Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Sở giáo dục và đào tạo Thanh Hóa

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2015-2016 - Sở giáo dục và đào tạo Thanh Hóa

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THANH HÓA Năm học: 2015-2016 Số báo danh Môn thi: HÓA HỌC ĐỀ DỰ BỊ Lớp 9 - THCS Ngày thi: 11/03/2016 Thời gian: 150 phút(không kể thời gian giao đề) Đề thi này có 10 câu, gồm 02 trang Câu 1: (3,0 điểm) 1. Viết các phương trình hóa học theo sơ đồ (mỗi mũi tên ứng với một phương trình) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (NH2)2CO (NH4)2CO3  NH3  N2  Li3N NH3  NO NO2 (8)  HNO3 2. Trong quá trình sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al 2O3 với các điện cực đều làm bằng than chì. Cực dương của thùng điện phân thường bị mòn dần và tại đó thu được hỗn hợp khí. Cho biết thành phần hỗn hợp khí, giải thích bằng các phương trình hóa học. Câu 2: (2,0 điểm) Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al 2O3. Hoà tan A trong lượng nước dư được dung dịch D và phần không tan B. Sục khí CO2 dư vào D, phản ứng tạo kết tủa. Cho khí CO dư qua B nung nóng được chất rắn E. Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư, thấy tan một phần và còn lại chất rắn G. Hoà tan hết G trong lượng dư dung dịch H 2SO4 loãng rồi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch KMnO 4. Giải thích thí nghiệm trên bằng các phương trình phản ứng. Câu 3: (1,5 điểm) Xác định chất A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K và viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau: A + O2 B + C t o ,xt B + O2  D D + E F D + BaCl2+ E G + H F + BaCl2 G + H H + AgNO3 AgCl + I I + A J + F + NO + E J + NaOH Fe(OH)3 + K Câu 4: (2,0 điểm) 1. Hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ (mỗi mũi tên ứng với một phương trình hóa học) Metan(1) axetilen (2) etilen (3) rượu etylic(4) axit axetic(5) etyl axetat 2. Nêu hiện tượng và viết PTHH giải thích cho các hiện tượng trong các thí nghiệm sau: a. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 cho tới dư. b. Nhỏ từ từ, khuấy đều 20ml dung dịch AlCl 3 0,5M vào ống nghiệm đựng 20ml dung dịch NaOH 2M c. Cho Na vào dung dịch AgNO3. d. Cho hỗn hợp chất rắn trộn đều gồm Ba(OH)2 và NH4HCO3 vào ống nghiệm đựng nước. Câu 5: (2,5điểm) 1. Chỉ dùng thêm một hóa chất, hãy nhận biết 5 chất rắn: Al, FeO, BaO, Al4C3, ZnO đựng trong các lọ riêng biệt. Viết các phương trình hóa học xảy ra. 2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi dùng nước vôi trong dư để loại bỏ mỗi khí độc sau đây ra khỏi không khí bị ô nhiễm: Cl2, SO2, H2S, NO2. Câu 6:(2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 3gam chất hữu cơ A Chứa C , H , O thu được 6,6 gam khí CO2 và 3,6 gam H2O. 1. Hãy xác định công thức phân tử của A, biết khối lượng mol của A là 60 gam. 1
2. 2. Viết công thức cấu tạo có thể có của A, biết phân tử A có nhóm – OH và viết phương trình hóa học của phản ứng giữa A với natri. Câu 7: (2,0 điểm) 1.Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp (X) gồm Fe và kim loại M (hoá trị n không đổi) trong dung dịch HCl dư, thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch chứa 4,575 gam muối khan. Tính m. 2. Hoà tan m gam hỗn hợp (X) nói trên vào dung dịch hỗn hợp HNO 3 đặc, dư và H2SO4 ở nhiệt độ thích hợp thì thu được 1,8816 lít hỗn hợp hai khí ở (đktc) và có tỉ khối so với H 2 là 25,25. Xác định kim loại M. Biết trong dung dịch không có muối amoni. Câu 8:(2,0 điểm) Có một hỗn hợp gồm 2 ancol no, đơn chức mạch hở. Nếu đốt cháy m gam hỗn hợp này ta thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 4,7 gam, còn nếu đêm oxi hóa đến các axit tương ứng rồi trung hòa bằng dung dịch xút NaOH 0,1M thì hết 200 ml. Hãy cho biết công thức của 2 ancol, biết rằng một trong 2 axit tạo thành có phân tử khối bằng phân tử khối của một trong 2 ancol ban đầu. Câu 9: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Al và Fe xOy. Nung m gam X trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ tạo ra Fe kim loại). Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần. Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu được 1,68 lít khí và 12,6 gam chất rắn. Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng, dư. Sau phản ứng thu được 27,72 lít SO 2 và dung dịch Z có chứa 263,25 gam muối sunfat. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Tìm m và công thức của FexOy. Câu 10: (1,0 điểm) 1. Hình trên chứng minh tính chất vật lí gì của khí hiđroclorua? 2.Giải thích hiện tượng trên. HẾT Cho số hiệu nguyên tử: Na= 11; K=19; Ca=20; Cr=24; Mn=25; Fe=26; Cu=29; Zn=30; O=8 Khối lượng mol nguyên tử: H = 1; C = 12; N = 14; O =16; Na = 23; S = 32; Cl = 35,5; Fe = 56; Ag = 108; Chú ý: Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, giám thị không giải thích gì thêm. 2
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THANH HÓA NĂM HỌC: 2015-2016 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ DỰ BỊ MÔN HÓA Lớp 9 -THCS Ngày thi: 11/3/2016 (Hướng dẫn chấm có 05 trang) Câu Ý Nội dung Điểm (NH2)2CO + H2O (NH4)2CO3 (1) (NH4)2CO3 + 2NaOH Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O (2) 0 1,0 4NH + 3O t 2N + 6H O (3) 1 1 3 2 2 2 N2 + 6Li 2Li3N (4) Li3N + 3H2O  3LiOH + NH3 (5) 1,0 t0 ,xt 4NH3 + 5O2  4NO + 6H2O (6) dpnc - Điện phân: Al2O3  2Al + 3/2O2 - Oxi sinh ra trên cực dương làm bằng than chì và có các phản ứng: 2 0 0 t t 0,5 C + O  CO ; CO + C 2CO 2 2 2 0,5 => khí thu được gồm: CO; CO2 và O2 dư. Hoà tan hỗn hợp A vào lượng nước dư có các phản ứng: BaO + H2O  Ba(OH)2 Al2O3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + H2O Phần không tan B gồm: FeO và Al2O3 dư (do E tan một phần trong dung dịch NaOH)  dung dịch D chỉ có Ba(AlO2)2. * Sục khí CO2 dư vào D: 0,5 Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O  2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2 * Sục khí CO dư qua B nung nóng có phản ứng: to 2 FeO + CO  Fe + CO2  chất rắn E gồm: Fe và Al2O3 0,5 * Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư: Al2O3 + NaOH  2NaAlO2 + H2O  chất rắn G là Fe 0,5 * Cho G tác dụng với H2SO4: Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 Và dung dịch thu được tác dụng với dung dịch KMnO4 0,5 10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4  5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O A: Là FeS2 hoặc FeS FeS2 + O2 SO2 + Fe2O3 (B) t o ,xt SO2+ O2  SO3 (D) 0,25 SO3+ H2O H2SO4 3 (D) (E) (F) SO3+BaCl2 +H2O BaSO4  +2HCl 0,5 (D) (E) (G) (H) H2SO4+BaCl2 BaSO4  +2HCl (F) (G) (H) 0,25 HCl +AgNO3 AgCl +HNO3 (H) (I) 3
4. 8HNO3+FeS2 Fe(NO3)3+ H2SO4+ 5NO +2H2O (J) (F) (E) Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3+ H2SO4+ 3NaNO3 0,5 (J) (K) 15000 C (1) 2CH4  CH  CH + 3H2 t0 ;Pd (2) CH  CH + H2  CH2=CH2 xt,t0 1 (3) CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH 1,0 men,t0 (4) CH3CH2OH + O2  CH3COOH + H2O xt,t0 (5) CH3COOH + C2H5OH  CH3COOC2H5 + H2O a. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 cho tới dư: -Hiện tượng: Lúc đầu không có bọt khí thoát ra, sau đó mới có bọt khí thoát ra: - PTHH: HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2↑ b. Nhỏ từ từ, khuấy đều 20ml dung dịch AlCl 3 0,5M vào ống nghiệm đựng 20ml 0,25 4 dung dịch NaOH 2M - Hiện tượng: Tạo ra dung dịch trong suốt - PTHH: AlCl3 + 4NaOH → NaCl + NaAlO2 + 2H2O 2 0,01 0,04 0,25 c. Cho Na vào dung dịch AgNO3. - Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra và xuất hiện kết tủa đen. - PTHH: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ 2NaOH + 2AgNO3 → 2NaNO3 + H2O + Ag2O↓ 0,25 d. Cho hỗn hợp chất rắn trộn đều gồm Ba(OH) 2 và NH4HCO3 vào ống nghiệm đựng nước. - Hiện tượng: Có khí mùi khai thoát ra và xuất hiện kết tủa trắng. - PTHH: Ba(OH)2 + NH4HCO3 → BaCO3 + NH3 + 2H2O 0,25 * Lấy mỗi chất một ít để nhận biết, cho nước vào các mẫu thử. - Mẫu thử nào tan có khí và kết tủa keo trắng là: Al4C3. Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4. - Chất nào chỉ tan là BaO. BaO + H2O → Ba(OH)2 - Các chất không tan là: Al, FeO, ZnO. 0,75 1 * Cho các chất rắn không tan ở trên vào dung dịch Ba(OH)2 vừa thu được. - Chất rắn nào tan, có bọt khí thoát ra là Al. 5 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2. - Chất rắn tan, không có bọt khí thoát ra là ZnO. ZnO + Ba(OH)2 → BaZnO2 + H2O 0,75 - Chất còn lại không tan là FeO. Các phản ứng hóa học xảy ra để loại bỏ các khí độc bằng nước vôi trong 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O. 2 Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O. 1,0 Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O. 2Ca(OH)2 + 4NO2 → Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O, Gọi công thức của A là CxHyOz Đốt cháy 3g chất A thu được 6,6g CO2 và 3,6g H2O 6,6 Vậy mc trong 3g A là x12 18g 6 1 4,4 3,6 MH trong 3g A là x2 0,4g 18 Vậy trong 3g A có 3 – 1,8 – 0,4 = 0,8(g) O 0,5 4
5. Ta có quan hệ: 60(g) A 12(g) C y(g) H 16z(g) O 3(g) A 1,8(g) C 0,4(g) H 0,8(g) O 60.1,8 60.0,4 60.0,8 => x = 3; y = 8 ; z = 1 36 3 16x3 0,5 Công thức của A là C3H8O Công thức cấu tạo của A cóa thể là: CH3 – CH2 – CH2 – OH hoặc CH3 – CH(OH) – CH3 0,5 Công thức cấu tạo của A có thể là: 2 2CH3 – CH2 – CH2 – OH + 2Na 2CH3 – CH2 – CH2 – ONa+ H2 Hoặc 0,5 2CH3 – CH(CH3) – OH +2Na 2CH3 – CH(CH3) – ONa + H2 Gọi số mol Fe = x và M = y; H2: 0,045 mol Fe + 2HCl FeCl2 + H2 x 2x x x 2M + 2nHCl 2MCl + nH 0,5 1 n 2 y ny y 0,5ny Theo bảo toàn khối lượng: mKL + mHCl = mMuối + mH2 m + 0,045.2.36,5 = 4,575 + 0,045.2 => m = 1,38 gam. 0,5 Khí thứ nhất là NO2 (vì HNO3 đặc). M(khí) = 50,5 => khí còn lại là SO2. 7 - Tính được: NO2 = 0,063 mol; SO2 = 0,021 mol. + Fe và M nhường đi = 3x + ny. + HNO3 và H2SO4 nhận vào = 0,063.1 + 0,021.2 = 0,105 mol. 0,5 => 3x + ny = 0,105 (1) 2 - Theo lượng H2: x + 0,5ny = 0,045 (2) - Lại có: 56x + My = 1,38 (3) (1); (2) => x = 0,015 mol; ny = 0,06 mol. Thay vào (3), ta có My = 0,54. M My Lập tỉ lệ: 9 . Vậy M = 9n. Thay n = 1, 2, 3 ta thấy n = 3 và M = 27 n ny thoả mãn. Vậy kim loại M là Al. 0,5 Đặt CTHH của 2 ancol và số mol lần lượt là: CnH2n+2O (x mol) và CmH2m+2O (y mol); (giả sử m > n > 0). 0,25 Các PTHH CnH2n+2O + (3n+1)/2O2→ nCO2 + (n+1)H2O CmH2m+2O + (3m+1)/2O2→ mCO2 + (m+1)H2O 0,25 Khi oxi hóa 2 ancol, 2 axit tương ứng tạo thành là: CnH2nO2 và CmH2mO2. Do 2 axit hữu cơ đơn chức. Nên tổng số mol của 2 axit bằng số mol xút NaOH. 8 nNaOH = 0,02 mol = n2axit = n2ancol. → x + y = 0,02 (1) 0,5 Do m > n, nên M(CmH2m+2O) = M(CnH2nO2) → m = n + 1 (2) 0,5 Phương trình tổng khối lượng của CO2 và H2O. (nx + my).44 + (n + 1).x.18 + (m + 1).y.18 = 4,7 (3) 0,25 Từ trên có: nx + my = 0,07. Kết hợp với (1) và (2) → 0,02n + y = 0,07 → n = (0,07 – y)/0,02 Do 0 < y < 0,02 → 2,5 < n < 3,5 → n = 3 → m = 4. Công thức của 2 ancol là C3H7OH và C4H9OH. 0,25 Phản ứng nhiệt nhôm 2yAl + 3FexOy→ yAl2O3 + 3xFe (1) Vì hỗn hợp sau phản ứng cho vào dung dịch NaOH có khí thoát ra, chứng tỏ Al 9 dư, FexOy hết (do phản ứng hoàn toàn). Phần 1: Cho vào dung dịch NaOH dư. 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) 5
6. Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (3) → Phần không tan là Fe có khối lượng 12,6 gam 0,5 Phần 2: Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư 2Al + 6H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4) Al2O3 + 3H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3H2O (5) 2Fe + 6H2SO4→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6) Từ (2) nAl dư = 2/3nH2 = 0,05 mol. nFe = 0,225 mol. Vậy trong phần 1 có Al2O3, 0,05 mol Al dư, 0,225 mol Fe. 0,5 Giả sử phần 2 có khối lượng gấp a lần phần 1 (a > 0). Phần 2: Có Al2O3, 0,05a mol Al dư, 0,225a mol Fe. Từ (4) và (6) có phương trình SO2: (0,05a + 0,225a).3/2 = 1,2375 → a = 3. Khi đó, khối lượng Al2(SO4)3 ở (5) = 263,25 – mAl2(SO4)3(4) – mFe2(SO4)3(6) = 102,6 gam → Số mol của Al2(SO4)3 (5) = 0,3 mol = số mol Al2O3(5) 0,5 Khối lượng phần 2 = Khối lượng (Al 2O3; Fe, Al) = 0,3.102 + 0,675.56 + 0,15.27 = 72,45 g Suy ra m = 72,45.4/3 = 96,6 gam Tìm CT oxit: Từ (1) ta có: 3x:y = 0,675:0,3 suy ra x:y = 3:4 vậy CT oxit là Fe3O4 0,5 10 1 Hình nói lên tính tan tốt trong nước của khí HCl. 0,5 Do HCl tan nhiều trong nước nên làm cho số phân tử khí trong bình giảm, dẫn 2 đến áp suất trong bình giảm so với áp suất bên ngoài. Nên nước trong chậu phun 0,5 lên theo ống vuốt. Với bài tập: Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa. Với lý thuyết: Học sinh viết sai công thức, phương trình không được công nhận, không tính điểm. Học sinh không cân bằng hoặc thiếu điều kiện phản ứng trừ ½ điểm của phương trình đó. 6