Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2011 – 2012 môn thi: Hóa học lớp 9

UBND TỈNH BẮC NINH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi cú 01 trang)
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH 
NĂM HỌC 2011 – 2012
MễN THI : HểA HỌC-LỚP 9 
Thời gian làm bài: 150 phỳt (khụng kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 20 thỏng 3 năm 2012
===========
Cõu I (2 điểm): Một hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3. Nếu hoà tan a gam hỗn hợp trờn bằng dung dịch HCl dư thỡ khối lượng H2 thoỏt ra bằng 1,00% khối lượng hỗn hợp đem thớ nghiệm. Nếu khử a gam hỗn hợp trờn bằng H2 dư thỡ thu được khối lượng nước bằng 21,15% khối lượng hỗn hợp đem thớ nghiệm. Xỏc định phần trăm về khối lượng mỗi chất cú trong a gam hỗn hợp trờn. 
Cõu II (2 điểm): Cho 1 anken A kết hợp với H2 (Ni làm xỳc tỏc) ta được ankan B.
a/ Xỏc định cụng thức phõn tử của A, B biết rằng để đốt chỏy hết B bằng một lượng O2 vừa đủ thỡ thể tớch khớ CO2 thu được bằng 1/2 tổng thể tớch của B và O2.
b/ Một hỗn hợp X gồm A, B và H2 cú thể tớch là 22,4 lớt. Cho X đi qua Ni nung núng xỳc tỏc thu được hỗn hợp Y, biết tỉ khối của X so với Y bằng 0,70. Tớnh thể tớch hỗn hợp Y, số mol H2 và A đó phản ứng với nhau.
c/ Biết rằng hỗn hợp Y khụng làm phai màu nước Br2 và tỷ khối dY/H2= 16. Xỏc định thành phần trăm thể tớch của cỏc khớ trong hỗn hợp X. 
Cỏc thể tớch khớ đều đo ở điều kiện tiờu chuẩn.
Cõu III (2 điểm): Cho 316,0 gam dung dịch một muối hiđrocacbonat (A) 6,25% vào dung dịch H2SO4 loóng vừa đủ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,5 gam muối sunfat trung hoà. Mặt khỏc cũng cho lượng dung dịch muối hiđrocacbonat (A) như trờn vào dung dịch HNO3 vừa đủ, rồi cụ cạn từ từ dung dịch sau phản ứng thỡ thu được 47,0 gam muối B. Xỏc định A, B.
Cõu IV (2 điểm): Cho cỏc húa chất CaCO3, NaCl, H2O và cỏc dụng cụ cần thiết để làm thớ nghiệm, trỡnh bày phương phỏp để điều chế dung dịch gồm 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 cú tỉ lệ số mol là 1:1.
Cõu V (2 điểm): Ba chất khớ X, Y, Z đều gồm 2 nguyờn tố, phõn tử chất Y và Z đều cú 3 nguyờn tử. Cả 3 chất đều cú tỉ khối so với hiđro bằng 22. Y tỏc dụng được với dung dịch kiềm, X và Z khụng cú phản ứng với dung dịch kiềm. X tỏc dụng với oxi khi đốt núng sinh ra Y và một chất khỏc. Z khụng chỏy trong oxi. 
a/ Lập luận để tỡm cụng thức phõn tử cỏc chất X, Y, Z.
b/ Trỡnh bày cỏch phõn biệt ba bỡnh đựng riờng biệt ba khớ trờn bị mất nhón.
Cõu VI (2 điểm): Viết phương trỡnh phản ứng trong đú 0,75 mol H2SO4 tham gia phản ứng sinh ra
	a/ 8,4 lớt SO2 (đktc).	b/ 16,8 lớt SO2 (đktc).
	c/ 25,2 lớt SO2 (đktc).	d/ 33,6 lớt SO2 (đktc).
Cõu VII (2 điểm): Dẫn luồng khớ CO qua ống sứ cú chứa m gam hỗn hợp chất rắn X gồm CuO và Fe2O3 nung núng, sau một thời gian trong ống sứ cũn lại n gam hỗn hợp chất rắn Y. Khớ thoỏt ra được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư được p gam kết tủa. Viết cỏc phương trỡnh húa học của phản ứng và thiết lập biểu thức liờn hệ giữa n, m, p.
Cõu VIII (2 điểm): Hai cốc thủy tinh A, B đựng dung dịch HCl dư đặt trờn hai đĩa cõn, thấy cõn ở trạng thỏi thăng bằng. Cho 5,00 gam CaCO3 vào cốc A và 4,79 gam M2CO3 (M là kim loại) vào cốc B. Sau khi cỏc muối đó hũa tan hoàn toàn thấy cõn trở lại vị trớ thăng bằng. Hóy xỏc định M.
Cõu IX (2 điểm): Trỡnh bày cỏc thớ nghiệm để xỏc định thành phần định tớnh và định lượng của nước.
Cõu X (2 điểm): Nờu cỏch pha chế 500,0 ml dung dịch NaCl 0,9% (nước muối sinh lớ) từ muối ăn nguyờn chất và nước cất. Nờu tờn cỏc dụng cụ thớ nghiệm cần thiết và mụ phỏng cỏch tiến hành bằng hỡnh vẽ.
============== Hết ==============
Cho biết số khối của cỏc nguyờn tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; Si = 28; 
P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Fe = 56; Ni = 58; Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108; Ba = 137
Thớ sinh được sử dụng bảng HTTH và mỏy tớnh cầm tay thụng thường.
UBND TỈNH BẮC NINH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH 
NĂM HỌC 2011 – 2012
MễN THI : HểA HỌC-LỚP 9 
Ngày thi: 20 thỏng 3 năm 2012
===========
Cõu I (2 điểm): Một hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3. Nếu hoà tan a gam hỗn hợp trờn bằng dung dịch HCl dư thỡ khối lượng H2 thoỏt ra bằng 1,00% khối lượng hỗn hợp đem thớ nghiệm. Nếu khử a gam hỗn hợp trờn bằng H2 dư thỡ thu được khối lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thớ nghiệm. Xỏc định phần trăm về khối lượng mỗi chất cú trong a gam hỗn hợp trờn. 
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
I
Giả sử a = 100 gam. Gọi x, y, z lần lượt là số mol Fe, FeO, Fe2O3 trong a gam
Hoà tan a g hỗn hợp trờn bằng dung dịch HCl dư
 Fe + 2 HCl đ FeCl2 + H2
 x 2x x x
 FeO + 2 HCl đ FeCl2 + H2O
 y 2y y y
 Fe2O3+ 6HCl đ 2FeCl3 + 3H2O
 z 6z 2z 3z 
Ta cú 2x = 1(*)
Khử a g hỗn hợp trờn bằng H2 dư 
 FeO + H2 đ Fe + H2O
 y y y y
 Fe2O3 + 3 H2 đ 2Fe + 3 H2O
 z 3z 2z 3z
Ta cú 18y + 54z = 21,15(**)
Lại cú 56x + 72y + 160z = 100(***)
Từ (*), (**), (***) cú hệ phương trỡnh:
 2x = 1
 18y + 54z = 21,15
 56x + 72y + 160z = 100
Giải hệ PT ta cú x = 0,5; y = 0,5; z = 0,225
%Fe = 28%; %FeO = 36%; %Fe2O3 = 36%
0,50
0,50
0,50
0,50
Cõu II (2 điểm): Cho 1 anken A kết hợp với H2 (Ni làm xỳc tỏc) ta được ankan B.
a/ Xỏc định cụng thức phõn tử của A, B biết rằng để đốt chỏy hết B bằng một lượng O2 vừa đủ thỡ thể tớch khớ CO2 thu được bằng 1/2 tổng thể tớch của B và O2.
b/ Một hỗn hợp X gồm A, B và H2 cú thể tớch là 22,4 lớt. Cho X đi qua Ni nung núng xỳc tỏc thu được hỗn hợp Y, biết tỉ khối của X so với Y bằng 0,70. Tớnh thể tớch hỗn hợp Y, số mol H2 và A đó phản ứng với nhau.
c/ Biết rằng hỗn hợp Y khụng làm phai màu nước Br2 và tỷ khối dY/H2= 16. Xỏc định thành phần trăm thể tớch của hỗn hợp X. 
Cỏc thể tớch khớ đều đo ở điều kiện tiờu chuẩn.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
II
a
CnH2n + H2 CnH2n+2 
Đốt chỏy B(CnH2n+2 )
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1) H2O
Nếu lấy 1 mol B, nO2 = , nCO2 = n.
nCO2 = (nB + nO2) n = (1+).
 n = 3 , A là C3H6, B là C3H8 
0,25
0,50
b
Ta sử dụng kết quả
dx/y = = 
dx/y = = . = (do mX = mY)
dx/y = = 0,7 nY = 0,7 mol
 VY = 0,7 . 22,4 = 15,68 lớt.
nH2 và nA phản ứng
Ta sử dụng: nX – nY = nH2 pư = nA pư
 nX – nY = 1- 0,7 = 0,3. 
Vậy n H2 pư = nA pư = 0,3 mol
0,50
0,25
c
 C3H6 + H2 C3H8 
 0,3 0,3 0,3
Vỡ hỗn hợp Y sau phản ứng khụng làm phai màu nước Br2, chứng tỏ C3H6 đó phản ứng hết. 
Vậy n C3H6 bđ = 0,3 mol = a. (2)
Hỗn hợp Y sau phản ứng gồm:
 C3H8 (b + 0,3) và H2 dư (c – 0,3)
 = = 2.16 = 32 g
 = 32
Thay b + c = 1- 0,3 = 0,7 ị 44b + 2c = 9,8 
 Hay: 22b + c = 4,9 (3)
 b + c = 0,7 (4)
Từ (3) và (4) à b = 0,2 mol ( C3H8 ), c = 0,5 mol H2
Vậy thành phần % thể tớch của hỗn hợp X là: 30% C3H6 ; 20% C3H8 và 50% H2
0,50
Cõu III (2 điểm): Cho 316 gam dung dịch một muối hiđrocacbonat (A) 6,25% vào dung dịch H2SO4 loóng vừa đủ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,5 gam muối sunfat trung hoà. Mặt khỏc cũng cho lượng dung dịch muối hiđrocacbonat (A) như trờn vào dung dịch HNO3 vừa đủ, rồi cụ cạn từ từ dung dịch sau phản ứng thỡ thu được 47 gam muối B. Xỏc định A, B.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
III
Gọi cụng thức của muối A: R(HCO3)n 
Cú: mA = 316.6,25% = 19,75 gam
 2R(HCO3)n + nH2SO4 đ R2(SO4)n + 2nCO2 + 2nH2O 
 19,75gam 16,5gam
=> 16,5.(2R + 2.61n) = 19,75.(2R + 96n)
 suy ra: R= 18n
 Ta cú bảng sau:
n
1
2
3
R
18
36
54
KL
NH4
Khụng thoả món
Khụng thoả món
 muối A là: NH4HCO3 
- Theo đề bài: nA = 19,75 : 79 = 0,25 mol
 NH4HCO3 + HNO3 đ NH4NO3 + H2O + CO2 ư 
 0,25 mol đ 0,25 mol
m(NH4NO3) = 80 ì 0,25 = 20 gamđmuối B là muối ngậm nước.
- Đặt CTPT của B là: NH4NO3.xH2O
m(H2O) = 47 – 20 = 27 gam đ n(H2O) = 27/18= 1,5 mol
đ x = 6
 Cụng thức của B: NH4NO3.6H2O
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,50
Cõu IV (2 điểm): Cho cỏc húa chất CaCO3, NaCl, H2O và cỏc dụng cụ cần thiết để làm thớ nghiệm, trỡnh bày phương phỏp để điều chế dung dịch gồm 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 cú tỉ lệ số mol là 1:1.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
IV
Tạo ra và thu lấy khớ CO2: Nhiệt phõn CaCO3
 CaCO3 CaO + CO2 ↑
Tạo ra dung dịch NaOH: Điện phõn dd NaCl bóo hũa cú màng ngăn 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
Viết cỏc phương trỡnh tạo muối
CO2(dư) + NaOH → NaHCO3 (1)
 2a → 2a (mol)
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (2)
a ← a → a (mol)
- Trỡnh bày cỏch tiến hành thớ nghiệm: lấy 2 thể tớch dung dịch NaOH cho vào cốc A và cốc B sao cho VA = 2VB (dựng cốc chia độ)
Gọi số mol NaOH ở cốc A là 2a mol thỡ số mol NaOH ở cốc B là a mol
Sục CO2 dư vào cốc A, xảy ra phản ứng (1)
Sau đú đỏ cốc A vào cốc B: xảy ra phương trỡnh (2)
Kết quả thu được dung dịch cú số mol NaHCO3 là a mol và số mol Na2CO3 là a mol => tỉ lệ 1:1
0,25
0,25
0,25
0,25
1,00
Cõu V (2 điểm): Ba chất khớ X,Y, Z đều gồm 2 nguyờn tố, phõn tử chất Y và Z đều cú 3 nguyờn tử. Cả 3 chất đều cú tỉ khối so với hiđro bằng 22. Y tỏc dụng được với dung dịch kiềm, X và Z khụng cú phản ứng với dung dịch kiềm. X tỏc dụng với oxi khi đốt núng sinh ra Y và một chất khỏc. Z khụng chỏy trong oxi. 
a/ Lập luận để tỡm cụng thức phõn tử cỏc chất X, Y, Z.
b/ Trỡnh bày cỏch phõn biệt ba bỡnh đựng riờng biệt ba khớ trờn bị mất nhón.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
V
a
M = 22.2 = 44
Y là hợp chất gồm hai nguyờn tố, tỏc dụng được với kiềm cú thể là oxit axit.
Chỉ cú trường hợp Y là CO2 thoả món vỡ chất gồm 2 nguyờn tố, phõn tử gồm 3 nguyờn tử và M = 44. ( Cỏc oxit, axit, muối khỏc khụng thoả món)
X chỏy sinh ra 2 sản phẩm trong đú cú CO2 vậy X là CXRY, trong đú R là H thoả món. X là C3H8 cú M = 44.
Z là N2O thoả món vỡ chất gồm 2 nguyờn tố, phõn tử gồm 3 nguyờn tử và M = 44.
0,50
0,25
0,50
b
Cỏch phõn biệt:
Cho qua nước vụi trong dư, khớ nào làm dung dịch vẩn đục là CO2, 2 khớ cũn lại là C3H8 và N2O.
 Ca(OH)2 + CO2 đ CaCO3 + H2O
Đem đốt 2 khớ cũn lại rồi dẫn sản phẩm chỏy vào dung dịch nước vụi trong, sản phẩm chỏy nào làm đục nước vụi trong là sản phẩm chỏy của C3H8, cũn N2O khụng chỏy
 C3H8 + 5O2 đ 3CO2 + 4H2O
 Ca(OH)2 + CO2 đ CaCO3 + H2O
Khớ cũn lại là N2O
0,25
0,25
0,25
Cõu VI (2 điểm): Viết phương trỡnh phản ứng trong đú 0,75 mol H2SO4 tham gia phản ứng sinh ra
	a/ 8,4 lớt SO2 (đktc).	b/ 16,8 lớt SO2 (đktc).
	c/ 25,2 lớt SO2 (đktc).	d/ 33,6 lớt SO2 (đktc).
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
VI
a) ị Cu + 2H2SO4 đặc CuSO4 + SO2ư + 2H2O 
b) ị Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2ư + H2O
c) ị S + 2H2SO4 đặc 3SO2ư + 2H2O
d)ị 2NaHSO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2SO2ư + H2O
Chỳ ý: Học sinh chọn chất khỏc và viết phương trỡnh húa học đỳng, cho điểm tối đa tương ứng.
0,50
0,50
0,50
0,50
Cõu VII (2 điểm): Dẫn luồng khớ CO qua ống sứ cú chứa m gam hỗn hợp chất rắn X gồm CuO và Fe2O3 nung núng, sau một thời gian trong ống sứ cũn lại n gam hỗn hợp chất rắn Y. Khớ thoỏt ra được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư được p gam kết tủa. Viết cỏc phương trỡnh húa học của phản ứng và thiết lập biểu thức liờn hệ giữa n, m, p.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
VII
PTHH: 
(1) 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 
(2) Fe2O3 + CO 2FeO + CO2 
(3) Fe2O3 + 3 CO 2Fe + 3 CO2 
(4) CuO + CO Cu + CO2 
(5) Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
 mx + mco = my + mCO2 
 → m – n = mCO2 – mCO
→ m – n = 44.n CO2 – 28.nCO
Mà nCO = nCO2 = nCaCO3 = 
→ m – n = 
→ m = n + 0,16p
1,00
0,50
0,50
Cõu VIII (2 điểm): Hai cốc thủy tinh A, B đựng dung dịch HCl dư đặt trờn hai đĩa cõn, thấy cõn ở trạng thỏi thăng bằng. Cho 5 gam CaCO3 vào cốc A và 4,79 gam M2CO3 (M là kim loại) vào cốc B. Sau khi cỏc muối đó hũa tan hoàn toàn thấy cõn trở lại vị trớ thăng bằng. Hóy xỏc định M.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
VIII
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 (1)
M2CO3 + 2HCl → 2 MCl + H2O + CO2 (2)
 Từ(1) ta cú: Khối lượng cốc A tăng 
 Từ (2) Ta cú: Khối lượng cốc B tăng 
 M = 23 vậy M là Na 
0,50
0,50
0,50
0,50
Cõu IX (2 điểm): Trỡnh bày cỏc thớ nghiệm để xỏc định thành phần định tớnh và định lượng của nước.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
IX
 (1) (2) (3) 
Sự phõn hủy nước.
Lắp thiết bị phõn hủy nước như hỡnh (1). Khi cho dũng điện một chiều đi qua nước (đó cú pha thờm một ớt dung dịch axit sunfuric để làm tăng độ dẫn điện của nước), trờn bề mặt hai điện cực (Pt) xuất hiện bọt khớ. Cỏc khớ này tớch tụ trong hai đầu ống nghiệm thu A và B. Đốt khớ trong A, nú chỏy kốm theo tiếng nổ nhỏ, đú là H2. Khớ trong B làm cho tàn đúm đỏ bựng chỏy, đú là khớ oxi.
0,75
Sự tổng hợp nước:
Cho nước vào đầy ống thủy tinh hỡnh trụ. Cho vào ống lần lượt 2 thể tớch khớ hiđro và 2 thể tớch khớ oxi. Mực nước trong ống ở vạch số 4 (hỡnh (2)). Đốt bằng tia lửa điện hỗn hợp hi đro và oxi sẽ nổ. Mức nước trong ống dõng lờn. Khi nhiệt độ trong ống bằng nhiệt độ bờn ngoài thỡ mực nước dừng lại ở vạch chia số 1 (Hỡnh (3)), khớ cũn lại làm tàn đúm bựng chỏy đú là oxi.
Xỏc định thành phần định lượng của H2O
Từ cỏc dữ kiện thớ nghiệm trờn ta cú phương trỡnh húa học tạo thành H2O
 2H2 + O2 đ 2H2O
Do tỉ lệ về thể tớch bằng tỉ lệ về số mol nờn ta cú 
nH2:nO2 = 2:1 đ mH2:mO2 = 4:32 = 1:8. Vậy phần trăm khối lượng mỗi nguyờn tố trong nước là
%H = đ %O = 100%-%H = 88,9%
0,75
0,50
Cõu X (2 điểm): Nờu cỏch pha chế 500 ml dung dịch NaCl 0,9% (d = 1,009g/cm3) (nước muối sinh lớ) từ muối ăn nguyờn chất và nước cất. Nờu tờn cỏc dụng cụ thớ nghiệm cần thiết và mụ phỏng cỏch tiến hành bằng hỡnh vẽ.
CÂU
í
NỘI DUNG
ĐIỂM
X
 Khối lượng NaCl cần dựng: 500.1,009.0,9% = 4,54 gam
- (1) Cõn lấy 4,54g NaCl rồi cho vào cốc thủy tinh. 
- (2) Cho từ từ nước cất (lượng nhỏ hơn 500 ml) vào và lắc đều
- (3) Dựng đũa thủy tinh khuấy đều cho muối tan hết
- (4) Đổ dung dịch vừa pha vào bỡnh định mức 500 ml.
- (5) Cho tiếp nước cất vừa đến vạch 500ml. 
- (6) Đậy nỳt nhỏp kớn, lắc kĩ ta được 500 ml dung dịch nước muối sinh lớ như yờu cầu.
Cỏc dụng cụ thớ nghiệm: cõn điện tử, cốc thủy tinh, đũa thủy tinh, bỡnh định mức 500 ml cú nỳt nhỏm, 
 (4), (5), (6)
Chỳ ý: Học sinh cú thể mụ phỏng bằng hỡnh vẽ khỏc nhưng vẫn đảm bảo cỏc nội dung này.
1,00
1,00
	Chỳ ý: Học sinh làm cỏch khỏc đỳng cho điểm tối đa tương ứng.