Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Bảng A - Năm học 2014-2015 - Sở GD & ĐT Nghệ An (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN
Đề chính thức
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 CẤP THCS
NĂM HỌC 2014 – 2015
Môn thi: Hóa học - BẢNG A
Thời gian: 150 phút ( không kể thời gian giao đề)
Câu I. ( 5,5 điểm)
Viết công thức cấu tạo ( dạng viết gọn) có thể có của các hiđrocacbon có cùng công thức phân tử C5H10. Chất nào trong số các chất trên tham gia được phản ứng trùng hợp? Giải thích và viết phương trình phản ứng trùng hợp một trong những chất trên để minh họa.
Thành phần chính của lớp dầu lỏng là gì? Khi đốt cháy một lượng nhỏ dầu lỏng xảy ra phản ứng chính nào? Viết phương trình hóa học dạng tổng quát của phản ứng đó. Trong thực tế lượng xăng thu được khi chưng cất dầu mỏ chỉ chiếm một tỉ lệ nhỏ. Để tăng hàm lượng xăng, người ta sử dụng phương pháp nào? Nêu ưu điểm nổi bật và nhược điểm của dầu mỏ nước ta.
Chỉ được dùng dung dịch brom có thể phân biệt được hai chất khí: SO2 và C2H4 chứa trong hai lọ riêng biệt bị mất nhãn không? Giải thích.
Câu II. ( 4,5 điểm)
Khí clo thoát ra từ bình cầu có nhánh ( Hình 3.5 trang 79 – SGK Hóa 9) được dẫn trực tiếp vào lọ thứ nhất chứa dung dịch X và thông với lọ thứ hai có bông tẩm dung dịch Y gắn trên miệng lọ. Xác định các dung dịch X, Y và cho biết vai trò của chúng. Nêu phương pháp điều chế khí clo trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. Viết phương trình hóa học của một phản ứng điều chế khí clo trong công nghiệp và 5 phản ứng điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm.
Chia một mẩu Ba kim loại thành ba phần bằng nhau. Cho phần 1 vào ống nghiệm chứa lượng dư dung dịch muối A thu được kết tủa A1. Cho phần 2 vào ống nghiệm chứa lượng dư dung dịch muối B thu được kết tủa B1 và cho phần 3 vào ống nghiệm chứa lượng dư dung dịch muối D thu được kết tủa D1. Nung B1 và D1 đến khối lượng không đổi thu được các chất rắn tương ứng là B2 và D2. Trộn B2 với D2 rồi cho vào một lượng dư nước được dung dịch E chứa hai chất tan. Sục khí CO2 dư vào dung dịch E lại xuất hiện kết tủa B1. Biết rằng: A1, B1, D1 lần lượt là oxit bazơ, bazơ và muối. Hãy chọn các dung dịch muối A, B, D phù hợp và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. 
Câu III. ( 6,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O, BaO. Hòa tan hết 21,9 gam X trong một lượng nước dư thu được 1,12 lít khí hiđro và dung dịch Y có chứa 20,52 gam Ba(OH)2. Hấp thụ hết 6,72 lít khí CO2 vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thu được m gam kết tủa. Các khí đo ở đktc.
Tính khối lượng NaOH trong dung dịch Y. 
Tính giá trị của m. 
Hỗn hợp Y gồm FexOy, Cu, CuO ở dạng bột. Cho m gam Y vào dung dịch HCl dư được dung dịch Z và còn lại 3,2 gam kim loại không tan. Chia dung dịch Z thành hai phần bằng nhau:
- Phần I phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,5M.
- Phần II được cho vào dung dịch AgNO3 dư thu được 43,975 gam kết tủa.
Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
Tính số mol mỗi nguyên tố trong Y và giá trị của m.
Câu IV. ( 4,0 điểm)
	Đốt cháy hoàn toàn 1,344 lít hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon mạch hở, ở thể khí rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thấy tạo thành 17,73 gam kết tủa. Khối lượng dung dịch sau khi lọc bỏ kết tủa giảm 11,79 gam so với khối lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu. Nếu dẫn 672 ml hỗn hợp X qua dung dịch brom dư thì chỉ có một khí duy nhất thoát ra nặng 0,24 gam và có 3,2 gam brom phản ứng. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
Xác định công thức phân tử của mỗi hiđrocacbon trên, biết rằng trong phân tử mỗi hiđrocacbon chứa không quá hai liên kết kém bền. 
Viết hai phản ứng khác nhau điều chế mỗi khí trên.
 ( Cho: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Cl = 35,5; Fe = 56; Cu = 64; , Br = 80; Ag = 108; Ba = 137)
----------------------------Hết----------------------------------
 Họ và tên thí sinh................................................................................... Số báo danh.....................
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 CẤP THCS
NĂM HỌC 2014 – 2015
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Môn: HÓA HỌC – BẢNG A
	(Hướng dẫn chấm này gồm 0 trang)	
Đáp án
Điểm
Câu I
5,5 đ
1.
3,25 đ
C5H10 thuộc công thức tổng quát là CnH2n nên có thể là hiđrocacbon no mạch vòng hoặc hiđrocacbon không no, mạch hở có chứa 1 liên kết đôi.
+ Mạch hở: CH2= CH- CH2- CH2- CH3 (1); CH3- CH= CH- CH2- CH3 (2);
CH2= C- CH2- CH3 (3); CH3- C= CH- CH3 (4); CH3- CH- CH = CH2 (5)
 CH3 CH3 CH3
0,25 đ/ CT
+ Mạch vòng: 
 CH3 CH2– CH3 
 CH3	 
	 CH3
 CH3 
 CH3 
0,25 đ/ CT
+ Các đồng phân mạch hở ( 1,2,3,4,5) đều có thể tham gia phản ứng trùng hợp vì đều chứa một liên kết đôi.
0,5 đ
nCH2= CH- CH2- CH2- CH3 (-CH2- CH- )n
 CH2 – CH2 – CH3
0,25 đ
2.
1,5 đ
Thành phần chính của lớp dầu lỏng là một hỗn hợp phức tạp của nhiều loại hiđrocacbon.
0,25 đ
+ Phản ứng đốt cháy dầu lỏng: 
CxHy + ( x + ) O2 xCO2 + H2O ( phản ứng hoàn toàn)
CxHy + O2 xC + H2O ( phản ứng không hoàn toàn)
0,25 đ
0,25 đ
+ Để tăng hàm lượng xăng, người ta sử dụng phương pháp crăckinh dầu nặng: Dầu nặng xăng + hỗn hợp khí
0,25 đ
+ Ưu điểm nổi bật của dầu mỏ Việt Nam là hàm lượng các hợp chất chứa lưu huỳnh thấp ( < 0,5%).
0,25 đ
+ Nhược điểm: Do chứa nhiều parafin ( hiđrocacbon có phân tử khối lớn) nên dầu mỏ Việt Nam dễ bị đông đặc.	
0,25 đ
3.
0,75 đ
Có thể phân biệt được hai chất khí trên bằng dung dịch brom vì khi dẫn từ từ mỗi khí trên cho đến dư vào mỗi ống nghiệm chứa dung dịch brom thì:
0,25 đ
+ Ống nghiệm nào: Màu của dung dịch brom nhạt dần đến mất màu, tạo ra dung dịch trong suốt đồng nhất là SO2: SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
0,25 đ
+ Ống nghiệm nào: Màu của dung dịch brom nhạt dần đến mất màu, tạo ra chất lỏng phân lớp là C2H4:
C2H4 + Br2 C2H4Br2
0,25 đ
Câu II.
4,5 đ
1.
2,0 đ
+ Dung dịch X, Y lần lượt là: H2SO4 đặc và xút ( NaOH).
0,25 đ
+ Vai trò của H2SO4 đặc là hút ẩm để làm khô khí clo.
0,25 đ
+ Vai trò của bông tẩm xút là để ngăn không cho khí clo lan tỏa ra môi trường vì khí clo gây độc cho người, động vật và gây ô nhiễm môi trường:
2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O
0,25 đ
+ Phương pháp điều chế khí clo trong công nghiệp: Điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn xốp.
0,25 đ
+ Phương pháp điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm: Cho các chất có tính oxi hóa mạnh như MnO2, KMnO4, KClO3, K2Cr2O7, CaOCl2, K2MnO4, K2CrO4, NaClO ... tác dụng với dung dịch axit HCl đặc và thường phải đun nóng.
0,25 đ
+ PTHH điều chế Cl2 trong công nghiệp:
2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2
0,25 đ
+ 5 PTHH điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm:
MnO2 + 4HCl (đặc) MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl (đặc) 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
K2Cr2O7 + 14HCl (đặc) 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O
KClO3 + 6HCl (đặc) KCl + 3Cl2 + 3H2O
CaOCl2 + 2HCl (đặc) CaCl2 + Cl2 + H2O
...
0,5 đ
2.
2,5 đ
Các dung dịch A, B, D phù hợp có thể là: AgNO3, AlCl3, Na2CO3
0,25 đ
PTHH: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (1)
0,25 đ
Ba(OH)2 + 2AgNO3 Ba(NO3)2 + Ag2O + H2O (2)
 ( A1)
0,25 đ
3Ba(OH)2 + 2AlCl3 3BaCl2 + 2Al(OH)3 (3)
 ( B1)
0,25 đ
Ba(OH)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaOH (4)
 ( D1)
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (5)
 ( B2)
0,25 đ
BaCO3 BaO + CO2 (6)
 ( D2)
BaO + H2O Ba(OH)2 (7)
0,25 đ
Ba(OH)2 + Al2O3 Ba(AlO2)2 + H2O (8)
dung dịch E chứa 2 chất tan Ba(OH)2 dư, Al2O3 hết.
0,25 đ
2CO2 + Ba(AlO2)2 + 4H2O Ba(HCO3)2 + 2Al(OH)3 (9)
0,5 đ
 Vì CO2 dư nên: CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 (10)
0,25 đ
Câu III
6,0 đ
1.
2,5 đ
a.
1,5 đ
nH= = 0,05 (mol); nBa(OH)= = 0,12 (mol); 
nCO= = 0,3 (mol)
0,25 đ
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1)
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 (2)
Na2O + H2O 2NaOH (3)
BaO + H2O Ba(OH)2 ( 4)
0,25 đ
Gọi x là số mol NaOH có trong dung dịch Y. 
Theo các phản ứng (1,2,3,4): 
nH (HO) = nNaOH + 2.nBa(OH)+ 2nH= x + 2.0,12 + 2.0,05 = x + 0,34 (mol)
0,25 đ
nHO ( pư) = 0,5x + 0,17 (mol)
0,25 đ
Áp dụng ĐLBTKL: mX + mHO (pư) = mNaOH + mBa(OH)+ mH
 21,9 + 18. ( 0,5x + 0,17) = 40x + 20,52 + 2.0,05
0,25 đ
 x = 0,14 (mol) mNaOH = 40.0,14 = 5,6 (g)
0,25 đ
b.
1,0 đ
b. Thứ tự các phản ứng xảy ra: 
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O (5)
0,12 mol 0,12 mol 0,12 mol
0,25 đ
NaOH + CO2 NaHCO3 (6)
0,14 mol 0,14 mol 
0,25 đ
nCO(dư) = 0,3 - ( 0,12 + 0,14) = 0,04 (mol)
BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 ( 7)
0,04 mol 0,04 mol
0,25 đ
 m = 197. ( 0,12 - 0,04) = 15,76 (g)
0,25 đ
2.
3,5 đ
a.
1,25 đ
a. PTHH:
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (1)
FexOy + 2yHCl xFeCl2y/x + yH2O (2)
(y - x) Cu + xFeCl2y/x ( y - x)CuCl2 + xFeCl2 (3)
Vì Cu dư nên dung dịch Z chỉ chứa CuCl2 và FeCl2
0,5 đ
Phần I: 
CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl ( 4)
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (5)
0,25 đ
Phần II:
CuCl2 + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2AgCl (6)
Vì AgNO3 dư nên: 
FeCl2 + 3AgNO3 Fe(NO3)3 + 2AgCl + Ag (7)
0,5 đ
b.
2,25 đ
nNaOH = 0,5.0,5 = 0,25 (mol); nCu (dư) = = 0,05 (mol)
0,25 đ
Theo (4, 5): nCl ( 2 muối CuCl và FeCl) = nNaOH = 0,25 (mol)
 nHCl (1, 2) = 2.0,25 = 0,5 (mol)
0,25 đ
 nO ( Y) = .nHCl = .0,5 = 0,25 (mol)
0,25 đ
Theo (6, 7): nAgCl = nCl ( 2 muối CuCl và FeCl) = 0,25 (mol) 
0,25 đ
 nAg = = 0,075 (mol)
0,25 đ
nFeCl(7) = 0,075 (mol) nFe (Y) = 2.0,075 = 0,15 (mol)
0,25 đ
nAgCl (7) = 2.0,075 = 0,15 (mol) nAgCl (6) = 0,25 - 0,15 = 0,1 (mol)
0,25 đ
 nCuCl (6) = = 0,05 (mol) nCu (Y) = 2.0,05 + 0,05 = 0,15 (mol)
0,25 đ
 m = mCu + mFe + mO = 64.0,15 + 56.0,15 + 16.0,25 = 22 (g)
0,25 đ
Câu IV
4,0 đ
1.
3,25 đ
nX = = 0,06 (mol); nBaCO= = 0,09 (mol)
CxHy + (x + ) O2 xCO2 + H2O (1)
0,25 đ
Vì Ba(OH)2 dư nên chỉ xảy ra phản ứng sau: 
Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O (2)
 0,09 mol 0,09 mol
0,25 đ
Vì sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 và khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 11,79 gam mBaCO- (mCO + mHO) = 11,79 (g) 
0,25 đ
 17,73 - 44.0,09 - mHO = 11,79
 mHO = 1,98 (g) nHO = = 0,11 (mol)
0,25 đ
 mX = mC + mH = 12.0,09 + 2.0,11.1 = 1,3 (g)
 X = = 21,667 (g/mol) 
0,25 đ
 Phải có 1 hiđrocacbon là CH4 ( M = 16 < 21,667)
Vì chỉ có một khí duy nhất thoát ra khỏi dung dịch brom dư khí đó là CH4
0,25 đ
Theo đề, nếu cho 1,344 lít X qua dung dịch brom thì mCH= .0,24 = 0,48 (g) và khối lượng brom phản ứng là .3,2 = 6,4 (g)
 nBr(pư) = = 0,04 (mol)
0,25 đ
Vì nCH= = 0,03 (mol) 
 tổng số mol của hai hiđrocacbon còn lại là = 0,06 - 0,03 = 0,03 (mol)
0,25 đ
Vì số liên kết kém bền trung bình = = 1,33 và mỗi hiđrocacbon còn lại đều có số liên kết kém bền 2 Một trong hai hiđrocacbon là CnH2n ( có 1 liên kết kém bền) và hi đrocacbon còn lại là CmH2m - 2 ( có 2 liên kết kém bền)
0,25 đ
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 
0,03 mol 0,03 mol 0,06 mol
0,25 đ
 Số mol CO2 do 2 hiđrocacbon còn lại tạo ra là 0,09 - 0,03 = 0,06 (mol)
0,25 đ
Vì số nguyên tử C trung bình = = 2 và n 2; m 2 n = m = 2
0,25 đ
 2 Hiđrocacbon còn lại là C2H2 và C2H4
0,25 đ
2.
0,75 đ
Điều chế CH4: Al4C3 + 12H2O 4Al(OH)3 + 3CH4
 CH3COONa (r) + NaOH (r) CH4 + Na2CO3
0,25 đ
Điều chế C2H2: CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2
 2CH4 C2H2 + 3H2
0,25 đ
Điều chế C2H4: C2H2 + H2 C2H4
C3H8 CH4 + C2H4
Hoặc: C2H5OH C2H4 + H2O
0,25 đ