Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Trường THCS Vũ Hữu - Mã đề 02 (Có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT BÌNH GIANG
TRƯỜNG THCS VŨ HỮU
MÃ ĐỀ 02
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 1 (2,0 điểm):
	1) Có hỗn hợp gồm Fe, Cu, FeO, CuO, Al. Hãy trình bày phương pháp hóa học để chứng minh sự có mặt của mỗi chất trong hỗn hợp? 
2) Nêu và giải thích hiện tượng trong các thí nghiệm sau:
a) Cho Na vào dung dịch FeSO4 và để ngoài không khí.
b) Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3.
c) Trộn dung dịch AgNO3 và dung dịch H3PO4 trong ống nghiệm rồi nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào ống nghiệm đó.
Câu 2 (2,0 điểm):
	1) Từ đất đèn và các chất cần thiết khác, hãy lập sơ đồ điều chế CH4 qua 6 giai đoạn. Viết các phương trình phản ứng minh hoạ.
NaOH +
NaOH+
(5)
H2SO4 đ, to 
(4)
 to, xt, O2+ 
(3)
(8)
 to, xt 
(6)
 ASKT, Cl2 +
(7)
	2) Xác định công thức của các chất hữu cơ A, B, C, D, E, G, H, X rồi viết các phương trình của các phản ứng hoá học theo chuỗi biến hoá sau, ghi rõ điều kiện nếu có.
	 	 C D E
AB C2H5OH(X)
	 G H E
Câu 3 (2,0 điểm):
	1) Hòa tan hoàn toàn 2,955 gam hỗn hợp X gồm BaCO3 và MgCO3 (thành phần thay đổi trong đó có a% MgCO3) trong dung dịch HCl dư, rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào 1 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thì thu được kết tủa Y. Hỏi a có giá trị là bao nhiêu để thu được kết tủa lớn nhất và nhỏ nhất?
	2) Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm C2H6, C2H4, H2 thì thu được 9 gam H2O. Hỏi hỗn hợp khí X nặng hơn hay nhẹ hơn CH4?
Câu 4 (2,0 điểm):
	Hỗn hợp A gồm X2O3 và YO (X, Y là các kim loại thuộc dãy hoạt động hóa học của một số kim loại – SGK hóa 9). Hòa tan m gam A cần dùng 250 ml dung dịch HCl 2M được dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH thì thu được hỗn hợp 2 kết tủa có khối lượng lớn nhất là 17,6 gam.
	Mặt khác cho luồng khí H2 dư đi qua m gam A nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 11,5 gam chất rắn.
1) Xác định công thức hóa học của X2O3 và YO?
2) Xác định thành phần phần trăm của các chất trong A?
Câu 5 (2,0 điểm):
	Hai hợp chất hữu cơ A và B đều được tạo bởi các nguyên tố C, H, O. Trong đó, hàm lượng cacbon chiếm 40% về khối lượng của mỗi chất. Khối lượng mol của B gấp 1,5 lần khối lượng mol của A. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol hỗn hợp A và B cần phải dùng vừa đủ 14,56 lít O2 (đktc).
	Khi cho 9 gam A tác dụng hết với dung dịch NaOH thì thu được a gam muối khan.
	Khi cho 13,5 gam B tác dụng hết với dung dịch NaOH thì thu được 1,647a gam muối khan.
	1) Tìm công thức phân tử của A, B.	
	2) Tìm công thức cấu tạo có thể có của A, B.
------------Hết----------
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
Đáp án
Điểm
1(2 điểm)
1 (1,0 điểm)
- Hòa tan hỗn hợp trong dung dịch NaOH dư, nếu có khí không màu, không mùi bay ra thì đó là Al: 
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
- Hỗn hợp chất rắn còn lại (chất rắn X) được chia thành nhiều phần khác nhau. lấy một phần hòa trong dung dịch HCl dư:
Nếu có khí không màu, không mùi bay ra chứng tỏ trong hỗn hợp có Fe, nếu có chất rắn không tan trong HCl chứng tỏ có Cu
Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2
FeO + 2HCl ® FeCl2 + H2O
CuO + 2HCl ® CuCl2 + H2O
0,25
- Lấy phần khác của X cho tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì Cu và Fe tan ra:
Fe + 2AgNO3 ® Fe(NO3)2 + 2Ag
Cu + 2AgNO3 ® Cu(NO3)2 + 2Ag
Phần còn lại được đốt nóng rồi dẫn khí H2 dư đi qua ta thu được Cu, Fe, Ag.
H2 + FeO Fe + H2O
H2 + CuO Cu + H2O
- hòa tan chất rắn trong dung dịch HCl dư, nếu chất rắn tan ra một phần, có khí không màu, không mùi bay lên chứng tỏ chất rắn có chứa Fe, hỗn hợp ban đầu có chứa FeO
Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2
0,5
- Chất rắn còn lại đem đốt trong oxi dư rồi hòa tan trong dung dịch HCl, nếu chất rắn tan ra một phần, tạo dung dịch có màu xanh chứng tỏ hỗn hợp ban đầu có CuO
2Cu + O2 2CuO
 CuO + 2HCl ® CuCl2 + H2O
0,25
2 (1 điểm)
a) – Hiện tượng: mẩu Na tan ra, có khí không màu, không mùi bay lên, xuất hiện kết tủa trắng xanh. Để lâu ngoài không khí kết tủa chuyển thành màu nâu đỏ.
2Na + 2H2O 2NaOH+ H2
2NaOH + FeSO4 Fe(OH)2+ Na2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
0,25
0,25
b) – Hiện tượng: Lúc đầu không có khí thoát ra, sau một thời gian có khí không màu, không mùi bay lên.
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
0,25
c) Hiện tượng: trộn dung dịch AgNO3 với dd H3PO4 không có hiện tượng gì. Nhỏ dung dịch NaOH vào thấy xuất hiện kết tủa màu vàng.
3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O
AgNO3 + Na3PO4 NaNO3 + Ag3PO4 
0,25
0,25
2(2 điểm)
1(1 điểm)
CaC2 C2H2 C2H4 C2H5OH CH3COOH CH3COONa CH4
0,25
(1) CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
(2) C2H2 + H2 C2H4
(3) C2H4 + H2O C2H5OH
(4) C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O
(5) 2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa + H2
(6) CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3
Mỗi phương trình đúng được 0,125 điểm
0,75
2(1điểm)
A: (C6H10O5)n; B: C6H12O6; E: C4H10; D: CH3COOH; 
C: CH3COOC2H5; H: C2H6; G: C2H5Cl
1) (C6H10O5)n + nH2O n C6H12O6
2) C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
3) 2C4H10 + 5O2 4CH3COOH + 2H2O
4) CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
5) CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH
6) ) C4H10 C2H6 + C2H4
7) C2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl
8) C2H5Cl + NaOH ® C2H5OH + NaCl
Mỗi phương trình đúng được 0,125 điểm.
3(2 điểm)
1(1điểm)
BaCO3 + 2HCl ® BaCl2 + CO2 + H2O (1)
MgCO3 + 2HCl ® MgCl2 + CO2 + H2O (2)
Theo phương trình (1), (2): 
Sục khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 xảy ra 2 trường hợp:
+ Nếu thì chỉ xảy ra phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O (3)
+ Nếu thì kết tủa tan ra một phần:
CaCO3 + H2O + CO2 ® Ca(HCO3)2 (4)
0,25
* Kết tủa lớn nhất khi: 
Gọi a là thành phần phần trăm của MgCO3 thì (1-a) là thành phần phần trăm của BaCO3:
0,25
* Nếu a = 0 tức là hỗn hợp toàn BaCO3 
® nên chỉ xảy ra phản ứng (3)
0,25
+ Nếu a = 1 tức là hỗn hợp toàn MgCO3 thì:
 Xảy ra phản ứng (3), (4):
Theo(3): 
Theo (4): 
Khối lượng CaCO3 còn lại là: 0,005.100 = 0,5(g)<1,5 (g)
Vậy a = 1 hay %a = 100% thì lượng kết tủa là nhỏ nhất.
0,25
2(1,0 điểm)
2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O (1)
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O (2)
2H2 + O2 2H2O (3)
0,25
Đặt số mol của C2H6, C2H4, H2 lần lượt là: a, b, c (mol) 
Với a, b, c > 0
Ta có: a + b + c = 0,25 (mol) ® 2a + 2b + 2c = 0,5 (1’)
Theo PTPƯ: (2’)
0,25
Lấy (2’) - (1’) ta được: a = c.
Mặt khác: lấy (2’).32 ta được: 96a + 64b + 32a = 16 
® 128a + 64b = 16 
Vậy hỗn hợp X nặng hơn CH4
0,5
4(2 điểm)
1 (1,5 điểm)
Phương trình phản ứng: 
X2O3 + 6HCl ® 2XCl3 + 3H2O (1)
YO + 2HCl ® YCl2 + H2O (2)
XCl3 + 3NaOH ® X(OH)3 + 3NaCl (3)
YCl2 + 2NaOH ® Y(OH)2 + 2NaCl (4)
3H2 + X2O3 2X + 3H2O (5)
H2 + YO Y + H2O (6)
0,25
Đặt số mol của X2O3 và YO lần lượt là a (mol), b (mol)
Theo phương trình (1), (2): (1’)
Theo (1), (2), (3), (4): 
2a(MX + 17 . 3) + b(MY + 17. 2) = 17,6 
2aMX + bMY = 9,1 (g) (2’)
H2 khử hỗn hợp A có thể xảy ra các trường hợp sau:
0,25
* Trường hợp 1: Cả hai oxit đều bị khử
Theo (5), (6): nX = 2a (mol); nY = b (mol)
mChất rắn = 2aMX + bMY = 11,5 (g) ≠ 9,1 (g) Loại
0,25
: X2O3 bị khử còn YO không bị khử
mchất rắn = m
* Trường hợp 2X + mYO = 2aMX + bMY + 16b = 11,5 (3’)
Giải (1’), (2’), (3’): a = (mol), b = 0,15 (mol)
MX + MY = 91 (g) MY = 91 - MX
Trong dãy hoạt động hóa học, oxit của kim loại hóa trị III bị khử chỉ có Fe2O3 MX = 56 (g) MY = 53,67 (g) Loại
0,25
* Trường hợp 3: X2O3 không bị khử còn YO bị khử
mchất rắn = (4’)
Giải (1’), (2’), (4’): a = 0,05 (mol); b = 0,1 (mol)
MX + MY = 91 
Trong dãy hoạt động hóa học, oxit kim loại có hóa trị III không bị khử chỉ có Al MX = 27 (g) MY = 64 (g) Y là Cu
Vậy công thức hóa học của các chất trong A là Al2O3 và CuO
0,25
2 (0,5 điểm)
Thành phần phần trăm các oxit là:
0,5
5(2 điểm)
1 (1,0 điểm)
Đặt công thức chung của A, B lần lượt là: CxHyOz và Cx’Hy’Oz’
%Ctrong A = (1’)
%Ctrong B = (2’)
® mà MB = 1,5MA ® Giả sử chọn: x = 2 ® x’ = 3
0,25
* Thay x = 2 vào (1’) ta được: y = 36 -16z
Vì 0 < y < 2x + 2 ® 0 < 36 – 16z < 2.2 + 2 ® 1,875 < z < 2,25
Chọn z = 2 ® y = 4 
®Công thức thực nghiệm của A: (CH2O)n
* Thay x’ = 3 vào (2’) ta có: y’ = 54 – 16z’
Vì 0 < y’ < 2x’ + 2 ® 0 < 54 – 16z’ < 2.3 + 2 ® 2,875 < z’ < 3,375
Chọn z’ = 3 ® y’ = 6 
® Công thức thực nghiệm của B: (CH2O)m
0,25
Đặt nA = b (mol); nB = c (mol)
Phương trình cháy:
(CH2O)n + nO2 nCO2 + nH2O (1) 
 b(mol) nb(mol) 
(CH2O)m + mO2 mCO2 + mH2O (2) 
 c(mol) mc(mol)
Theo bài ra ta có: b + c = 0,25 (3’) (0 < b, c < 0,25)
 (4’)
Do MB = 1,5MA ® m = 1,5n (5’)
0,25
Giải (3’), (4’), (5’) ta được: 
Do: 0 < b < 0,25 ® 0 < < 0,25 ® 
Do n nên n = 2 ® m = 3
Vậy công thức phân tử của A: C2H4O2; B: C3H6O3
0,25
2(1,0 điểm)
Vì A, B tác dụng với NaOH tạo thành muối nên A, B là axit hoặc este 
Đặt công thức của A là RCOOR1 (với R 60 – 45 =15)
Đặt công thức của B là R’COOR2 (Với R’ 90 -45 = 45) 
Phương trình: 
RCOOR1 + NaOH ® RCOONa + R1OH
0,15(mol) 0,15 (mol)
R’COOR2 + NaOH ® R’COONa + R2OH
0,15(mol) 0,15 (mol)
0,25
Ta có: 0,15 (MR + 67) = a
 0,15 (MR’ + 67) = 1,647a
®
Vì MR 15 ® MR = 1 hoặc 15
Nếu MR = 1 ® gốc R là H và MR’ = 45(g) ® R’ là gốc C2H5O – 
Nếu MR = 15 ® gốc R là CH3- và MR’ = 68 > 45 (loại)
0,25
Vậy A có công thức cấu tạo là: HCOOCH3
B có thể có các công thức cấu tạo là: 
CH3 – CH(OH) – COOH HO – CH2 – CH2 – COOH
CH3 – O – CH2 – COOH CH3 – CH2 – O – COOH
0,5
Ghi chú: 
	- Thí sinh có các phương pháp giải khác và đúng vẫn cho điểm tối đa theo từng phần.
	- Các phương trình phản ứng viết sai chất không tính điểm, thiếu điều kiện phản ứng hoặc cân bằng sai trừ nửa số điểm của phương trình đó.
	- Các bài toán có phương trình chọn hệ số sai, kết quả không được công nhận.