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

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

1. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 9 CẤP THÀNH PHỐ TỈNH KHÁNH HỊA NĂM HỌC 2018 - 2019 Mơn: HĨA HỌC Ngày thi: 12/03/2019 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm 03 trang) Câu 1: (3,5 điểm) 1. Thực hiện các thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: nung nĩng canxi cacbonat Thí nghiệm 2: cho mangan dioxxit tác dụng với dung dịch HCl đậm đặc, đun nĩng Thí nghiệm 3: cho kẽm tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng Thí nghiệm 4: cho natri sunfit tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng a. Viết phương trình phản ứng hĩa học của mỗi thí nghiệm trên b. Bằng thực nghiệm, hãy chứng minh khí sinh ra trong mỗi thí nghiệm trên. Hướng dẫn to Thí nghiệm 1: CaCO3  CaO + CO2↑ Khí sinh ra sục vào dung dịch nước vơi trong Ca(OH)2 làm dung dịch bị vẩn đục Thí nghiệm 2: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O Cho quì tẩm ướt vào bình, ta thấy quì mất màu (nước Clo cĩ tính tảy màu) Thí nghiệm 3: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑ [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 1
2. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] Khí sinh ra cho qua ống sứ đựng CuO (đen) đun nĩng, nhận thấy rắn đen chuyển to sang màu đỏ (Cu) H2 + CuO(đen)  Cu(đỏ) + H2O Thí nghiệm 4: Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + H2O Khí sinh ra dẫn vào dung dịch Br2 (nâu đỏ), nhận thấy dung dịch Br2 nhạt màu SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 2. Khi nung hồn tồn chất A thì thu được chất rắn B màu trắng và khí C khơng màu. Chất B phản ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch D làm hồng phenolphtalein. Khí C làm vẩn đục dung dịch dịch D. Khi cho B tác dụng với cacbon ở nhiệt độ cao thì thu được chất rắn E và giải phĩng khí F. Cho E phản ứng với nước thì thu được khí G khơng màu. Khí G làm mất màu dung dịch brom. Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Hướng dẫn Ta hay gặp nhiệt phân các chất: CaCO3, KMnO4, KClO3. Bài này là CaCO3 to CaCO3 (A)  CaO (B) + CO2↑ (C) CaO + H2O → Ca(OH)2 (D) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O to CaO + C  CaC2 (E) + CO↑ (F) CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + CH≡CH↑ (G) CH≡CH + 2Br2 → CH(Br2)-CH(Br2) Câu 2: (2,75 điểm) 1. Độ tan S trong nước của chất rắn X được biểu diễn như đồ thị bên: [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 2
3. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] a. Hãy cho biết dung dịch bão hịa ở khoảng nhiệt độ nào. b. Nếu 130 gam dung dịch bão hịa đang ở 700C hạ nhiệt độ xuống cịn 300C thì cĩ bao nhiêu gam X tách ra khỏi dung dịch. Hướng dẫn Chất tan Dung dịch 700C 30 130 15 115 300C 30 – a 130 - a → 15(130 – a) = 115.(30 – a) → a = 15 (gam) Vậy cĩ 15 gam X tách ra khỏi dung dịch. 2. Để tăng nồng độ của 50 gam dung dịch CuSO4 5% lên gấp hai lần, cĩ bốn học sinh đã thực hiện bốn cách khác nhau: Học sinh A: đun nĩng dung dịch để làm bay hơi phân nửa lượng nước Học sinh B: thêm 2,78 gam CuSO4 khan vào dung dịch Học sinh C: thêm 4,63 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào dung dịch Học sinh D: thêm 50 gam dung dịch CuSO4 15% vào dung dịch Học sinh nào đã làm đúng? Giải thích. Hướng dẫn mCuSO4(ban đầu) = 50.5%=2,5 gam. Tăng nồng độ lên 10% CuSO : 2,5gCuSOo : 2,5g Học sinh A: 44 t C%9,52% (ktm) H22 O:47,5gH O:23,75g CuSO : 2,5gCuSO : 5,28g 44 CuSO4 Học sinh B:  2,78g C% 10,0037% (ktm) H22 O : 47,5gH O : 47,5g 4,63.160 CuSO : 2,5g CuSO : 2,5 4 CuSO42 .5H O 4 Học sinh C:  4,63g 250 C% 10,315% (ktm) H2 O : 47,5g H2 O : 47,5g CuSO : 2,5g CuSO : 7,5g CuSO :10g Học sinh D: 4 4 4 C% 10% (tm) HO:47,5g2 HO:42,5g 2 HO:90g 2 Vậy học sinh D đã làm đúng. [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 3
4. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] Câu 3: (2,5 điểm) 1. Chọn chất thích hợp và hồn thành phương trình hĩa học theo sơ đồ sau: Al(OH)3 + Bazo (A) → Muối (B) + H2O Muối (B) + Oxit (C) + H2O → Al(OH)3 + Muối (D) Muối (D) + Ca(OH)2 → CaCO3 + Muối (E) + H2O Muối (E) + Muối (F) + H2O → Al(OH)3 + KCl + Oxit (C) Hướng dẫn PT cuối giúp ta đốn được muối E là: K2CO3 F : AlCl A : KOH E : K CO 3 23 B : KAlOD : KHCO C : CO2 23 Al(OH)3 + KOH (A) → KAlO2 (B) + 2H2O KAlO2 (B) + CO2 (C) + 2H2O → Al(OH)3↓ + KHCO3 (D) 2KHCO3 (D) + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + K2CO3 (E) + 2H2O 3K2CO3 (E) + 2AlCl3 (F) + 3H2O → 2Al(OH)3 + 6KCl + 3CO2↑ (C) 2. Cho sơ đồ biến đổi sau: XYZYX    (1)(2)(3)(4) Xác định cơng thức hĩa học của các chất X, Y, Z và viết phương trình hĩa học của các biến đổi trên. Biết rằng: X là đơn chất của phi kim T; Y, Z là hợp chất gồm hai nguyên tố, trong đĩ cĩ chứa T. Dung dịch chất Y làm quì tím hĩa đỏ, Z là muối của Kali (K chiếm 52,35% về khối lượng). Hướng dẫn %K Giống đề HSG Hà Nội 2011-2012  52,35% Z : KClX : ClY : HCl2 (1)(2)(3)(4) Vậy ClHClKClHClCl22    (1) Cl2 + H2 → 2HCl (2) HCl + KOH → KCl + H2O (3) KCl + H2SO4 → KHSO4 + HCl (phương pháp sunfat điều chế HF, HCl) (4) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O Câu 4: (3,0 điểm) 1. Chỉ dùng thêm một chất, hãy nhận biết 5 chất rắn đựng trong các lọ riêng biệt: Al, FeO, BaO, ZnO, Al4C3. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Trình bày phương pháp tinh chế CH4 tinh khiết từ hỗn hợp khí gồm: CH4, C2H2, CO2, C2H4. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu cĩ). [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 4
5. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] 3. Hiện nay hoạt động của các nhà máy cơng nghiệp thải ra mơi trường các khí H2S, NO2, SO2, CO2, Cl2 gây ơ nhiễm mơi trường. Em hãy đề xuất phương pháp hĩa học loại bỏ các khí trên khơng để thải ra mơi trường. Hướng dẫn 1. Ở TH cụ thể này ta sử dụng H2O BaO : rắn tanBa(OH) tan 2  Al434 C : rắn tan + CH Al,FeO,ZnO HO  2 Al : tanH  2 BaO,Al43 C Al,FeO tan Ba(OH)2 không tan  ZnO : tan ZnO không tan: FeO BaO + H2O → Ba(OH)2 Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4↑ 2Al + Ba(OH)2 + H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2→ ZnO + Ba(OH)2 → BaZnO2 + H2O 2. CH ,COCH 424 ddBrCa(OH)22   dưdư CH4 C22242 H ,C HCO CH2=CH2 + Br2 → CH2(Br)-CH2(Br) CH≡CH + 2Br2 → CH(Br2)-CH(Br2) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 3. Ta cho khí thải đi qua bể nước vơi trong Ca(OH)2, các khí thải sẽ bị hấp thụ CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3↓ + H2O 4NO2 + 2Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O H2S + Ca(OH)2 → CaS + 2H2O Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O Câu 5: (3,0 điểm) [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 5
6. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] Hãy giải thích các bài tốn hĩa học sau đây bằng phương pháp đơn giản, tối ưu nhất: 1. Đốt cháy hồn tồn m gam hỗn hợp khí A gồm C2H2, C2H4, CH4, C3H4, C2H6 thì thu được 8,96 lít CO2 (đktc) và 9 gam nước. a. Tính m b. Tính thể tích O2 (đktc) cần dùng để đốt cháy hồn tồn hỗn hợp A. 2. Cho 56,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Fe, Mg, Al, Cu tác dụng với dung dịch HCl dư, kết thúc phản ứng thu được 32 gam chất rắn; 14,56 lít khí (đktc) và dung dịch chứa m gam muối. Tính m. 3. Để pha dung dịch HCl 20% người ta thêm m gam khí HCl vào 50 gam dung dịch HCl 10%. Tính m. Hướng dẫn Để xử lí nhanh tình huống hĩa thì cần sử dụng 4 ĐLBT (khối lượng, nguyên tố, mol e, điện tích), tăng giảm khối lượng. 1. mmmHidrocacbonCH  BTKL m12.n2.n5,8g nn;n2.n COH22 O CCOHH O 22  BTNT.O 2.n2.nnnO0,65V14,56 (l) OCOH222 O2 2. Fe,Mg,Al : 56,3 32 BTNT.H 24,3 gam nHnHClMuốim2  70,45 gam 1,3 mol 0,65 mol Cl :35,5.1,3 3. HCl:50.10% 5gHCl:m 5 m5  HCl 20%m 6,25 gam m gam m50gmmdd HCldd HCl 50m 50 Câu 6: (3,75 điểm) 1. Hỗn hợp Z gồm một hidrocacbon A và oxi (lượng oxi trong Z gấp đơi lượng oxi cần thiết để đốt cháy hết A). Bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp Z, đến khi kết thúc phản ứng thì số mol khí và hơi sau khi đốt khơng đổi so với ban đầu. Nếu cho ngưng tụ hơi nước của hỗn hợp sau khi đốt, sau đĩ đưa về điều kiện ban đầu (nhiệt độ và áp suất) thì thể tích giảm đi 40%. Xác định cơng thức phân tử của A. Hướng dẫn CTPT A: CnH2n+2-2k (n N*;k N) [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 6
7. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] Chọn số mol A là 1 mol 3n1k CH OnCO(n1k)H O n2n 2 2k 2 222 1n 1 k n 3n 1 k 2 3n1k C H:1  mol không đổi 3n2k2n1k k0 VậyCH n2n 2 2k 2 4 O2 : 3n1kn1 nH2 O 40%  n1k40%(3n2k) 2. Hịa tan hồn tồn 17,6 gam hỗn hợp X gồm Fe và CaCO3 vào dung dịch H2SO4 đặc, nĩng dư thu được 6,048 lít (đktc) hỗn hợp khí Y (trong đĩ cĩ SO2 là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4 đặc). a. Tính % khối lượng CaCO3 trong hỗn hợp X. b. Dẫn tồn bộ lượng khí Y nĩi trên lội chậm qua nước brom dư, khí thốt ra dẫn tiếp vào 200 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Z vào cốc cĩ chứa 100 ml dung dịch HCl 1M thu được V lít khí (đktc). Tính V. Hướng dẫn a. 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2↑ + H2O Fe : x 56x 100y 17,6x 0,1 Ta cĩ %CaCO68,18%3 CaCO3 : y 1,5x y 0,27y 0,12 b. - ddBr2 hấp thụ SO2 nên khí thốt ra là CO2 nNaOH NaHCO : a  BT.Na a 2b 0,2 - 11,67 2n(NaHCO : Na CO ) 3 BT.C 323 nCO2 Na CO : b  a b 0,12 23 1 : 2 Tỉ lệ mol các muối trong Z chính là tỉ lệ mol các muối đĩ pứ với axit. Giả sử z, 2z NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O z→ z Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O 2z→ 4z → 5z = 0,1 → z = 0,02 → V = 1,344 (lít) Câu 7: (1,5 điểm) [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 7
8. [ĐỀ THI HSG HĨA 9 KHÁNH HỊA 2019] Lắp bộ thiết bị thí nghiệm như hình vẽ sau: a. Xác định cơng thức hĩa học thích hợp của A, B, C, D, E trong thí nghiệm ở hình vẽ (biết A, B là chất rắn, C là chất khí, D là dung dịch và E là kết tủa). Viết các phương trình phản ứng của thí nghiệm trên. b. Tại sao khi kết thúc thí nghiệm người ta thường rút ống dẫn khí ra khỏi dung dịch D rồi mới tắt đèn cồn mà khơng làm ngược lại. Hướng dẫn a. Nung quặng (A, B) là (FeS2, FeCO3) thu được C là (SO2, CO2), D là dung dịch Ca(OH)2 và E là kết tủa (CaSO3, CaCO3). b. Kết thúc thí nghiệm người ta rút ống dẫn khí ra trước rồi mới tắt đèn vì nếu tắt đèn cồn trước, áp suất trong ống giảm, áp suất khơng khí lớn hơn sẽ đẩy nước vào ống nghiệm gây vỡ ống. [THẦY ĐỖ KIÊN – 0948.20.6996] – HÀ NỘI 8