Đề thi chọn học sinh giỏi Lớp 9 môn Hóa học tỉnh Bắc Binh năm 2019 - Đỗ Kiên (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi Lớp 9 môn Hóa học tỉnh Bắc Binh năm 2019 - Đỗ Kiên (Có đáp án)

1. [ĐỀ THI CHỌN HSG 9 TỈNH BẮC NINH 2019] KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ TỈNH BẮC NINH NĂM HỌC 2018 - 2019 Mơn: HĨA HỌC Ngày thi: 15/03/2019 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm 02 trang) Câu 1: (4,0 điểm) 1. Tìm các chất X1, X2, X3, X4 đến X10 thích hợp và hồn thành các phương trình phản ứng sau: to Fe2O3 + H2  FexOy + X1 X2 + X3 → Na2SO4 + BaSO4↓ + CO2↑ + H2O X2 + X4 → Na2SO4 + BaSO4↓ + CO2↑ + H2O X5 + X6 → Ag2O↓ + KNO3 + H2O X7 + X8 → Ca(H2PO4)2 to X9 + X10  Fe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O 2. Hidrocacbon X là chất khí (ở nhiệt độ thường 250C). Nhiệt phân hồn tồn X (điều kiện khơng cĩ oxi) thu được sản phẩm gồm cacbon và hidro, trong đĩ thể tích khí H2 thu được gấp đơi thể tích khí X (đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Xác định cơng thức phân tử và cơng thức cấu tạo mạch hở của X. Hướng dẫn 1. Các chất ở 2 phương trình khác nhau khơng cĩ quan hệ với nhau nên cặp chất cĩ thể hốn đổi vị trí, cĩ thể cho nhiều đáp án phù hợp. xFe2O3 + (3x – 2y)H2 2FexOy + (3x – 2y)H2O (X1) 2NaHSO4 (X2) + BaCO3 (X3) → Na2SO4 + BaSO4↓ + CO2↑ + H2O 2NaHSO4 (X2) + Ba(HCO3)2 (X4) → Na2SO4 + BaSO4↓ + 2CO2↑ + 2H2O 2AgNO3 (X5) + 2KOH (X6) → Ag2O↓ + 2KNO3 + H2O CaHPO4 (X7) + H3PO4 (X8) → Ca(H2PO4)2 2Fe (X9) + 6H2SO4 (X10) Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O 2. Giả sử cơng thức của hidrocacbon X là: CnH2n+2-2k (n,k N*) Để đơn giản bài tốn, ta đặt số mol của X là: 1 mol to CnH2n+2-2k  nC + (n + 1 – k)H2 1→ (n + 1 – k) → n + 1 – k = 2 → n – k = 1 [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 1
2. [ĐỀ THI CHỌN HSG 9 TỈNH BẮC NINH 2019] k0n1CH 4 k1n2C H (CHCH )  Chọn 2422  k2n3C H (CHCCH34322 ;CHCCH )  k3n4C H (CHCCHCH44222 ;CHCCCH ) Câu 2: (4,0 điểm) 1. Hịa tan hồn tồn hỗn hợp chứa Fe3O4 và Al2O3 trong dung dịch H2SO4 lỗng dư được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư được dung dịch B, kết tủa D. Nung D ở nhiệt độ cao đến khối lượng khơng đổi thu được chất rắn E. Thổi luồng khí CO dư qua ống sứ chứa E nung nĩng đến khi phản ứng hồn tồn thu được chất rắn G và khí X. Sục khí X vào dung dịch Ba(OH)2 thì thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc bỏ Y, đun nĩng dung dịch Z lại tạo kết tủa Y. Xác định thành phần A, B, D, E, G, X, Y, Z. Viết phương trình hĩa học xảy ra. Hướng dẫn Kiểu bài hay gặp, các em chú ý Fe(OH)2 tCOo FeO  X : CO2 Fe O H SO   DRắn E dư 34  24 ddA NaOH Fe O loãng,dưdư Fe(OH)3 23 Rắn G:Fe Al23 O ddB : Na242dư SO ;NaAlO ;NaOH  Y : BaCO Ba(OH)2 3 CO  o 2  t ddZY : BaCO 3 Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2↓ Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3↓ Al2(SO4)3 + 8NaOH → 3Na2SO4 + 2NaAlO2 + 4H2O to to Fe(OH)2  FeO + H2O 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O to to FeO + CO  Fe + CO2↑ Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2↑ CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 to Ba(HCO3)2  BaCO3↓ + CO2↑ + H2O 2. Đốt cháy hồn tồn 3,24 gam hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A và B khác dãy đồng đẳng, trong đĩ A hơn B một nguyên tử cacbon, người ta chỉ thu được nước và 9,24 gam CO2. Biết tỉ khối hơi của X so với H2 bằng 13,5. Tìm cơng thức cấu tạo của A, B và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. Hướng dẫn - MX = 27 thì cĩ 1 chất cĩ M < 27, cĩ thể là CH4, C2H2 TH1: B là CH4 [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 2
3. [ĐỀ THI CHỌN HSG 9 TỈNH BẮC NINH 2019] xy0,12 x0,03 CH: x Ta cóx2y0,21y0,09(loại) 4  BT.C C2nm H O: y 16x(24n16m)y3,24 n16m20 / 3 TH2: M27CH ab0,12a0,09 22 C H : a Ta có2ab0,21b0,03 n 22 Số C1,75 CO2 CH O: b n'm' 26a(12n' 16m ')b3,24n' 16m '18 nX CH:0,09 CH:72,22% 2 2%m 2 2 HCHO:0,03 HCHO:27,78% Câu 3: (4,0 điểm) 1. Viết phương trình hĩa học của các phản ứng theo sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện nếu cĩ): CHC4222425334      HC HC H OHCH COOHCH COONaCH 2. Hịa tan hết 4,68 gam hỗn hợp hai muối ACO3, BCO3 bằng dung dịch H2SO4 lỗng. Sau phản ứng thu được dung dịch X và 1,12 lít khí CO2 (đktc). a. Tính tổng khối lượng các muối tạo thành trong dung dịch X. b. Tìm các kim loại A, B và tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Biết tỉ lệ mol ACO3 : BCO3 là 2 : 3 và tỉ lệ khối lượng mol của A, B là 3 : 5. c. Cho tồn bộ lượng khí CO2 thu được ở trên hấp thụ vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2. Tính nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 để thu được 1,97 gam kết tủa. Hướng dẫn 1. 1500o C 2CH42 làm lạnh nhanh CH  CH 3H CH CH H  PbCO3 CH CH 2to 2 2 CH CH H O  H CH CH OH 2 2 2 3 2 to CHCHOH3 2 O 2  men giấm CHCOOH 3 HO 2 CH3 COOH NaOH  CH 3 COONa H 2 O to CH3 COONa NaOH  CaO CH 4 Na 2 CO 3 2. Tăng giảm khối lượng: mm m 4,68 n Muối SO43 Muối CO 0,05 Muối SO4 m 6,48g Muối96 60 36 Muối SO4 2a 3a 0,05 a 0,01 ACO3 : 2a 5 Ta cĩ ACO : 0,02 (A 60).0,02 ( A 60).0,03 4,68 3 BCO3 : 3a 3 BCO3 : 0,03 A 24 B 40 Mg và Ca [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 3
4. [ĐỀ THI CHỌN HSG 9 TỈNH BẮC NINH 2019] Nhận thấy: nCO2 > nBaCO3 nên kết tủa bị hịa tan một phần CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O 0,01 0,01 ←0,01 nCO2 = 0,05 nên nCO2 tạo muối axit = 0,05 – 0,01 = 0,04 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 0,04→ 0,02 0,02 → nBa(OH)2 = 0,03 → CM ddBa(OH)2 = 0,15M Vậy nồng độ mol của dd Ba(OH)2 đã dùng là 0,15M Câu 4: (4,0 điểm) 1. Cho một luồng khí H2 dư lần lượt đi qua các ống sứ mắc nối tiếp, nung nĩng, đựng các oxit sau đây: Ống (1) đựng 0,01 mol CaO; ống (2) đựng 0,02 mol CuO; ống (3) đựng 0,02 mol Al2O3; ống (4) đựng 0,01 mol Fe2O3; ống (5) đựng 0,05 mol Na2O. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn lấy từng chất rắn cịn lại trong mỗi ống lần lượt tác dụng với: CaO; dung dịch HCl; dung dịch AgNO3. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn HHH (3) Al O(4) Fe O (5) Na O HH     (1) CaO(2) CuO 222 2 32 3 2 22Rắn CaORắn CuRắn Al ORắn FeNaOH:0,1 23 H222 O:0,02H OH O:0,05 Rắn (1) CaO: CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O CaO + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + Ag2O↓ Rắn (2) Cu: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ Rắn (3) Al2O3: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + CaO → Ca(AlO2)2 Rắn (4) Fe: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓ Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag↓ Rắn (5) NaOH: NaOH + HCl → NaCl + H2O 2NaOH + 2AgNO3 → 2NaNO3 + Ag2O↓ + H2O 2. Cho 3,136 lít khí (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai hidrocacbon mạch hở vào bình 3 nước Br2 dư. Sau khí kết thúc phản ứng cĩ 896 cm (đktc) một chất khí thốt ra. Mặt khác nếu đốt cháy hồn tồn hỗn hợp X nĩi trên, cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào 580 ml dung dịch Ca(OH)2 0,5M thì thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng 2,48 gam. Lọc bỏ kết tủa, lấy dung dịch nước lọc cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 lấy dư, ta lại thu được kết tủa và tổng khối lượng hai lần kết tủa là 46,73 gam. Xác định CTPT, CTCT cĩ thể cĩ của hai hidrocacbon. Hướng dẫn 2. Br2  dư A : 0,04 A X O CO Ca(OH) :m B  222  1 và m m 46,73g o 0,29 mol Ba(OH) 12 t HO dd 2 : m 0,14 mol 2 dư 2 - 2 hidrocacbon ở thể khí thì số C ≤ 4 ( trừ pentan C5H12) [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 4
5. [ĐỀ THI CHỌN HSG 9 TỈNH BẮC NINH 2019] - 896 cm3 là ankan A, khi đĩ B là hidrocacbon khơng no - Tình huống mấu chốt là bài tốn CO2 với dung dịch kiềm nên ta phải xử lí trước - CO2 sục vào Ca(OH)2 thì pứ vừa đủ, dung dịch thu được chứa Ca(HCO3)2 * Tình huống CO2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O a→ a a 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 b→ 0,5b 0,5b Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 → CaCO3↓ + BaCO3↓ + 2H2O 0,5b→ 0,5b 0,5b a0,5b0,29 a0,2 Ta cĩ mm46,73 nCO0,382  12 100(a0,5b)197.0,5b46,73 b0,18 Và: mdd tăng = m(CO2 + H2O) – m1 → 2,48 = 44.0,38 + mH2O – 20 → nH2O = 0,32 * Biện luận CTPT A, B C H : 0,04 CO :0,38 0,04m 0,1n 0,38 2m 5n 19 X m 2m 2  2 H2 O :0,32 CHn 2n 2 2k :0,1 0,04(m 1) 0,1(n 1 k) 0,32 k 2 n 1m 7 A:CH  Chọnk 2 n  2m lẻ 26  B : C3 H 4322 (CH C CH ;CHC CH ) n 3m 2 Vậy A, B lần lượt là C2H6 và C3H4 (CH≡C-CH3; CH2=C=CH2) Câu 5: (4,0 điểm) 1. Bằng phương pháp hĩa học, hãy tách các oxit ra khỏi hỗn hợp gồm Al2O3, MgO, CuO (khối lượng các oxit trước và sau quá trình tách là khơng đổi). 2. Cho 1,58 gam hỗn hợp A ở dạng bột gồm Mg và Fe tác dụng với 125 ml dung dịch CuCl2. Khuấy đều hỗn hợp, lọc rửa chất rắn, thu được dung dịch B và 1,92 gam chất rắn C. Thêm vào B một lượng dư dung dịch NaOH lỗng, lọc rửa kết tủa mới tạo thành. Nung kết tủa đĩ trong khơng khí ở nhiệt độ cao tới khối lượng khơng đổi, thu được 0,7 gam chất rắn D gồm hai oxit kim loại. Các phản ứng xảy ra hồn tồn. a. Viết các phương trình hĩa học đã xảy ra. b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong A và nồng độ mol/l của dung dịch CuCl2. Hướng dẫn 1. NaOH o dư CO2 t dd  dư Al(OH)3  Al 2 O 3 NaAlO Al23 O 2 ddNaOH MgO  MgCl o dư dd2  ddNaOH Mg(OH)  t MgO MgO H MgO dư 2 CuO 2 ddHCl HCl Rắn  o  dư dư CuOt Cu Rắn Cu O2 CuO to [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 5
6. [ĐỀ THI CHỌN HSG 9 TỈNH BẮC NINH 2019] 2. Mg : x Rắn :1,92g CuCl2 A  O Fe : y ddRắn  NaOH : 0,7g  2 dư to - D gồm 2 oxit kim loại sẽ là oxit của 2 kim loại khác nhau, vậy ddB cĩ 2 muối - ddB cĩ 2 muối. Nếu muối CuCl2 dư thì ddB cĩ 3 muối, nếu Mg dư thì ddB chỉ cĩ 1 muối của Mg. Vậy để ddB cĩ 2 muối thì Mg hết, Fe cĩ thể vừa hết hoặc cịn dư Giả sử mol Fe pứ là: z (mol) Mg + CuCl2 → MgCl2 + Cu↓ Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu↓ x→ x x x z→ z z z to MgCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)2↓ Mg(OH)2  MgO + H2O x→ x x→ x to FeCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)2↓ 2Fe(OH)2 + O2  Fe2O3 + 3H2O z→ z z→ 0,5z Cu : x z Rắn C64(x z) 56(y z) 1,92 Fedư : y z x 0,0075 Mg :11,39% MgO : x %m Suy ra Rắn D40x 80z 0,7y 0,025 Fe : 88,61% Fe O : 0,5z 23 z 0,005 C0,1M M(ddCuCl ) 24x 56y 1,58 2 [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 6