Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2008-2009 (Có hướng dẫn chấm)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2008 – 2009
Môn: HOÁ HỌC
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29/3/2009
Đề thi gồm: 01 trang
Câu 1 (2 điểm)
1) Cho từ từ dung dịch A chứa x mol KOH vào dung dịch B chứa y mol Ba(HCO3)2.Sau khi phản ứng kết thúc th× phÇn dung dÞch chØ chøa mét chÊt tan duy nhÊt. Nªu hiÖn t­îng x¶y ra vµ tìm mối quan hệ giữa x và y?
2) Đốt cháy hoàn toàn 0,38 gam hỗn hợp khí A gồm CH4 và C2H4 rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy thu được từ từ vào 1 lit dung dịch Ba(OH)2 0,02M. Nêu hiÖn t­îng x¶y ra vµ viÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng?
Câu 2 (2 điểm)
1) Cho bình chứa khí CO2, dung dịch KOH và các dụng cụ thí nghiệm có đầy đủ. Hãy trình bày phương pháp điều chế 200ml dung dịch K2CO3 (không lẫn tạp chất nào khác)
2) Chọn các chất A, B, C, D thích hợp, viết các phương trình phản ứng thực hiện các biến đổi theo sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có).
4
D
8
7
Câu 3 (2 điểm)
1) Cã c¸c gãi bét kim lo¹i: Ba, Mg, Fe, Ag, Al riªng biÖt mÊt nh·n. ChØ dïng mét thuèc thö cã thÓ nhËn biÕt ®­îc nh÷ng kim lo¹i nµo? ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra?
2)ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã cña hîp chÊt cã c«ng thøc ph©n tö C4H8Cl2?
Câu 4 (2 điểm)
1) Hoµ tan hoµn toµn oxit MxOy b»ng dung dÞch H2SO4 24,5% thu ®­îc dung dÞch chøa mét muèi cã nång ®é 32,2%. T×m c«ng thøc cña oxit?
2) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp bét X gồm: 16,8 gam kim lo¹i M và 7,2 gam oxit MxOy (ë trªn) cÇn 500ml dung dịch HCl 1,6M thu đ­îc dung dịch A. Đun nóng dung dịch A rồi sục khí Clo vào được dung dịch B. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch B thu được hỗn hợp kết tủa C. Lấy C nung trong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn có khối lượng nhỏ hơn khối lượng kết tủa ban đầu là 9,1 gam. 
 a. ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra?
 b. Tính nồng độ mol/lit các chất trong dung dịch B?(coi thÓ tÝch dung dÞch kh«ng ®æi).
Câu 5 (2 điểm)
 §ốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ A chứa (C,H,O). Lấy toàn bộ sản phẩm ch¸y cho hÊp thô vào 600ml dung dịch Ca(OH)2 1M thì thu được 40 gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch tăng lên 7,8 gam. BiÕt tỷ lệ khối lượng giữa C và O trong A là 1,2 : 1. 
1) Tìm công thức phân tử của A (Biết công thức đơn giản là công thức phân tử). 
2) Lấy 1,9 gam A cho phản ứng với dung dÞch NaOH. Cô cạn dung dịch sau ph¶n øng thu được một ancol và 2,18 gam hỗn hợp chất rắn, trong đó có hai muối hữu cơ hơn kém nhau 1 nguyên tử C trong ph©n tö. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp chất rắn chỉ thu được CO2, H2O và 1,59 gam Na2CO3. Xác định công thức cấu tạo có thể có của A? . 
Cho: C=12, H=1, O=16, S= 32, Fe =56, Mg = 24, Na = 23, Ca = 40, Al =27, Cl =35,5.
..............................................Hết........................................................
Họ và tên thí sinh:.Số báo danh..
Chữ ký giám thị 1:Chữ ký giám thị 2.....
HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
NĂM 2008-2009
 MÔN: HOÁ H ỌC 
 Thi ngày 29/3/2009
Câu
ý
Đáp án
Điểm
1
2,00
1)
Khi cho tõ tõ dung dÞch KOH vµo dung dÞch Ba(HCO3)2 th× ngay tõ ®Çu cã kÕt tña xuÊt hiÖn, ph­¬ng tr×nh ph¶n øng cã thÓ x¶y ra lµ:
 2KOH + Ba(HCO3)2 ® BaCO3¯ + K2CO3 + 2H2O (1)
K2CO3 + Ba(HCO3)2 ® BaCO3¯ + 2KHCO3 (2)
* TH1: 
ChØ cã ph¶n øng (1) th× trong dung dÞch chØ chøa mét chÊt tan duy nhÊt lµ K2CO3. Theo (1) vµ bµi th× x = 2y
* TH2: 
NÕu x¶y ra c¶ (1), (2) th× chÊt tan trong D chØ lµ KHCO3, nghÜa lµ sau(1) cßn Ba(HCO3)2 d­. Sau (2) c¶ K2CO3 vµ Ba(HCO3)2 ®Òu hÕt.
Tõ (1), (2) ta cã nKOH = n® x = y
0,25
0,25
0,25
0,25
2)
Sè mol của Ba(OH)2 lµ 1. 0,02 = 0,02 mol.
Khi đốt cháy hỗn hợp B có các ptpư:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (1)
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O (2)
+ Nếu toàn bé hçn hîp B lµ C2H4 Þ nB = (mol)
Þ (mol)
+ NÕu toµn bé hçn hîp B lµ CH4 Þ nB = (mol)
Þ (mol)
Þ ; mµ (mol)
VËy hiÖn t­îng lµ cã kÕt tña, råi kÕt tña tan mét phÇn.
 (3)
 (4)
0,25
0,25
0,25
0,25
2
2,00
1)
-LÇn 1: §ong lÊy100ml dung dÞch KOH ®æ vµo cèc ®ong 200ml , dÉn CO2 tõ tõ cho ®Õn d­ vµo cèc ®ùng dung dÞch KOH , ph­¬ng tr×nh ph¶n øng: 
 2KOH + CO2 ® K2CO3 + H2O (1)
 CO2 + K2CO3 + H2O ® 2KHCO3 (2) 
Sau (1), (2) ta thu ®­îc 100ml dung dÞch KHCO3, cã sè mol b»ng sè mol cña KOH ph¶n øng. 
- LÇn 2: Cho tõ tõ dung dÞch KOH vµo cèc ®ùng s¶n phÈm KHCO3 lªn tíi v¹ch 200ml ®ång thêi khuÊy ®Òu , cã ph¶n øng:
 KOH + KHCO3® K2CO3 + H2O (3). 
Sau (3) th× thu ®­îc 200ml dung dÞch K2CO3 kh«ng lÉn t¹p chÊt kh¸c.
0,25
0,25
0,25
0,25
2)
 * C¸c chÊt :
A(CH2=CH2), B(CH3CH2OH), C(CH3COOC2H5), D(CH3COOH). 
 * C¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng:
1. CH2=CH2 + HBr ® CH3CH2Br
2. CH3CH2Br + KOH ® CH3CH2OH + KBr
3. CH3CH2OH + HBr CH3CH2Br + H2O
4. CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH 
5.CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O
6. CH3COOC2H5 + NaOH ® CH3COONa + CH3CH2OH
7. CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O
8. CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH
0,25
0,25
0,25
0,25
3
2,00
1
Chän dung dÞch H2SO4 lo·ng lµm thuèc thö.
TrÝch mÉu thö. 
- Cho dung dÞch H2SO4 lo·ng vµo c¸c mÉu thö, mÉu thö nµo kh«ng tan th× nhËn ®­îc Ag
- MÉu thö nµo tan cã khÝ tho¸t ra, ®ång thêi cã kÕt tña mÇu tr¾ng, nhËn ®­îc Ba: Ba + H2SO4® BaSO4¯ + H2 (1)
- 3 mÉu cßn l¹i tan , cã khÝ tho¸t ra lµ: Mg, Al, Fe
 Mg + H2SO4® MgSO4 + H2
 2Al + 3H2SO4® Al2(SO4)3 + 3H2
 Fe + H2SO4® FeSO4 + H2
- Cho tõ tõ Ba ®Õn d­ vµo dung dÞch H2SO4 cã (1). Sau khi (1) kÕt thóc th× cã ph¶n øng:
 Ba + 2H2O® Ba(OH)2 + H2 (2).
Sau ph¶n øng (1),(2) läc lÊy dung dÞch Ba(OH)2.
- Cho tõ tõ dung dÞch Ba(OH)2 vµo 3 dung dÞch ch­a nhËn biÕt ®­îc, thÊy:
 èng nghiÖm cã kÕt tña keo tr¾ng, sau ®ã tan hÕt th× nhËn ®­îc Al
 2AlCl3 + 3Ba(OH)2 ® 3BaCl2 + 2Al(OH)3¯
 2Al(OH)3 + Ba(OH)2® Ba(AlO2)2 + 4H2O
 èng nghiÖm t¹o kÕt tña tr¾ng kh«ng tan trong Ba(OH)2 th× nhËn ®­îc Mg: MgCl2 + Ba(OH)2 ® BaCl2 + Mg(OH)2¯
 èng nghiÖm t¹o kÕt tña tr¾ng xanh, sau ®ã ho¸ n©u trong kh«ng khÝ th× nhËn ®­îc Fe: 
 FeCl2 + Ba(OH)2 ® BaCl2 + Fe(OH)2¯ (tr¾ng xanh)
 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 ® 4Fe(OH)3¯ (n©u)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
C4H8Cl2 cã 8 chÊt sau:
CH3CH2CH2CHCl2, CH3CH2CCl2CH3, CH3CH2CHClCH2Cl, 
CH3CHClCH2CH2Cl, CH2ClCH2CH2CH2Cl, (CH3)2CHCHCl2, (CH3)2CClCH2Cl , CH3(CHCl)CHCH2Cl. 
0,75
4
1)
Ph­¬ng tr×nh ph¶n øng :
 MxOy + yH2SO4® Mx(SO4)y + yH2O (1)
Gi¶ sö lấy 1 mol MxOy hoµ tan, ta cã:
*Khèi l­îng MxOy lµ Mx + 16y. 
*Khèi l­îng dung dÞch H2SO4 lµ = 400y gam.
*Khèi l­îng muèi t¹o thµnh lµ Mx + 96y (gam)
*Khèi l­îng dung dÞch muèi lµ : 400y + Mx + 16y (gam)
 Tõ ®ã ta cã ph­¬ng tr×nh: . 
Hay M= 28.. VËy nhËn: = 2, M= 56. Oxit lµ FeO
2,00
0,25
0,25
0,25
2)
, , nHCl= 0,5. 1,6 = 0,8 mol.
Khi hoµ tan hçn hîp X b»ng HCl cã c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng :
 FeO + 2HCl ® FeCl2 + H2O (1)
 0,1 ® 0,2 0,1 (mol)
 Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 (2)
 0,3 ® 0,6 0,3 (mol)
Sau ph¶n øng (1), (2) ®­îc dung dÞch A chØ chøa FeCl2(0,4 mol).
Gäi sè mol FeCl2 ph¶n øng lµ x mol (x> o).
khi sôc Cl2 vµo dung dÞch A cã ph¶n øng:
 2FeCl2 + Cl2 ® 2 FeCl3 (3).
 x ® x (mol)
Sau ph¶n øng (3) thu ®­îc dung dÞch B gåm: FeCl3 (x mol), 
FeCl2(0,4 - x) mol t¸c dông víi dung dÞch NaOH d­ cã ph¶n øng:
 FeCl3 + 3NaOH ® 3NaCl + Fe(OH)3¯ (4)
 x ® x (mol)
 FeCl2 + 2NaOH ® 2NaCl + Fe(OH)2¯ (5)
 (0,4 - x) ® (0,4 - x) (mol)
Sau (4), (5) ®­îc kÕt tña gåm: Fe(OH)3, Fe(OH)2 ®em nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l­îng kh«ng ®æi cã ph¶n øng:
 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6)
 (0,4 - x) ® (0,2 - 0,5x) (mol)
 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (7)
 x ® 0,5x (mol)
Tõ (6), (7) ta cã sè mol Fe2O3 lµ 0,2 mol. 
Khèi l­îng Fe2O3 lµ 160.0,2 = 32 gam
Tõ (4), (5) ta cã khèi l­îng kÕt tña ban ®Çu lµ 107x + 90(0,4 - x).
Theo bµi khèi l­îng chÊt r¾n sau (6), (7) nhá h¬n khèi l­îng kÕt tña ban ®Çu lµ 9,1 gam. VËy ta cã 107x + 90(0,4 - x) - 9,1 = 32
® x = 0,3 mol.
VËy trong dung dÞch B cã: = , = 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
5
2,00
Gäi c«ng thøc tæng qu¸t cña hîp chÊt h÷u c¬ A lµ CxHyOz ( x, y, z N*, y £ 2x +2)
§èt ch¸y A:
CxHyOz + (x + -) O2 xCO2 + yH2O (1)
Toµn bé s¶n phÈm ( CO2 vµ H2O) cho qua b×nh ®ùng 600 ml dung dÞch Ca(OH)2 1M thu ®­îc 40 gam kÕt tña lµ CaCO3. Cã thÓ x¶y ra c¸c ph­¬ng tr×nh sau.
 CO2 + Ca(OH)2® CaCO3¯ + H2O (2)
 2CO2 + Ca(OH)2 ® Ca(HCO3)2 (3)
Gäi m lµ khèi l­îng dung dÞch Ca(OH)2 ban ®Çu.
mdung dÞch sau ph¶n øng = m + mCO2 + mH2O - mCaCO3 (*)
mÆt kh¸c mdung dÞch sau ph¶n øng = m + 7,8.
Thay vµo * ta cã mCO2 + mH2O = 7,8 + mCaCO3 = 7,8 + 40 = 47,8 (gam)
0,25 
BiÖn luËn: 
TH1: NÕu Ca(OH)2 d­ th× l­îng CO2 thu ®­îc chuyÓn hãa hÕt thµnh CaCO3.
Kh«ng x¶y ra PTHH (3).
Theo PTHH (1): nC (trong A) = nCO2 = nCaCO3 = = 0,4 (mol)
 mH2O = 47,8 - 0,4.44 = 30,2 (gam)
 nH(trong A) = 2nH2O = 2 = 3,36 ( mol)
Theo bµi ra mC : mO = 1,2 : 1 mO = = 4 (gam)
 nO(trong A) = = 0,25 (mol)
rót ra tû lÖ: x : y : z = 0,4 : 3,36 : 0,25 = 8 : 67,2 : 5 
v× 67,2 > 2.8 + 2 
Kh«ng tån t¹i c«ng thøc ph©n tö nh­ trªn. ( lo¹i)
0,25 
TH2: t¹o ra c¶ hai lo¹i muèi lµ CaCO3 vµ Ca(HCO3)2. X¶y ra c¶ PTHH (3)
Ta cã nCa(OH)2 = 0,6 . 1 = 0,6 (mol) 
Theo PTHH (1) nCO2 = nCa(OH)2 = nCaCO3 = 0,4 (mol).
VËy nCa(OH)2 ph¶n øng ë 3 lµ = 0,6 - 0,4 = 0,2 (mol)
Theo PTHH (3): nCO2 (3) = 2nCa(OH) (3) = 0,4 (mol).
Tæng sè mol CO2 sinh ra ë ph¶n øng ch¸y lµ: 0,4 + 0,4 = 0,8 ( mol)
 mH2O = 47,8 - 0,8.44 = 12,6 (gam)
 nH(trong A) = 2nH2O = = 1,4 ( mol)
Theo bµi ra mC : mO = 1,2 : 1 mO = = = 8 (gam)
 nO(trong A) = = 0,5 (mol)
rót ra tû lÖ: x : y : z = 0,8 : 1,4 : 0,5 = 8 : 14 : 5 . Theo bµi c«ng thøc ®¬n gi¶n lµ c«ng thøc ph©n tö. VËy c«ng thøc ph©n tö cña A lµ: C8H14O5. 
0,25 
Do A t¸c dông víi dung dÞch NaOH t¹o ra mét ancol vµ hai muèi h¬n kÐm nhau 1 nguyªn tö C , v× trong A cã 5 nguyªn tö O. VËy A cã c«ng thøc cÊu t¹o d¹ng
 R1COO
 R2COO R
 HO
( víi R, R1, R2 lµ c¸c gèc hidrocacbon)
Sè mol A ®· dïng lµ: = 0,01 (mol)
Khi xµ phßng A b»ng dung dÞch NaOH x¶y ra ph­¬ng tr×nh:
 R1COO
 R2COO R + 2NaOH R1COONa + R2COONa + R(OH)3 (4)
 HO
0,25 
Theo PT ®Ó xµ phßng hãa hÕt l­îng A th× sè mol NaOH cÇn dïng 0.02 mol.
Hçn hîp chÊt r¾n thu ®­îc gåm hai muèi h÷u c¬ vµ cã thÓ cã NaOH d­
- NÕu cã NaOH d­, sau khi ®èt hçn hîp chÊt r¾n th× ®Òu chuyÓn hÕt thµnh muèi Na2CO3. 
VËy sè mol NaOH dïng ban ®Çu = 2 lÇn sè mol Na2CO3 =2.= 0,03 (mol) > 0,02. Trong 2,18 gam chÊt r¾n cã 0,03 -0,02 = 0,01 mol NaOH.
Khèi l­îng hçn hîp muèi thu ®­îc = 2,18 - 0,01.40 = 1,78 (gam)
0,25 
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l­îng vµo ph¶n øng xµ phßng hãa trªn ta cã:
mA + mNaOH = m hçn hîpmuèi + mancol
 mancol = 1,9 + 0,02.40 -1,78 = 0,92 (gam)
Theo PTHH (4) nr­îu = nA= 0,01 (mol)
0,01 ( R + 51) = 0,92
 R = 41 (C3H5)
ancol ®· t¹o ra A lµ glixerol C3H5(OH)3
0,25 
MÆt kh¸c: MA= 190 (g) hay R1 + R2 + 41 + 17.3 = 190
 R1 + R2 = 44
VËy cã hai cÆp nghiÖm tháa m·n lµ:
 R1 = 1 ( -H) R1 = 15 ( -CH3)
 R2 = 43 ( - C3H7) R2 = 29 ( -C2H5)
V× c¸c muèi h÷u c¬ h¬n kÐm nhau1 nguyªn tö C. VËy A cã thÓ cã c¸c c«ng thøc cÊu t¹o sau.
 CH3 COO CH2
 HO CH
 CH3 CH2 COO CH2
 CH3 COO CH2
CH3 CH2 COO CH ,
 HO CH2
 CH3 CH2 COO CH2
 CH3 COO CH ,
 HO CH2
0,25 
0,25
H­íng dÉn chÊm
- Häc sinh lµm c¸ch kh¸c n Õu ®óng còng cho ®iÓm t­¬ng ®­¬ng.
- §iÓm toµn bµi lµm trßn ®Õn 0,25
- C¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng cã mét chÊt viÕt sai kh«ng cho ®iÓm, thiÕu ®iÒu kiÖn ph¶n øng hay c©n b»ng sai th× trõ nöa sè ®iÓm cña phÇn ®ã.
- C¸c bµi to¸n cã ph­¬ng tr×nh ph¶n øng, nÕu hÖ sè sai th× kÕt qña liªn quan ®Õn ph­¬ng tr×nh ®ã kh«ng tÝnh ®iÓm.