Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Trường THCS Vũ Hữu - Mã đề 01 (Có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT BÌNH GIANG
TRƯỜNG THCS VŨ HỮU
MÃ ĐỀ 01
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9
MÔN: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút
( Đề này gồm 05 câu, 01 trang)
Câu I (2 điểm).
	1) Cho BaO vào dung dịch H2SO4 thu được kết tủa A, dung dịch B. Thêm một lượng dư bột nhôm vào dung dịch B thu được dung dịch C và khí H2 bay lên. Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch C thấy tách ra kết tủa D. Xác định thành phần A, B, C, D và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2) Có hỗn hợp FeS2, CuS, K2O. Chỉ dùng thêm nước và các điều kiện cần thiết (dụng cụ, nhiệt độ, xúc tác). Hãy trình bày phương pháp điều chế FeSO4, Cu(OH)2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có)? 
3) Trên 2 đĩa cân ở vị trí cân bằng, có 2 cốc thuỷ tinh với khối lượng bằng nhau và đều chứa một lượng dung dịch HCl như nhau. Nếu thêm vào cốc thứ nhất m1 gam Fe và cốc thứ hai m2 gam CaCO3, khi phản ứng hoà tan hết thì đĩa cân trở lại vị trí cân bằng. Tìm tỉ lệ m1: m2.
Câu II (2 điểm).
	1) 2. X, Y, Z là những chất hữu cơ có công thức phân tử: C2H2, C3H6, C3H8O, C2H4O2 và có các tính chất sau:
	- Đốt cháy X và Y thu được sản phẩm CO2 và H2O với số mol bằng nhau.
	- X tác dụng được với Na và NaHCO3
	- Y làm mất màu dung dịch brom.
	- Z tác dụng với Na, không tác dụng với NaHCO3.
	 Viết công thức cấu tạo của X, Y, Z và viết phương trình phản ứng xảy ra? 
	2) Có 5 chất lỏng không màu: dung dịch CH3COOH, C2H5OH, C6H6, dung dịch Na2CO3, dung dịch MgSO4. Chỉ dùng thêm một kim loại, nêu cách nhận ra từng chất lỏng. Viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có)
Câu III (2 điểm).
 	1) 2. Ở 85oC có 1877 gam dung dịch bão hòa CuSO4. Đun dung dịch để làm bay hơi 100 gam H2O rồi làm lạnh dung dịch xuống 25oC. Hỏi có bao nhiêu gam CuSO4.5H2O tách ra khỏi dung dịch. Biết độ tan của CuSO4 ở 85oC và 25oC lần lượt là: 87,7 và 40.
2) Dẫn một hiđrocacbon A mạch hở (chứa liên kết kém bền) qua dung dịch brom, sau phản ứng thấy có 40 gam brom phản ứng (không còn khí thoát ra) và thu được 53,5 gam sản phẩm B duy nhất (B là dẫn xuất brom). Xác định công thức cấu tạo của A. 
 Câu IV (2 điểm).
 	Một hỗn hợp X gồm H2 , hai hiđrocacbon A, B chứa trong bình có sẵn một ít bột Ni. Đốt nóng bình một thời gian thì thu được 13,44 lit hỗn hợp khí Y (ở đktc). Chia hỗn hợp khí Y thành 2 phần bằng nhau:
	Phần 1 dẫn qua bình nước brom dư thấy brom nhạt màu một phần và thu được duy nhất hiđrocacbon A thoát đi ra khỏi bình. Đốt cháy A thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ khối lượng là 88: 45.
	Đốt cháy phần 2 khí Y thu được 30,8 gam CO2 và 10,8 gam H2O
	1)Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A và B?
	2)Tính thành phần phần trăm về thể tích của hỗn hợp khí X?
Câu V (2 điểm).
	Hòa tan hoàn toàn 13,3 g hỗn hợp X gồm một kim loại kiềm A, Al và Fe bằng dung dịch H2SO4 29,4% vừa đủ thu được 10,08 lít H2 (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 34,2% cho tới khi gốc sunfat kết tủa vừa hết thì thu được dung dịch E và kết tủa F. Lọc lấy kết tủa F đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi thu được 117,95 g chất rắn.
	1) Xác định kim loại A. Biết rằng trong hỗn hợp X tỉ lệ số mol của Al và Fe tương ứng là 2:1.
	2) Tính thành phần phần trăm khối lượng các chất có trong hỗn hợp X.
	3) Tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch E.
(Cho: Al = 27, Fe = 56, Na = 23, K = 39, Ca = 40, Ba = 137, S = 32, H = 1, O = 16)
PHÒNG GD&ĐT BÌNH GIANG
TRƯỜNG THCS VŨ HỮU
MÃ ĐỀ 01
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
MÔN: HÓA HỌC
(hướng dẫn chấm  gồm 05 trang)
Câu
Ý
Hướng dẫn chấm
Điểm
1
1
- Cho BaO vào dung dịch H2SO4:
BaO + H2SO4 ® BaSO4 + H2O
Có thể có: BaO + H2O ® Ba(OH)2 
Kết tủa A là BaSO4, dung dịch B có thể là H2SO4 dư hoặc Ba(OH)2
0,25
- TH1: Dung dịch B là H2SO4 dư
2Al + 3H2SO4 ® Al2(SO4)3 + 3H2
Dung dịch C là Al2(SO4)3
Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O® 2Al(OH)3 + 3CO2 + 3Na2SO4
Kết tủa D là Al(OH)3
0,25
- TH2: Dung dịch B là Ba(OH)2 
Ba(OH)2 + 2H2O + 2Al ® Ba(AlO2)2 + 3H2
Dung dịch C là: Ba(AlO2)2
Ba(AlO2)2 + Na2CO3 ® BaCO3 + 2NaAlO2
Kết tủa D là BaCO3
0,25
2
- Điện phân nước: 2H2O 2H2 + O2
- Hòa tan hỗn hợp vào nước dư thì K2O tan ra, lọc tách phần không tan ta thu được dd KOH và chất rắn FeS2, CuS.
K2O + H2O ® 2KOH
- Đốt cháy hoàn toàn FeS, CuO bằng O2:
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 
2CuS + 3O2 2CuO + 2SO2
- Thu khí SO2 rồi cho tác dụng với O2 trong điều kiện có chất xúc tác V2O5 ta được khí SO3. Hấp thụ SO3 vào nước ta được H2SO4.
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O ® H2SO4
- Dùng H2 để khử hoàn toàn hỗn hợp Fe2O3, CuO.
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
CuO + H2 Cu + H2O
- Hòa tan hỗn hợp Fe và Cu trong dung dịch H2SO4, lọc tách phần không tan là Cu và dung dịch thu được là FeSO4.
Fe + H2SO4 ® FeSO4 + H2
- Đốt cháy Cu bằng khí O2 ta thu được CuO. Hòa tan CuO trong dung dịch H2SO4 ta thu được CuSO4
2Cu + O2 2CuO
CuO + H2SO4 ® CuSO4 + H2O
- Nhỏ dd KOH vào dung dịch CuSO4, lọc kết tủa ta thu được Cu(OH)2.
CuSO4 + 2KOH ® Cu(OH)2 + K2SO4
0.25
0.25
0,25
3
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
m1/56 m1/56
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O (2)
m2/100 m2/100
Sau phản ứng để cân thăng bằng thì mcốc 1 = mcốc 2
® m1 + mddHCl – 2.m1/56 = m2 + mddHCl – 44.m2/100
m1:m2 = 392/675 (=0,58)
0.25
0,25
2
1
- Đốt cháy X, Y thu được CO2 và H2O có số mol bằng nhau nên X và Y chỉ có thể là: C3H6 và C2H4O2
- X tác dụng với Na và NaHCO3 nên X là axit. Vây công thức cấu tạo của X là: CH3COOH.
- Y làm mất màu dung dịch brom nên Y có thể có công thức cấu tạo:
CH2 = CH – CH3 hoặc CH2 – CH2 (có làm mất màu Br2)
 CH2
Z tác dụng với Na, không tác dụng với NaHCO3 nên Z là rượu có công thức cấu tạo là: CH3 – CH2 – OH
Phương trình phản ứng:
2C3H6 + 9O2 6CO2 + 6H2O
C2H4O2 + 2O2 2CO2 + 2H2O
2CH3COOH + 2Na ® 2CH3COONa + H2
CH3COOH + NaHCO3 ® CH3COONa + H2O + CO2
C3H6 + Br2 ® C3H6Br2
2C2H5OH + 2Na ® 2C2H5ONa + H2
0,5
0,5
2
– Trích mỗi hoá chất ra làm nhiều mẫu thử 
- Dùng kim loại Fe cho vào các mẫu thử : 
+ Nếu mẫu thử nào có hiện tượng sủi bọt khí thì mẫu thử đó chứa dung dịch CH3COOH 
+ Còn lại không hiện tượng gì là : C2H5OH; Na2CO3; C6H6; MgSO4
– Dùng dung dịch CH3COOH nhỏ vào các mẫu thử còn lại 
+ Nếu mẫu thử nào có hiện tượng sủi bọt khí thì mẫu thử đó chứa dung dịch Na2CO3
 2CH3COOH + Na2CO3 ® 2CH3COONa + H2O + CO2­
– Nhỏ dung dịch Na2CO3 vừa nhận được vào các mẫu thử còn lại:
+ Nếu xuất hiện kết tủa trắng thì mẫu thử đó chứa dung dịch MgSO4 
 MgSO4 + Na2CO3 ® MgCO3¯ + Na2SO4
– Nhỏ dung dịch CH3COOH vào hai mẫu thử còn lại, mẫu thử nào tan trong dung dịch CH3COOH là C2H5OH, chất nào không tan (phân lớp) là C6H6.
0,25
0,25
0,25
0,25
3
1
ở 85oC độ tan của CuSO4 là 87,7 gam nghĩa là:
100 gam H2O có hòa tan 87,7 gam CuSO4 tạo thành 187,7 gam dung dịch bão hòa.
Vậy trong 1877 gam dung dịch bão hòa có chứa:
Đặt a (mol) là số mol của CuSO4.5H2O kết tinh khi hạ nhiệt độ của dung dịch xuống 25oC.
Lượng còn lại trong dung dịch ở 25oC là:
0.5đ
ở 25oC: trong 100 gam H2O có hòa tan 40 gam CuSO4
Hay trong (900 – 90a) gam H2O có hòa tan (877 – 160a) gam CuSO4
® a = 4,17 (mol) 
Khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh là: 4,17. 250 = 1042,5 (gam)
0.5đ
2
Gọi công thức phân tử của A là: CxHy (x, y N*)
Theo phương trình: 
12x + y + 160a=214a ®12x + y = 54a 
0.25đ
+ Nếu a = 1 ® 12x + y = 54® y = 54-12x ® 0<54-12x2x
® 3,8x<4,5 ® x = 4; y = 6 
Vậy công thức phân tử của A là: C4H6
CTCT: CH2=C=CH-CH3; CH2=CH-CH=CH2; 
CH=C-CH2-CH3; CH3-C=C-CH3
+ Nếu a = 2 ® 12x + y = -160 (loại)
0.5đ
0.25đ
4
1
Vì khí A không làm mất màu nước brom nên A là hiđrocacbon chỉ có liên kết đơn trong phân tử, còn B có liên kết bội trong phân tử.
nY = 13,44:22,4 = 0,6(mol)
Gọi công thức phân tử của A là: CxHy
0.25
Công thức thực nghiệm của A là: (C2H5)n
Do: y ≤ 2x + 2 ® 5n ≤ 4n + 2 ® n ≤ 2
Vì số nguyên tử H là số chẵn nên n = 2.
Vậy công thức của A là C4H10
Công thức cấu tạo: CH3 – CH2 – CH2 – CH3
Hoặc : CH3 – CH – CH3
 CH3
Khi đốt nóng X thì B sẽ phản ứng với H2 tạo ra hỗn hợp khí Y làm mất màu nước brom nên H2 phản ứng hết còn B phản ứng dư. Trong hỗn hợp khí Y có chứa B dư.
Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có:
Khối lượng của một phần khí Y là:
mY = mC + mH = 
Số mol của một phần khí Y là: 0,6 : 2 = 0,3 (mol)
® MB dư < 
Vậy B chỉ có thể là C2H4 hoặc C2H2 
Loại trường hợp B là C2H4 vì khi cho C2H4 + H2 C2H6; khi đi qua dung dịch brom phải còn lại 2 khí C2H6 và C4H10.
Vậy B là C2H2: CH = CH
2
Đặt số mol của C4H10 và C2H2 trong X lần lượt là a, b
Số nguyên tử C và H trong hỗn hợp X = số nguyên tử C và H trong Y. Vậy khi đốt cháy cho cùng số mol CO2 và H2O
a mol C4H10 đốt cháy tạo thành 4a mol CO2 và 5a mol H2O
b mol C2H2 đốt cháy tạo thành 2b mol CO2 và b mol H2O
® 4a + 2b = (30,8 : 44).2 ® 2a + b = 0,7
Mặt khác ta có: a + b = 0,6
Giải ra ta được: a = 0,1 (mol) và b = 0,5 (mol)
Số mol của H2O khi đốt cháy 1 phần Y là: 10,8:18 = 0,6 (mol)
Số mol H2 có trong X là: 0,6 . 2 – (5. 0,1 + 0,5) = 0,2 (mol)
0.5đ
Thành phần phần trăm của các khí trong X là:
0.25đ
5
1
A + H2SO4 A2SO4 + H2 (1)
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 +3H2 (2)
2Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (3)
Ba(OH)2 + A2SO4 2AOH+ BaSO4 (4)
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 2Al(OH)3+ 3BaSO4 (5)
Ba(OH)2 + FeSO4 Fe(OH)2+ BaSO4 (6)
AOH + Al(OH)3 AAlO2 + 2H2O (7)
4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (8)
Có thể có: 2Al(OH)2 Al2O3 + 3H2O (9)
0.5đ
Đặt nAl = 2x; nA = y; nFe = x.
27.2x + yMA + 56.x = 13,3 110x + yMx = 13,3 (*)
Theo (1), (2), (3): (**)
Theo (1) – (6): 
Theo PT: 
TH1: Kết tủa không có Al(OH)3
(Loại)
TH1: Kết tủa có Al(OH)3
Theo PT: 
mchất rắn = 104,45 + 180.0,5x + 102(x-0,5y)=117,95182x+51y=13,1 (***)
Giải (*), (**), (***) ta được: x = 0,1; y = 0,1; MA = 23(g/mol)
0,25
0,25
0,25
2
%mNa=17,29%;%mFe=42,11%;%mAl=40,6%
0,25
3
Dung dịch E là NaAlO2
 mddE = 13,3+150+225-0,9-9-7,8-104,85=265,75(g)
Theo(7): 
0.5đ
Chú ý: 
Nếu phương trình không cân bằng thì trừ nửa số điểm của phương trình đó. Nếu sử dụng trong tính toán thì phần tính toán không cho điểm.
Học sinh có cách giải khác tương đương đúng vẫn cho điểm tối đa.