De HSG Hoa 9 Lao Cai

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Sở giáo dục và đào tạo LµO CAI. k× thi chän häc sinh giái cÊp TØNH Năm học: 2010 – 2011 Môn: Hoá học - Lớp 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 29 - 03 - 2011 (Đề thi gồm 02 trang). §Ò chÝnh thøc. Câu 1. (4,0 điểm) 1. Nung nóng Cu trong không khí một thời gian được chất rắn A. Hòa tan A bằng H2SO4 đặc nóng dư được dung dịch B và khí C. Khí C tác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch D. Dung dịch D vừa tác dụng với dung dịch BaCl 2, vừa tác dụng với dung dịch NaOH. Cho B tác dụng với dung dịch KOH. Viết các phương trình hóa học xảy ra. 2. Từ pirit sắt, nước biển, không khí và các thiết bị cần thiết khác. Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: nước Javen, FeSO4, FeCl3. Câu 2. (4,0 điểm) 1. Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các hỗn hợp sau: (Fe + Fe 2O3), (Fe + FeO), (FeO + Fe2O3). 2. Nêu hiện tượng xảy ra trong mỗi trường hợp sau và viết phương trình hóa học xảy ra: a. Cho khí CO2 lội chậm qua nước vôi trong, sau đó thêm tiếp nước vôi trong vào dung dịch thu được. b. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3. Câu 3. (4,0 điểm) 1. Tìm các chất kí hiệu bằng chữ cái trong sơ đồ sau và hoàn thành sơ đồ bằng phương trình hóa học: A (khÝ). CH3COONa. 1500oC Lµm l¹nh nhanh.       . B. C. D. E. CH3COOC2H5. NaOH CaO. X (r¾n). Y (khÝ). 2. Từ một loại tinh dầu người ta tách ra được hợp chất hữu cơ A. Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam A cần vừa đủ 4,704 lít khí oxi (đktc) chỉ thu được CO 2 và H2O với tỉ lệ mCO2 11 m khối lượng là H2O = 2 . Biết M A < 150. Xác định công thức phân tử của A. Câu 4. (3,0 điểm) 1. Hòa tan 5,72 gam Na2CO3.xH2O trong 44,28 gam nước ta thu được dung dịch có nồng độ 4,24%. Xác định công thức của hiđrat. 2. Khử 3,48 gam oxit một kim loại M cần dùng 1,344 lít H 2 (đktc). Toàn bộ lượng kim loại thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,008 lít H 2 (đktc). Xác định kim loại M và oxit của nó. Câu 5. (2,0 điểm) Cho 87 gam dung dịch rượu etylic tác dụng với Na lấy dư thì thu được 28 lít khí H2 (đktc). a. Tính khối lượng của rượu etylic và nước trong dung dịch. b. Tính độ rượu của dung dịch rượu trên (biết khối lượng riêng của rượu nguyên chất là 0,8 g/ml).

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Câu 6. (3,0 điểm) Cho 5,12 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Fe và Cu ở dạng bột tác dụng với 150 ml dung dịch HCl 2M, sau khi phản ứng kết thúc thấy chỉ thoát ra 1,792 lít khí H 2 (đktc). Đem lọc rửa thu được 1,92 gam chất rắn B. a. Tính khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp X. b. Cho 2,56 gam hỗn hợp X tác dụng với 250 ml dung dịch AgNO 3 0,34M. Khuấy kỹ hỗn hợp để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch và chất rắn E. Tính khối lượng của chất rắn E. -------------------- Hết -------------------Chú ý: - Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. - Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: ...................................................... Số báo danh: ..................... Sở giáo dục và đào tạo LµO CAI §Ò chÝnh thøc. Hớng dẫn giải đề thi chọn häc sinh giái cÊp TØNH Năm học: 2010 – 2011 Môn: Hoá học - Lớp 9 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 29 - 03 - 2011 (Đáp án gồm 04 trang). Câu 1. (4,0 điểm) 1. Nung nóng Cu trong không khí được chất rắn A gồm Cu và CuO: o. t Cu + O2   CuO Khi cho A tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng và dư:   Cu + 2H2SO4 đặc nóng CuSO4 + SO2  + 2H2O   CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O Dung dịch B chứa CuSO4 và H2SO4 dư. Khí C là SO2. Cho C tác dụng với dung dịch KOH:  KHSO3 SO2 + KOH   và:  K2SO3 + H2O SO2 + 2KOH   Dung dịch D chứa KHSO3 và K2SO3. Cho dung dịch D tác dụng với BaCl2 và NaOH:  BaSO3  + 2KCl K2SO3 + BaCl2  .  K2SO3 + Na2SO3 + H2O 2KHSO3 + 2NaOH   Cho dung dịch B tác dụng với KOH:  KHSO4 + H2O H2SO4 + KOH   2..  Cu(OH)2  CuSO4 + 2KOH   Điện phân dung dịch nước biển - Không có màng ngăn thu được nước Javen:. + H2O.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> 2NaCl + H2O - Có màng ngăn:. ®iÖn ph©n dung dÞch  kh«ng  cã   mµng ng¨n. 2NaCl + 2H2O Đốt pirit sắt trong oxi dư:. NaCl + NaClO + H2. ph©n dung dÞch  ®iÖn cã    mµng ng¨n. o. t 4FeS2 + 11O2   Dẫn H2 dư qua Fe2O3 nung nóng:. 2NaOH + Cl2  + H2 . 2Fe2O3 + 8SO2 . o. t 3H2 + Fe2O3   2Fe + 3H2O Đốt sắt trong khí clo thu được FeCl3: o. t 2Fe + 3Cl2   2FeCl3 Đốt khí SO2 trong không khí với chất xúc tác V2O5: o. 2SO2 + O2 Sục khí SO3 thu được vào nước:.  Vt O 2. 5. 2SO3.  H2SO4 SO3 + H2O   Cho dung dịch thu được phản ứng với sắt dư thu được FeSO4:  FeSO4 + H2  Fe + H2SO4   Câu 2. (4,0 điểm) 1. Lần lượt đánh số thứ tự vào các hỗn hợp cần nhận biết. Lấy mỗi hỗn hợp một ít làm mẫu thử để nhận biết. - Cho dung dịch HCl lần lượt vào ba mẫu thử. Mẫu nào thấy không có khí bay ra là hỗn hợp (FeO + Fe2O3). Hai mẫu còn lại đều có khí thoát ra:  FeCl2 + H2 Fe + 2HCl    FeCl2 + H2O FeO + 2HCl    2FeCl3 + 3H2O Fe2O3 + 6HCl   - Hai mẫu thử còn lại cho từ từ vào dung dịch CuSO 4 dư và khuấy đều. Lọc kết tủa hòa tan trong dung dịch HCl dư:  FeSO4 + Cu Fe + CuSO4   - Dung dịch thu được cho phản ứng với NaOH. Mẫu nào tạo kết tủa trắng xanh, hóa nâu đỏ trong không khí thì mẫu đó là (Fe + FeO). Mẫu còn lại tạo kết tủa nâu đỏ là (Fe + Fe2O3)  Fe(OH)2 + 2NaCl FeCl2 + 2NaOH    Fe(OH)3 + 3NaCl FeCl3 + 3NaOH   2- a. Ban đầu thấy có kết tủa trắng xuất hiện:  CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + CO2   Sau đó kết tủa tan dần thành dung dịch không màu:  Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O   b. Thoạt đầu không thấy hiện tượng gì xảy ra do phản ứng:  NaHCO3 + NaCl HCl + Na2CO3   Sau đó thấy có khí không màu, không mùi thoát ra:  NaCl + CO2 + H2O HCl + NaHCO3  .

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Câu 3. (4,0 điểm) 1. Sơ đồ biến hóa: CH 4. CH3COONa. 1500o C Lµm l¹nh nhanh.       . C2H5OH. C2H4. C2H2. NaOH CaO. CH3COOH. CH3COOC2H5. CO 2. Na 2 CO3. Các phương trình hóa học biểu diễn sơ đồ trên:  CaO   to 1. CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 o. 2. 2CH4. C  lµm  1500   l¹nh nhanh. 3. C2H2 + H2. C2H2 + 3H2. Pd to.  . C 2 H4 4. C2H4 + H2O    CH3CH2OH men giÊm 5. C2H5OH + O2     CH3COOH + H2O  H2SO 4   o   t 6. CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O  2NaCl + CO2 + H2O 7. Na2CO3 + 2HCl   Khối lượng oxi đã dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam A là: 4,704 .32 m O2 = 22, 4 = 6,72 gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta tính được: m CO2 m H2O + = 2,64 + 6,72 = 9,36 (I) Mặt khác, theo đề bài ta có: mCO2 11 m H2O = 2 (II) Từ (I) và (II) ta có: m CO2 m H 2O = 7,92 gam; = 1,44 gam Vậy khối lượng mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong A là: 7,92 1, 44 .12 .2 m C = 44 m H = 18 = 2,16 gam; = 0,16 gam  m O = 2,64 ‒ (2,16 + 0,16) = 0,32 gam H2 SO 4. 2.. . . C x Hy Oz n theo đề bài ta có: Gọi công thức phân tử của A có dạng 2,16 0,16 0,32 x : y : z = 12 : 1 : 16 = 9 : 8 : 1  C 9 H 8O  n Vậy công thức phân tử của A có dạng Mặt khác: M A = 132n < 150  n < 1,14 Vậy n = 1. Công thức phân tử của A là: C9H8O Câu 4. (3,0 điểm) 1. Số mol Na2CO3.xH2O đã dùng là:.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> 5,72 = = 106  18x mol 106 . 5,72 606,32 m Na 2 CO3  = 106 + 18x = 106 + 18x gam Khối lượng dung dịch sau khi hòa tan muối hiđrat là: m dung dÞch = 5,72 + 44,28 = 50 gam Vậy nồng độ của dung dịch thu được là: 606,32 1 C%Na 2CO3 = 106 + 18x . 50 .100 = 4,24 Giải ra ta được x = 10. Vậy công thức của muối hiđrat là: Na2CO3 . 10H2O n Na 2CO3 .xH2O. 2.. n Na2CO3. Gọi công thức của oxit kim loại M (hóa trị n và khối lượng mol M) là to M x Oy + yH2   xM + yH2O Theo phương trình phản ứng, số mol nguyên tử oxi có trong X là: 1,344 n O(trong oxit) n H2 = = 22, 4 = 0,06 mol Vậy khối lượng nguyên tử M có trong oxit là: m M = 3,48 ‒ 0,06 . 16 = 2,52 gam Khi cho M phản ứng với HCl:  2MCln + nH2 2M + 2nHCl   Số mol kim loại:. 2 2 1, 008 0, 09 n M = n . n H2 = n . 22, 4 = n mol 0, 09  m M = n . M = 2,52  M = 28n n 1 2 3 M 28 56 84 Vậy M = 56. M là sắt: Fe. Công thức của oxit là: FexOy. Ta có: 2,52 x : y = 56 : 0,06 = 3 : 4. Vậy công thức của oxit sắt là Fe3O4. Câu 5. (2,0 điểm) a. Vì Na dư nên rượu etylic và nước phản ứng hết.  2CH3CH2ONa + H2 2CH3CH2OH + 2Na    2NaOH + H2 2H2O + 2Na   Gọi x và y lần lượt là số mol của C2H5OH và H2O. Theo đề bài ta có: 46x + 18y = 87 (I) 28 1 1 n 2 x + 2 y = H2 = 22, 4 = 1,25 (II) Từ (I) và (II) ta có: x = 1,5 mol; y = 1 mol Vậy khối lượng của rượu etylic và nước trong dung dịch là:. M x Oy. ..

<span class='text_page_counter'>(6)</span> m C 2H5OH. = 1,5 . 46 = 69 gam m H2O = 18 gam b. Vì khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8 gam nên thể tích của 69 gam rượu là: 69 Vr îu etylic 0,8 Vdung dÞch = = 86,25 ml  = 18 + 86,25 = 104,25 ml Vậy độ rượu là: 104,25 o D = 86,25 = 82,73 Câu 6. (3,0 điểm) a. Các phương trình hóa học:  MgCl2 + H2 Mg + 2HCl   (1)  FeCl2 + H2 Fe + 2HCl   (2) 1,792 1 n Vì H2 = 22, 4 = 0,08 mol < 2 n HCl = 0,15 mol nên axit còn dư sau phản ứng. Vậy khối lượng Cu có trong 5,12 gam hỗn hợp X là: m Cu = 1,92 gam Gọi x và y lần lượt là số mol Mg và Fe có trong 5,12 gam hỗn hợp X. Theo đề bài ta có: 24x + 56y = 5,12 ‒ 1,92 = 3,2 (I) Mặt khác, số mol H2 sinh ra từ (1) và (2) ta có: x + y = 0,08 (II) Từ (I) và (II) ta có: x = y = 0,04 mol Vậy khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp là: m Mg = 0,04 . 24 = 0,96 gam m Fe = 0,04 . 56 = 2,24 gam b.. Các phương trình phản ứng xảy ra:  Mg(NO3)2 + 2Ag Mg + 2AgNO3    Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + 2AgNO3    Cu + 2AgNO3  . Cu(NO3)2 + 2Ag. (3) (4) (5). 1 Ta nhận thấy lượng hỗn hợp X tham gia phản ứng với AgNO 3 bằng 2 lượng hỗn hợp X tham gia phản ứng với HCl. Vậy số mol mỗi kim loại có trong 2,56 gam hỗn hợp X là: 1 1,92 . n Mg n Fe = = 0,02 mol; n Cu = 2 64 = 0,015 mol Theo đề bài, số mol AgNO3 là: n AgNO3 = 0,25 . 0,34 = 0,085 mol Theo phản ứng (3) và (4) ta dễ thấy Mg và Fe phản ứng hết. Lượng AgNO 3 tham gia phản ứng (3) và (4) là: 2 . (0,02 + 0,02) = 0,08 mol.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Vậy lượng AgNO3 tham gia phản ứng (5) là: 0,085 ‒ 0,08 = 0,005 mol 0, 005 2 = 0,0025 mol Vậy lượng Cu tham gia phản ứng là: Lượng Cu còn dư là: 0,015 ‒ 0,0025 = 0,0125 mol Vậy chất rắn E gồm Ag và Cu dư với khối lượng là: m E = 0,085 . 108 + 0,0125 . 64 = 9,98 gam.

<span class='text_page_counter'>(8)</span>