Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Sở GD và ĐT Thanh Hóa (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2014-2015 - Sở GD và ĐT Thanh Hóa (Có đáp án)

1. Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Kú thi häc sinh giái CẤP tØnh thanh ho¸ Năm học: 2014-2015 Môn thi: HÓA HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC Lớp 9 -THCS Ngày thi: 25/03/2015 Số báo danh Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) . Đề thi này có 10 câu, gồm 02 trang Câu 1: (2 điểm). 1. Viết các phương trình hóa học theo sơ đồ (mỗi mũi tên ứng với một phương trình) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) S  H2S  SO2  SO3  H2SO4  HCl  Cl2  KClO3  (8) KCl 2. Có 4 dung dịch riêng biệt cùng nồng độ 0,01M: H2SO4; CuSO4; NaOH; FeCl3. Trình bày phương pháp phân biệt các dung dịch trên. Câu 2: (2 điểm). 1. Pha trộn m1(g) dung dịch chứa chất tan X nồng độ C1% với m2 (g) dung dịch cũng chứa chất tan X nồng độ C2%, thu được dung dịch có nồng độ C3%. Thiết lập biểu thức liên hệ giữa m1, m2, C1, C2, C3. o 2. Khi cho 2 gam MgSO4 khan vào 200 gam dung dịch MgSO4 bão hòa ở t C đã làm cho m gam muối kết tinh lại. Nung m gam tinh thể muối kết tinh đó đến khối lượng không đổi, được 3,16 gam MgSO4 khan. Xác định công thức phân tử của tinh thể muối MgSO4 kết tinh (biết độ o tan của MgSO4 ở t C là 35,1 gam). Câu 3: (2 điểm). 1. Viết phương trình hóa học minh họa: Tính bazơ của NH3 yếu hơn NaOH; Tính axit của H2SO3 mạnh hơn H2CO3; Tính kim loại của Fe mạnh hơn Cu; Tính phi kim của clo mạnh hơn brom. 2. Có một mẫu vải chất liệu bằng sợi bông tự nhiên. Nhỏ vào mẫu vải vài giọt dung dịch H2SO4 đặc, tại vị trí tiếp xúc với axit vải bị đen rồi thủng. Nếu thay bằng dung dịch HCl đặc thì sau một thời gian, tại chỗ tiếp xúc với axit vải bị mủn dần rồi thủng. Viết phương trình hóa học để giải thích các hiện tượng trên. Câu 4: (2 điểm). Cho hỗn hợp gồm 2,4 gam Mg và 11,2 gam Fe vào 100 ml dung dịch CuSO4 2M. Sau phản ứng, thu được chất rắn A và dung dịch B. Cho dung dịch NaOH dư vào B, thu được kết tủa C. Nung C trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn D. Tính khối lượng các chất rắn A và D. Câu 5: (2 điểm). 1. Giải thích tại sao khi bón phân urê cho cây trồng thì không nên bón cùng với vôi? 2. A là hợp chất của kali (88 < MA < 96). B là hợp chất của clo (MB < 38). Hòa tan m1 gam chất A vào nước, thu được dung dịch X có khả năng làm quì tím chuyển sang màu xanh. Hòa tan m2 gam chất B vào nước thu được dung dịch Y. Cho X tác dụng với Y, thu được dung dịch Z có khả năng hòa tan kẽm kim loại. a) Xác định các hợp chất A, B và chất tan trong các dung dịch X, Y, Z. b) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Câu 6: (2 điểm). 1. Nhiệt phân 22 gam C3H8 thu được hỗn hợp khí Y (gồm C3H8, CH4, C2H4, C3H6 và H2) có tỉ khối đối với hiđro bằng 13,75. Dẫn hỗn hợp Y qua dung dịch brom dư, thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối đối với hiđro bằng 12,2. a) Tính hiệu suất nhiệt phân C3H8. b) Tính thể tích khí oxi (đktc) tối thiểu cần dùng để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y. c) Tính phần trăm thể tích mỗi chất trong Z. 2. Hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử C6H6. Biết A làm mất màu dung dịch Br2. Hãy đề nghị một công thức cấu tạo phù hợp của A.
2. Câu 7: (2 điểm). Nêu hiện tượng, giải thích bằng phương trình hóa học khi tiến hành các thí nghiệm sau: a) Sục từ từ cho đến dư khí CO2 vào dung dịch nước vôi trong. b) Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch KOH vào dung dịch AlCl3. c) Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch KOH. d) Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp NaOH và NaAlO2. Câu 8: (2 điểm). A là hỗn hợp hai oxit của hai kim loại. Cho CO dư đi qua 1,965 gam A nung nóng, sau phản ứng thu được chất rắn A1 và khí A2. Dẫn A2 qua dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 2,955 gam kết tủa. Cho A1 phản ứng với dung dịch H2SO4 10%, sau phản ứng (không có khí thoát ra), thu được dung dịch A3 chỉ chứa một chất tan có nồng độ 11,243% và còn lại 0,96 gam một chất rắn không phản ứng. a) Xác định các chất trong A. b) Xác định phần trăm khối lượng các chất trong A. Câu 9: (2 điểm). 1. Khi làm khan ancol (rượu) etylic có lẫn một ít nước người ta dùng các cách sau: a) Cho CaO mới nung vào rượu. b) Cho Na2SO4 khan vào rượu. Hãy giải thích? 2. Tính khối lượng glucozơ cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít ancol (rượu) etylic 46º (biết hiệu suất phản ứng là 90% và dC2H5OH =0,8 g/ml). Câu 10: (2 điểm). a) Hình trên mô tả sơ đồ điều chế và thu khí axetilen trong phòng thí nghiệm. Hãy cho biết các ghi chú từ (1) – (5) trên hình vẽ ghi những hóa chất gì. b) Phương pháp thu khí axetilen trên là phương pháp gì? Vì sao lại thu như vậy? Cho biết: H =1; C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; Cl = 35,5; K = 39; Fe = 56; Cu = 64; Ba = 137. Chú ý: - Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. - Giám thị không giải thích gì thêm.
3. Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o HƯỚNG DẪN CHẤM Kú thi häc sinh giái CẤP tØnh thanh ho¸ Năm học: 2014-015 Môn thi: HÓA HỌC Lớp 9 -THCS ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 25/03/2015 Đáp án này có 4 trang STT Nội dung Điểm Câu 1 1. Các phương trình hoá học 1,00 (2 điểm) t0 (1) S + H2  H2S; (2) H S + 3/2O  SO + H O 2 2 2 2 t0 ; xt (3) SO2 + 1/2O2  SO3; (4) SO3 + H2O  H2SO4 (5) H2SO4(đặc) + NaCl(rắn)  NaHSO4 + HCl  t0 (6) 4HCl + MnO2  MnCl2 + Cl2  + 2H2O t0 (7) 3Cl2 + 6KOH  5KCl + KClO3 + 3H2O t0 ; xt (8) KClO3  KCl +3/2O2  Chú ý: 0,25 đ/ 2 phương trình đúng. Thiếu điều kiện hoặc cân bằng sai trừ ½ số điểm của phương trình. 2. 1,00 H2SO4 CuSO4 NaOH FeCl3 dung dịch NaOH kết tủa xanh kết tủa nâu đỏ Quì tím Đỏ Xanh Nhận biết đúng mỗi chất được 0,25 điểm Câu 2 m C 0,25 1. Khối lượng chất tan trong dung dịch 1 = 1 1 (g) (2 điểm) 100 m C Khối lượng chất tan trong dung dịch 2 = 2 2 (g) 0,25 100 (m = m + m ) 3 1 2 ()m m C Khối lượng chất tan trong dung dịch 3 = 1 2 3 (g) 0,25 100 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 0,25 C3.(m1 + m2) = C1.m1 + C2.m2 2. Đặt công thức của muối là: MgSO4.nH2O 200.35,1 Khối lượng MgSO4 trong dung dịch ban đầu: = 51,961 gam 135,1 0 Ở 20 C: 135,1 gam dung dịch có chứa 35,1 gam MgSO4 (200+2 – m) gam dung dịch có chứa (51,961 + 2–3,16) gam MgSO4 Từ đó tìm được m = 6,47 gam 0,50 Khi nung muối ta có: t o MgSO4.nH2O  MgSO4 + nH2O (1) Theo (1) ta được mH O = 6,47 – 3,16 = 3,31 gam 2 3,16 => .18n = 3,31 => n = 7 0,25 120 Vậy muối là: MgSO4.7H2O 0,25
4. Câu 3 1. Các phản ứng hóa học chứng minh: (2 điểm) - Tính bazơ của NH3 yếu hơn NaOH NaOH + NH4Cl  NaCl + NH3 + H2O 0,25 - Tính axit của H2SO3 mạnh hơn H2CO3 0,25 H2SO3 + 2NaHCO3  Na2SO3 + 2H2O + 2CO2 - Tính kim loại của Fe mạnh hơn Cu Fe + CuSO  FeSO + Cu 4 4 0,25 - Tính phi kim của clo mạnh hơn brom 0,25 Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2 2. Sợi bông có thành phần chính là xenlulozơ: (C6H10O5)n hay C6n(H2O)5n 0,25 - Khi cho H2SO4 đặc vào vải, xenlulozơ bị mất nước thành C (than) H2 SO 4 C6n(H2O)5n  6nC + 5nH2O Sau đó cacbon bị oxi hóa theo phản ứng: 0,25 C + 2H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O - Khi cho dung dịch HCl đặc vào mảnh vải thì xảy ra phản ứng thủy phân xenlulozơ tại phần tiếp xúc, do đó mảnh vải bị mủn dần. 0,25 HCl (C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6 0,25 Câu 4 nCOuS =0,1.2=0,2 (mol); nMg=0,1 (mol); nFe=0,2 (mol) (2 điểm) 4 Vì Mg có tính khử mạnh hơn Fe do vậy Mg phản ứng với CuSO4 trước Mg + CuSO4 MgSO4+Cu (1) 0,25 0,1 0,1 0,1 0,1 (mol) Fe + CuSO4 FeSO4+Cu (2) 0,25 0,1 0,1 0,1 0,1 (mol) Chất rắn A: Cu và Fe dư, mA= 0,2.64+0,1.56=18,4 gam. 0,25 Dung dịch B: MgSO4, FeSO4 2NaOH + MgSO4 Mg(OH)2 + Na2SO4 (3) 0,25 2NaOH + FeSO4 Fe(OH)2 + Na2SO4 (4) 0,25 Mg(OH)2 MgO+H2O (5) 0,25 0,25 4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3+4H2O (6) Chất rắn D gồm MgO và Fe2O3. mD= 0,1.40+0,05.160 =12 gam. 0,25 Câu 5 1. Thành phần chính của phân urê là (H2N)2CO. Khi bón phân urê vào đất thì có 0,25 (2 điểm) phản ứng: (H2N)2CO + H2O  (NH4)2CO3 0,25 - Nếu bón vôi cùng, lượng nitơ trong phân sẽ bị mất do xảy ra phản ứng: 0,25 (NH ) CO + Ca(OH)  CaCO + 2NH  4 2 3 2 3 3 0,25 Gây ra lãng phí phân đạm và làm cho đất bạc màu. 2. a) Từ dữ kiện đề bài, suy ra A là K O; B là HCl; dung dịch X chứa KOH; dung 2 0,50 dịch Y chứa HCl; dung dich Z chứa KCl và KOH dư hoặc KCl và HCl dư. b) Các phương trình hóa học: K2O + H2O  2KOH KOH + HCl  KCl + H2O 0,50 Zn + 2KOH  K2ZnO2 + H2 Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 Câu 6 1. Các phản ứng hóa học: (2 điểm) to C3H8  CH4 + C2H4 (1) to C3H8  C3H6 + H2 (2) nC3H8 = 0,5 mol; MY = 27,5; MZ = 24,4.
5. a) Ta có: mY = 22 gam, suy ra: nY = 0,8 mol. Theo phương trình hóa học: số mol C3H8 bị nhiệt phân bằng độ tăng số mol khí. Suy ra: số mol C3H8 phản ứng bằng: 0,8 – 0,5 = 0,3 mol. 0,3 => H = .100% = 60%. 0,25 0,5 b) Hàm lượng C và H trong Y bằng trong C3H8 ban đầu, nên đốt cháy hỗn hợp khí Y thì lượng khí O2 tiêu tốn như đốt cháy 22 gam C3H8 0,25 to C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O 0,25 0,5 2,5 (mol) => thể tích oxi bằng: 2,5.22,4 = 56 lít. c) % thể tích các khí trong Z: Khi cho Y qua dung dịch Br2 dư thì: 0,25 C2H4 + Br2  C2H4Br2 C3H6 + Br2  C3H6Br2 Khí Z thoát ra gồm H2 (a mol), CH4 (b mol) và C3H8 (0,2 mol) Ta có: a + b + 0,2 = 0,5 (I) và 2a + 16b + 44.0,2 = 12,2 (II) 0,25 Từ (I) và (II) => a = 0,1; b = 0,2 => % H2 = 20%; %CH4 = %C3H8 = 40%. 0,25 2. Vì A làm mất màu dung dịch Br2 nên A không thể là benzen Vậy A có thể nhận CTCT là: CH2=CH-C≡C-CH=CH2 0,25 CH2=CH-C≡C-CH=CH2 + 4Br2  CH2Br-CHBr-CBr2-CBr2-CHBr-H2Br 0,25 (học sinh chọn chất khác nếu đúng vẫn chấm điểm tối đa ) Câu 7 a) Kết tủa xuất hiện, khối lượng kết tủa tăng dần đến cực đại (khi Ca(OH)2 hết), 0,25 (2 điểm) sau đó tan dần đến hết, dung dịch trở nên trong suốt: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3  + H2O CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2 0,25 b) Kết tủa xuất hiện, khối lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, sau đó tan dần đến hết, dung dịch trở nên trong suốt: 0,25 3KOH + AlCl3 Al(OH)3  + 3KCl 0,25 KOH + Al(OH)3 KAlO2 + 2H2O c) Kết tủa xuất hiện rồi tan ngay, lại xuất hiện rồi lại tan ngay, lâu sau kết tủa không tan nữa và khối lượng tăng dần đến cực đại (khi KAlO hết): 0,25 2 3KOH + AlCl3 Al(OH)3  + 3KCl KOH + Al(OH)3 KAlO2 + 2H2O 0,25 AlCl3 + 3KAlO2 + 6H2O 3KCl + 4Al(OH)3  d) Lúc đầu không có kết tủa, sau đó kết tủa xuất hiện, khối lượng kết tủa tăng 0,25 dần đến cực đại (khi NaAlO2 hết), sau đó tan dần đến hết, dung dịch trở nên trong suốt: HCl + NaOH NaCl + H2O 0,25 HCl + NaAlO2 + H2O Al(OH)3  + NaCl 3HCl + Al(OH)3 AlCl3 + 3H2O Câu 8 a) Vì A1 tác dụng với dd H2SO4 10%, không có khí thoát ra và còn lại 0,96g (2 điểm) chất rắn, nên trong A1 không có kim loại tác dụng với H2SO4. Đồng thời trong hai oxit kim loại ban đầu phải có một oxit không tác dụng với CO. 0,50 - Giả sử oxit ban đầu không phản ứng với CO là R2On còn oxit phản ứng là M2Om, ta có: t0 M2Om + m CO  2M + mCO2 (1) 0,015.2 0,015 (mol) m 0,25
6. CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2) 0,015 0,015 (mol) 2,955 n 0,015 (mol) BaCO3 197 0,015.2 - Khối lượng kim loại trong A1là: .M = 0,96 => M=32m m 0,25 => m = 2, M = 64 (M là Cu). - Khi cho A tác dụng với H SO ta có: 1 2 4 0,25 R2On + nH2SO4 R2(SO4)n + nH2O (3) Gọi x là số mol của R2On trong A1, ta có: (2R 96 n ) x 11,243 (2R 16 n ) x 980 nx 100 0,25 R = 9n=> n = 3, M = 27 (R là Al.). Hai oxit tương ứng là CuO và Al2O3. b) Ta có: nCuO = 0,015 mol => %CuO = 61,1 % 0,25 %Al2O3 = 38,9 % 0,25 Câu 9 1. (2 điểm) a) CaO phản ứng với nước: CaO + H2O  Ca(OH)2 0,50 Sau đó chưng cất thu được rượu khan b) Na2SO4 khan là chất hấp thụ nước tạo thành Na2SO4.10H2O 0,50 2. Men C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 20 mol 40 mol 0,25 46 1 0,50 nC H OH = .5000(ml).0,8(g/ml). =40mol 2 5 100 46 100 0,25 => m =20. .180 = 4000gam hay 4kg glucozo 90 Câu 10 (1) H2O; (2) C2H2; (3) CaC2; (4) dung dịch NaOH; (5) H2O 1,00 (2 điểm) - Phương pháp trên là phương pháp dời nước. 0,50 - Áp dụng phương pháp này vì C2H2 ít tan và không tác dụng với nước ở điều 0,50 kiện thường. Chú ý: Học sinh làm cách khác đúng vẫn chấm điểm tối đa.