Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi vòng 2 môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2013-2014 - Phòng GD&ĐT TP Hải Dương (Có đáp án)

PHÒNG GD & ĐT TP HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9
NĂM HỌC 2013 - 2014
MÔN: HÓA HỌC- VÒNG 2
Thời gian làm bài: 150 phút
(Đề thi gồm 05 câu, 01 trang)
Câu 1 (2 điểm):
1. Nêu và giải thích hiện tượng xảy ra khi :
	a. Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, sau đó dẫn khí CO2 vào dung dịch thu được.
	b. Úp ống nghiệm bằng thủy tinh không màu có chứa hỗn hợp khí clo và metan vào chậu nước muối ăn bão hòa, đưa toàn bộ hệ thống ra ánh sáng.
A
D
C
B
X
2. Hợp chất X có phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, O, Na lần lượt là: 14,286%; 1,19%; 57,143%; 27,381%. 
	a. Tìm công thức hoá học của X. Biết X có công thức 
phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. 
	b. Xác định các chất A, B, C, D và hoàn thành sơ đồ 
biến hoá (hình bên), ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có).	
Câu 2 (2 điểm):
1. Cho các hóa chất CaCO3, NaCl, H2O và các dụng cụ cần thiết để làm thí nghiệm. Trình bày phương pháp để điều chế dung dịch gồm hai muối Na2CO3, NaHCO3 có tỉ lệ số mol là 1:1.
2. Nhận biết các khí có trong một hỗn hợp: SO2, CO2, H2, CO bằng phương pháp hóa học.
Câu 3 (2 điểm):
1. Một hợp chất hữu cơ X có % khối lượng của C, H, Br lần lượt là : 17,82 %; 2,97%; 79,21%. Hãy xác định công thức phân tử của X. Viết công thức cấu tạo có thể có của X.
2. Từ khí thiên nhiên và các chất vô cơ cần thiết viết phương trình hóa học điều chế poli etilen (PE), poli vinylclorua (PVC), rượu etylic. (Các chất xúc tác và điều kiện phản ứng có đủ)
Câu 4 (2 điểm):
1. Khi cho a (mol) một kim loại R (không tan trong nước) tan vừa hết trong dung dịch chứa a (mol) H2SO4 thì thu được 1,56 gam muối và một khí A. Hấp thụ hoàn toàn khí A vào trong 45ml dd NaOH 0,2M thì thấy tạo thành 0,608 gam muối. 
	a. Hãy biện luận để xác định khí A ?
	b. Xác định kim loại đã dùng.
2. Hoà tan hết 3,2 gam oxit M2Om trong lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% thu được dung dịch muối nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cô bớt dung dịch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định công thức cuả tinh thể muối đó.
Câu 5 ( điểm):
1. Hỗn hợp khí X gồm H2 và một hiđrocacbon B mạch hở, trong cấu tạo phân tử chỉ có liên kết đơn. Tỉ lệ thể tích của H2 và B trong X tương ứng là 1 : 3. Đốt cháy hoàn toàn 9,2 gam hỗn hợp X thu được 18 gam H2O. 
	a. Tìm công thức phân tử của B.
	b. Đem đốt cháy hoàn toàn 4,2 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm B, C2H4 , H2 thu được 6,75 gam H2O. Hỗn hợp khí Y nặng hay nhẹ hơn khí CH4?
2. Đun nóng hỗn hợp A gồm 0,3mol H2 và 0,2mol C2H2 trong một bình kín có xúc tác Ni thu được hỗn hợp Y. Cho Y lội từ từ vào bình đựng nước brom dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng brom tham gia phản ứng là m gam và có 4,48 lít hỗn hợp khí Z (đktc) thoát ra . Tỉ khối của Z so với khí hidro là 5,2. Tính m.
Cho: C = 12; H = 1; Br = 80; S = 32; O =16; Fe = 56; Na = 23; Ag = 108.
-------------------------- Hết --------------------------
SBD: ................... Họ và tên thí sinh: ..............................................................................
Giám thị 1: .................................................. Giám thị 2: .................................................
PHÒNG GD & ĐT TP HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI
CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG LỚP 9
NĂM HỌC 2013 - 2014
MÔN HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút
(Hướng dẫn chấm gồm 05 câu, 05 trang)
Câu
Ý
Nội dung
Điểm
1
1
a. Hiện tượng : Lúc đầu có kết tủa keo trắng xuất hiện, khi NaOH dư kết tủa tan dần. Khi dẫn khí CO2 vào dung dịch kết tủa xuất hiện trở lại.
Do các phương trình phản ứng xảy ra :
3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl.
NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O.
CO2 + 2H2O + NaAlO2 Al(OH)3 + NaHCO3.
0,5
b. Hiện tượng: Màu vàng của khí clo nhạt dần, mực nước trong ống nghiệm dâng lên.
Do phản ứng: CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
( có thể có thêm các pthh tạo sản phẩm thế khác)
Áp suất suất khí trong ống giảm làm mực nước trong ống nghiệm dâng lên. 
0,25
2
Đặt CTHH của hợp chất là: CxHyOzNat (x, y, z, t N*)
- Theo bài ra, X có : 14,28%C; 1,19%H; 57,14%O; 27,38%Na.
Mà X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất
→ CTHH của X là: NaHCO3.
0,25
- Phương trình hóa học:
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 (1)
2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2 (2)
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (3)
NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + NaOH + H2O (4)
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2 (5)
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (6)
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 (7)
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl (8)
Mỗi pt được 0,125 điểm
1,0
2
1
 Điều chế và thu khí CO2: nhiệt phân CaCO3
 CaCO3 CaO + CO2
 Điều chế dung dịch NaOH: Điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn
 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2
0,25
- Viết phương trình tạo muối:
CO2(dư) + NaOH NaHCO3 (1)
2a 2a (mol)
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 (2)
a a a (mol)
0,25
- Cách tiến hành thí nghiệm:
Lấy 2 thể tích dung dịch NaOH cho vào cốc A và cốc B sao cho
 VA = 2VB (dùng cốc chia độ)
Gọi số mol NaOH ở cốc A là 2a mol thì số mol NaOH ở cốc B là a mol.
Sục CO2 dư vào cốc A sẽ xảy ra phản ứng (1)
Sau đó đổ cốc A vào cốc B xảy ra phương trình (2)
Kết quả thu được dung dịch có số mol NaHCO3 là a mol và số mol Na2CO3 là a mol tỉ lệ số mol 2 muối là 1:1
0,5
2
 Nhận biết SO2 bằng dung dịch brom dư 
 Nhận biết CO2 bằng. dung dịch vôi trong dư
 Nhận biết : H2, CO bằng cách cho tác dụng với bột CuO (t0), cho sản phẩm qua CuSO4 khan và dung dịch vôi trong dư
Nhận biết mỗi khí trong hỗn hợp được 0,25 điểm
1
3
1
Gọi công thức phân tử của X là CxHyBrZ (x, y, z Î N* ; y + z £ 2x + 2)
Có mC : mH : mBr = 16,22 : 2,7 : 81,08
=> 
=> Công thức phân tử của X có dạng (C3H6Br2)n 	ĐK: n Î N*
Vì 	y + z £ 2n + 2
	6n + 2n £ 2.3n + 2
-> 	n £ 1	n = 1
mà	n Î N*
Vậy công thức phân tử của X là C3H6Br2 
Công thức cấu tạo của X có thể là:
	CH3 - CBr2 - CH3
	CH3 - CH2 - CHBr2
	CH3 - CHBr - CH2Br
	CH2Br- CH2 - CH2Br
1
2
Xác định được thành phần chính của khí thiên nhiên là CH4, viết pthh điều chế được C2H2 và có đk thích hợp được 0,25 điểm
Viết pthh điều chế được mỗi chất được 0,25 điểm.
1
4
1
Gọi n là hóa trị của kim loại R .
Khí A tác dụng được với NaOH nên chỉ có thể là SO2 hoặc H2S
* Nếu khí A là H2S thì :
 8R	+ 5nH2SO4 ® 4R2 (SO4 )n + nH2S ­ + 4nH2O	
Theo đề ta có: 5n = 8 Þ n = ( loại )
* Nếu khí A là SO2 thì:
2R	+	2nH2SO4 ® R2 (SO4 )n 	+	nSO2 	­ + 2nH2O	
 Theo đề ta có: 2n = 2 Þ n =1 ( nhận )
Vậy khí A là SO2 và kim loại R hóa trị I 
2R	 +	2H2SO4 ® 	R2 SO4 +	SO2 ­ + 2H2O	
giả sử SO2 tác dụng với NaOH tạo 2 muối 
SO2	+	NaOH	® NaHSO3
 x (mol)	 x	x
SO2	+	2NaOH	® Na2SO3 	+	H2O
y (mol)	 2y	y
Ta có : ; giải ra 
Vậy giả thiết phản ứng tạo 2 muối là đúng.
Ta có: = x + y = 0,005 (mol)
Phương trình biểu diễn khối lượng muối R2SO4 :
 (2R+ 96)×0,005 = 1,56 
 Þ R = 108 .Vậy kim loại cần tìm là Ag.
0,25
0,125
0,25
0,125
0,25
2
PTHH: M2On + n H2SO4 M2(SO4)n + nH2O
Theo pt: 1mol 98n(g) (2M+ 96n)g
Ta có: C%= M= 18,65n
Vậy oxit là Fe2O3
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O
Nếu hiệu suất là 100% nmuối = noxit = 0,02 mol
Vì hiệu suất là 70% nên nmuối = 0,02.70%= 0,014 mol
m = 0,014.400 = 5,6< 7,868
Vậy muối là Fe2(SO4)3. xH2O
Ta có: (400+ 18x)0,014= 7,868 x = 9
Vậy công thức của muối là: Fe2(SO4)3. 9H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
5
1
nn
B là hiđrocacon mạch hở, phân tử chỉ có liên kết đôi nên công thức phân tử có dạngCnH2n+2 ( n nguyên, dương)
Khi đốt cháy hỗn hợp xảy ra phản ứng:
 CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+ 1) H2O	
 2 H2 + O2 2 H2O
Đặt n H2 = amol (a>0) nCnH2n+2 = 3 a mol 
Theo khối lượng hỗn hợp, ta có: 3a( 14 n + 2) + 2a = 9,2
Theo các phương trình hoá học và số mol nước thu được, ta có: 
(n +1)3a +a = 1 
Từ các phương trình tính được n =2 ; a = 0,1 -> công thức phân tử của B là C2H6
Đặt số mol của C2H6 , C2H4 , H2 lần lượt là a, b, c (mol) 
Tính được a = c 
 X = ( 30a + 28b+ 2c): (a+b+c) = (32a+28b) : ( 2a+b) = 4( 8a + 7b) :0,1875
= 21,3333. ( 8a + 7b) > 16 ( do a; b >0)
Vậy hỗn hợp khí X nặng hơn khí metan
0,25
0,25
0,25
0,25
2
Các phương trình phản ứng : 
C2H2 + H2 C2H4 (1)
C2H2 + 2H2 C2H6 (2)
Hỗn hợp Y gồm C2H2 , C2H4, C2H6 và H2 . Cho Y vào nước brom dư có phản ứng : 
 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 (3)
 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (4)
à Khí Z gồm C2H6 và H2 . nZ = 
 MZ = 5,2 . 2 = 10,4 (gam) 
Tính được:.....
=> , nH2 (trong Z) = 0,14 mol
=> nH2 phản ứng = 0,16 mol , nC2H2 (1) = 0,04 mol ; nC2H2(2) = 0,06 mol
=> nC2H2(trong Y) = 0,1 mol
....Tinh được nBr2 (phản ứng ) = 0,24 mol => m = 0,24 . 160 = 38,4 gam. 
0,25
0,25
0,25
0,25
* Chú ý: Học sinh có thể làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
------------- Hết-------------