Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Khối 9 - Năm học 2017-2018

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Khối 9 - Năm học 2017-2018

1. [Đ CHN HSG 9 VỊNG 2 AMSTERDAM 16-1-2018] Câu 1: (5,0 điểm) 1. Chn các chất phù hợp và hồn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau: (1) (2) (3) (4)(5) (7) (8) (9) (10) A  BCDEFCH      GHI   men,to (6) 4 Bit rằng: A, B, C, .là các chất hữu cơ và I là một polime. Hướng dẫn (C6 H 10 O 5 ) n C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH CH 3 CHO CH 3 COOH CH 3 COONa ABCDEF CH4 C 2 H 2 C 2 H 4 PE GHI men,to (1) (C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6 men ancol (2) C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 to (3) C2H5OH + CuO  CH3CHO + Cu + H2O men dấm (4) CH3CHO + 1/2 O2  CH3COOH (5) CH3COOH + NaOH Ō CH3COONa + H2O (6) CH3COONa + HCl Ō CH3COOH + NaCl CaO,to (7) CH3COONa + NaOH  CH4 + Na2CO3 o (8) 2CH  1500 C CH CH + 3H 4 làm lạnh nhanh ≡ 2 Pd,to (9) CH≡CH + H2  CH2=CH2 trùng hợp (10) CH2=CH2  -(CH2-CH2)n (PE: polietylen) 2. Chỉ dùng thêm một dung dch làm thuốc thử, hãy trình bày cách nhận bit 3 l khí mất nhãn đựng riêng biệt các khí: etilen, axetilen, lưu huỳnh đioxit. Vit phương trình phản ứng minh ha. Hướng dẫn CH24 C24 H : không hiện tượng C H AgNO33 /Nh C H :  C Ag (vàng) 2 2dư 2 2 2 2 SO2 SO2 : Ag 2 SO 3 (trắng) NH3 dư C2H2 + Ag2O  C2Ag2ō + H2O SO2 + H2O + 2NH3 Ō (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + 2AgNO3 Ō 2NH4NO3 + Ag2SO3ō 3. Vào cuối khĩa hc, các hc sinh sinh viên dùng bong bĩng bay chụp ảnh kỉ yu. Tuy nhiên, cĩ một số vụ bong bĩng bay b nổ mạnh khi tip xúc với lửa làm nhiu người b bỏng nặng. a) Hãy giải thích nguyên nhân gây nổ của chất khí trong bong bĩng. b) Để sử dụng bĩng an tồn, một hc sinh đ ngh dùng khí X bơm vào bong bĩng. Em hãy cho bit khí X là khí gì và nhận xét cơ sở khoa hc cũng như tính khả thi của đ ngh trên. Hướng dẫn [Chin lược sơ đồ hĩa tính tốn – Thầy Đỗ Kiên 0948.20.6996] Page 1
2. [Đ CHN HSG 9 VỊNG 2 AMSTERDAM 16-1-2018] a) Bĩng bay được bơm khí H2 nên khi tip xúc tới nguồn nhiệt cao hoặc trong khơng gian hẹp áp suất lớn (thang máy, otơ, phịng nhỏ) sẽ gây nổ. Chú ý: khi tỉ lệ thể tích H2 : O2 = 2 : 1 thì phản ứng nổ, áp suất tăng tức thì xấp xỉ 3,5 lần. b) Hc sinh kin ngh dùng khí He, vì khí He là khí trơ (khơng xảy ra pứ) nên rất an tồn. Nhưng v chi phí thì khí He cao hơn nhiu khí H2 nên thiu tính khả thi. Câu 2: (5,0 điểm) 1. Điu ch etilen bằng cách đun nĩng hỗn hợp C2H5OH với H2SO4 đặc ở 170 rồi dẫn sản phẩm qua bình đựng KMnO4 khơng thấy xuất hiện kt tủa nâu đen như khi dẫn etilen tinh khit vào dung dch KMnO4. a) Giải thích hiện tượng trên. b) Để loại bỏ tạp chất gây ra hiện tượng trên cĩ thể dùng dung dch nào sau đây, giải thích và vit phương trình phản ứng: KMnO4, dung dch Br2, K2CO3, KOH, BaCl2. Hướng dẫn Vì: 6H2SO4 đặc + C2H4OH Ō 2CO2 + 6SO2 + 9H2SO4 + KMnO4 + 5SO2 + 2H2O Ō K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 5C2H4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 Ō 5C2H4(OH)2 + 2MnSO4 + K2SO4 Vậy nguyên nhân là khí SO2. Tạp chất là: SO2, CO2, H2O Để loại các tạp chất trên chúng ta dùng KOH (hấp thụ SO2, CO2, H2O) SO2 + 2KOH Ō K2SO3 + H2O CO2 + 2KOH Ō K2CO3 + H2O 2. Một nguyên tố ở nhĩm A của bảng tuần hồn tạo ra được hai hợp chất clorua và hai hợp chất oxit. Khi hĩa tr của nguyên tố trong hợp chất clorua và hợp chất oxit như nhau thì tỉ số phần trăm khối lượng của clo trong hai hợp chất clorua là 1 : 1,099 và tỉ số phần trăm v khối lượng của oxi trong hai hợp chất oxit là 1 : 1,291. a) Xác đnh nguyên tố đĩ. b) Vit cơng thức phân tử của hai hợp chất clorua và hợp chất oxit. Hướng dẫn a) Gi X là nguyên tố đĩ. Đặt n, m lần lượt là hĩa tr của nguyên tố đĩ. - Hai hợp chất clorua: XCln, XClm - Hai hợp chất oxit: X2On, X2Om. 35,5n 35,5m 1 3,5145nm :X n3 X 35,5n X 35,5m 1,099 m 1,099n m5 PCl35 ,PCl n 0,6m  X 31 (P) 16n 16m 1 2,328nm P O ,P O :X 2 3 2 5 2X 16n 2X 16m 1,291 m 1,291n Câu 3: (2,5 điểm) Một bình kín chứa hỗn hợp X gồm: axetilen, vinyl axetilen và hiđro được trộn theo tỉ lệ 1:1:2 và một ít xúc tác Ni. Nung bình ở nhiệt độ cao đn phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 4,032 lít hỗn hợp Y gồm 7 hiđrocacbon. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dch AgNO3/NH3 dư thu được16,77 gam kt tủa vàng nhạt và 2,24 lít khí Z cĩ tỉ khối so với H2 bằng 22,6 thốt ra khỏi bình. Hỗn hợp Z cĩ thể làm mất màu tối đa V lít dung dch Br2 0,5M. Tính V. Bit các khí đo ở đktc. Hướng dẫn [Chin lược sơ đồ hĩa tính tốn – Thầy Đỗ Kiên 0948.20.6996] Page 2
3. [Đ CHN HSG 9 VỊNG 2 AMSTERDAM 16-1-2018] Z : 4,52g  Br2 V C22 H : x o Ni,t AgNO33 /NH C22 Ag C44 H : x hhY   C H Ag :16,77(g) H : 2x 0,18 45 2 C H Ag 43 Vì thu được Y khơng cĩ H2 nên H2 pứ ht Ta cĩ: nH2 pứ = nX – nY Ō 2x = 4x – 0,18 Ō x = 0,09 nY nZ n  C22 H : a  a b c 0,08 a 0,05 C46 H : b 240a 161b 159c 16,77 b 0 C H : c mY mZ m (AgNO ) c 0,03 44 mX mY 7,38  3 26a 54b 52c 2,86 n( ) nH ù n( ) nBr BTLK (ban đầu) 2 pứAgNO3 2 pứ  Br2 V 0,16 (lít) 0,45 0,18 0,19 nBr 2 0,08 Vậy giá tr của V = 0,16 (lít). Câu 4: (2,5 điểm) Hịa tan ht 6,85 gam một kim loại M vào 100 gam H2O thu được 100 ml dung dch A cĩ tỉ khối so 1,0675 g/ml. a) Xác đnh M. b) Phân tích 0,92 gam một chất hữu cơ X chỉ thu được 0,72 gam H2O và một lượng CO2 mà dẫn vào dung dch tạo được 5,91 gam kt tủa, bit tỉ khối của X so với khơng khí nhỏ hơn 4. Xác đnh CTPT của X. c) Vit CTPT của X. - X tác dụng với Na thu được số mol H2 gấp 1,5 lần số mol của X. - X mạch hở, khơng cĩ phản ứng với Na. X tác dụng với AgNO3/NH3 tạo kt tủa Y mà MY – MX = 214. Hiđro hĩa X thu được Z mà đem monoclo hĩa Z chỉ thu được 3 dẫn xuất th clo. Hướng dẫn a) BTKl  m mH2 O mA mH 2 H 2 M 137 (Ba) 0,05 b) TH : chưa bi hòa tan:CO Ba(OH) BaCO H O CO 1 2 2 3 2 2 0,03 0,03 0,03 BaCO : 0,03 3 CO2 Ba(OH) 2 BaCO 3 H 2 O Ba(OH) : 0,05 0,05  0,05 0,05 2 TH : bi hòa tan: CO 2 2 CO2 BaCO 3 H 2 O Ba(HCO 3 ) 2 0,07 0,02 0,02 BTKL mX mC mH mO M 116 Với CO  OC:H:OCHO  2 0,92 12.0,03 2.0,04 16.nO 3 8 3 0,03 0,03 3 : 8 : 3 [Chin lược sơ đồ hĩa tính tốn – Thầy Đỗ Kiên 0948.20.6996] Page 3
4. [Đ CHN HSG 9 VỊNG 2 AMSTERDAM 16-1-2018] BTKL mX mC mH mO M 116 Với CO  OC:HCH  2 0,92 12.0,07 2.0,04 16.nO 7 8 0,07 0 7 : 8 c) - nH2 = 1,5nX Ō X: C3H5 (OH)3 (Glixerol) AgNO33 /Nh X  X : ankin 1 CH C (CH ) C C  CH -  3 monoclo 32 M M 214 X có 2(  ) đầu mạch XY CH C (C25 H )C C  CH 2.108 - 2 Câu 5: (2,0 điểm) Đốt cháy m gam hỗn hợp gồm Mg và Fe trong oxi một thời gian thu được (m + 4,16) gam hỗn hợp X chứa các oxit. Hịa tan hồn tồn X trong dung dch HCl vừa đủ thu được dung dch Y chứa (3m + 1,82) gam muối. Cho AgNO3 dư vào dung dch Y thu được (9m + 4,06) gam kt tủa. Mặt khác hịa tan ht 3,75m gam hỗn hợp X trong dung dch HNO3 lỗng dư thu được dung dch Z chứa m’ gam muối. Tính giá tr của m’, bit trong Z chỉ chứa muối nitrat của các kim loại. Hướng dẫn HCl AgNO3 AgCl  hhY   : 9m 4,06 Mg O2 đủ dư  hhX 3m 1,82 Ag Fe m 4,16  HNO3 ddZ : m'(g) m(g) dư BTKL m mO2 m 4,16 Tăng giảm khối lượng (3m 1,82 m)   nO 0,26 m 8,32 Oxit Muối clorua (35,5.2 16) O2 : 0,13 BTNT.Cl AgCl : 0,52 nCl 0,52  AgCl  Ag : 0,04 (Muối) Ag :? 0,52 9m 4,06 24x 56y 8,32 Mg : x x 0,16 Ta có BT mol e 2nMg 3nFe nAg 4nO2  Fe : y  y 0,08 2x 3y 0,04 4.0,13 3,75m Mg : 0,6 Mg(NO32 ) : 0,6 Vậy  m' 161,4(g) Fe : 0,3 Fe(NO33 ) : 0,3 Vậy giá tr của m’ = 161,4g Câu 6: (3,0 điểm) Nung m gam hỗn hợp X gồm Al và Fe3O4 sau một thời gian thu được chất rắn Y. Để hịa tan ht Y cần V lít dung dch H2SO4 0,7M (lỗng). Sau phản ứng thu được dung dch Z và 0,6 mol khí. Cho dung dch NaOH vào dung dch Z đn dư, thu được kt tủa M. Nung M trong chân khơng đn khối lượng khơng đổi thu được 44 gam chất rắn T. Cho 50 gam hỗn hợp A gồm CO và CO2 qua ống sứ được chất rắn T nung nĩng. Sau khi T phản ứng thu được hỗn hợp khí B cĩ khối lượng gấp 1,208 lần khối lượng của A. Tính giá tr của m và V. Hướng dẫn [Chin lược sơ đồ hĩa tính tốn – Thầy Đỗ Kiên 0948.20.6996] Page 4
5. [Đ CHN HSG 9 VỊNG 2 AMSTERDAM 16-1-2018]  H : 0,6 2 Al to H SO o CO XY   24 ddZ  NaOH M  t T A B Fe O 0,7V du 34 44g CO 2 60,4g m(g) 50g FeO : a 72a 160b 44 a 0,5 mA mO(Oxit) mB nO (Oxit) 0,65 T Fe23 O : b a 3b 0,65 b 0,05 BTNT.Fe nH2 SO 4 nH 2 nO (Oxit)  FeO3 4  HSO 2 4 V2 (lít) 0,2 1,4 Al (SO ) : x 2 4 3 BTNT.SO4 3x 0,5 3.0,05 1,4 BTNT.Al ddZ FeSO4 : 0,5   Al m 59,9g x 0,25 0,5 Fe2 (SO 4 ) 3 : 0,05 Vậy V = 2(lít) và m = 59,9 (g). [Chin lược sơ đồ hĩa tính tốn – Thầy Đỗ Kiên 0948.20.6996] Page 5