Đề thi học sinh giỏi văn hóa môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Sở GD và ĐT Quảng Trị (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi văn hóa môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2018-2019 - Sở GD và ĐT Quảng Trị (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA LỚP 9 QUẢNG TRỊ Khóa ngày 19 tháng 3 năm 2019 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn thi: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi gồm có 02 trang) Câu 1. (4,0 điểm) 1. Viết 6 phương trình hóa học có bản chất khác nhau tạo thành khí oxi. 2. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau: FeCl3 Fe2(SO4)3 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(OH)2 FeO Al2O3 3. Cho mol Na tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch H2SO4 1M. Kết thúc phản ứng, thu được dung dịch hòa tan vừa hết 0,05 mol Al2O3. Viết các phương trình phản ứng và tính . 4. Cho gam hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư, phản ứng hoàn toàn, còn lại 8,32 gam chất rắn không tan và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X, thu được 61,92 gam chất rắn khan.Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị của . Câu 2. (5,0 điểm) 1. Cho Al vào dung dịch HNO3, thu được dung dịch A 1, khí N2O. Cho dung dịch NaOH dư vào A1, thu được dung dịch B1 và khí C1. Cho dung dịch H2SO4 đến dư vào B1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Dung dịch A chứa hỗn hợp HCl 1,4M và H 2SO4 0,5M. Cho V lít dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 2M và Ba(OH)2 4M vào 500 ml dung dịch A, thu được kết tủa B và dung dịch C. Cho thanh nhôm vào dung dịch C, phản ứng kết thúc, thu được 0,15 mol H2. Tính giá trị của V. 3. Nung 9,28 gam hỗn hợp gồm FeCO3 và FexO퐲 với khí O2 dư trong bình kín. Kết thúc phản ứng, thu được 0,05 mol Fe2O3 duy nhất và 0,04 mol CO2. Viết các phương trình phản ứng và xác định Fe xOy. 4. Cho mol SO3 tan hết trong 100 gam dung dịch H 2SO4 91% thì tạo thành oleum có hàm lượng SO3 là 71%. Viết các phương trình phản ứng và tính giá trị của . Câu 3. (5,0 điểm) 1. Xác định các chất A1, A2 A8 và viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau: +O ,t0 +H O+NH (dö) +H O+Br +BaCl +AgNO A +NaOH A +HCl A 2 A 2 3 A 2 2 A 2 A 3 A 1 2 3 4 5 6 7 8 Biết A1 chứa 3 nguyên tố trong đó có lưu huỳnh và phân tử khối bằng 51. A8 là chất không tan. 2. Trong một bình kín chứa hỗn hợp gồm CO, SO 2, SO3, CO2 ở thể hơi. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết từng chất và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 3. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp R gồm Fe và MgCO 3 bằng dung dịch HCl, thu được hỗn hợp khí A gồm H2 và CO2. Nếu cũng m gam hỗn hợp trên tác dụng hết với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, dư; thu được hỗn hợp khí B gồm SO 2 và CO2. Biết tỉ khối của B đối với A là 3,6875. Viết các phương trình phản ứng và tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp R. 4. Cho gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng. Kết thúc phản ứng, thu được 0,1 mol SO2 (sản phẩm khử duy nhất) và còn 0,14 gam kim loại không tan. Hòa tan hết lượng kim loại này trong dung dịch HCl (dư 10% so với lượng cần phản ứng), thu được dung dịch Y. Biết dung dịch Y tác dụng vừa hết với dung dịch chứa tối đa 0,064 mol Trang 1/2
2. KMnO4 đun nóng, đã axit hóa bằng H 2SO4 dư. Viết các phương trình phản ứng và tính số mol Fe3O4 trong gam hỗn hợp X. Câu 4. (6,0 điểm) 1. Cho các chất: KCl, C2H4, CH3COOH, C2H5OH, CH3COOK. Hãy sắp xếp các chất này thành một dãy chuyển hóa và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol hỗn hợp gồm metan, etilen, axetilen trong O2, dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 11 gam kết tủa và khối lượng dung dịch trong bình giảm 4,54 gam. Viết các phương trình phản ứng và tính số mol mỗi khí trong hỗn hợp đầu. 3. Cho hai hợp chất hữu cơ X, Y (chứa C, H, O và chỉ chứa một loại nhóm chức đã học) phản ứng được với nhau và đều có khối lượng mol bằng 46 gam. Xác định công thức cấu tạo của các chất X, Y. Biết chất X, Y đều phản ứng với Na, dung dịch của Y làm quỳ tím hoá đỏ. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 4. Đốt cháy vừa hết 0,4 mol hỗn hợp N gồm 1 ancol no X 1 và 1 axit đơn chức Y 1, đều mạch hở cần 1,35 mol O2, thu được 1,2 mol CO2 và 1,1 mol nước. Nếu đốt cháy một lượng xác định N cho dù số mol X1, Y1 thay đổi thì luôn thu được một lượng CO 2 xác định. Viết các phương trình phản ứng và xác định các chất X1, Y1. 5. Đun nóng 0,1 mol este đơn chức Z, mạch hở với 30 ml dung dịch MOH 20% (D=1,2gam/ml, M là kim loại kiềm). Sau khi kết thúc phản ứng, cô cạn dung dịch, thu được chất rắn A và 3,2 gam ancol B. Đốt cháy hoàn toàn A, thu được 9,54 gam muối cacbonat, 8,26 gam hỗn hợp gồm CO 2 và hơi nước. Biết rằng, khi nung nóng A với NaOH đặc có CaO, thu được hiđrocacbon T. Đốt cháy T, thu được số mol H 2O lớn hơn số mol CO 2. Viết các phương trình phản ứng, xác định kim loại M và công thức cấu tạo của chất Z. Cho: H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23; Mg=24; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Fe=56; Cu=64. HẾT Thí sinh được phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và bảng tính tan Trang 2/2
3. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC CHỌN HSG VĂN HÓA LỚP 9 Khóa ngày 19 tháng 3 năm 2019 Môn thi: HÓA HỌC Câu Ý Nội dung Điểm Câu 1 o o MnO2,t ñieän phaân t 2KClO3  2KCl+3O2,2H2OH 2+O2,2KNO3  2KNO2 + O2 1 o 1,0 t MnO2 ñieän phaân noùng chaûy, criolit 2O3  3O2, 2H2O2  2H2O +O2, 2Al2O3  4Al+3O2 2FeCl3 + 3Ag2 SO4 Fe2(SO4)3 + 6AgCl Fe2(SO4)3 + Ba(NO3)2 BaSO4 + Fe(NO3)3 2Fe(NO3)3 + Fe 3Fe(NO3)2 2 1,0 Fe(NO3)2 + 2NaOH 2NaNO3 + Fe(OH)2 to Fe(OH)2  H2O + FeO to 3FeO + 2Al  3Fe + Al2O3 2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2 (1) Có thể: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (2) Nếu axit dư: 3H SO + Al O Al (SO ) + 3H O (3) 3 2 4 2 3 2 4 3 2 1,0 Nếu Na dư: 2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O (4) TH1: Axit dư, không có (2,4) nNa=2(0,2-0,15)=0,1 mol TH2: Na dư, không có (3) nNa=2.0,2+0,1=0,5 mol Do Cu dư Dung dịch chỉ có HCl, FeCl2 và CuCl2 Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 4 Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 1,0 Gọi số mol Fe3O4 (1) = a mol 127.3a + 135.a = 61,92 a = 0,12 mol m = 8,32 + 232. 0,12 + 64. 0,12 = 43,84 gam Câu 2 8Al + 30 HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1) 8Al + 30 HNO3 8Al(NO3)3 + 4NH4NO3 + 15H2O (2) dung dịch A1: Al(NO3)3 , NH4NO3, HNO3 dư NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O (3) NaOH + NH4NO3 NaNO3 + NH3 + H2O (4) 1 Khí C1: NH3 2,0 4NaOH + Al(NO3)3 NaAlO2 + 3NaNO3 + 2H2O (5) Dung dịch B1: NaNO3, NaAlO2, NaOH dư 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (6) 2NaAlO2 + H2SO4 + 2H2O Na2SO4 + 2Al(OH)3 (7) 2NaAlO2 + 4H2SO4 Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O (8) Quy H2SO4 0,5M thành 2HX 0,5M HX 1M Từ HX 1M và HCl 1,4M H X 2,4M nH X=2,4.0,5=1,2 mol Ba(OH)2 4M quy về 2MOH 4M MOH 8M Từ MOH 8M và NaOH 2M M OH 10M n M OH =10V mol M OH + H X M X+H2O Bđ 10V 1,2 2 1,0 Trường hợp 1: H X dư Al + 3H X Al X 3 + 3/2H2 1,2 – 10V = 0,3 V = 0,09 lít Trường hợp 2: H X hết M OH + H2O + Al M AlO2 + 3/2H2 10V - 1,2 = 0,1 V = 0,13 lít 1
4. Câu Ý Nội dung Điểm to 4FeCO3 + O2  2Fe2O3 + 4CO2 (1) 3x 2y) to 2FexOy + ( ) O2  xFe2O3 (2) 2 3 Theo (1): n(FeCO3)=nCO2= 0,04 mol, nFe2O3=1/2nFeCO3=0,02 mol 1,0 nFe2O3 (2) = 0,05 -0,02= 0,03 mol 0,06 x 3 0,04 116 (56x 16y) 9, 28 Fe O x y 4 3 4 SO3 + H2O H2SO4 (1) H2SO4 + nSO3 H2SO4.nSO3 mH2SO4 = 91 gam, mH2O = 100 – 91 = 9 gam nH2O =9/18 = 0,5 mol Gọi x là số mol SO3 cần dùng 4 1,0 Theo (1) nSO3=nH2O = 0,5 mol số mol SO3 còn lại để tạo oleum là (a – 0,5) (a 0,5)80 71 555 a = mol =4,78 mol (100 a.80) 100 116 Câu 3 Từ S = 32 M(còn lại)=51 – 32 = 19 (NH5) A1 là NH4HS; A2: Na2S; A3: H2S; A4: SO2: A5: (NH4)2SO3; A6: (NH4)2SO4; A7: NH4Cl; A8: AgCl NH4HS + 2NaOH Na2S + 2NH3 + 2H2O Na2S + 2HCl 2NaCl + H2S to 1 3H2S + 2O2  3SO2 + 3H2O 1,5 SO2 + 2NH3 + H2O (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + Br2 + H2O (NH4)2SO4 + 2HBr (NH4)2SO4 + BaCl2 2NH4Cl + BaSO4 NH4Cl + AgNO3 NH4NO3 + AgCl Trích mẫu thử, rồi dẫn lần lượt qua các bình mắc nối tiếp, bình (1) chứa dung dịch BaCl2 dư, bình (2) chứa dung dịch Br2 dư, bình (3) chứa dung dịch Ca(OH)2 dư, bình (4) chứa CuO nung nóng Nếu dung dịch BaCl2 có kết tủa trắng có SO3 SO3 + H2O + BaCl2 BaSO4 + 2HCl 2 Nếu dung dịch Br2 nhạt màu có SO2 1,5 SO2 + Br2 + H2O H2SO4 + 2HBr Nếu dung dịch Ca(OH)2 vẩn đục có CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Nếu CuO đen thành đỏ có CO to CuO(đen) + CO  Cu (đỏ) + CO2 Gọi nFe = x mol, nMgCO3= 1 mol trong m gam hỗn hợp Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 (2) 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 (3) MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + H2O + CO2 (4) 3 Theo (1 4) và bài ra ta có phương trình 1,0 1,5x.64 44 2x 44 : 3,6875 X1 = 2 (chọn), X2 = -0,696 (loại) x=2 1,5x 1 x 1 2.56.100 Vậy: %(m)Fe=% 57,14% vaø %(m)MgCO3=42,86% 2.56 84 2
5. Câu Ý Nội dung Điểm Do Fe dư H2SO4 hết Dung dịch chỉ chứa muối FeSO4 2Fe + 6H2SO4 đ,nóng Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 2Fe3O4 + 10H2SO4đ,nóng 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (2) Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 (3) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (4) 10HCl + 2 KMnO4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 8 H2O (5) 10FeCl2+6KMnO4+24H2SO4 3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10Cl2+24H2O (6) 4 Gọi số mol Fe dư là a mol nHCl (4)=2a mol nHCl(dư)=0,2a mol 1,0 Theo (5,6): nKMnO4 =0,64a=0,064 a=0,1 mol mFe(dư)=5,6 gam 0,14m=5,6 m=40 gam Gọi số mol Fe, Fe3O4 phản ứng ở (1), (2) là x, y 1 56x 232y (0,5x 1,5y)56 40 5,6 34,4 x mol Ta coù heä: 30 1,5x 0,5y 0,1 y = 0,1 mol Câu 4 C2H4 C2H5OH CH3COOH CH3COOK KCl 0 H2SO4 ,t C2H4 + H2O  C2H5OH 1 Men giaám 1,0 C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O CH3COOH + KOH CH3COOK + H2O CH3COOK + HCl CH3COOH + KCl Gọi x, y, z lần lượt là số mol của metan, etilen và axetilen CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (1) C2H4 + 2O2 2CO2 + 2H2O (2) C2H2 + 2O2 2CO2 + H2O (3) 2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (4) 1,0 nCO2=nCaCO3=0,11 mol mH2O=11-0,11.44-4,54=1,62 gam hay 0,09 mol x y z 0, 06 x 0, 01 m ol Ta coù heä: x 2y 2z 0,11 y = 0,02 m ol 2x 2y z 0, 09 z = 0,03 m ol Gọi công thức: X, Y là CxHyOz; x, y, z nguyên dương; y chẵn, y≤ 2x+2 46 (12x y) 46 14 Ta có: 12x + y + 16z = 46 z z 2 16 16 Nếu z = 1 12x + y = 30 (C2H6), Nếu z = 2 12x + y = 14 (CH2) Vậy công thức phân tử của X, Y có thể là C2H6O, CH2O2. 3 Vì Y phản ứng với Na, làm đỏ quỳ tím, Y có nhóm -COOH Y: CH2O2 1,5 CTCT của Y: H-COOH 2HCOOH + 2Na 2HCOONa + H2 X phản ứng với Na, X phải có nhóm -OH Y: C2H6O CTCT của X : CH3-CH2-OH: 2CH3-CH2-OH + 2Na 2CH3-CH2-ONa + H2 o H2SO4 ®Æc, t HCOOH + CH3-CH2-OH  HCOOCH2CH3 + H2O Đốt cháy một lượng xác định N cho dù số mol X1, Y1 có thay đổi như thế nào thì cũng thu được một lượng CO2 xác định X1 và Y1 có cùng số nguyên tử C Gọi công thức chung là Cx HyOz y z y C H O + (x + ) x C O H O (1 ) x y z 4 2 2 2 2 y z y x + 4 1 x 1,0 4 2 2 x 3, y 5, 5, z 2 0, 4 1, 3 5 1, 2 1,1 Do Z= 2 Ancol 2 chức, x=3 X1: C3H8O2 hay C3H6(OH)2 số nguyên tử H trong axit =2 hoặc 4 C3H2O2 hoặc C3H4O2 Vậy X1 : CH2OH – CHOH – CH3 hoặc CH2OH – CH2 – CH2OH Y1 : CH2 = CH – COOH hoặc CH≡C – COOH 3
6. Câu Ý Nội dung Điểm Gọi este là RCOOR’ o RCOOR’ + MOH t RCOOM + R’OH (1) CaO,to 2RCOOM + 2NaOH  2R-H + M2CO3 + Na2CO3 Do đốt cháy R-H: nH2O > nCO2 X: CnH2n+1COOR’ 2CnH2n+1COOM + (3n+1)O2 → (2n+1)CO2 + (2n+1)H2O + M2CO3 (2) 2MOH + CO2 → M2CO3 + H2O (3) Ta có: mMOH=30.1,2.20/100= 7,2 gam 7,2 9,54 5 Bảo toàn M: 2MOH M2CO3 = M = 23 là Na 1,5 2(M 17) 2M 60 3,2 Mặt khác, có R’ + 17 = = 32 → R’ = 15 R’ là CH3 B là CH3OH 0,1 Ta có: nNaOH (bđ)=0,18 mol nNaOH(3)=0,18-0,1=0,08 mol Theo (3): nCO2 =nH2O = 0,04 mol (2n 1) (2n 1) Ta có: [0,1. - 0,04].44 + [0,1. + 0,04].18 = 8,26 n = 1 2 2 Vậy CTCT của Z là CH3COOCH3 - Thí sinh có thể làm cách khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa. - Nếu thiếu điều kiện hoặc thiếu cân bằng hoặc thiếu cả hai thì trừ một nửa số điểm của PTHH đó. Làm tròn đến 0,25 điểm. HẾT 4