Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Hà Nội

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Hà Nội

1. [Đ THI CHN 10 BN THI HSG TP HÀ NI 2018] Câu 1: (4,0 điểm) 1. Người ta cho thêm vào nước git chất X để to nước ngt cĩ ga. a. Xác đnh chất X. b. Vào mùa hè, khi uống mt lượng vừa đủ nước ngt cĩ ga ướp lnh trong khi ăn li giúp cảm giác ngon miệng hơn. Giải thích hiện tượng trên. Hướng dẫn a. X là CO2 b. Các nhà nghiên cứu tin rằng carbon dioxide trong nước uống cĩ ga làm tăng nồng đ ghrelin (hoĩc mơn đĩi) gấp 6 lần so với bình thường nên uống kèm khi ăn cho chúng ta cảm giác ngon miệng hơn. 2. Xác đnh các chất hữu cơ A, D, Y, E, G, H, I và vit các phương trình phản ứng (ghi rõ điu kiện phản ứng, nu cĩ) trong dãy bin hĩa sau. Hướng dẫn CaO,to CH3COONa + NaOH  CH4 + Na2CO3 xt,to ,p C + 2H2  CH4 o CH  1500 C CH CH + 3H 4 làm lạnh nhanh ≡ 2 Pd,to CH≡CH + H2  CH2=CH2 trùng hợp nCH2=CH2  -(CH2-CH2)n- (PE) nhi hợp CH≡CH  CH≡C-CH=CH2 Pd,to CH≡C-CH=CH2 + H2  CH2=CH-CH=CH2 trùng hợp nCH2=CH-CH=CH2  -(CH2-CH=CH-CH2)n- (Cao su Buna) to ,xt CH≡CH + HCl  CH2=CHCl trùng hợp nCH2=CHCl  -[CH2-CH(Cl)]n- (PVC) Câu II: (4,0 điểm) 1. Cĩ các dung dch muối A, C, D, E, G. Các muối này cĩ mối quan hệ với nhau như sau: - Cho axit B dư vào dung dch muối A sinh hn hợp hai muối C và D. - Cho dung dch muối D vào dung dch muối E sinh muối C, hiđroxit F của kim loi M đu cĩ khí khơng màu, khơng mùi, nặng hơn khơng khí thốt ra. - Khi cho dung dch muối G vào lượng dư dung dch muối A thì cũng sinh ra muối C và hiđroxit F. Bit: muối A cĩ thể được điu ch từ mt oxit M phổ bin trên trái đất và MC + MD = 516; MD + ME = 480; MC + ME =312. Hãy tìm cơng thức các muối A, B, C, D, E, G và vit PTHH xảy ra. Hướng dẫn [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] Page 1
2. [Đ THI CHN 10 BN THI HSG TP HÀ NI 2018] 2. Đốt cháy hồn tồn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 ml dung dch NaOH bM thu được dung dch X. Chia X thành hai phần bằng nhau: Phần 1: tác dụng với dung dch CaCl2 dư thấy xuất hiện c gam kt tủa. Phần 2: tác dụng với dung dch nước vơi trong dư thấy xuất hiện d gam kt tủa. Bit d > c. Tìm biểu thức quan hệ giữa a và b. Hướng dẫn Vì kt tủa ở TH CaCl2 và Ca(OH)2 dư khác nhau nên ddX chứa 2 muối S + O2 Ō SO2 SO2 + 2NaOH Ō Na2SO3 + H2O SO2 + NaOH Ō NaHSO3 CaCl2 + Na2SO3 Ō CaSO3ō + 2NaCl Ca(OH)2 + Na2SO3 Ō CaSO3ō + 2NaOH Ca(OH)2 + 2NaHSO3 Ō CaSO3ō + Na2SO3 + 2H2O 2c a 2c 2d 2c Na SO :  BTNT.S 23 SO  NaOH 120 32 120 120 120 a 3,2b 2 0,2b 2d 2cBTNT.Na 4c 2d 2c a NaHSO3 :  0,2b 32 120 120 120 120 120 Vậy a = 3,2b. Câu III: (4,0 điểm) Hịa tan hồn tồn m gam hn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe(OH)2, FeCO3 (trong đĩ Fe3O4 chim 30% tổng số mol hn hợp) bằng dung dch H2SO4 đặc nĩng dư, khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được dung dch Y chứa 2,3392m gam muối và hn hợp khí Z gồm SO2 và CO2, trong đĩ thể tích khí SO2 là 16,8 (lít) (đktc). 1. Xác đnh giá tr của m. 2. Nu cho 0,25m gam X ở trên vào 953,65 gam dung dch H2SO4 9,8%, sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được dung dch T. Tính nồng đ phần trăm của muối sắt (II) sunfat trong dung dch T. Bit tỉ khối của Z so với H2 là 28,25. Hướng dẫn 1. FeO Nhận xét Fe3 O 4 FeO Fe 2 O 3  X  2FeO 4H SO Fe (SO ) SO 4H O Fe(OH) FeO H O 2 4đ,n 2 4 3 2 2 221,5 0,75 FeCO32 FeO CO BTNT.Fe Fe3 O 4 [FeO;Fe(OH) 2 ;FeCO 3 ]  Fe 2 (SO 4 ) 3 m 205,198(g) 0,45(mol) 1,05(mol) 1,2(mol) 2. nCO d 28,25 2 0,6  SO2 CO  BTNT.C FeCO (Z/H2 ) 0,75(mol) 2 3 nSO2 0,45 0,1125 [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] Page 2
3. [Đ THI CHN 10 BN THI HSG TP HÀ NI 2018] FeO : 0,375  CO2 : 0,1125 Fe23 O : 0,1125 H SO FeSO : 0,375 C% 5,7% 0,25m(g)X  24 dd 4 HO 953,65(g) 2 Fe2 (SO 4 ) 3 : 0,1125 CO2 : 0,1125 1000(g) Vậy C% của muối Fe (II) sunfat trong ddT là: 5,7%. Câu IV: (4,0 điểm) 1. A là hn hợp khí gồm 3 hiđrocacbon (X, Y, Z) thuc dãy đồng đẳng ankan hoặc anken (điu kiện thường đu ở thể khí). Trong đĩ cĩ hai chất cĩ số mol bằng nhau. Cho 2,24 lít hn hợp khí A vào bình kín chứa 6,72 lít O2 rồi bật tia lửa điện để các phản ứng xảy ra hồn tồn (giả sử phản ứng cháy chỉ to ra CO2 và H2O). Dẫn tồn b sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc rồi bình 2 đựng dung dch Ca(OH)2 dư. Nhận thấy khối lượng bình 1 tăng 4,14 gam và bình 2 cĩ 14 gam kt tủa (khí đo ở đktc). a. Tính khối lượng hn hợp khí A ban đầu. b. Xác đnh cơng thức phân tử của X, Y, Z. Hướng dẫn Khối lượng bình tăng chính là khối lượng của khí mà bình đĩ hấp thụ X O A Y 2 CO H O 0,3 22 Z 0,14 0,23 0,1(mol) a.  BTKL mA mC mH mA 2,14(g) 12.nCO2 2.nH2 O b. nCO2 Số C 1,4 co ùCH4 nA Đốt cháy nAnkan nH22 O nCO  Ankan 2.nH O Anken : nH O nCO Số H 2 4,6 2 2 0,1(mol) nA Vì nA > nH2O – nCO2 nên A cĩ tối đa 2 ankan. TH1: A cĩ 1 ankan là CH4 nCO2 0,14 0,09 X,Y,Z : khí n(Y Z) Số C(Y;Z)  5 loại n(Y Z) 0,01 Số C 4 0,01 TH2: A cĩ 2 ankan CH : 0,045 Ankan 4 TH2.1  Y : 0,045  Số C(Y;Z) 1,7 loại Z : 0,01 CH : 0,01 Ankan 4 TH2.2  A Y : 0,08  Số C 1,44 loại Z : 0,01 [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] Page 3
4. [Đ THI CHN 10 BN THI HSG TP HÀ NI 2018] CH : 0,08 Ankan 4 Y:CH;CH;CH TH2.3 Số C(Y;Z) 3 2 6 3 8 4 10  A Y : 0,01 Số H(Y;Z) 7 Z:CH;CH;CH4 8 3 6 2 4 Z : 0,01 Y:CH;CH;CH2 6 3 8 4 10 Vậy X:CH4 và Z:CH;CH;CH4 8 3 6 2 4 2. Hn hợp khí A gồm C3H6, C4H10, C2H2, H2. Dẫn hn hợp A đi qua bt Ni, nung nĩng thu được hn hợp khí B. Đốt cháy hồn tồn B cần vừa đủ V lít O2, dẫn tồn b sản phẩm cháy vào bình đựng nước vơi trong dư, thì thấy khối lượng dung dch giảm 21,45 gam so với dung dch ban đầu. Nu dẫn B vào dung dch Br2 dư (dung mơi trơ) thì thấy cĩ 24 gam brom phản ứng. Mặt khác, 11,2 lít A làm mất màu tối đa 800 ml dung dch brom 0,5M (dung mơi trơ). Bit tất cả các phản ứng đu xảy ra hồn tồn, các thể tích khí đo ở đktc. Tính V. Hướng dẫn Nhận xét: C3H6 thực ra là hn hợp C4H10 và C2H2 tỉ lệ 1 : 1, mà bài tốn li hỏi V nên bỏ C3H6 làm bài tốn đơn giản mà khơng mất tính tổng quát. Giả sử P1 là m(g) và P2 là 0,5 mol và P1 = k.P2 C4 H 10 : x x y z 0,5 (1) Mol P2 C22 H : y Br :0,4  2 2y 0,4 y 0,2 (2) H2 : z Ta cĩ: mdd giảm = mCaCO3 – m(CO2 + H2O) Ō 56nCO2 – 18nH2O = 21,45  BTNT.C CO : 4x 2y 2 4x 0,4 56nCO 18nH O Mặt khác  22(134x 18z 18,8).k 21,45 (3) BTNT.H  H2 O : 5x y z 5x z 0,2  Br2 :0,15 (2y z).k 0,15 (0,4 z).k 0,15 (4) x 0,1 (3) (1) (2) y 0,2 0,15(134x 18z 18,8) 21,45(0,4 z)  (4) z 0,2 k 0,75 CO2 : 0,6BTNT.O 2.nO 2 2.nCO 2 nH 2 O Suy ra P1  V 21(l) H22 O : 0,675 2.nO 2.0,6 0,675 Chú ý: bài tốn tuy dài nhưng khơng khĩ vì ta giảm ẩn nên qui v 4 ẩn 4 dữ kiện là làm được. Và các em cĩ thể bỏ C2H2 hoặc C4H10 cũng khơng thay đổi kt quả bài tốn, vì các chất cịn li cĩ thể biểu diễn chất đã mất đi. Câu V: (4,0 điểm) 1. Hịa tan ht 27,6 gam hn hợp A gồm R2SO3 và RHSO3 (R là kim loi hĩa tr khơng đổi) bằng dung dch H2SO4 đặc nĩng dư, sau phản ứng hồn tồn thu được tối đa V lít khí SO2 duy nhất (đktc) và dung dch X. Hấp thụ ht V lít khí SO2 ở trên vào 200 ml dung dch chứa hn hợp gồm NaOH 1,5M và KOH 0,5M; dung dch sau phản ứng chứa 30,08 gam chất tan. [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] Page 4
5. [Đ THI CHN 10 BN THI HSG TP HÀ NI 2018] Cho 11,5 gam kim loi R ở trên vào 400 ml dung dch HCl 1M thu được dung dch Y. Cho lượng dư dung dch AgNO3 vào dung dch Y thì thu được m gam kt tủa. Xác đnh kim loi R và giá tr m, V. Hướng dẫn R SO 23 H2 SO 4 đ,n NaOH : 0,3 A   SO2 dd : 30,08(g) RHSO3 KOH : 0,1 V(l) 27,6(g) R HCl ddY   AgNO3 m(g) 0,4(mol) dư 11,5(g) Xét tình huống SO2 vào dd kim trước. TH1: Chất tan chứa kim dư (đk: nOH ≥ 2.nSO2) BTKL mSO22 m(NaOH KOH) m(chất tan)+mH O nOH  SO2 k 2(loại) nSO nH O nSO 22 0,27 2 TH2: chất tan khơng chứa kim (đk: nOH < 2.nSO2) BTKL mSO22 m(NaOH KOH) m(chất tan)+mH O nOH  SO2 k 2(tm) nH O nOH nSO nSO 22 0,24 2 Ō V = 5,376 (lít). BTNT.S R23 SO 27,6 SO2  MA 115 MRHSO 115 R : 23(Na) RHSO 0,24 3 0,24 3 0,24 BTNT.Cl  BTNT.Cl NaCl  AgCl 0,4 AgNO 0,4 Na HCl ddY  3 m 69(g) 0,4 BTNT.Na BTNT.Ag 0,5  NaOH  Ag2 O 0,1 0,05 Vậy giá tr của V, m lần lượt là: 5,376 (lít) và 69 (g). 2. Khi nhỏ từ từ đn dư dung dch NaOH vào 100 gam dung dch X chứa hn hợp gồm a mol FeSO4 và b mol Al2(SO4)3; kt quả thí nghiệm được biểu diễn trên đồ th sau (số liệu các chất tính theo đơn v mol): a. Tính tỉ lệ x : y. (dưới dng phân số tối giản). [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] Page 5
6. [Đ THI CHN 10 BN THI HSG TP HÀ NI 2018] b. Nu cho từ từ dung dch chứa 0,2 mol Ba(OH)2 vào 50 gam dung dch X ở trên, để ngồi khơng khí đn khi các phản ứng xảy ra hồn tồn thu được m gam kt tủa. Tính giá tr của m. Hướng dẫn a. 2NaOH + FeSO4 Ō Na2SO4 + Fe(OH)2ō 6NaOH + Al2(SO4)3 Ō 3Na2SO4 + 2Al(OH)3ō NaOH + Al(OH)3 Ō NaAlO2 + 2H2O * Ti: nNaOH = 0,15 và y Kt tủa chỉ là Fe(OH)2 Ō 2a = 0,15 Ō a = 0,075 Và: y = 2a + 8b * Ti nNaOH = x Kt tủa gồm Fe(OH)2 và Al(OH)3 Ō x = 2a + 6b và a + 2b = 0,275 b 0,1 x 15 x 0,75 y 19 y 0,95 b. Ba(OH)2 + FeSO4 Ō BaSO4 + Fe(OH)2ō 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 Ō 3BaSO4 + 2Al(OH)3ō Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ō Ba(AlO2)2 + 4H2O  BTNT.Fe Fe(OH) 3 0,0375 FeSO : 0,075 FeSO : 0,0375 Ba(OH) 100g44 50g  2 Al(OH) : 0,075 0,2 3 Al2 (SO 4 ) 3 : 0,1 Al 2 (SO 4 ) 3 : 0,05 BTNT.SO4  BaSO4 0,1875 Vậy m = 53,55 (g). [Thầy Đ Kiên – 0948.20.6996] Page 6