Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 năm học 2014 - 2015 đề thi môn: Hoá học (thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MễN: HOÁ HỌC
 (Thời gian làm bài: 150 phỳt, khụng kể thời gian giao đề)
Cõu 1 (2,0 điểm): 
1. X là hỗn hợp của hai kim loại gồm kim loại R và kim loại kiềm M. Lấy 9,3 gam X cho vào nước dư thu được 4,48 lớt khớ H2 (đktc). Đem 1,95 gam kali luyện thờm vào 9,3 gam X ở trờn, thu được hỗn hợp Y cú phần trăm khối lượng kali là 52%. Lấy toàn bộ hỗn hợp Y cho tỏc dụng với dung dịch KOH dư thu được 8,4 lớt khớ H2 (đktc). Biết cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xỏc định kim loại M và R.
2. Cho 500 gam dung dịch CuSO4 nồng độ 16% (dung dịch X). Làm bay hơi 100 gam H2O khỏi dung dịch X thỡ thu được dung dịch bóo hũa (dung dịch Y). Tiếp tục cho m gam CuSO4 vào dung dịch Y thấy tỏch ra 10 gam CuSO4.5H2O kết tinh. Xỏc định giỏ trị của m.
Cõu 2 (1,5 điểm): Bằng phương phỏp húa học hóy nhận biết cỏc dung dịch riờng biệt trong cỏc trường hợp sau:
1. Dung dịch AlCl3 và dung dịch NaOH (khụng dựng thờm húa chất).
2. Dung dịch Na2CO3 và dung dịch HCl (khụng dựng thờm húa chất).
3. Dung dịch NaOH 0,1M và dung dịch Ba(OH)2 0,1M (chỉ dựng thờm dung dịch HCl và phenolphtalein).
Cõu 3 (1,5 điểm): 
1. Viết phương trỡnh phản ứng và giải thớch cỏc hiện tượng húa học sau:
a) Trong tự nhiờn cú nhiều nguồn tạo ra H2S nhưng lại khụng cú sự tớch tụ H2S trong khụng khớ.
b) Trong phũng thớ nghiệm, khi nhiệt kế thủy ngõn bị vỡ người ta dựng bột lưu huỳnh rắc lờn nhiệt kế bị vỡ. 
c) Trong phũng thớ nghiệm bị ụ nhiễm khớ Cl2, để khử độc người ta xịt vào khụng khớ dung dịch NH3.
 2. Cho hỡnh vẽ mụ tả thớ nghiệm điều chế khớ Cl2 từ MnO2 và dung dịch HCl. 
 a) Hóy viết phương trỡnh phản ứng điều chế khớ Cl2 (ghi rừ điều kiện). 
 b) Giải thớch tỏc dụng của bỡnh (1) (đựng dung dịch NaCl bóo hũa); bỡnh (2) (đựng dung dịch H2SO4 đặc) và nỳt bụng tẩm dung dịch NaOH ở bỡnh (3).
Cõu 4 (1,5 điểm ): Hũa tan hết 24,16 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 trong dung dịch HCl loóng dư thấy cũn lại 6,4 gam Cu khụng tan. Mặt khỏc hũa tan hết 24,16 gam hỗn hợp trờn trong 240 gam dung dịch HNO3 31,5% (dựng dư) thu được dung dịch Y (khụng chứa NH4NO3). Cho 600 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y. Lọc bỏ kết tủa, cụ cạn dung dịch nước lọc sau đú nung tới khối lượng khụng đổi thu được 78,16 gam chất rắn khan. Biết cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn.
1. Tớnh khối lượng mỗi chất trong X. 
2. Tớnh nồng độ % của Cu(NO3)2 cú trong dung dịch Y.
Cõu 5 (1,0 điểm): Xỏc định cỏc chất hữu cơ A, D, Y, E, G, H, I và viết cỏc phương trỡnh phản ứng (ghi rừ điều kiện của phản ứng, nếu cú) trong dóy biến húa sau: 
Cõu 6 (2,5 điểm ):
1. Hiđrocacbon X là chất khớ (ở nhiệt độ phũng, 250C). Nhiệt phõn hoàn toàn X (trong điều kiện khụng cú oxi) thu được sản phẩm gồm cacbon và hiđro, trong đú thể tớch khớ hiđro thu được gấp đụi thể tớch khớ X (đo ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất). Xỏc định cụng thức phõn tử và viết cụng thức cấu tạo mạch hở của X. 
2. Cho 0,448 lớt hỗn hợp khớ X (đktc) gồm hai hiđrocacbon mạch hở (thuộc cỏc dóy đồng đẳng ankan, anken, ankin) lội từ từ qua bỡnh chứa 0,14 lớt dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khụng thấy cú khớ thoỏt ra. Mặt khỏc nếu đốt chỏy hoàn toàn 0,448 lớt X (đktc), lấy toàn bộ sản phẩm chỏy cho hấp thụ hết vào 400 (ml) dung dịch Ba(OH)2 0,1M thu được 5,91 gam kết tủa. Xỏc định cụng thức phõn tử của hai hiđrocacbon.
(Cho biết: H = 1; Li = 7; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Br = 80; Ba = 137)
----------Hết---------
Họ và tờn thớ sinh:...............................................................................Số bỏo danh:....................
Thớ sinh được dựng bảng tuần hoàn, giỏm thị coi thi khụng giải thớch gỡ thờm.
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC 2014-2015
HƯỚNG DẪN CHẤM MễN: HOÁ HỌC
(Hướng dẫn chấm cú 04 trang)
Cõu
NỘI DUNG ĐÁP ÁN
Điểm
Cõu 1
2,0đ
Xỏc định kim loại M, R
 = 0,2 (mol); = 0,375 (mol).
Khi thờm 1,95 gam K vào 9,3 gam X, nếu trong X khụng cú K thỡ 
%mK = M chớnh là K
Vậy X ( chứa K, R)
+ Nếu R tan trực tiếp trong nước, hoặc khụng tan trong dung dịch KOH, thỡ khi cho Y tỏc dụng với KOH so với X cú thờm 0,025 mol H2, do cú phản ứng
K + H2O KOH + H2
0,05 0,025
=> (mol)< đề cho.
=>R khụng tan trực tiếp trong nước nhưng tan trong dd KOH
Đặt số mol của K và R lần lượt là x,y ta cú:
 x = = 0,15mol => mR = yR = 9,3 - 0,1.39 = 5,4 gam (I)
Y tỏc dụng với dung dịch KOH cú phản ứng (TN2):
K + H2O KOH + H2
0,15 0,15 0,075
R + (4-n)KOH + (n-2)H2O K(4-n) RO2 + H2ư
y dư 
=> = 0,075 + = 0,375 => ny = 0,6 (II)
Từ (I,II) => R = => n = 3; R = 27 (Al)
2. 80 gam
 mY = 500 - 100 = 400 gam → = = 20 (%)	 
 Sau khi CuSO4.5H2O tỏch ra khỏi Y, phần cũn lại vẫn là dung dịch bóo hũa nờn khối lượng CuSO4 và H2O tỏch ra khỏi Y cũng phải theo tỉ lệ như dung dịch bóo hũa bằng 
 Trong 10 gam CuSO4.5H2O cú 6,4 gam CuSO4 và 3,6 gam H2O 	 
 Khối lượng CuSO4 tỏch ra khỏi Y là 6,4 - m (gam) 	 
→ = → m = 5,5 gam	
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Cõu 2
1,5đ
1. Trớch mỗi dung dịch một ớt làm mẫu thử đỏnh số mẫu 1, mẫu 2:
Nhỏ từ từ đến dư mẫu 1 vào mẫu 2 
+ Nếu thấy ban đầu cú kết tủa keo sau đú tan tạo dung dịch trong suốt thỡ mẫu 1 là NaOH, mẫu 2 là AlCl3; 
+ Nếu ban đầu khụng cú kết tủa sau đú mới cú kết tủa thỡ, mẫu 1 là AlCl3; mẫu 2 là NaOH
Ptpư: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3¯ + 3NaCl
 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
 AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl+ 2H2O 
 AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O4Al(OH)3¯ + 3NaCl
2. Trớch mẫu thử, đỏnh số 1, 2
Nhỏ từ từ 1 vào 2 nếu cú khớ bay ra luụn thỡ 1 là Na2CO3 và 2 là HCl; ngược lại nếu khụng cú khớ bay ra ngay thỡ 1 là HCl và 2 là Na2CO3, vỡ
- Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 thỡ cú phản ứng
 Na2CO3 + HCl đ NaHCO3 + NaCl 
NaHCO3 + HCl đ NaCl + CO2 ư+ H2O. 
- Khi nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 vào dung dịch HCl cú phản ứng 
Na2CO3 + 2HCl đ 2NaCl + CO2ư + H2O 
3. Trớch mẫu thử; đong lấy hai thể tớch NaOH và Ba(OH)2 ( sao cho thể tớch bằng nhau, đều bằng V); cho vào 2 ống nghiệm, nhỏ vài giọt phenolphtalein cho vào 2 ống nghiệm, đỏnh số 1, 2; 
Sau đú lấy dung dịch HCl nhỏ từ từ vào từng ống nghiệm đến khi bắt đầu mất màu hồng thỡ dừng lại: Đo thể tớch dung dịch HCl đó dựng; với ống nghiệm 1 cần V1(l) dd HCl; với 2 cần V2(l) dd HCl
+ Nếu V2> V1 => Ống 1 đựng Ba(OH)2; ống 2 đựng NaOH
+ Nếu V2 Ống 2 đựng Ba(OH)2; ống 1 đựng NaOH
Giải thớch: HCl + NaOH đ NaCl + H2O
 0,1V ơ 0,1V
 2HCl + Ba(OH)2 đ BaCl2 + 2H2O
 0,2V ơ 0,1V
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Cõu 3
1,5 đ
1. a. Vỡ H2S phản ứng với O2 trong khụng khớ ở điều kiện thường: 
 2H2S+ O2 2S + 2H2O
b. Vỡ Hg dễ bay hơi, độc; S tỏc dụng với Hg ở điều kiện thường tạo ra HgS khụng bay hơi, dễ xử lý hơn.
 Hg + S HgS
c. 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl; NH3 (k)+ HCl(k) NH4Cl (tt)
2. Thớ nghiệm điều chế clo.
-Ptpư điều chế: MnO2 + 4HCl (đặc) MnCl2 + Cl2 + 2H2O
- Bỡnh NaCl hấp thụ khớ HCl, nhưng khụng hũa tan Cl2 nờn khớ đi ra là Cl2 cú lẫn hơi nước
Bỡnh H2SO4 đặc hấp thụ nước, khớ đi ra là Cl2 khụ.
 H2SO4 + nH2O H2SO4.nH2O
Bụng tẩm dung dịch NaOH để giữ cho khớ Cl2 khụng thoỏt ra khỏi bỡnh (độc) nhờ phản ứng
Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Cõu 4
1,5đ
1. Đặt số mol Cu và Fe3O4 phản ứng tương ứng là a, b
=> 64a+ 232b = 24,16 (1)
Ptpư: 
Fe3O4+ 8HCl đ 2 FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (1)
 b đ8b 2b b
Cu + 2FeCl3 đ CuCl2 + 2 FeCl2 (2)
 a đ 2a đ a đ 2a 
=> (2) Vừa đủ nờn 2a= 2b (II)
Từ I,II => a = b= 0,06 
Vậy trong 24,16 gam X cú: 0,16 mol Cu; 0,06 mol Fe3O4
2.Tỏc dụng với dung dịch HNO3: (bđ) = 1,2 mol
Sơ đồ: 
Ta cú: Nếu NaOH hết, chất rắn chỉ riờng: NaNO2 = 1,2 mol.69 = 82,8 gam> 78,16
NaOH phải dư: theo sơ đồ trờn ta cú: 
x+y = 1,2; 40x+69y =78,16 
=>x= 0,16; y = 1,04 
X + HNO3 Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + Khớ + H2O (2)
24,16 k 0,18 0,16 k/2
k= số mol HNO3 phản ứng với X; = 0,16.2 + 0.18.3 +nHNO3 dư = 1,04
 => dư = 0,18 mol 
pư (*) = 1,2 - 0,18 = 1,02 (mol) = k
Theo bảo toàn khối lượng:
mkhớ =24,16 + 63.1,02 –( 0,18.242+ 0,16.188+ 18.1,02/2) = 5,6 gam
=> C% (Cu(NO3)2) = 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
A
D
Y
E
G
H
I
CH3COONa
C4H10
(Butan)
C2H2
C2H4
C4H4
C4H6
CH2=CHCl
Cõu 5
1,0 đ
(1) CH3COONa(r) + NaOH(r) CH4(k) + Na2CO3
(2) CH3- CH2-CH2-CH3 3CH4 + CH3-CH=CH2
(3) 2CH4 C2H2 + 3H2
(4) CH ≡ CH + H2 H2C = CH2 
(5) nCH2 = CH2 (-CH2 – CH2 -)n
(6) 2CH ≡ CH CH2 = CH – C ≡ CH
(7) H2C = CH –CH ≡ CH + H2 H2C = CH – CH = CH2
(8) nH2C = CH – CH = CH2 (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n
(9) HC ≡ CH + HCl H2C = CHCl
(10) nH2C = CHCl 
0,1 *10 = 1,0đ
Cõu 6
2,5 đ
1. Gọi cụng thức phõn tử của X: CxHy ( x ≤ 4)
 CxHy xC + H2ư
Theo bài ra ta cú = 2 y= 4.
Vậy X cú dạng CxH4
 cỏc cụng thức phõn tử thỏa món điều kiện X là:
CH4, C2H4, C3H4, C4H4.
- CTCT: CH4; CH2=CH2; CH3-CºCH; CH2=C=CH2; CH2=CH-CºCH.
2.Ta cú = = 0,02 (mol) ; ban đầu = 0,140,5 = 0,07 (mol
 phản ứng = = 0,035 (mol); 
Vỡ khụng cú khớ thoỏt ra nờn 2 hiđrocacbon khụng no ( anken; ankin)
mBỡnh Br2 tăng 6,7 gam là khối lượng của 2 hiđrocacbon khụng no. 
Đặt cụng thức chung của 2 hiđrocacbon là ( là số liờn kết trung bỡnh)
 + Br2 
 0,02 0,02
	Từ phản ứng: = 0,02 = 0,035 mol 1< = 1,75 <2 
2RH thuộc 2 dóy đồng đẳng khỏc nhau: 1 an ken, 1 ankin.
 Đặt ctpt chung của 2 RH là CnH2n (x mol); CmH2m-2 (y mol)
 Từ phản ứng với brom: => x+2y =0,035 (I)
Tổng số mol 2 khớ: x + y = 0,02 (II)
- Phản ứng chỏy, theo btnt (C): nCO2 = nx+my (*)
TH1: Nếu Ba(OH)2 dư => nCO2 = nBaCO3 = 0,03mol, theo (*)=> nx+my=0,03 (III)
Từ (I,II,III) => n+3m = 6; do m2, n2 => Khụng cú n, m thỏa món.
TH2: Nếu Ba(OH)2 tạo 2 muối: Theo btnt C, Ba:
=> nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3) = nBaCO3 + 2(nBa(OH)2-nBaCO3) 
= 0,03+2(0,04-0,03)=0,05 mol; Từ (*) => nx+my = 0,05 (III)’
Từ (I,II,III’)
y=0,015; x= 0,005; n+3m = 10 (n2, m2)
+ Với m= 2; n= 4 thỡ thỏa món.
	Vậy hai hiđrocacbon đú là: C2H2 và C4H8.
0,25
0,25*2
0,25
0,25
0, 25
0,25
0,25
0,25
0,25
Ghi chỳ: Thớ sinh cú cỏch giải khỏc,đỳng vẫn cho điểm tối đa.
-----Hết----