Đề thi học sinh giỏi môn hóa 9 tỉnh thanh hóa năm học 2015 2016(có đáp án)

2. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hh X gồm các chất có CTPT sau: CH 4, CH4O, C2H4O và C2H4O2. Hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào bình đựng 200 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch có chứa 8,48 gam Na2CO3. Xác định khối lượng bình tăng lên. Câu 7: (2,0 điểm) Cho 1,02 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 200 ml dung dịch CuSO 4. Sau khi các phản ứng hoàn toàn, lọc, thu được 1,38 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm dung dịch NaOH dư vào C, lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 0,9 gam chất rắn D. 1. Tìm nồng độ CM của dung dịch CuSO4. b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A. Câu 8:(2,0 điểm) Có một hỗn hợp gồm 2 ancol no, đơn chức mạch hở. Nếu đốt cháy m gam hỗn hợp này ta thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 4,7 gam, còn nếu đêm oxi hóa đến các axit tương ứng rồi trung hòa bằng dung dịch xút NaOH 0,1M thì hết 200 ml. Hãy cho biết công thức của 2 ancol, biết rằng một trong 2 axit tạo thành có phân tử khối bằng phân tử khối của một trong 2 ancol ban đầu. Câu 9: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Al và FexOy. Nung m gam X trong điều kiện không có không khí (giả sử chỉ tạo ra Fe kim loại). Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần. Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu được 1,68 lít khí và 12,6 gam chất rắn. Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc nóng, dư. Sau phản ứng thu được 27,72 lít SO2và dung dịch Z có chứa 263,25 gam muối sunfat. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Tìm m và công thức của FexOy. Câu 10: (1,0 điểm) 1. Hình trên chứng minh tính chất vật lí gì của khí hiđroclorua? 2.Giải thích hiện tượng trên. .....HẾT..... Cho số hiệu nguyên tử: Na= 11; K=19; Ca=20; Cr=24; Mn=25; Fe=26; Cu=29; Zn=30; O=8 Khối lượng mol nguyên tử: H = 1; C = 12; N = 14; O =16; Na = 23; S = 32; Cl = 35,5; Fe = 56; Ag = 108; Chú ý: Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, giám thị không giải thích gì thêm. 2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA CHÍNH THỨC Câu 1 Ý 1 2 2 3 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG CẤP TỈNH Năm học: 2015-2016 Môn thi: HÓA HỌC Lớp 9 -THCS Thời gian: 150 phút(không kể thời gian giao đề) HDC có 04 trang Nội dung (NH2)2CO + H2O  (1) → (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 + 2NaOH  (2) → Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O t0 4NH3 + 3O2  (3) → 2N2 + 6H2O N2 + 6Li  (4) → 2Li3N Li3N + 3H2O  (5) → 3LiOH + NH3 0 t , xt 4NH3 + 5O2  (3) → 4NO + 6H2O Chú ý: 0,25 đ/ 2 phương trình đúng. Thiếu điều kiện hoặc cân bằng sai trừ ½ số điểm của phương trình. dpnc - Điện phân: Al2O3  → 2Al + 3/2O2 - Oxi sinh ra trên cực dương làm bằng than chì và có các phản ứng: t0 C + O2  → CO2 t0 CO2 + C  → 2CO => khí thu được gồm: CO; CO2 và O2 dư. Hoà tan hỗn hợp A vào lượng nước dư có các phản ứng: BaO + H2O  → Ba(OH)2 Al2O3 + Ba(OH)2  → Ba(AlO2)2 + H2O Phần không tan B gồm: FeO và Al2O3 dư (do E tan một phần trong dung dịch NaOH)  dung dịch D chỉ có Ba(AlO2)2. * Sục khí CO2 dư vào D: Ba(AlO2)2 + 2CO2 + 4H2O  → 2Al(OH)3 + Ba(HCO3)2 * Sục khí CO dư qua B nung nóng có phản ứng: to FeO + CO  → Fe + CO2  chất rắn E gồm: Fe và Al2O3 * Cho E tác dụng với dung dịch NaOH dư: Al2O3 + 2NaOH  → 2NaAlO2 + H2O  chất rắn G là Fe * Cho G tác dụng với H2SO4: Fe + H2SO4  → FeSO4 + H2 Và dung dịch thu được tác dụng với dung dịch KMnO4 10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4  → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O A: Là FeS2 hoặc FeS FeS2 + O2 → SO2 + Fe2O3 (B) t o , xt → SO3 SO2+ O2  (D) SO3+ H2O → H2SO4 (D) (E) (F) SO3+BaCl2 +H2O → BaSO4 ↓ +2HCl (D) (E) (G) (H) H2SO4+BaCl2 → BaSO4 ↓ +2HCl 3 Điểm 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (F) (G) (H) → ↓ HCl +AgNO3 AgCl +HNO3 0,5 (H) (I) 8HNO3+FeS2 → Fe(NO3)3+ H2SO4+ 5NO ↑ +2H2O (J) (F) (E) → Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3+ 3NaNO3 (J) (K) 15000 C (1) 2CH4 → CH ≡ CH + 3H2 0,5 0 1 t ; Pd → CH2=CH2 (2) CH ≡ CH + H2  xt ,t 0 (3) CH2=CH2 + H2O  → CH3CH2OH men ,t 0 (4) CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + H2O 1,0 0 4 2 xt ,t  → CH3COOC2H5 + H2O (5) CH3COOH + C2H5OH ¬   - Sục khí SO2 cho tới dư vào ống nghiệm đựng nước brom: + Nước brom nhạt màu vàng. + Pt: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 0,25 - Sục khí NH3 cho tới dư vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4. + Ban đầu có kết tủa màu xanh, sau đó tan dần được dung dịch xanh lam. + Pt: 2NH3 + 2H2O + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ + (NH4)2SO4 4NH3 + Cu(OH)2 → [Cu(NH3)4](OH)2 0,25 - Nhỏ H2SO4 đặc vào cốc đựng đường mía. + Có cột than màu đen dâng lên, có khí thoát ra. + Pt: C12H22O11 hay C12(H2O)11 − H 2O → 12C; C + 2H2SO4 → CO2 ↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O C12(H2O)11  - Sục khí etilen vào ống nghiệm đựng dung dịch KMnO4. + Dung dịch nhạt màu tím, có vẩn đen trong dung dịch. + Pt: 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3HOCH2CH2OH + 2MnO2 + 2KOH - Sục khí axetilen vào ống nghiệm đựng AgNO3 (đã cho dư NH3). + Ống nghiệm có kết tủa vàng. + Pt: CH ≡ CH + 2[Ag(NH3)2]OH → C2Ag2+ 4NH3 + 2H2O 5 1 - Cho benzen vào ống nghiệm đựng dung dịch iot, lắc đều. + Dung dịch tách thành 2 lớp. Phần dung dịch nhạt dần, phần benzen có màu đậm dần. + Do I2 tan vào benzen tốt hơn nước. * Lấy mỗi chất một ít để nhận biết, cho nước vào các mẫu thử. - Mẫu thử nào tan có khí và kết tủa keo trắng là: Al4C3. Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4. - Chất nào chỉ tan là BaO. BaO + H2O → Ba(OH)2 - Các chất không tan là: Al, FeO, ZnO. * Cho các chất rắn không tan ở trên vào dung dịch Ba(OH)2 vừa thu được. - Chất rắn nào tan, có bọt khí thoát ra là Al. 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2. - Chất rắn tan, không có bọt khí thoát ra là ZnO. ZnO + Ba(OH)2 → BaZnO2 + H2O 4 0,25 0,25 0,25 0,25 0,75 0,75 2 1 6 - Chất còn lại không tan là FeO. Các phản ứng hóa học xảy ra để loại bỏ các khí độc bằng nước vôi trong 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O. Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O. Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O. 2Ca(OH)2 + 4NO2 → Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O, - Sơ đồ: CH4O  → CO2 + 2H2O m/32 (m/32).44 (2m/32).18 tổng: 2,5m C2H4O2  → 2CO2 + 2H2O m/60 (2m/60).44 (2m/60).18 tổng: 2,06m CH4  → CO2 + 2H2O m/16 (m/16).44 (2m/16).18 tổng: 5m C2H4O  → 2CO2 + 2H2O m/44 (2m/44).44 (2m/44).18 tổng: 2,8m - Nếu lấy mỗi chất đều là m gam, theo phương trình, ta thấy CH 4 cho tổng lượng sản phẩm lớn nhất. 1,0 0,5 0,5 - Đặt công thức chung của các chất là: C n- H 4O m- ; NaOH: 0,2 mol; Na2CO3: 0,08 mol - +O 2  → n CO 2 +2H 2O - Phản ứng cháy: C - H 4 O -  n 2 0,1 m − 0,1 n 0,2 Theo bảo toàn Na: − + Nếu Na ở dạng: Na2CO3; NaOH dư => CO2: 0,08 mol => n = 0,8 (loại) 0,5 − + Nếu Na ở dạng: Na2CO3(0,08); NaHCO3 (0,04) => CO2: 0,12 mol => n = 1,2 => m bình tăng = 0,1.1,2.44+0,2.18 = 8,88 gam PTHH: Mg + CuSO4  (1) → MgSO4 + Cu Fe + CuSO4  (2) → FeSO4 + Cu → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4(3) MgSO4 + 2NaOH  1 7 → Fe(OH)2 ↓ + Na2SO4(4) FeSO4 + 2NaOH  o t Mg(OH)2 → MgO + H2O (5) 1 to 2Fe(OH)2 + O2 → Fe2O3 + 2H2O (6) 2 Theo đầu bài: 1,02 gam hỗn hợp Mg và Fe qua những biến đổi chỉ thu được 0,9 gam chất rắn D. Như vậy CuSO4 hết, kim loại còn dư. Gọi số mol Mg và Fe ban đầu lần lượt là a (mol) và b (mol). Ta có: 24a + 56b = 1,02 (I) Vì Mg mạnh hơn Fe nên trong phản ứng với CuSO4 thì Mg phản ứng trước. + Trường hợp 1: Chất rắn B gồm 3 kim loại Mg, Fe, Cu. Gọi số mol Mg tham gia phản ứng là c (mol). Ta có: 24(a – c) + 56b + 64c = 1,38 (II) 40c = 0,9 (III) 24a + 56b = 1,02  Từ (I), (II) và (III) ta có hệ phương trình: 24(a - c) + 56b + 64c = 1,38  40c = 0,9  5 0,5 0,5 0,5 2 8 Hệ phương trình trên vô nghiệm ⇒ không xảy ra trường hợp này. + Trường hợp 2: Chất rắn B gồm 2 kim loại Fe và Cu. Gọi số mol Fe phản ứng là x mol.  24a + 56b = 1,02  Theo đề bài ta có hệ phương trình: 56(b - x) + 64(a + x) = 1,38  x  40a + 160. = 0,9  2 Giải hệ ta được: a = 0,0075 ; b = 0,015 ; x = 0,0075 Tổng số mol của CuSO4 là : 0,0075 + 0,0075 = 0,015 (mol) Nồng độ CM của dung dịch CuSO4 là: 0,015 C M (CuSO4 ) = = 0,075M 0,2 Thành phần phần trăm khối lượng của hỗn hợp A: 0,0075 × 24 ×100% = 17,65% %mMg = 1,02 %mFe = 100% - 17,65% = 82,35%. Đặt CTHH của 2 ancol và số mol lần lượt là: CnH2n+2O (x mol) và CmH2m+2O (y mol); (giả sử m > n > 0). Các PTHH CnH2n+2O + (3n+1)/2O2→ nCO2 + (n+1)H2O CmH2m+2O + (3m+1)/2O2→ mCO2 + (m+1)H2O Khi oxi hóa 2 ancol, 2 axit tương ứng tạo thành là: CnH2nO2 và CmH2mO2. Do 2 axit hữu cơ đơn chức. Nên tổng số mol của 2 axit bằng số mol xút NaOH. nNaOH = 0,02 mol = n2axit = n2ancol. → x + y = 0,02 (1) Do m > n, nên M(CmH2m+2O) = M(CnH2nO2) → m = n + 1 (2) Phương trình tổng khối lượng của CO2 và H2O. (nx + my).44 + (n + 1).x.18 + (m + 1).y.18 = 4,7 (3) Từ trên có: nx + my = 0,07. Kết hợp với (1) và (2) → 0,02n + y = 0,07 → n = (0,07 – y)/0,02 Do 0 < y < 0,02 → 2,5 < n < 3,5 → n = 3 → m = 4. Công thức của 2 ancol là C3H7OH và C4H9OH. Phản ứng nhiệt nhôm 2yAl + 3FexOy→ yAl2O3 + 3xFe (1) Vì hỗn hợp sau phản ứng cho vào dung dịch NaOH có khí thoát ra, chứng tỏ Al dư, FexOy hết (do phản ứng hoàn toàn). Phần 1: Cho vào dung dịch NaOH dư. 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (2) Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (3) → Phần không tan là Fe có khối lượng 12,6 gam Phần 2: Tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư 2Al + 6H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4) Al2O3 + 3H2SO4→ Al2(SO4)3 + 3H2O (5) 2Fe + 6H2SO4→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6) Từ (2) nAl dư = 2/3nH2 = 0,05 mol. nFe = 0,225 mol. Vậy trong phần 1 có Al2O3, 0,05 mol Al dư, 0,225 mol Fe. Giả sử phần 2 có khối lượng gấp a lần phần 1 (a > 0). Phần 2: Có Al2O3, 0,05a mol Al dư, 0,225a mol Fe. Từ (4) và (6) có phương trình SO2: (0,05a + 0,225a).3/2 = 1,2375 → a = 3. Khi đó, khối lượng Al2(SO4)3 ở (5) = 263,25 – mAl2(SO4)3(4) – mFe2(SO4)3(6) = 102,6 gam → Số mol của Al2(SO4)3 (5) = 0,3 mol = số mol Al2O3(5) 6 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5