Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2009-2010 (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 2009 - 2010
Môn: Hóa học
Thời gian :150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 28 tháng 3 năm 2010
Đề thi gồm: 01 trang
Câu 1 (2 điểm)
Hỗn hợp A gồm bột các oxit sau: FexOy, Al2O3, MgO, CuO. Cho khí CO dư đi qua A nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn được chất rắn B. Cho B vào dung dịch NaOH dư được dung dịch C và chất rắn D. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch C. Hòa tan D bằng dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng, dư tạo thành SO2 (sản phẩm khí duy nhất). Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Từ không khí, nước, muối ăn, pirit sắt, các dụng cụ và điều kiện cần thiết có đủ. Viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện nếu có) điều chế sắt (II) clorua và sắt (III) sunfat.
Câu 2 (2điểm)
Cho 5 chất khí: CO2, C2H4, C2H2, SO2, CH4 đựng trong 5 bình riêng biệt. Trình bày phương pháp hóa học phân biệt mỗi bình trên. Viết phương trình hóa học xảy ra.
(1)
(5)
(4) 
+ H2, Pd(xt),t0
(3)
(6)
+ H2O, axit
(2)
Xác định các chất tương ứng với các chữ cái A, B, D, E. Viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện nếu có) thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau:
 C2H6	 
 CaC2 B	 D	E
	 A	 polietilen
Câu 3 (2 điểm)
Cho 4,6 gam Natri vào 200ml dung dịch CuSO41M được dung dịch A, khí B và kết tủa C. Lọc lấy C đem nung đến khối lượng không đổi được chất rắn E. Cho B phản ứng với E nung nóng đến khi phản ứng kết thúc được m gam chất rắn F. Viết các phương trình hóa học và tính m.
Nêu hiện tượng, giải thích và viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau:
Cho từ từ đến dư dung dịch Na2CO3 vào dung dịch axit HCl và ngược lại, cho từ từ dung dịch axit HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3.
Cho mẩu Kali vào dung dịch FeSO4 để trong không khí.
Câu 4 (2 điểm)
Chia m gam hỗn hợp X gồm bột các kim loại: Ba, Fe, Al làm 3 phần bằng nhau.
 - Cho phần I tác dụng với nước dư, đến khi kết thúc phản ứng thoát ra 0,896 lít H2.
 - Cho phần II tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, đến khi kết thúc phản ứng thoát ra 1,568 lít H2.
 - Cho phần III tác dụng với dung dịch H2SO410% (lượng axit dùng dư 5% so với phản ứng), đến khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và thoát ra 2,016 lít H2. 
	(Các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn)
 1. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
 2. Tính nồng độ phần trăm các chất tan trong dung dịch Y.
Câu 5 (2 điểm)
Đốt cháy hoàn toàn 12 gam chất hữu cơ A chỉ thu được hỗn hợp khí và hơi gồm CO2, H2O. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 40 gam kết tủa trắng và khối lượng dung dịch giảm 15,2 gam so với khối lượng của dung dịch Ca(OH)2 ban đầu. Biết rằng 3 gam A ở thể hơi có thể tích bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, biết A phản ứng được với CaCO3.
Cho 12 gam A tác dụng với 20 ml rượu etylic 920 có axit H2SO4 đặc làm xúc tác, đun nóng thu được chất hữu cơ E. Tính khối lượng của E, biết hiệu suất của phản ứng là 80% và khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất là 0,8 g/ml.
Cho: H =1, O =16, S = 32, Fe =56, Na =23, Cu =64, Ba =137, Al =27, C = 12, Ca = 40.
..................Hết..................
Sở giáo dục và đào tạo
hải dương
Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Lớp 9 THCS năm học 2009 - 2010
Môn: Hóa học
Ngày thi: 28 tháng 3 năm 2010
Đáp án gồm 04 trang. 
Đáp án và biểu điểm
Câu
ý
Nội dung
Điểm
1
2,00
1
t0
t0
- A gồm FexOy, Al2O3, MgO, CuO tác dụng với CO dư, nung nóng đến hoàn toàn, có các PTHH: 
	CuO(r) + CO(k) g Cu(r) + CO2(k)	(1)
	FexOy(r) + yCO(k) g xFe(r) + yCO2(k)	(2)
- Sau (1), (2) Được chất rắt B gồm: Fe, Al2O3, MgO, Cu. Cho B vào dung dịch NaOH dư, có các PTHH: 
	Al2O3(r) + 2NaOH(dd) g 2NaAlO2(dd) + H2O(l) 	(3)
- Sau (3) được dung dịch C gồm NaOH, NaAlO2 cho vào dung dịch HCl có các PTHH: 
	NaOH(dd) + HCl(dd) g NaCl(dd) + H2O(l) 	(4)
	NaAlO2(dd) + HCl(dd) + H2O(l) g NaCl(dd) + Al(OH)3i 	(5)
	Al(OH)3i + 3HCl(dd) g AlCl3(dd) + 3H2O(l) 	(6)
	(Hay (5) và (6): NaAlO2(dd) + 4HCl(dd) g NaCl(dd) + AlCl3(dd) + 2H2O(l) )
- Sau(3) được chất rắt D gồm: Fe, MgO, Cu. Cho D vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, có các PTHH: 
t0
	MgO(r) + H2SO4(dd) g MgSO4(dd) + H2O(l) 	(7) 
t0
	2Fe(r) + 6H2SO4(dd) g Fe2(SO4)3(dd) + 3SO2h + 6H2O(l) 	(8) 
	Cu(r) + 2H2SO4(dd) g CuSO4(dd) + SO2h + 2H2O(l) 	(9) 
0,25
0,25
0,25
0,25
2
	Các phương trình hoá học điều chế :
t0
V2O5, 4500C
- Fe2(SO4)3 :
	4 FeS2(r) + 11O2(k) g 8SO2(k) + 2 Fe2O3(r) 	(1) 
	2SO2(k) + O2(k) 2SO3(k)	(2) 
	SO3(k) + H2O(l) g H2SO4(dd)	(3) 
Đpdd có màng ngăn
	 3H2SO4(dd) + Fe2O3(r) g Fe2(SO4)3(dd) + 3H2O(l) 	(4) 
- FeCl2:
t0
	2NaCl(dd) + 2H2O(l) 2NaOH(dd) + H2h + Cl2h (5) 
	H2(k) + Cl2(k) g 2HCl(k)	(6) 
t0
Hoà tan HCl vào nước được dung dịch axit clohiđric.
	 Fe2O3(r) + 3H2(k) g 2Fe(r) + 3H2O(l) 	(7) 
	2HCl(dd) + Fe(r) g FeCl2(dd) + H2h	(8) 
0,25
0,25
0,25
0,25
2
2,00
1
- Lấy mỗi khí một ít dùng làm các thí nghiệm sau.	
- Dẫn từ từ từng khí vào dung dịch Ca(OH)2 dư, hai mẫu có kết tủa trằng là CO2, SO2. (nhóm I)
	SO2(k) + Ca(OH)2(dd) g CaSO3 + H2O
	CO2(k) + Ca(OH)2(dd) g CaCO3 + H2O
Còn lại không có hiện tượng gì là các khí CH4, C2H4, C2H2 (Nhóm II)
- Dẫn từng khí nhóm I và dung dịch brom dư, khí làm nhạt màu dd brom thì đó là SO2.
	SO2(k) + 2H2O + Br2(dd) g H2SO4(dd) + 2HBr(dd) 
Khí còn lại là CO2.
- Dẫn từng khí nhóm II và dung dịch brom dư, hai khí làm nhạt màu dung dịch brom thì đó 
là C2H4, C2H2, khí không làm nhạt màu dung dịch brom là CH4.
	 C2H4 + Br2(dd) g CH2Br - CH2Br	 	(1)
	 C2H2 + 2Br2(dd) g CHBr2 - CHBr2 	(2)
- Lấy cùng thể tích mỗi chất khí còn lại ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất, dẫn từ từ vào bình dung dịch brom dư nhận thấy bình có khối lượng tăng nhiều hơn, đó là C2H4. Còn lại là C2H2. PTHH (1), (2).
0,25
0,25
0,25
0,25
2
- Công thức của các chất :
A: CH4, B: C2H2, D: C2H4, E: C2H5OH, F: .
- Các PTHH: 
 Pd, t0
	(1) CaC2 + 2H2O g Ca(OH)2(dd) + C2H2
 Axit, t0
	(2) C2H2 + H2 C2H4 
 C, 6000C
	(3) C2H4 + H2O C2H5OH
 Ni, t0
	(4) 3 C2H2 C6H6
 15000C, làm lạnh nhanh
	(5) C6H6 + 3H2 C6H12 
 to, xt, p
	(6) 2CH4 C2H2 + 3H2
 to, xt, p
  + CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 +. -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- 
	Hoặc: n C2H4 (-CH2-CH2-)n
0,25
0,25
0,25
0,25
3
2,00
1
	2Na + 2 H2O g 2NaOH + H2h 	(1)
Theo (1) 
	2NaOH + CuSO4 g Cu(OH)2i + Na2SO4	(2)
	0,2 	 0,1 	0,1	 (mol)
	Sau phản ứng (1), (2) được khí B là H2 ()
 to
Kết tủa C là Cu(OH)2, đem nung C được chất rắn E (CuO)
	Cu(OH)2 	 CuO + H2O (3)
	 0,1 	 0,1	 (mol)
 to
Cho B phản ứng với E được chất rắn F (Cu)
	CuO + H2 	 Cu + H2O (4)
	 0,1 	 0,1	 0,1	 (mol)
	Vậy mF = 0,1x64 = 6,4 gam.
0,25
0,25
0,25
0,25
2
a. 
- Cho từ từ dung dịch Na2CO3 đến dư vào dung dịch axit HCl:
	Có sủi bọt khí không màu, thoát ra khỏi dung dịch ngay từ đầu thí nghiệm.
	Giải thích: Vì lúc đầu lượng axit HCl dư so với lượng Na2CO3 được cho vào.
	Na2CO3 + 2 HCl g 2 NaCl + H2O + CO2h
	Khi số mol Na2CO3 ≥ 1/2 số mol HCl thì không còn khí thoát ra khỏi dung dịch.
- Ngược lại: Cho từ từ dung dịch axit HCl đến dư vào dung dịch Na2CO3 :
	Lúc đầu không có bọt khí thoát ra.
Giải thích: Vì lúc đầu lượng Na2CO3 dư so với lượng HCl được cho vào.
	Na2CO3 + HCl g NaHCO3 + NaCl
	Khi số mol HCl cho vào lớn hơn 2 lần số mol Na2CO3 trong dung dịch thì có khí thoát ra khỏi dung dịch.
	NaHCO3+ HCl g NaCl + CO2h + H2O.
b. Khi cho mẩu K vào dung dịch FeSO4 có khí không màu thoát ra, có kết tủa màu trắng xanh xuất hiện, sau đó kết tủa chuyển thành màu đỏ nâu.
	2K + 2 H2O g 2KOH + H2h
	2KOH + FeSO4 g Fe(OH)2i + K2SO4.
	(trắng xanh)
	4Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O g 4Fe(OH)3
	 (đỏ nâu)
0,25
0,25
0,25
0,25
4
2,00
Gọi số mol của Ba, Al, Fe trong mỗi phần lần lượt là x,y,z (x, y, z > 0)
	Nhận xét: ở phần 1 và phần 2 đều xảy ra các phản ứng như nhau, mà thể tích H2 (P2) lớn hơn thể tích H2 (P1). Vậy ở phần 1 nhôm dư. 
Phương trình hoá học:
+ Phần 1: Nước dư => Ba hết, 
	Ba + 2H2O g Ba(OH)2 + H2h (1)
	x g 	x	x	(mol).
	Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O g Ba(AlO2)2 + 3H2h (2)
	x	g	 3x	(mol)
Từ (1), (2) và bài ta có: x + 3x = 0,04 => x = 0,01 mol
+ Phần 2: Ba(OH)2 dư => Ba và Al hết, 
	Ba + 2H2O g Ba(OH)2 + H2h (3)
	0,01 g 	 0,01	(mol).
	Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O g Ba(AlO2)2 + 3H2h (4)
	 y	g	 1,5y	(mol)
Từ (3), (4) và bài ta có: 0,01 + 1,5y = 0,07 => y = 0,04 mol
+ Phần 3: 
	Ba + H2SO4 g BaSO4i + H2h (5)
	0,01	0,01	 0,01 0,01	(mol)
	2Al + 3H2SO4 g Al2(SO4)3 + 3H2h (6)
	0,04	0,06	0,02	0,06	(mol)
	Fe + H2SO4 g FeSO4 + H2h (7)
	z g z	 z	 z	 (mol)
Từ (5), (6), (7) và bài ta có: 0,01 + 0,06 + z = 0,09 => y = 0,02 mol
	Dung dịch Y thu được sau phản ứng (5), (6), (7) gồm các chất tan: 
	Al2(SO4)3, FeSO4 và H2SO4 dư.
Theo bài H2SO4 dư 5% so với phản ứng => số mol H2SO4 dư là 0,09 x 0,05 = 0,0045mol
	Kkối lượng dung dịch H2SO4 10% đã dùng là: 
	mX (trong mỗi phần) = 0,01.137 + 0,04.27 + 0,02.56 = 3,57 gam.
 = 3,57 + 92,61 - 0,01.233 - 0,09.2 = 93,67 gam.
	Vậy: 	C%(FeSO4) = 
	C%(H2SO4 dư) = 
	C%(Al2(SO4)3) = 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
5
2,00
1
 Theo bài do các khí ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất nên tỷ lệ về thể tích bằng tỷ lệ về số mol của chúng. Vậy số mol A trong 3 gam A bằng số mol oxi.
 => MA = 
Số mol trong 12 gam A đem đốt cháy là 
Theo bài, khí CO2 và nước hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 dư, khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 15,2 gam so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 đem dùng. 
	Vậy: gam
	 = 40- (0,4x44 + 15,2) = 7,2 gam => 
mO (trong 12 gam A)= 12 - 0,4(12 + 2) = 6,4 gam =>
	Vậy A là hợp chất hữu cơ chứa C, H, O. 
 	nC : nH : nO = 0,4 : (0,4.2) : 0,4 = 1:2:1 => Công thức ĐGN của là CH2O.
Công thức phân tử A là (CH2O)n Ta có 30n = 60 => n= 2.
	Vậy công thức phân tử của A là C2H4O2.
	Theo bài A phản ứng được với CaCO3. Vậy A là axit, CTCT: CH3COOH.
 	CaCO3 + 2CH3COOH g (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
H2SO4 đặc, t0
PTHH:	CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O (1)
TheoPTHH	 1	 1	 	 1
Theo bài 	0,2	 0,32	
	=> Hiệu suất phải tính theo axit, theo bài H = 80 %
	Theo (1) ta có = 0,2x0,8 = 0,16 mol
	Vậy: = 0,16 x 88 = 14,08 gam.
0,25
0,25
0,25
Nếu học sinh làm bài bằng cách khác với đáp án nhưng kết quả đúng thì cho điểm tương đương.