Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Đề 1 - Phòng GD&ĐT Hải Dương (Có đáp án)

PHÒNG GD& ĐT TPHD
H1
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9
Môn thi: HÓA HỌC
Thời gian làm bài: 150 phút
Đề thi gồm: 05 câu, 02 trang
Câu 1 (2,0 điểm). 
1) Xác định các chất A, B, B1; D, E, G, thích hợp trong sơ đồ sau, sau đó viết phương trình hóa học minh hoạ cho sơ đồ đó. Biết A là kim loại có khối lượng riêng là 2,7 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy là 660 0C. B; B1 đều có 3 nguyên tố hoá học trong đó có 2 nguyên tố giống nhau, các chất B, B1; D, E, G đều là hợp chất của A.
ABDEB1GDGA
2) Cho hỗn hợp muối khan: Na2SO4; CuCl2; FeCl3 . Hãy điều chế từng kim loại Na; Cu; Fe riêng biệt (Không dùng điện phân dung dịch).
Câu 2 (2,0 điểm). 
1) Từ cacbon; nước, các dụng cụ và điều kiện cần thiết. Hãy viết phương trình hóa học điều chế:
 a. PE (polyetilen) b. etylaxetat
2) Chỉ dùng không quá 2 thuốc thử vô cơ hãy nhận biết 4 bình khí mất nhãn đựng các khí sau: etilen; axetilen; etan; sunfurơ. Viết phương trình hóa học? 
Câu 3 (2,0 điểm).
1) Cho dung dịch NaOH (X1); dung dịch NaOH (X2); dung dịch H2SO4 (A). Trộn X1 với X2 theo tỉ lệ bằng nhau được dung dịch X. Để trung hoà 1 thể tích dung dịch X cần 1 thể tích dung dịch A. Trộn X1 với X2 theo tỉ lệ 2:1 được dung dịch Y. Để trung hoà 30 ml dung dịch Y cần 32,5 ml dung dịch A. Tìm tỉ lệ thể tích X1; X2 phải trộn để tạo thành dung dịch Z sao cho khi trung hoà 70 ml dung dịch Z cần 67,5 ml dung dịch A.
2) Hỗn hợp khí A gồm metan; etilen và axetilen
Cho 11,2 lít hỗn hợp khí A lội qua dung dịch brom dư thì có 104 gam brom tham gia phản ứng. Mặt khác 5,2 gam hỗn hợp khí A khi đốt cháy hoàn toàn cần 60,48 lit không khí. Xác định % theo khối lượng mỗi chất khí trong hỗn hợp A. Biết thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn; khí oxi chiếm 20% thể tích không khí.
Câu 4 (2,0 điểm).
1) Hoà tan hoàn toàn 19,56 gam hỗn hợp gồm Ba và kim loại R hoá trị I tác dụng được với nước thu được dung dịch A và 3,584 lít H2( đktc)
a. Tính số gam chất rắn khan thu được sau khi cô cạn 1/5 dung dịch A? 
b. Tính số ml dung dịch HCl 1M cần dùng để trung hoà 1/2 dung dịch A ? 
c. Cho 50ml dung dịch Na2SO4 0,2M vào cốc chứa 1/10 dung dịch A thấy vẫn dư Ba(OH)2. Thêm tiếp 15 ml dung dịch Na2SO4 0,2M vào cốc thì lại dư Na2SO4. Xác định kim loại R 
2) Cho hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm A; B thuộc 2 chu kỳ liên tiếp nhau.
- Nếu cho hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với V1 lít dung dịch HCl rồi cô cạn thu được a g muối clorua khan, còn nếu cho tác dụng vừa đủ với V2 lít dung dịch H2SO4 rồi cô cạn thì thu được b gam hỗn hợp muối sunfat khan.
- Nếu cho hỗn hợp X tác dụng với 1/2 V1 lít dung dịch HCl và 1/2 V2 lít dung dịch H2SO4 đã dùng ở trên rồi cô cạn thu được c gam hỗn hợp muối clorua và sunfat khan của A và B.
Cho b = 1,1807 a. Hãy xác định kim loại trong X, biết rằng tỉ lệ số mol giữa A và B là 1 : 2.
Câu 5 (2,0 điểm).
Cho hỗn hợp X gồm 2 hợp chất hữu cơ mạch thẳng A; B (chỉ chứa C; H và O) tác dụng vừa đủ với 8 gam NaOH trong dung dịch, thu được một rượu chỉ có 1 nhóm -OH và 2 muối của 2 axit hữu cơ đơn chức hơn kém nhau 1 nhóm -CH2- . Lượng rượu thu được cho tác dụng với Na dư, tạo ra 2,24 lít khí (đktc).
a. A; B thuộc loại hợp chất gì? 
b. Cho 10,28 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với NaOH thu được 8,48 gam muối. Mặt khác đốt cháy 20,56 gam hỗn hợp X cần 28,224 lít khí O2 (đktc) thu được CO2 và 15,12 gam nước. Xác định CTCT của A; B (Biết phần gốc hiđrocacbon của rượu có 3 nguyên tử C và có 1 liên kết đôi). Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của A; B trong X? 
(Cho: K=39; O=16; Cu= 64; Ag=108; Br=80; Al=27; Ba=137; Na= 23; H=1; Cl=35,5; N=14; S=32; C = 12)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Họ và tên thí sinh: ..................................................Số báo danh:......................................
Chữ ký giám thị 1: ......................................Chữ ký giám thị 2:........................................
PHÒNG GD& ĐT GIA LỘC
TRƯỜNG THCS NHẬT TÂN
MÃ ĐỀ
H-06-HSG9-NT-PGDGL
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9
Môn thi: HÓA HỌC
Hướng dẫn chấm gồm: 05 câu, 05 trang
Câu
Ý
Đáp án
Điểm
1
2
1
A: Al ; B: NaAlO2; B1: KAlO2 D: Al(OH)3 ; E: Al2O3; G: AlCl3
0,25
Các PTHH là: 1/ 2Al + 2NaOH + 2H2O2NaAlO2 + 3H2
 2/ NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3.
 3/ 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
 4/ Al2O3 + 2KOH 2KAlO2 + H2O
 5/ KAlO2 + 4HCl KCl + AlCl3 + 2H2O
 6/ AlCl3 + 3NaOH( vừa đủ) Al(OH)3 + 3NaCl
 7/ Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O
 8/ 3Mg + 2AlCl3 3MgCl2 + 2Al
0,25
0,25
0,25
2
- Hoà tan hồn hợp vào nước thành dung dịch
+ Nhỏ dung dịch NaOH dư vào hỗn hợp trên; lọc thành 2 phần: hỗn hợp kết tủa Fe(OH)3; Cu(OH)2; (I) phần nước lọc : Na2SO4; NaCl; NaOH còn dư. (II)
+ Nhiệt phân hoàn toàn kết tủa (I); sau đó cho luồng khí H2 đi qua ở nhiệt độ cao cho tới khi phản ứng hoàn toàn, sau đó nhỏ dung dịch HCl dư vào chất rắn thu được; Cu không phản ứng ta thu lấy Cu; 
+ Nhỏ dung dịch NaOH dư vào phần dd còn lại, lọc kết tủa nung trong không khí và đem khử bằng H2 ta thu lấy sắt. 
+ Nhỏ dung dịch Ba(OH)2 dư vào vào dung dịch ở II, loại bỏ kết tủa BaSO4 thu lấy hỗn hợp dd NaOH; NaCl; Ba(OH)2 còn dư; tiếp tục nhỏ dd Na2CO3 vào dd đó ; lọc bỏ kết tủa BaCO3; Sau đó nhỏ dung dịch HCl dư vào phần dung dịch còn lại, cô cạn điên phân nóng chảy thu lấy Na
Các PTHH là: 3NaOH + FeCl3 -> 3NaCl + Fe(OH)3
 2NaOH + CuCL2 -> 2NaCl + Cu(OH)2
 2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + 3H2O
Cu(OH)2 CuO + H2O
CuO + H2Cu + H2O
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
2Fe(OH)2 + 1/2O2 Fe2O3 + 2H2O
Ba(OH)2 + Na2SO4 2NaOH + BaSO4
NaOH + HClNaCl + H2O 
2NaCl 2Na + Cl2
0,25
0,25
0,25
0,25
2
2
1
a. Điều chế: PE ( polyetilen)
 1/ 2H2O 2H2 + O2
2/ C + O2 CO2
3/ 6nCO2 + 5nH2O -(C6H10O5-)n + 6nO2
4/ -(C6H10O5-)n + 2H2O 2C6H12O6
5/ C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
6/ C2H5OH CH2 = CH2 + H2O	
7/ n CH2 = CH2 -(CH2- CH2 -)n ( PE)
b. Điều chế etylaxetat
8/ C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O
 9/ CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
 etylaxetat
0,25
(PT1,2)
0,25
(PT3,4,5)
0,25
( Pt6,7)
0,25
(PT8,9)
2
- Đánh số các bình khí từ 1 tới 4
- Dẫn cùng một thể tích tới dư mỗi khí lần lượt đi qua dung dịch brom có cùng nồng độ
+ Nếu dd brom không mất màu đó là: etan
+ Nếu dd bom nhạt màu với thể tích ít hơn 1 nửa thì đó là: etilen và SO2
+ Nếu dd brom nhạt màu với thể tích gấp đôi thì đó là axetilen
- Cho 2 khí còn lại qua dd nứoc vôi trong dư
+ Không hiện tượng gì -> đó là C2H4 ( etilen)
+ Tạo kết tủa trắng ->. Khí đó là SO2
CH2 = CH2 + Br2 Br - CH2 - CH2 - Br 
 C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 ( tetrabrometan)
SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
 3
2
1
Gọi x1; x2; a lần lượt là nồng độ mol của các dung dịch X1; X2; A
Nếu trộn tỉ lệ bằng nhau: 1 lít X1 với 1 lít X2 thu được 2 lít X có số mol NaOH là x1 + x2
- Để trung hoà 2 lít dd X cần 2 lít dd dd A có số mol là 2 a
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
 n NaOH = 2nH2SO4 
vậy x1 + x2 = 4 a (I)
Nếu trộn 2 lít X1 với 1 lít X2 thu được 3 lít Y có số mol NaOH là
 2x1 + x2
Để trung hoà 3 lít Y cần cần 3,25 lít A có 3,25 a mol H2SO4
( Ứng với khi trung hoà 30 ml dd Y cần 32,5 ml dd A)
-> 2x1 + x2 = 6,5 a (II)
Từ (I) và (II) x1 = 2,5 a ; x 2 = 1,5 a
Tương tự khi trung hoà 7 lít Z cần 6,75 lít dd A có 6,75 a mol H2SO4
( Ứng với khi trung hoà 70 ml dd Z cần 67,5 ml dd A)
Gọi thể tích 2 dung dịch X1; X2 cần trộn là x; y
Ta có x + y = 7 (III) và 2,5ax + 1,5 by = 6,75 a .2 = 13,5 a ( IV)
Từ (III) và (IV) -> x/y = 3/4
Vậy phải trộn 3 thể tích của X1 với 4 thể tích X2 để thoả mãn đề bài.
0,25
0,25
0,25
0,25
2
Gọi số mol CH4; C2H4; C2H2 trong 11,2 lít hỗn hợp lần lượt là a; b, c
Ta có a + b + c = 5,6 : 22,4 = 0,5 (I)
Khi cho qua dung dịch Brom; ta có b + 2c = 52 : 160 = 0,65 (II)
C2H4 + Br2 C2H4Br2
C2H2 + 2Br2 C2H2Br4
- Trong 2,6 gam hỗn hợp A gọi số mol mỗi khí là: at; bt; ct ( Coi phần này có số mol gấp t lần phần kia. Ta có 16at + 28bt + 26ct = 5,2 (III)
Số mol O2 là 60,48 .20 : 100 : 22,4 = 0,54
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
C2H2 + 2,5O2 2CO2 + H2O
Ta có 2 at + 3bt + 2,5ct = 0,54 (IV)
Giả i các PTHH tìm: a = 0,02; b = 0,1; c = 0,08
% mCH4 = 6,15%; %mC2H4 = 53,85% ; %mC2H2 = 40%
0,25
0,25
0,25
0,25
4
2
1
 a- Gọi a; b là số mol của R và Ba
nH2 = 0,16 mol
Các PTHH là:
2R + 2H2O 2ROH + H2 (1)
ROH + HClRCl + H2O (2)
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2 ( 3)
Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2O (4)
Theo PTHH (1;3) số mol H2 = a/2 + b = 0,16 mol hay a + 2b = 0,32 đó là số mol nước
Khối lượng chất rắn khan sau khi cô cạn 1/5 dung dịch A là:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng
mrắn = 1/5 .( mkl + mH2O - mH2 ) = 1/5.( 19,56 + 0,32.18 - 0,16.2) = 5,0 gam
b. Theo PTHH (1,2,3,4)
Số mol HCl = số mol H2O = 0,32 mol
Vậy số mol HCl cần dùng để trung hòa 1/2 dd A là: 0,32 : 2 = 0,16 mol
Vdd HCl = 0,16/1 = 0,16 lít = 160 ml
c. Khi cho Na2SO4 vào 1/10 dd A chỉ xảy ra phản ứng
Ba(OH)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaOH
Lần 1: nNa2SO4 = 0,05 . 0,2 = 0,01 mol
Lần 2: 0,065 .0,2 = 0,013 mol
Nếu phản ứng đủ số mol Ba ban đầu = b = 0,1 mol
Sau lần 1 vần còn dư Ba(OH)2 --> số mol Ba ban đầu lớn hơn 0,1 mol 
( coi như phản ứng với cả dd A)
do đó số mol R nhỏ hơn 0,32 - 2b = 0,32 - 0,2 = 0,12 mol
Vậy MR < (19,56 - 137 x 0,1 ) : 0,12 = 48,83 g/mol
Sau làn 2 còn dư Na2SO4 chứng tỏ số mol Ba(OH)2 < 0,013 mol
do đó số mol Ba ban đầu số mol R > 0,32- 2b = 0,06 mol
Vậy MR > ( 19,56 - 137 x0,13 ): 0,06 = 29,17 g/mol
Do đó 29,17 g/mol < MR < 48,83 g/mol
Vì vậy kim loại R cần tìm là Kali ( K)
0,25
0,25
0,25
0,25
2
 Gọi NTK của A là A ( đvC); NTK của B là B ( đvC).
Gọi số mol của A; B lần lwotj là x, y ( mol)
A + HCl ACl + 1/2H2 ( 1)
B + HCl BCl + 1/2H2  ( 2)
A + H2SO4 A2SO4 + H2 ( 3)
B + H2SO4 B2SO4 + H2 ( 4)
Theo PTHH 1,2,3,4 và bài ra ta có hệ
( A + 35,5).x + ( B + 35,5).y = a
( 2 A + 96).x/2 + ( 2B + 96).y/2 = b
x + y = (b - a) : 12,5 ( I)
Do lấy ½ mỗi dung dịch phản ứng nên ta có c = ( a + b) : 2 và y = 2x; 
 b = 1,1807 a ( II)
Thay (II) vào (I) ta được x = 0,1807 : 37,5
Ngiã là ( A + 35,5 ).x + ( B + 35,5). 2x = a
Ta có hệ ( A + 2B + 106,5) .x = a 
 a = 0,1807 a : 37,5
 -> A + 2B = 101
Vì A; B là 2 kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp nên ta có cặp
 ( Li; Na) (loại);
 (Na; K ) (thoả mãn) ;
 ( K; Rb) ( loại
0,25
0,25
0,25
0,25
5
2
a. * Vì A + NaOH tạo và 1 rượu đơn chức và 2 axit kế tiếp nhau ( hơn kém 1 nhóm - CH2) nên X có thể có 2 trường hợp
+ este RCOOR1 và axit R2COOH 
+ este và este: RCOOR1 ; R2COOR1
TH1: Khi A; B là este RCOOR1 và axit R2COOH : 
RCOOR1 + NaOH RCOONa + R1OH ( 1)
R2COOH + NaOHR2COONa + H2O ( 2)
R1OH + Na R1ONa + 1/2H2 ( 3)
Gọi số mol của A; B lần lượt là x; y; 
Ta có 1/2x = 2,24/22,4 = 0,1 mol -> x = 0,2 mol
Mặt khác ta có x + y = 8/40 = 0,2 mol -> y = 0 ( vô lý) -> loại trường hợp 1
Vậy chắc chắn X gồm 2 este A; B: RCOOR1 ; R2COOR1
b. Vì khi tác dụng với NaOH cho sản phẩm ( như đề ra) nên 2 este đều chỉ có 1 nhóm chức - COO- ( este đơn chức)
Gọi công thức chung của 2 este A, B là CnH2n + 2 - 2a O2 với số mol là a
( ; n là số nguyên tử C trung bình của 2 este )
* Giải sử chỉ đốt cháy 10,28 gam X ( lượng giảm 1 nửa) cần số mol O2 là: 28,224/22,4.2 = 0,63 mol mO2 = 20,16 gam
Tương tự khối lượng nước sinh ta là: 15,12 : 2 = 7,56 gam
 -> số mol là 0, 42 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng 
 mCO2 = 10,28 + 20,16 - 7,56 = 22,88 g -> số mol CO2 là 0,52 mol
Phản ứng đốt cháy CnH2n + 2 - 2a O2 + ( 3n -1 -a) : 2 O2 -> nCO2 + ( n + 1 - a) H2O
 n n + 1 - a
Ta có n : ( n + 1 - a) = 0,52 : 0,42 -> n = 5,2 ( a- 1 ) ( *)
Từ (*) -> a = 2 (TM) -> n = 5,2 vì là 2 chất hơn kém 1 nhóm CH2 nên A là: C5H8O2; B là C6H10O2
Theo đề bài phần gốc hiđrocácbon của rượu có 3 nguyên tử C, có 1 liên kết đôi nên gốc của rưọu là - CH2 - CH = CH2 có thể viết gọn C3H5 - ( R1)
Vậy R là - CH3 ; R2 là - C2H5 ( do hơn kém 1 nhóm - CH2- ) 
Do đó A có CTCT là: CH3 -COO- CH2 - CH = CH2
 B có CTCT là: CH3 - CH2- COO - CH2 - CH = CH2
CH3 -COO- C3H5 + NaOH -> CH3 -COO- Na + C3H5OH
CH3 - CH2 -COO- C3H5 + NaOH -> CH3 - CH2 - COO- Na + C3H5OH
Ta có hệ PT 100 x + 114 y = 10,28
 82 x + 96 y = 8,48 
-> x= 0,08; y = 0,02
% mA = 77,82%; % mB = 22,18%
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Ghi chú: - Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tương tương.
	 - Phương trình có chất viết sai không cho điểm, thiếu điều kiện và không cân bằng trừ đi nửa số điểm của phương trình đó. Nếu bài toán có phương trình không cân bằng hoặc sai chất thì không cho điểm.
 - Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.