vừa hết 50 ml dung dịch NaOH 2M. Biết lấy m gam Mg và m gam X cho tỏc dụng với dung dịch H 2SO4 loóng dư thỡ thể tớch khớ H 2 do Mg sinh ra lớn hơn 2,5 lần do X sinh ra. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra, xỏc định X và tớnh số mol mỗi chất trong mỗi phần. Cõu 4. (4,0 điểm) 1/ Dung dịch X và Y chứa HCl với nồng độ mol tương ứng là C 1, C2 (M), trong đú C1 > C2. Trộn 150 ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y được dung dịch Z. Để trung hũa 1/10 dung dịch Z cần 10ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và Ba(OH)2 0,25M. Mặt khỏc lấy V 1 lớt dung dịch X chứa 0,05 mol HCl trộn với V 2 lớt dung dịch Y chứa 0,15 mol axit được 1,1 lớt dung dịch. Hóy xỏc định C1, C2, V1, V2. 2/ Nung a gam một hiđroxit của kim loại R trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi, thấy khối lượng chất rắn giảm đi 9 lần, đồng thời thu được một oxit kim loại. Hũa tan hoàn toàn lượng oxit trờn bằng 330ml dung dịch H2SO4 1M, thu được dung dịch X. Cho X tỏc dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Tớnh a, m, biết lượng axit đó lấy dư 10% so với lượng cần thiết để phản ứng với oxit. Cõu 5. (4,0 điểm) 1/ Cho kim loại Na dư vào hỗn hợp T gồm etanol và glixerol, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng khớ thoỏt ra bằng 2,5% khối lượng hỗn hợp T. Xỏc định thành phần % khối lượng mỗi chất trong T. 2/ Thực hiện phản ứng este húa giữa axit C xHyCOOH và rượu CnH2n+1OH. Sau phản ứng tỏch lấy hỗn hợp X chỉ gồm este, axit và rượu. Đốt chỏy hoàn toàn 13,2 gam hỗn hợp X, thu được 12,768 lớt khớ CO 2 (đktc) và 8,28 gam H2O. Nếu cũng cho hỗn hợp X như trờn thỡ tỏc dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 3,84 gam rượu. Húa hơi hoàn toàn lượng rượu này thỡ thu được thể tớch hơi đỳng bằng thể tớch của 3,36 gam N2 (đo ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất). Viết cỏc phương trỡnh phản ứng, xỏc định cụng thức este và tớnh hiệu suất phản ứng este húa.
2. PHềNG GD&ĐT BÙ ĐỐP ĐÁP ÁN TỔ BD HSG MễN HểA ĐỀ KIỂM TRA ĐỊNH Kè HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2015 – 2016 Lần 15 MễN: HểA HỌC - LỚP 9 Thời gian: 150 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề) Cõu 1: 1/ -Cỏc chất rắn cú thể chọn lần lượt là: Zn; FeS; Na2SO3; CaCO3; MnO2; CaC2; Al4C3; Na2O2; Mg3N2; Zn3P2 -Cỏc khớ điều chế lần lượt là: H2  ; H2S ; SO2  ; CO2  ; Cl2  ; C2H2  ; CH4  ; O2  ; NH3  ; PH3  -Cỏc ptpư: 1/ Zn + 2HCl ZnCl2 + H2  2/ FeS + 2HCl FeCl 2 + H2S 3/ Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO 2  + H2O 4/ CaCO3 + 2HCl CaCl 2 + CO2  + H2O t0 5/ MnO2 + 4HCl đặc  MnCl2 + Cl2  + 2H2O 6/ CaC2 + 2HCl CaCl2 + C2H2  7/ Al4C3 + 12HCl 4AlCl3 + 3CH4  8/ 2Na2O2 + 4HCl 4NaCl + O2  + 2H2O 9/ Mg3N2 + 6HCl 3MgCl2 + 2NH3  10/ Zn3P2 + 6HCl 3ZnCl2 + 2PH3  2/ Cỏc ptpư: t0 ,Pd HC CH + H2 H2C = CH2 (1) t0 , Ni H2C = CH2 + H2 H3C – CH3 (2) t0 HC CH + HCl H2C = CHCl (3) t0 ,xt n(H2C = CHCl) [H2C - CHCl]n (4) H2C = CH2 + Cl2 ClH2C – CH2Cl (5) t0 ,xt H2C = CHCl + HCl ClH2C – CH2Cl (6) as H3C – CH3 + Cl2 CH3 – CH2Cl + HCl (7) H2C = CH2 + HCl CH3 – CH2Cl (8) Cõu 2: 1/ a) CH3CH(OH)-COOH + 2Na CH3CH(ONa)-COONa + H2 H SO đặc,t0 24 b) CH3CH(OH)-COOH + CH3COOH  CH3CH(OOC-CH3)-COOH + H2O c) 2CH3CH(OH)-COOH + Ba(OH)2 [CH3CH(OH)-COOH]2Ba + 2H2O d) CH3CH(OH)-COOH + NaHCO3 CH3CH(OH)-COONa +CO2 + H2O CaO,t0 CH3CH(OH)-COONa + NaOH  CH3CH2OH + Na2CO3 2/ Do A tỏc dụng với B thỡ cú kết tủa BaSO4, B tỏc dụng với C thỡ cú kết tủa xuất hiện, A tỏc dụng với C thỡ cú khớ thoỏt ra A: H2SO4 hoặc NaHSO4, B: BaCl2, C: Na2CO3 NaHSO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl + HCl BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl 2NaHSO4 + Na2CO3 2Na2SO4 + CO2 + H2O Cõu 3: 1/ Đặt cụng thức của oxit sắt là FexOy Cỏc phương trỡnh hoỏ học: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
3. FexOy + 2yHCl xF +e yHCl2y 2O (2) x 400.16,425 6,72 nHCl ban đầu 1,8 (mol); n 0,3 (mol) 100.36,5 H2 22,4 mddB = 400 + 40 – 0,3.2 + 60,6 = 500 (g) 2,92.500 nHCl dư 0,4 (mol). 100.36,5 nHCl đó phản ứng ở (1) và (2) = 1,8 – 0,4 = 1,4 (mol) Từ (1): nHCl = 2n = 2.0,3 = 0,6 (mol) H2 Từ (1): nFe = n = 0,3 (mol) mFe = 0,3.56 = 16,8 (g) H2 m = 40 – 16,8 = 23,2 (g) FexOy nHCl ở (2) = 1,4 – 0,6 = 0,8 (mol) 1 0,4 Từ (2): n .0,8 FexOy 2y y 0,4 x 3 ta cú: (56x 16y) 23,2 y y 4 Vậy cụng thức của FexOy là Fe3O4 Cỏc pthh: 2Fe + 6H2SO4đ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 2Fe3O4 + 10H2SO4đ 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (2) Fe2(SO4)3 + 3Mg 2Fe + 3MgSO 4 (3) Cú thể: Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 (4) Ba(ỌH)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(OH)2 (5) Cú thể: Ba(OH)2 + FeSO4 BaSO4 + Fe(OH)2 (6) Mg(OH)2 MgO + H2O (7) t0 Cú thể: Fe(OH)2  FeO + H2O (8) t0 hoặc: 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O (9) 10,8 n 0,45 (mol) Mg 24 Xột trường hợp 1: Mg chưa phản ứng hết, Fe2(SO4)3 hết ở (3) khụng cú (4,6,8,9) Đặt: n trong 300ml ddE là x Fe2 (SO4 )3 Từ (3): nMg đó phản ứng = 3x nMg cũn lại = 0,45 – 3x Từ (3): nFe = 2x mFe = 2x.56 Ta cú pt: (0,45 – 3x).24 + 2x.56 = 12,6 x = 0,045 (mol) 0,045 CM của Fe2(SO4)3 trong ddE 0,15(M) 0,3 Khi đú trong ddD chỉ cú: MgSO4 và kết tủa gồm BaSO4 và Mg(OH)2 Từ (3): n 3n 3.0,045 0,135 (mol) MgSO4 Fe2 (SO4 )3 Từ (5): n n 0,135 (mol) BaSO4 MgSO4 Từ (7): n n 0,135 (mol) MgO Mg(OH)2 Giỏ trị của m trong trường hợp này = 0,135.233 + 0,135.40 = 36,855 (g) Xột trường hợp 2: Mg hết, Fe2(SO4)3 sau phản ứng (3) cũn dư:  (4,6,7) hoặc (4,6,8) xảy ra. 1 1 Từ (3): n .n .0,45 0,15 (mol) Fe2 (SO4 )3 3 Mg 3 2 2 Từ (3): n n .0,45 0,3 (mol)  16,8 (g) Fe 3 Mg 3
4. Theo bài ra khối lượng chất rắn chỉ cú 12,6 (g) nhỏ hơn 16,8 (g) chứng tỏ (4) cú xảy ra và khối lượng Fe bị hoà tan ở (4) = 16,8 – 12,6 = 4,2 (g)  0,075 (mol) từ (4): n = nFe bị hoà tan = 0,075 (mol) Fe2 (SO4 )3 Tổng n trong 300 ml ddE ở trường hợp này = 0,15 + 0,075 = 0,225 (mol) Fe2 (SO4 )3 0,225 Vậy C của dung dịch E 0,75(M) M 0,3 Khi đú: Kết tủa thu được khi cho dung dịch D phản ứng với Ba(OH)2 gồm: BaSO4, Mg(OH)2, Fe(OH)2. Với :n ở (3) = nMg = 0,45 (mol) MgSO4 Từ (4): n = 3nFe= 3.0,075 = 0,225 (mol) FeSO4 Từ (5): n n n 0,45 (mol) BaSO4 Mg(OH)2 MgSO4 Từ (6): n n n 0,225 (mol) BaSO4 Fe(OH)2 FeSO4 Số mol trong kết tủa lần lượt là: n = 0,45 + 0,225 = 0,675 (mol) BaSO4 n = 0,225 (mol), n = 0,45 (mol) Fe(OH)2 Mg(OH)2 Khi nung kết tủa trờn ta lại phải xột 2 trường hợp: a) Nếu nung trong chõn khụng: Từ (7): n n 0,45 (mol) MgO Mg(OH)2 Từ (8): n n 0,225 (mol) FeO Fe(OH)2 Giỏ trị của m trong trường hợp này = 0,675.233 + 0,45.40 + 0,225.72 = 191,475 (g) b) Nếu nung trong khụng khớ: 1 1 Từ (9): n .n .0,225 0,1125 (mol) Fe2O3 2 Fe(OH)2 2 Vậy giỏ trị của m trong trường hợp này là: 0,675.233 + 0,45.40 + 0,1125.160 = 193,275 (g) 2/ Gọi số mol Mg, Fe, Al2O3 và XO lần lượt là a, b, c, d trong mỗi phần Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2) Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (3) XO + 2HCl XCl2 + H2O (4) 3Mg + 8HNO3 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O (5) Fe + 4HNO3 Fe(NO3)2 + NO + 2H2O (6) Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)2 + 3H2O (7) XO + 2HNO3 X(NO3)2 + H2O (8) Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (9) X + H2SO4 XSO4 + H2 (10) Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (11) XO + 2NaOH Na2XO2 + H2O (12) a + b = 0,22 a=0,12 mol Theo (1,2,5,6) và bài ra ta cú: 2 b=1,25ì a b=0,1 mol 3 Ta cú: moxit = 13,16 – (0,12.24 + 0,1.56) = 4,68 gam Nếu chỉ cú Al2O3 tan trong dung dịch NaOH thỡ: 1 0,1 n n 0,05mol m = 5,1 gam > 4,68 gam Al2O3 2 NaOH 2 Al2O3 XO tan trong dung dịch NaOH Theo (11, 12) và bài ra ta cú hệ: d 0,05 c d 0,05 0,42 X 77,6 102c (X 16)d 4,68 d 86 X
5. m m Mặt khỏc theo (9, 10) và bài ra: 2,5. X 60 24 X Vậy X là Zn (kẽm) c = 0,03 mol và d = 0,02 mol Cõu 4: 1/ n 0,01.1 0,01 (mol); n 0,01.0,25 0,0025 (mol). NaOH Ba(OH)2 Phương trỡnh húa học: HCl NaOH NaCl H2O (1) Mol : 0,01 0,01 2HCl+Ba(OH)2 BaCl2 2H2O (2) Mol : 0,005 0,0025 0,15C1 0,5C2 10.(0,01 0,005) 0,15 C2 0,3 0,3C1 (*) Mặt khỏc, ta cú: V1 + V2 = 1,1 (lớt) 0,05 0,15 0,05 0,15 V1 ; V2 1,1 C1 C2 C1 C2 Thay (*) vào ( ) ta được: 0,05 0,15 1,1 C1 0,3 0,3C1 2 0,33C1 0,195C1 0,015 0 C1 0,5M hoặc C1 = 1/11 M. * Với C1 = 0,5 M C2 = 0,3 – 0,3.0,5=0,15 (M) (thỏa món vỡ C1 > C2) 0,05 0,15 V 0,1 (lớt); V 1 (lớt). 1 0,5 2 0,15 * Với C1 = 1/11 M C2 = 0,3 – 0,3.1/11 = 3/11 (loại vỡ khi đú C1 < C2). * 2/ Đặt cụng thức của hiđroxit là R(OH)n, cụng thức oxit là R2Om (1≤n≤m≤3; n, m N ) m n o 2R(OH) O t R O nH O (1) n 2 2 2 m 2 Khối lượng chất rắn giảm đi 9 lần a a 8a 9 mgiảm đi = m a m m 9 R2Om 9 9 R(OH)n 8 R2Om n 1 1 1 2 2 3 m 1 2 3 2 3 3 R 64 -8 -80 128 56 192 Kết Loại Loại Loại Loại Thỏa món Loại luận m 2(R 17n) 9 R(OH)n R 136n 72m m 2R 16m 8 R2Om Kim loại R là sắt, cụng thức hiđroxit: Fe(OH)2. to 4Fe(OH)2 O2  2Fe2O3 4H2O (2) 10 Gọi x là số mol của H2SO4 phản ứng với oxit x  x 0,33.1 x 0,3(mol) 100 10 n 0,3 0,03(mol) H2SO4 dư 100 Phương trỡnh húa học:
6. Fe2O3 3H2SO4 Fe2 (SO4 )3 3H2O (3) Mol : 0,1 0,3 0,1 Fe2 (SO4 )3 3Ba(OH)2 2Fe(OH)3  3BaSO4  (4) Mol: 0,1 0,2 0,3 H2SO4 Ba(OH)2 BaSO4 2H2O (5) Mol : 0,03 0,03 Kết tủa thu được gồm: Fe(OH)3 0,2 mol; BaSO4 0,33 mol m m m 0,2.107 0,33.233 98,29 (gam). Fe(OH)3 BaSO4 Theo sự bảo toàn nguyờn tố Fe n 2n 2.0,1 0,2(mol) Fe(OH)2 Fe2O3 a = 0,2.90=18 (g). Cõu 5: 1/ Gọi x và y lần lượt là số mol của etanol, glixerol. 2C2H5OH 2Na 2C2H5ONa H2 Mol : x 0,5x 2C3H5 (OH)3 6Na 2C3H5 (ONa)3 3H2 Mol : y 1,5y m 2(0,5x 1,5y) x 3y H2 mT 46x 92y 2,5 2,5 14y m m x 3y (46x 92y) x H2 100 T 100 3 14y 46 46x %m 3 100% 70%. C2H5OH 14y 46x 92y 46 92y 3 %m 100% 70% 30%. C3H5 (OH)3 H SO đặc,t0 24 2/ CxHyCOOH + CnH2n+1OH  CxHyCOOCnH2n+1 + H2O (1) CxHyCOOH + NaOH CxHyCOONa + H2O (2) t0 CxHyCOOCnH2n+1 + NaOH  CxHyCOONa + CnH2n+1OH (3) CxHyCOOCnH2n+1+(4x+6n+y+1)O2  (n+x+1)CO2+(2n+y+1)/2H2O (4) CxHyCOOH + (4x+y+1)/4O2  (x+1)CO2 + (y+1)/2H2O (5) CnH2n+1OH +3n/2O2  nCO2 + (n+1)H2O (6) Gọi số mol este là a (mol) Cú (0,12 – a) (mol) CnH2n+1OH dư, (0,15 –a) (mol) CxHyCOOH (RCOOH) dư trong 13,2 gam X Ta cú: n = n 3,36 / 28 0,12mol ,n 0,57mol , n 0,46mol rượu ban đầu N2 CO2 H2O Theo (1, 2, 3) ta cú: naxit ban đầu = nmuối = nNaOH = 0,15 (mol) Ta cú: 3,84 / 0,12 32 14n 18 n 1 rượu là CH3OH 13,2 0,57.12 0,46.2 BTNT oxi: 2(0,15-a) + 2a + (0,12-a) = a = 0,08 16 Vậy trong 13,2g X: 0,04(mol) CH3OH, 0,07(mol) RCOOH,0,08(mol) RCOOCH3 Ta cú: 0,04.32 + 0,07(R + 45) + 0,08(R + 59) = 13,2 R = 27 là C2H3- Vậy CTPT của este là C2H3COOCH3 axit(ban đầu) 0,15 rượu(ban đầu) 0,12 Do: H%theo rượu 1 1 1 1 0,08 H% =.100% =66,67% 0,12