Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2012-2013 - Sở GD & ĐT Hải Dương

ĐỀ CHÍNH THỨC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013
Mụn: Húa học
Thời gian làm bài: 150 phỳt (khụng kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 27/3/2013
Cõu I. (2,25 điểm)
1. Hoàn thành cỏc phương trỡnh húa học theo sơ đồ chuyển húa sau và ghi rừ điều kiện nếu cú? (mỗi mũi tờn chỉ ứng với một phương trỡnh phản ứng)
(5)
(9)
Al2(SO4)3
NaAlO2
Al2O3
(1)
(3)
(6)
Al(OH)3
(8)
(4)
Al
(10)
Al(NO3)3
AlCl3
(2)
(7)
Al2O3
2. Cho 2 lọ mất nhón chứa 2 dung dịch X và Y. Dung dịch X chứa hỗn hợp (BaCl2 và NaOH); Dung dịch Y chứa hỗn hợp (NaAlO2 và NaOH). Chỉ dựng khớ CO2 hóy trỡnh bày cỏch phõn biệt hai lọ dung dịch kể trờn. Viết cỏc phương trỡnh húa học đó xảy ra?
Cõu II. (2,0 điểm)
1. Từ khớ thiờn nhiờn với cỏc chất vụ cơ và điều kiện cần thiết coi như cú đủ, hóy viết cỏc phương trỡnh húa học để điều chế Etyl axetat?
2. Cho rất từ từ một lượng dư Natri kim loại vào 100ml rượu Etylic 460. Hóy viết cỏc phương trỡnh húa học xảy ra và tớnh thể tớch khớ thoỏt ra ở điều kiện tiờu chuẩn? Cho biết khối lượng riờng của nước tại nhiệt độ này là 1 gam/ml; khối lượng riờng của rượu Etylic nguyờn chất là 0,8 gam/ml.
3. Nung núng hỗn hợp A gồm 0,1 mol Axetilen và 0,4 mol H2 trong bỡnh kớn với xỳc tỏc phự hợp. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khớ B cú tỉ khối hơi so với H2 là 5. Dẫn toàn bộ hỗn hợp B đi qua dung dịch nước Brom dư thấy khối lượng Brom tham gia phản ứng tối đa là m gam. Tớnh giỏ trị m?
Cõu III. (1,75 điểm)
1. Cú 6 lọ dung dịch được đỏnh số ngẫu nhiờn từ 1 đến 6. Mỗi dung dịch chứa một chất tan gồm BaCl2, H2SO4, NaOH, MgCl2, Na2CO3, HCl. Người ta tiến hành cỏc thớ nghiệm và thu được kết quả như sau:
Thớ nghiệm 1: Dung dịch 2 cho kết tủa khi tỏc dụng với cỏc dung dịch 3 và 4.
Thớ nghiệm 2: Dung dịch 6 cho kết tủa khi tỏc dụng với cỏc dung dịch 1 và 4.
Thớ nghiệm 3: Dung dịch 4 cho khớ bay lờn khi tỏc dụng với cỏc dung dịch 3 và 5.
Hóy xỏc định số thứ tự của cỏc lọ dung dịch trờn và viết cỏc phương trỡnh húa học đó xảy ra?
2. Cho dung dịch A chứa a mol NaOH, dung dịch B chứa b mol AlCl3. Hóy xỏc định mối quan hệ giữa a và b để sau khi pha trộn hai dung dịch trờn ta luụn thu được kết tủa?
Cõu IV. (2,0 điểm)
	Cho 3,52 gam hỗn hợp Z gồm hai kim loại Mg, Fe ở dạng bột vào 200 gam dung dịch Cu(NO3)2 chưa rừ nồng độ. Sau phản ứng thu được 4,8 gam chất rắn T chứa tối đa hai kim loại và dung dịch V. Thờm NaOH dư vào dung dịch V rồi lọc lấy kết tủa, đem nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 2 gam chất rắn (biết rằng cỏc phản ứng đều xảy ra hoàn toàn).
1. Hóy viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra và tớnh thành phần % khối lượng từng kim loại cú trong Z?
2. Xỏc định nồng độ phần trăm của cỏc chất tan cú trong dung dịch V?
Cõu V. (2,0 điểm)
	Đốt chỏy hoàn toàn a gam chất hữu cơ X chứa cỏc nguyờn tố C, H, O thu được khớ CO2 và hơi nước theo tỉ lệ thể tớch VCO2 : VH2O = 6 : 5 (đo trong cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất). Tỉ khối hơi của X so với H2 bằng 73.
1. Xỏc định cụng thức phõn tử của X?
2. Thủy phõn hoàn toàn 7,3 gam X bằng 100ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu được một muối và 4,6 gam một rượu duy nhất. Xỏc định cụng thức cấu tạo cú thể cú của X?
(Cho biết: Cu = 64, Fe = 56, Mg = 24, C = 12, H = 1, O = 16, Na = 23, K=39, N = 14)
----------------------HẾT----------------------
Họ và tờn thớ sinh:......................................................................... Số bỏo danh:...................................
Giỏm thị coi thi số 1: .............................................Giỏm thị coi thi số 2: .............................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012 – 2013
Mụn: Húa học
Cõu
ý
Đỏp ỏn
Điểm
I
(2,25đ)
1
(1.25đ)
Cỏc phương trỡnh phản ứng: 
Mỗi phương trỡnh viết đỳng được 0,125 điểm, Thiếu điều kiện hoặc khụng cõn bằng cứ 2 phương trỡnh trừ 0,125 điểm.
1.25
2
( 1.0đ)
Sục từ từ khớ CO2 tới dư vào hai dung dịch trờn quan sỏt hiện tượng xảy ra.
- Nếu dung dịch nào xuất hiện kết tủa trắng, sau đú kết tủa tan tạo thành dung dịch trong suốt thỡ dung dịch đú chứa (BaCl2, NaOH) do cỏc phản ứng:
 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O. 
 Na2 CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
Khi hết NaOH, CO2 tỏc dụng với Na2 CO3 , BaCO3 làm kết tủa bị hoà tan:
 BaCO3 + H2 O + CO2 Ba(HCO3 )2
 Na2 CO3 + H2 O + CO2 NaHCO3
- Nếu dung dịch nào khi sục CO2 vào lỳc đầu chưa cú hiện tượng gỡ, sau một thời gian mới cú kết tủa xuất hiện. Thỡ dung dịch đú chứa ( NaAlO2 , NaOH) do cỏc phản ứng: 
 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2 O
 2H2 O + CO2 + NaAlO2 Al(OH)3 + NaHCO3
 Na2 CO3 + H2 O + CO2 NaHCO3
- Vậy căn cứ vào cỏc hiện tượng đó được mụ tả ở trờn ta nhận biết được từng dung dịch.
0,25
0,25
0,25
0,25
II
(2,0đ)
1
(0.75đ)
 15000 C, làm lạnh nhanh
2CH4 C2H2 + 3H2 
 xỳc tỏc
C2H2 + H2 đ C2H4
 xỳc tỏc
C2H4+ H2O đ C2H5OH
 xt
C2H5OH + O2 đ CH3COOH + H2O
CH3COOH + C2H5OH CH3COO C2H5 + H2O
Mỗi phương trỡnh đỳng cho 0,15 điểm. Học sinh khụng cõn bằng hoặc thiếu điều kiện trừ chung cả phần là 0,125 điểm.
0,75
2
(0.75đ)
Cỏc phương trỡnh phản ứng:
 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 
 2H2O + 2Na 2NaOH + H2 
Vrượu = 46 ml mrượu = 46.0,8 = 36,8 gam nrượu = 0,8 mol
Vnước = 54 ml mnước = 54.1 = 54 gam nnước = 3 mol
ố Tổng số mol H2 là: 1,9 mol ố Thể tớch khớ H2 thoỏt ra là 42,56 lớt.
0.25
0.25
0.25
3
(0.5đ)
Cỏc phương trỡnh phản ứng:
 C2H2 + 2H2 C2H6 
 C2H2 + H2 C2H4 
 ố Hỗn hợp B gồm ( C2H2dư , C2H4, C2H6, H2dư). Khi tỏc dụng với dung dịch nước Brom xảy ra cỏc phản ứng:
 C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 
 C2H4 + Br2 C2H4Br2 
Tổng số mol hỗn hợp A là: nA = 0,1 + 0,4 = 0,5 mol.
Tổng khối lượng hỗn hợp A là: mA = 0,1. 26 + 0,4. 2 = 3,4 gam
ố mB = 3,4 gam. ố nB = 3,4/ 10 = 0,34 mol.
Vậy số mol H2 đó tham gia phản ứng là: nH2 pư = 0,5 – 0,34 = 0,16 mol
Vỡ 0,1 mol C2H2 cú khả năng phản ứng với tối đa 0,2 mol H2. Nhưng do lượng H2 mới chỉ tham gia phản ứng là 0,16 mol. ố Khi dẫn hỗn hợp B qua dung dịch nước Br2 thỡ lượng Br2 tối đa tham gia phản ứng là 0,2 - 0,16 = 0,04 mol ố Khối lượng Br2 tối đa tham gia phản ứng là: 0,04 . 160 = 6,4 gam.
Lưu ý: Vỡ đề bài khụng yờu cầu học sinh viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra, do đú nếu cỏc em chỉ lý luận mà khụng viết phương trỡnh phản ứng giỏm thị vẫn cho điểm tối đa cho phần này!
 Học sinh cú thể giải tuần tự, chuyển C2H2 thành C2H4 rồi chuyển một phần C2H4 thành C2H6, coi như hỗn hợp B chỉ cú 0,04 mol C2H4 cựng với H2, C2H6 và ra kết quả đỳng nhưng sai về bản chất húa học, cho 0,25 điểm.
0.25
0.25
III
(1,75đ)
1
(1.0đ)
- Vỡ dung dịch (4) cho khớ khi tỏc dụng với dung dịch (3) và (5) ố Dung dịch (4) là Na2CO3; (3), (5) là hai dung dịch chứa H2SO4 và HCl.
- Vỡ (2) cho kết tủa khi tỏc dụng với (3) và (4). Vậy (2) phải là dung dịch BaCl2 , (3) là dung dịch H2SO4 , (5) là dung dịch HCl.
- Vỡ (6) cho kết tủa với (1) và (4) nờn (6) là MgCl2, (1) là NaOH. Vậy: (1) là NaOH, (2) là BaCl2, (3) H2SO4,(4) là Na2CO3 , (5) là HCl, (6) là MgCl2
- PT:
+ Thớ nghiệm 1: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl 
 BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl 
+ Thớ nghiệm 2; MgCl2 +2 NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl
 MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl 
+ Thớ nghiệm 3: Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O+ CO2
 Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 
0,25
0,25
0,25
 0,25
2
(0,75đ)
3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl 
 b
NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2H2O 
 a- 3b b
để cú kết tủa thỡ: 0 < a và a- 3b < b 0 < a < 4b
0,25
0, 25
 0,25
IV
(2.0đ)
1
(1.5đ)
Cỏc phương trỡnh húa học cú thể xảy ra:
Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu (1)
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (2)
+ Nếu Mg dư ố Hỗn hợp T cú 3 kim loại ( trỏi giả thiết).
+ Nếu cả Mg, Fe cựng phản ứng hết ố Toàn bộ kim loại đi vào dung dịch V và chuyển hết vào ụxit ố Khối lượng ụxit phải lớn hơn 3,52 gam ố Trỏi giả thiết.
Vậy: Mg đó phản ứng hết, Fe cú thể chưa phản ứng hoặc chỉ phản ứng một phần. 
Mg(NO3)2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2 NaNO3 (3)
Fe(NO3)2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2 NaNO3 (4)
Mg(OH)2 MgO + H2O (5)
4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O (6)
Gọi số mol Mg ban đầu là x mol, số mol Fe ban đầu là y mol, số mol Fe phản ứng là z mol ( x, y > 0; z lớn hơn hoặc bằng 0, y>z ).
Theo phương trỡnh (1), (2) ta cú:
24x + 56y = 3,52
64(x+ z) + 56(y- z) = 4,8
Từ (1), (2), (3),(4), (5), (6) ta cú
40x + 80z = 2
Ta cú hệ phương trỡnh
 24x + 56y = 3,52
 64x + 56y + 8z = 4,8
 40x + 80z = 2
Giải hệ ta được: x = 0,03 mol , y = 0,05 mol , z = 0,01 mol.
Vậy: %mMg = 20,45% ; %mFe = 79,55%
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
2
(0.5đ)
Dung dịch V gồm: Mg(NO3)2: 0,03 molố Khối lượng của Mg(NO3)2 là 4,44 gam. Fe(NO3)2 :0,01 mol ố Khối lượng Fe(NO3)2 là 1,8 gam.
Tổng khối lượng dung dịch V là: 3,52 + 200 – 4,8 = 198,72 gam.
Vậy C% của cỏc chất tan trong dung dịch lần lượt là:
Mg(NO3)2 : 2,23% ; Fe(NO3)2 : 0,91% 
Lưu ý: Học sinh giải cỏch khỏc, cho kết quả đỳng vẫn cho điểm tối đa.
0.25
0.25
V
( 2đ)
1
(0,75đ)
Đặt cụng thức tổng quỏt của X là: CxHyOz (x, y, z N*).
Ta cú PTHH:
CxHyOz + O2 xCO2 + H2O
Vỡ : = 6 : 5 nờn x : y = 3 : 5
 Cụng thức của X cú dạng: (C3H5Ot)n
MX = (41 + 16t).n = 73.2 = 146 n 146 : 57 = 2,56
Với n = 1 t = 6,5625 loại
Với n = 2 t = 2 thoả món.
Vậy cụng thức phõn tử của X là: C6H10O4
0,25
0.25
0,25
2
(1,25đ)
Vỡ X thủy phõn tạo 1 muối, 1 rượu , mà nX= 0,05 mol; nKOH= 0,1mol ố X tỏc dụng KOH theo tỷ lệ 1:2 nờn X phải cú 2 nhúm chức este (-COO-) hoặc 1 chức este và 1 nhúm chức axit. Do vậy cụng thức cấu tạo của X cú thể cú cỏc khả năng sau:
- Trường hợp 1: X là este 2 chức của axit 2 chức và rượu đơn chức, X cú dạng: R1-OOC-R-COO-R1
PTHH: 
R1-OOC-R-COO-R1 + 2KOH 2R1OH + R(COOK)2
Ta cú nX = 0,05 mol ố n rượu = 0,1 mol ố Mrượu = 46.
 R1 = 29 thỡ R1 là (C2H5-) ố R = 146- 2.44- 2.29 = 0. 
Khi đú cụng thức cấu tạo của X là: C2H5-OOC-COO- C2H5 
- Trường hợp 2: X là este 2 chức của axit đơn chức và rượu 2 chức, X cú dạng: RCOO-R1-OOC-R.
PTHH:
RCOO-R1-OOC-R + 2KOH 2RCOOK + R1(OH)2.
Theo PTHH: mmuối = 7,3 + 5,6- 4,6 = 8,3 gam 
 Mmuối = 8,3/0,1 = 83 R = 83- 44 -39 = 0. Vậy khụng cú axit thỏa món điều kiện.
- Trường hợp 3: X là este đơn chức của axit 2 chức và rượu đơn chức. X cú dạng : HOOC- R-COO-R1 
PTHH:
HOOC- R-COO-R1 + 2KOH R(COOK)2 + R1-OH + H2O.
 MRượu = 92 R1 = 75 R = 146- 75 - 44 - 45 < 0. Loại. 
Vậy X là: C2H5-OOC-COO- C2H5 
Lưu ý: Học sinh làm theo cỏch giải khỏc, nếu cho kết quả đỳng vẫn cho điểm tối đa.
0.25
0.5
0.25
0.25