Đề thi học sinh giỏi môn Hoá học Lớp 9 - Năm học 2009-2010 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hoá học Lớp 9 - Năm học 2009-2010 (Có đáp án)

1. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Mã kí hiệu Năm học 2009 - 2010 H - D03 - HSG9- 09 MÔN: HOÁ HỌC Thời gian làm bài 150 phút Câu 1: (Đề này gồm 6 câu 1 trang) 1)Tiến hành các thí nghiệm sau. a- Cho mẩu quỳ tím vào ống nghiệm đựng dung dịch NaOH sau đó nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 vào ống nghiệm. b- Cho mẩu Na vào dung dịch AlCl3. c- Cho từ từ tới dư bột Fe vào dung dịch HNO3 đặc, đun nóng. Cho biết hiện tượng các thí nghiệm trên . Viết PTPƯ và giải thích. 2) Từ FeS2 và H2O viết PTPƯ điều chế Fe; Fe2(SO4)3. Câu 2: A1  A2  A3 a- Cho dãy chuyển đổi A A A A B1  B2  B3 Xác định A; A1; A2; A3; B1; B2; B3. Biết A là hợp chất vô cơ sẵn có trong tự nhiên. Víêt PTPƯ thực hiện chuỗi biến hoá trên. b- Chỉ được dùng H2O; CO2. Hãy phân biệt 5 chất bột màu trắng đựng trong các lọ riêng rẽ: NaCl; Na2CO3; Na2SO4; BaCO3; BaSO4 Câu 3: a- Có hỗn hợp 3 chất hữu cơ: C6H6; C2H5OH; CH3COOC2H5. Nêu phương pháp tách riêng từng chất, viết các PTPƯ xảy ra. b- Cho sơ đồ dãy biến hoá Tinhbot  A  B  D  E 0 G  H axit; HtO Men ruou Men dam NaOH NaOH; CaO; t anh sang Em hãy tìm các chất hữu cơ A; B; D; E; thích hợp và viết PTPƯ thực hiện chuỗi biến hoá trên. Câu 4: Hoà tan 4,56g hỗn hợp Na2CO3; K2CO3 vào 45,44g nước. Sau đó cho từ từ dung dịch HCl 3,65% vào dung dịch trên thấy thoát ra 1,1g khí. Dung dịch thu được cho tác dụng với nước vôi trong thu được 1,5g kết tủa (Giả sử khả năng phản ứng của Na2CO3; K2CO3 là như nhau ) a- Tính khối lượng dung dịch HCl đă tham gia phản ứng. b- Tính nồng độ phần trăm mỗi chất trong dung dịch ban đầu c- Từ dung dịch ban đầu muốn thu được dung dịch mới có nồng độ phần trăm mỗi muối đều là 8,69% thì phải hoà tan bao nhiêu gam mỗi muối trên. Câu 5: Hoà tan 43,71g hỗn hợp gồm 3 muối: cacbonat; hiđrôcacbonat; clorua của một kim loại kiềm vào một thể tích dung dịch HCl 10,52% (D = 1,05g/ml) lấy dư được dung dịch A và 17,6g khí B. Chia dung dịch A thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: Cho tác dụng với AgNO3 dư được 68,88g kết tủa. Phần 2: Cho phản ứng vừa đủ với 125ml dung dịch KOH 0,8M. Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 29,68g muối khan. a) Tìm tên kim loại kiềm. b) Tình thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối đã lấy. c) Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng. C âu 6 : Các hiđrocacbon A; B thu ộc dãy anken và An kin. Đốt cháy hoàn toàn 0,05mol hỗn hợp A; B thu được khối lượng CO2 v à H2O là 15,14g, trong đó oxi chiếm 77,15%. a) Xác định CTPT c ủa A v à B b) Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,05mol hỗn hợp A và B có tỷ lệ số mol thay đổi ta vẫn thu được một lượng khí CO2 như nhau, thì A và B là hiđrocacbon g ì.
2. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2009 - 2010 Mã kí hiệu MÔN: HOÁ HỌC H - H03 - HSG9- 09 (Đề này gồm 6 câu 5 trang) Câu Đáp án Đểm 1 1(2,5 điểm) (4 điểm) a) Khi cho quỳ tím vào dung dịch NaOH thì quỳ tím chuyển thành màu xanh. Sau đó nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 thì quỳ tím dần chuyển về màu tím. Khi lượng axit dư thì quỳ tím chuyển thành màu đỏ. 0,25 PTPƯ 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O 0,25 b) Khi cho mẩu Na vào dung dịch AlCl3 , ta thấy mẩu Na xoay tròn, chạy 0,25 trên mặt dung dịch và tan dần, có khí không màu thoát ra. 2Na + H2O  2NaOH + H2 0,25 Một lúc sau thấy có kết tủa keo trắng. 0,25 3NaOH + AlCl3  3NaCl + Al(OH)3 Kết tủa keo trắng tan dần. 0,25 NaOH + Al(OH)3  NaAlO2 + 2H2O 0,25 c) Sắt tan dần lúc đầu có khí màu nâu thoát ra, về sau HNO3 loãng dần có khí không màu thoát ra hoá nâu trong không khí. t0 0,25 Fe + 6HNO3  Fe(NO3)3 +3NO2 +3H2O t0 0,25 Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 +NO +2H2O 2NO + O2  2NO2 không màu nâu 0,25 Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2 2 (1,5điểm) dp 2H2O  2H2 O2 4FeS2 + 11 O2  2Fe2O3 + 8SO2 t0 Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O t0 2SO2 + O2  2SO3 V2O5 SO3 + H2O  H2SO4 Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O 2 a (2điểm) Mỗi phản ứng 0,25điểm (4điểm) CaO  Ca(OH )2  CaCl2 2 CaCO3 CaCO3 CaCO3 CaCO3 CO2  NaHCO3  Na2CO3 b (2điểm) - Chia các chất cần nhận biết thành nhiều phần . - Đem hoà tan các chất cần vào nước, nhận ra 2 nhóm: Nhóm 1: NaCl, Na2CO3, Na2SO4 (Tan) Nhóm 2: BaCO3, BaSO4 (Không tan) 0,5 - Sục khí CO2 vào 2 lọ ở nhóm 2 vừa thu được ở trên. - Lọ kết tủa bị tan là BaCO3, lọ không có hiện tượng là BaSO4 BaCO3 + CO2 + H2O  Ba(HCO3)2 0,5
3. - Lấy Ba(HCO3)2 vừa thu được ở trên cho vào 3 lọ ở nhóm 1 + Lọ không có hiện tượng gì là NaCl. + Hai lọ cho kết tủa là Na2CO3, Na2SO4 Na CO + Ba(HCO ) 2 3 3 2  BaCO3  2NaHCO3 0,5 Na2SO4 + Ba(HCO3)2  BaSO  2NaHCO 4 3 0,5 - Phân biệt hai kất tủa BaCO3 và BaSO4 như trên 3 a (1,5 điểm) (3 điểm) + Cho hỗn hợp vào lượng nước dư, C2H5OH tan trong nước, hỗn hợp C6H6; CH3COOC2H5 không tan phân lớp . Chiết lấy hỗn hợp C6H6; CH3COOC2H5 phần dung dịch C2H5OH tan trong nước đem chưng cất rồi làm khô bằng CuSO4khan thu được C2H5OH. 0,5 + Hỗn hợp C6H6; CH3COOC2H5 cho vào dung dịch NaOH lấy dư, CH3COOC2H5 tan theo ph ản ứng xà phòng hoá CH 3COOC2 H 5 NaOH CH 3 COONa C2 H 5OH 0,25 + Chiết lấy C6H6 còn lại là dung dịch CH3- C OONa và C2H5OH đem chưng cất lấy C2H5OH rồi làm khô bằng C uSO4khan . Cô cạn dung dịch lấy CH3COONa khan rồi cho phản ứng với H2SO4 đặc thu được CH3COOH rồi cho ph ản ứng với C2H5OH theo phản ứng este hoá thu 0,5 được CH3C OOC2H5. H SO CH COOH C H OH 2 4 CH COOC H H O 3 2 5  3 2 5 2 0,25 b (1,5điểm) axit (C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6 0,25 Men rượu C6H12O6 2C2H5OH + +2CO2 0,25 Men dấm C2H5OH + O2 CH3COO H + H2O 0,25 CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O 0,25 t0 ,CaO CH3COONa + 2NaOH  CH4 + Na2CO3 0,25 Ánh sáng CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 0,25 4 a (2 điểm) (3,5 Na CO + HCl  NaCl + NaHCO (1) 0,25 điểm) 2 3 3 K2CO3 + HCl  KCl + KHCO3 (2) 0,25 NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2 O (3) 0,25 0,25 KHCO3 + HCl  KCl + CO2 + H2 O (4) 0,25 Ca(OH)2 + NaHCO3  NaOH + CaCO3 + H2O (5) 0,25 Ca(OH)2 + KHCO3  KOH + CaCO3 + H2O (6) 1,1 Ta có n 0,025mol CO2 44 1,5 n 0,015 CaCO3 100 Theo PTPƯ (1) v à (6)
4. ta có n = n n 0,025 0,115 0,04mol 0,25 hỗn hợp đầu CO2 CaCO3 n = n + n 0,065mol HCl hỗn hợp đầu CO2 0,065*36,5 m *100 65g 0,25 ddHCl 3,65 b (0,5điểm) Gọi số mol của Na2CO3và K2CO3 lần lượt là xmol và ymol x y 0,04 x 0,03 Ta có hệ phương trình 0,25 106x 138y 4,56 y 0,01 Ta có mhỗn hợp ban đầu = 4,56 + 45,44 = 50g 3,18 mNa CO 0,03*106 3,18g C%Na CO *100 6,36% 2 3 2 3 50 1,38 m 0,01*138 1,38g C% *100 2,76% 0,25 K2CO3 K2CO3 50 c (1điểm) Gọi số mol của Na2CO3và K2CO3 cần thêm vào lần lượt là a mol và b mol - V ì C% bằng nhau nên ta c ó 3,18 + 106a = 1,38 + 138b (I) 0,25 (3,18 106a)*100 0,25 - Theo C% ta c ó 8,69 (II) 50 106a 138b - Từ (I) và (II) giải ra ta được a = 0,015 ; b = 0,0246. 0,25 - Vậy khối lượng mỗi muối cần thêm vào là mNa CO 0,015*106 1,59g 2 3 0,25 m 0,0246*138 3,3948g K2CO3 5 a (1,5điểm) (2,5 Gọi CTHH của 3 muối trên là : M2CO3, MHCO3, MCl điểm) Gọi a; b; c lần lượt là số mol của 3 muối trên đã dùng: M 2CO3 2HCl  2MCl CO2 H2O a mol 2a mol 2a mol a mol 0,25 MHCO3 HCl  MCl CO2 H2O b mol b mol b mol b mol Giả sử dung dịch A còn dư 2d mol HCl. Vậy mỗi phần dung dịch A có 0,25 1 d mol HCl dư và 2a b c mol MCl 2 Phản ứng ở phần 1: HCl AgNO3  AgCl HNO3 d mol d mol 0,25 MCl AgNO3  AgCl MNO3 1 1 2a b c 2a b c 2 2 Phản ứng ở phần 2: HCl KOH  KCl H2O d mol d mol d mol 0,25 1 Vậy 29,68g hỗn hợp muối khan gồm có 2a b c mol MCl và 2 d mol KCl
5. Do đó ta có hệ phương trình a(2M 60) b(M 61) c(M 35,5) 43,71 17,6 a b 0,4 44 a 0,3mol 1 66,88 b 0,1mol d (a b c) 0,48 2 143,5 c 0,6mol d 0,125*0,8 0,1 M 23 1 0,5 2a b c M 35,5 74,5d 29,68 2 Vậy kim loại kiềm cần tìm là Na b (0,5điểm) 0,3*106 % Na CO *100 72,7% 2 3 43,71 84*0,1 % NaHCO3 *100 19,2% 0,5 43,71 % NaCl 100% (72,7% 19,2%) 8,1% c (0,5điểm) Số mol HCl ban đầu đã dùng là = 2a + b + 2d = 0,9mol 0,25 0,9*36,5*100 V 297,4ml dd HCl 10,52*1,05 0,25 6 a (2,25điểm) (3 điểm) Gọi x và y là số mol CO2 và H2O ở sản phẩm cháy 44x 18y 15,14 0,75 Giải ra ta được x = 0,25; y = 0,23 32x 16y 15,14*0,7715 3n 1 CnH2n-2 + O2 nCO2 + (n-1) H2O 2 0,25 0,25 CmH2m + 1,5m O2 mCO2 + m H2O Do anken cháy có số mol CO2 bằng số mol H2O Ta có số mol ankin bằng = 0,25 – 0,23 = 0,02mol Số mol anken = 0,05 – 0,02 = 0,03 mol Ta có phương trình 0,02n + 0,03m = 0,25 Hay 2n+ 3m = 25 0,5 Các cặp nghiệm : C8H14 v à C3H6 ; C5H8 v à C5H10 ; C2H2 v à C7H14 0,5 b (0,75điểm) Vì tổng số mol 2 hiđrôcacbon không đổi, mà số mol CO2 cũng không đổi, 0,75 điều đó chứng tổ số nguyên tử cacbon trong ankin bằng số nguyên tử cacbon trong anken. Vậy 2 hiđrôcacbon là C5H8 v à C5H10