Đề khảo sát học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 (Lần 7) - Năm học 2017-2018 - Phòng GD và ĐT Phúc Yên (Có đáp án)

Nội dung text: Đề khảo sát học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 (Lần 7) - Năm học 2017-2018 - Phòng GD và ĐT Phúc Yên (Có đáp án)

1. PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI LỚP 9 (LẦN 7) PHÚC YÊN MÔN: HÓA HỌC (đề gồm 2 trang) NĂM HỌC: 2017-2018 Thời gian: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4 điểm): 1. Cho X là một muối nhôm khan, Y là một muối vô cơ khan. Hòa tan a gam hỗn hợp cùng số mol hai muối X và Y vào nước được dung dịch A. Thêm từ từ dung dịch Ba(OH) 2 vào dung dịch A cho tới dư được dung dịch B, khí C và kết tủa D. Axit hóa dung dịch B bằng HNO3 rồi thêm AgNO3 vào thấy xuất hiện kết tủa màu trắng bị đen dần khi để ngoài ánh sáng. Khi thêm Ba(OH)2 vào A, lượng kết tủa D đạt giá trị lớn nhất (kết tủa E), sau đó đạt giá trị nhỏ nhất (kết tủa F). Nung các kết tủa E, F tới khối lượng không đổi thu được 6,248 gam và 5,126 gam các chất rắn tương ứng. F không tan trong axit mạnh. a) Viết các phương trình phản ứng và xác định X, Y. b) Tính a và thể tích khí C (đktc) ứng với giá trị D lớn nhất. 2. Cho thiết bị dùng điều chế và thu khí X từ Y và Z như sau: Z X Z X Y X X X X X Y X X X X X X X X X X X X X X X ( H1 ) ( H2 ) H2O a. Thiết bị (H1) dùng để điều chế và thu khí có tính chất gì ? Thiết bị (H2) dùng để điều chế và thu khí có tính chất gì ? b. Khi Z là dung dịch HCl, khí X là chất nào trong các khí sau: Cl2, H2, CO2 (xét cho từng thiết bị). 3. Dung dịch Boocđo dùng chống nấm cho cây được pha theo tỉ lệ: 1 kg CuSO4. 5H2O + 10 kg vôi sống (CaO) + 10 lit nước. Hãy tính thành phần % theo khối lượng các chất có trong dung dịch Boocđo. Viết các phương trình phản ứng. Câu 2 (2 điểm): 1 Hoàn toàn sơ đồ phản ứng sau
2. AE BC6H12O6 ––––– C2H5OH D C F Biết A, B, C, D, E là những chất hữu cơ hoặc vô cơ thích hợp. 2. Hợp chất X được tạo thành từ cation M + và anion Y2-. Mỗi ion đều do năm nguyên tử của hai nguyên tố tạo nên .Tổng số proton trong M+ là 11, còn tổng số electron trong Y2- là 50. Xác định CTPT của hợp chất X và gọi tên ? Ứng dụng của chất này trong nông nghiệp? Biết rằng hai nguyên tố trong Y 2- thuộc cùng phân nhóm trong hai chu kỳ liên tiếp của bảng tuần hoàn các nguyên tố Câu 3 (3 điểm): Cho 140 ml hỗn hợp khí X gồm một parafin, một olefin và khí H2 đi qua ống sứ chứa bột Ni nung nóng thì thấy còn lại 112 ml khí.Cho lượng khí này đi tiếp qua nước brom dư thì chỉ còm 70 ml khí Y. Cứ 1 lít Y (đktc) nặng 1,59 gam. Biết các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện không phải điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. 1. Xác định CTPT của các hidrocacbon. 2. Xác định thành phần % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. Câu 4 (3 điểm): Hỗn hợp rắn A gồm kim loại M và 1 oxit của nó có khối lượng là 177,24 gam. Chia A thành 3 phần bằng nhau: Phần 1: Hòa tan trong dung dịch gồm HCl và H2SO4 dư thu được 4,48 lit H2 Phần 2: Hòa tan trong dung dịch HNO3 dư thu được 4,48 lít khí không màu hóa nâu trong không khí và dung dịch B Phần 3: Đem đun nóng với chất khí CO dư đến khi phản ứng hoàn toàn thì cho toàn bộ chất rắn hòa tan hết trong nước cường toan dư thì chỉ có 17,92 lít NO thoát ra. Các khí thoát ra ở đktc. 1. Xác định công thức của kim loại và oxit. 2. Nếu ở phần 2 cho thể tích dung dịch HNO3 là 1 lít và lượng HNO3 dư 10% so với lượng phản ứng vừa đủ với hỗn hợp kim loại và oxit. Xác định nồng độ mol/l của HNO3 . Hỏi dung dịch B có khả năng hòa tan tối đa bao nhiêu gam Fe? Câu 5 (2 điểm): Một dung dịch A chứa cùng số mol saccarozơ và glucozơ. Thêm một ít dung dịch H2SO4 vào A rồi đun nóng, thu được dung dịch B. Cho từ từ dung dịch brom vào B tới khi vừa hết glucozơ, thu được dung dịch C. Toàn bộ dung dịch C cho phản ứng với lượng dư NaHCO3 tạo ra 13,44 lít khí (đktc), bỏ qua khí do phản ứng của H2SO4 tạo ra. Tính khối lượng các chất tan có trong dung dịch A. Câu 6 (1 điểm): Cần bao nhiêu ml nước cất để pha chế được:
3. a. 80 gam dung dịch CuSO4 15% từ CuSO4.5H2O và nêu cách pha chế. b. 60 ml dung dịch FeSO4 1M từ FeSO4.7H2O và nêu cách pha chế. Câu 7 (2 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 7,12 gam hỗn hợp M gồm ba chất hữu cơ X; Y; Z (đều có thành phần C, H,O). Sau phản ứng thu được 6,72 lít khí CO2 và 5,76 gam nước. Mặt khác nếu cho 3,56 gam hỗn hợp M phản ứng với Na dư thu được 0,28 lít khí hiđro, còn nếu cho 3,56 gam hỗn hợp M phản ứng với dung dịch NaOH thì cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 0,2 M. Sau phản ứng với NaOH thu được một chất hữu cơ và 3,28 gam một muối. Biết mỗi chất chỉ chứa một nhóm chức. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của 3 hợp chất X; Y; Z. Hết Giám thị coi thi không giải thích gì thêm ! Thí sinh không được sử dụng tài liệu ! Câu Nội dung Điểm 1.1 Do AgNO3 vào B tạo ra kết tủa trắng bị hóa đen đó là AgCl, vậy phải có một trong 2 muối là muối clorua Tác dụng với Ba(OH)2 mà có khí bay đó là NH3. Vậy Y phải là muối amoni (muối trung hòa hoặc muối axit). 2- Khi thêm Ba(OH)2 tới dư mà vẩn còn kết tủa một trong 2 muối phải là SO4 Các phản ứng: Ag+ + Cl-  AgCl + - NH4 + OH  NH3 + H2O 3+ - 1,0 Al + 3OH  Al(OH)3 - - Al(OH)3 + OH  Al(OH)4 t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O 2+ 2- Ba + SO4  BaSO4 (không đổi khi nung) Sự lệch nhau vì khối lượng khi nung E, F là do Al2O3 tạo thành từ Al(OH)3. 6,248 5,126 2- 5,126 nAl2O3= 0,011 mol, nBaSO4 = nSO4 = = 0,022 mol 102 233 2- 3+ Ta thấy nSO4 = nAl nên không thể có muối Al2(SO4)3. Do đó muối nhôm phải là muối clorua AlCl3 với số mol = 0,011.2 = 0,022 mol và muối Y phải là (NH4)2SO4 hoặc 1,0 NH4HSO4 với số mol là 0,022 mol Trường hợp muối (NH4)2SO4: + a=0,022.133,5+0,022.132= 5,841 gam, n C = nNH4 =0,044 VB = 0,9856 lít Trường hợp muối NH4HSO4: + a=0,022.133,5+0,022.115= 5,467 gam, nC = nNH4 = 0,022 VB = 0,4928 lít 1.2a a. Thiết bị H1 dùng để điều chế và thu khí có tính chất là nhẹ hơn không khí 0,25 (Mkhí < 29 g/mol) và không tác dụng với các chất trong không khí. Thiết bị này dùng để
4. thu khí theo phương pháp đẩy không khí( rời không khí). . Thiết bị H2 dùng để điều chế và thu khí có tính chất là không tan trong nước hoặc tan rất 0,25 ít trong nước và không tác dụng với nước. Thiết bị này dùng để thu khí theo phương pháp đẩy nước(rời nước). 1.2b Khi Z là dung dịch HCl với các thiết bị H1 thì khí X là H2 vì H2 nhẹ hơn không khí và 0,25 không tác dụng với các chất trong không khí Zn + HCl ZnCl2 + H2 Khi Z là dung dịch HCl với các thiết bị H1 thì khí X là H2 vì H2 ít tan trong nước và không 0,25 tác dụng với nước. 1.3 1000 10.000 0,25 Ta có: nCuSO4 = 4 mol; nCaO = = 178,57 mol 250 56 PTPU: CaO + H2O Ca(OH)2 0,25 CuSO4 + Ca(OH)2 Cu(OH)2 + CaSO4 mol 4 4 4 4 mdung dịch sau phản ứng = 1 000 + 10 000 + 10 000 – 98. 4 = 20608 gam 0,25 C% Ca(OH)2 dư = 62,68%; C% CaSO4 = 2,64% 0,25 2.1 Mỗi phương đúng được 0,2đ 2,0đ + 2.2 * xét M 0,25 Gọi số proton trung bình của các nguyên tử trong M+ là n Ta có: n = 11: 5 = 2,2 có 1 nguyên tố có 1 hoặc 2 proton. Số P = 2 là nguyên tố He ( đây là nguyên tố khí hiếm). Số P = 1 là nguyên tố H + + * Đặt CT của M là: HxRy (x, y N ) 0,5 Ta có: 1.x + ZR . y =11 x + y = 5 + Chỉ có x = 4, y =1 thì ZR = 7 thì thỏa mãn. CT của M là: NH4+ * Xét Y2- 0,5 Gọi sô proton trung bình của các nguyên tử trong Y2- là m Ta có: m = (50 -2): 5 = 9,6 có 1 nguyên tố có Z < 9,6 nguyên tố đó thuộc chu kỳ 2 Mà: Trong Y2- có 2 nguyên tố cùng phân nhóm ở hai chu kỳ lên tiếp - nguyên tố còn lại
5. thuộc chu kỳ 3. Vậy haim nguyên tố này cách nhau 8 ô ( hơn nhau 8 proton) 2- * Đặt CT của Y là: AtDd ( t,d N ) 0,5 Ta có: ZA t + (ZA + 8) d + 2 = 50 t + d = 5 ZA < 9,6 Chỉ t = 1; d = 4 và ZA= 8; ZD = 16 thì thỏa mãn 2- 2- Vậy CT của Y là SO4 Vậy CTHH của X: (NH4)2 SO4 0,25 Ứng dụng trong nông nghiệp: Đây là loại phân đạm 1 lá- amonisunfat 3 * Xét hỗn hợp khí X * Đặt CTPT của ankan: CmH2m +2 ; CnH2n ( n, m N , n, m 4; n 2) Sơ đồ: CnH2n + H2 CnH2n + 2 Ta có: VH2 phản ứng = 140 – 112 = 28 ml = Vankan mới sinh ra 0,5 Cho 112 ml khí đi qua lượng dung dịch Br2 dư thấy còn lại 70 ml khí Trong 112 ml khí còn lại là có chứa khí anken H2 hết vì phản ứng xảy ra hoàn toàn Vậy Vanken ban đầu = 28 + ( 112 -70) = 70 ml; Vankan ban đầu = 42 ml 1,59 Mặt khác: My = .22,4 =35,616 g/mol 1 1,0 Ở cùng đk tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol nên ta có: 42.(14m 2) 28(14n 2) 35,616 = 3m + 2n =12 (I) 70 Ta thấy: m = 2; n = 3 thì thỏa mãn 0,5 Khi đó: CTPT của hai hidro cacbon là: C2H6; C3H6 Ta thấy: Ở cùng đk tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol nên: trong X ta ta có: 0,5 0,7 mol C3H6; 0,42 mol C2H6; 0,28 mol H2 %mC3H6 = 69,08%; %mC2H6 = 29,61%; %mH2 =1,31% 0,5 4.1 Goi oxit của M là M xOy và số mol của M và M xOy trong mỗi phần là a và b mol. Khí 0,5
6. hóa nâu trong không khí là NO. n P1: M + nH M + n/2 H2 a an/2 2 y/ x M xOy + 2y H x M + y H2O an/2 = 2,24/22,4 = 0,1 (1) P2: 3 M + 4m HNO3 3 M (NO3 )m + m NO + 2m H2O 0,5 a ma/3 3 M xOy + (4mx-2y) HNO3 3x M (NO3 )m + (mx-2y)NO + (2mx-y) H2O b (mx-2y)b/3 ma/3 + (mx-2y)b/3 = 2,24/22,4 = 0,1 (2) CO P3: M (a) và M xOy (b)  M (a) và xM(xb mol) chất rắn có (a+bx) mol M Hòa tan chất rắn trong nước cương toan: Ta có : Khử M M m + me (a+bx) m(a+bx) mol Oxi hóa: NO3 + 4H + 3e NO + 2 H2O 1,2 0,4 0,5 m(a+bx) = 1,2 (3) Từ (2) m(a+bx)/3 – 2by/3 = 0,2 2,4/3 – 2by/3 = 0,2 by = 0,9 Mặt khác aM +b(Mx +16y) = 177,24/3 = 59,08 aM +Mbx +16by = 59,08 0,75 M(a+bx) = 44,68 M(a+bx)/m(a+bx) = 44,68/2,4 = 1117/60 M = 1117m/60
7. chỉ có m = 3 là hợp lý M = 56 M là Fe n = 2 a = 0,2, bx = 0,6, by = 0,9 x/y = 0,6/0,9 = 2/3 vậy oxit cần tìm là Fe2O3 4.2 . Ở phần 2: Fe ( 0,1 mol), Fe2O3 (0,15 mol) Ta có Fe + 4 HNO3 Fe(NO3 )3 + NO + 2 H2O 0,1 0,4 0,1 0,75 Fe2O3 + 6 HNO3 2 Fe(NO3 )3 + 3 H2O 0,15 0,9 0,3 số mol HNO3 phản ứng là : 0,4 + 0,9 = 1, 3mol số mol HNO3 dư là 0,13 mol Vậy số mol HNO3 ban đầu là 1,3 +0,13 = 1,43 mol CM HNO3 = 1,43/1 = 1,43 M 5 Đặt số mol của glucozo, sacalozo là a mol (a > 0) 0,25 H C12H22 O11 + H2O  C6H12O6 + C6H12O6 ( fructozo) mol a a a Dung dịch B gồm: 2a mol glucozo, a mol fructozo, H2SO4 Gọi CT chung của glucozo là: R – CHO 0,5 - + R- CHO + Br2 + H2O R – COOH + 2Br + 2H mol 2a 2a 4a -, + Dung dịch C gồm: a mol fructozo, H2SO4, R – COOH, Br H Khi dung dịch C tác dụng với NaHCO3 dư 1,0 R – COOH + NaHCO3 R – COONa + H2O + CO2 2a 2a mol + - H + HCO3 CO2 + H2O 4a 4a mol
8. 13,44 0,25 6a = =0,6 mol a =0,1 mol 22,4 mC6H12O6 = 0,1 .180 =18 gam; mC12H22O11 = 0,1. 342 = 34,2 gam 6.1 Tính toán đúng và pha chế đúng được 1,0đ 6.2 Tính toán đúng và pha chế đúng được 1,0đ 7 * Xét 3,56g M tác dụng với Na 0,25 Theo gt: nH2 =0,0125 mol Vì phản ứng được với Na => có nhóm OH hoặc COOH Mà: Hợp chất hữu cơ chỉ có 1 nhóm chức nên: nhợp chất phản ứng với Na = 0,0125.2 = 0,025 mol => nH linh động = 0,025 * Xét 3,56g M tác dụng với NaOH 0,25 Ta có: nNaOH phản ứng = 0,2. 0,2 = 0,04 mol Phản ứng được với NaOH => có nhóm COO hoặc COOH nNaOH = 0,04 mol = nmuối => Mmuối = 82g/mol (CH3COONa) => chắc chắn có este vì tạo1 muối hữu cơ * Nếu trong M không có axit Sơ đồ: 3,56 gam M + 1,6 gam NaOH 1 chất hữu cơ + 3,28 gam muối( CH3COONa) => Bảo toàn khối lượng : m chất hc = 1,88g Chất hữu cơ chính là ancol vì sau phản ứng chỉ thu được 1 chất hữu cơ và 1 muối => nancol = 0,04 + 0,025 = 0,065 mol => Mancol = 28,92g (loại) => 3 chất cần tìm là ancol ; axit ( CH3COOH) và este ( ancol và este phải có cùng gốc) 0,5 * Xét 7,12g M : nCO2 = 0,3 mol ; nH2O =0,32 mol => nH2O – nCO2 = 0,02 mol = nancol => trong 3,56g có nancol = 0,01 mol => naxit = 0,015 mol => neste = 0,025 mol 0,5 Vậy trong 7,12g M có 0,02 mol ROH ; 0,03 mol CH3COOH ; 0,05 mol CH3COOR => mM = 7,12 = 0,02.(R + 17) + 0,03.60 + 0,05.(R + 59) => R = 29 (C2H5) Vậy CT của 3 chất trong M là: C2H5OH; CH3COOH; CH3COOC2H5 0,5 Hết