Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 9 - Đề 7 - Phòng GD&ĐT Hải Dương (Có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT TP HẢI DƯƠNG
H7
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9
MÔN: HOÁ HỌC 
Thời gian làm bài: 150 phút
(Đề này gồm 05 câu, 02 trang) 
Câu 1 (2,0 điểm):	 	
A
D
C
B
X
	1. Hợp chất X có phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, O, Na lần lượt là: 14,28%; 1,19%; 57,14%; 27,38%. 
	 a. Tìm công thức hoá học của X. Biết X có công thức 
phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. 
	 b. Xác định các chất A, B, C, D và hoàn thành sơ đồ 
biến hoá (hình bên), ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có).
	 2. Từ nguyên liệu chính là FeS2, quặng boxit (thành phần chủ yếu là Al2O3.2H2O có lẫn một ít Fe3O4 và các tạp chất trơ khác), không khí, than đá, nước và các hóa chất phụ khác. Hãy nêu phương pháp điều chế sắt kim loại và muối nhôm sunfat? Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng.
Câu 2 (2,0 điểm): 
xt
xt
	1. Cho biết X1, X2, X3, X4, X5 là hợp chất hữu cơ, còn A, B, C, D, E là những hợp chất vô cơ; hãy xác định các chất thích hợp để hoàn thành các PTHH theo sơ đồ sau: X1 + A X2 + X5	 X5 + O2 X3 + C
 X3 + X5 X1 + C	 D + X2 X3 + E (r)
 A + X4 X2 + B (r)	 X3 + Mg X4 + H2 	
	2. Chỉ dùng thêm tối đa hai thuốc thử, nêu phương pháp phân biệt các dung dịch riêng biệt: H2SO4, C2H5OH, CH3COOH, HCl? Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
Câu 3 (2,0 điểm):	 	
1. Cho từ từ dung dịch A chứa x mol HCl vào dung dịch B chứa y mol Na2CO3. Sau khi cho hết A vào B được dung dịch C. Hỏi trong dung dịch C có những chất tan nào? Bao nhiêu mol (tính theo x,y)? Nếu x = 2y thì pH của C là bao nhiêu sau khi đun nhẹ để khí thoát ra hết ?
2. Một hỗn hợp Y gồm C2H2, C3H6 và C2H6. Đốt cháy hết 12,4 gam Y thì thu được 14,4 gam nước, mặt khác nếu cho 11,2 lít Y (ở đktc) đi qua dung dịch nước Br2 thì phản ứng vừa đủ với 800 ml dung dịch Br2 10% (D = 1,25 g/ml). Xác định phần trăm về thể tích các chất trong Y.
Câu 4(2,0 điểm): 
	 1. Cho hỗn hợp A gồm 3 oxit: Al2O3, CuO và K2O. Biết rằng:
	 - Nếu cho hỗn hợp A vào nước dư, khuấy kĩ thấy còn 15 gam chất rắn không tan.
	 - Nếu thêm vào hỗn hợp A một lượng Al2O3 bằng 50% lượng Al2O3 trong A ban đầu, rồi lại hoà tan vào nước dư, thấy còn lại 21 gam chất rắn không tan.
	 - Nếu thêm vào hỗn hợp A một lượng Al2O3 bằng 75% lượng Al2O3 trong A ban đầu, rồi lại hoà tan vào nước dư, thấy còn lại 25 gam chất rắn không tan.
	Tính khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp A ban đầu.
	 2. Hoà tan 5,6 gam Ca vào 201,88 gam nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được. Biết trong điều kiện thí nghiệm 100 gam nước hoà tan 0,8 gam Ca(OH)2.
Câu 5 (2,0 điểm): 
	Hóa hơi hoàn toàn 4,28 gam hỗn hợp E gồm hai rượu X và Y (trong phân tử X và Y chỉ chứa liên kết đơn) ở đktc thì được thể tích 1,568 lít. Cho hỗn hợp rượu này tác dụng với K dư thu được 1,232 lít khí H2 (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp rượu đó được 7,48 gam khí CO2. 
	1. Xác định công thức cấu tạo của mỗi rượu biết rằng số nhóm (OH) trong phân tử Y nhiều hơn số nhóm (OH) trong phân tử X một đơn vị. 
	2. Hợp chất hữu cơ A (chứa C, H, O) có phân tử khối bằng phân tử khối của rượu X nói trên. Xác định công thức cấu tạo của A. Biết rằng nếu đun nóng A với dung dịch NaOH 10% vừa đủ, sau phản ứng làm bay hơi dung dịch thì thu được 6,8 gam chất rắn khan, ngưng tụ toàn bộ phần hơi thu được rồi cho tác dụng với Na dư thấy thoát ra 23,52 lít khí H2 (đktc). 
Cho: H=1; C=12; O=16; Na= 23; Al=27; S=32; Cl=35,5; K = 39; Ca = 40; Cu =64; 
--------------- Hết -----------------
PHÒNG GD&ĐT TP HẢI DƯƠNG
Mã : H-Vũ Đăng Trí-LQĐ-TPHD
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG LỚP 9
MÔN: HOÁ HỌC 
 (Hướng dẫn chấm gồm: 05 trang) 
Câu
Ý
Hướng dẫn chấm
Điểm
1
(2đ)
1
a. Đặt CTHH của hợp chất là: CxHyOzNat (x, y, z, t N*)
- Theo bài ra, X có : 14,28%C; 1,19%H; 57,14%O; 27,38%Na. 
Mà X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất → CTHH của X là: NaHCO3.
0,25
b. Các chất A, B, C, D lần lượt là: NaCl, NaOH, Na2CO3, Na2SO4.
0,25
- Phương trình hóa học: 
 NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 (1)
 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2 (2)
 NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (3)
 NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + NaOH + H2O (4)
 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2 (5)
 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (6)
 Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 (7)
 Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl (8)
0,75
1
* Điều chế Fe: Đốt quặng pirit trong không khí dư, chất rắn thu được cho khử bằng CO dư thu được Fe
 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
 2C (dư) + O2 2CO
 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
0,25
 * Điều chế Al2(SO4)3 :
- Điều chế H2SO4:
 Al2O3.2H2O.nFe3O4 Al2O3.nFe3O4 + 2H2O ­ 
	2SO2 + O2 2SO3
	SO3 + H2O ® H2S O4 
- Khử hoàn toàn quặng boxit bằng CO, hòa tan sản phẩm khử vào H2SO4 đặc nguội, tách bỏ chất rắn và cô cạn phần nước lọc, thu được Al2(SO4)3:
 	 Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 
	Al2O3 + 3H2SO4 ® Al2(SO4)3 + 3H2O
0,5
2
(2đ)
1
Chọn đúng các chất: X1, X2, X3, X4, X5 là hợp chất hữu cơ, 
 A, B, C, D, E là những hợp chất vô.
0, 5
2CH3COOC2H5 + Ba(OH)2 ® (CH3COO)2Ba + 2C2H5OH
H2SO4 đặc, to
 (X1) (A) (X2) (X3)
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
 (X3) (X5) (X1) (C)
0,25
Ba(OH)2 + (CH3COO)2Mg ® (CH3COO)2Ba + Mg(OH)2
men giấm
 (A) (X4) (X2) (B)
C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O
 (X5) (X3) (C) 
0,25
H2SO4 + (CH3COO)2Ba ® 2CH3COOH + BaSO4
 (D) (X2) (X3) (E)
2CH3COOH + Mg ® (CH3COO)2Mg + H2
 (X3) (X4)
0,25
2
 - Lấy mỗi dung dịch một ít ra các ống nghiệm riêng biệt, đánh STT để thử, rồi cho vào mỗi ống nghiệm một ít bột BaCO3 :
+ Một dung dịch không có hiện tượng gì là C2H5OH.
0,25
+ Ba dung dịch còn lại đều có sủi bọt khí và hoà tan BaCO3, trong đó có một dd vẫn còn kết tủa do BaSO4 tạo thành. Đó là dd H2SO4
 H2SO4 + BaCO3 BaSO4 + CO2 + H2O 
 2HCl + BaCO3 BaCl2 + CO2 + H2O 
 2CH3COOH + BaCO3 (CH3COO)2Ba + CO2 +H2O 
0,25
- Nhỏ dung dịch AgNO3 vào hai dung dịch còn lại:
+ Dung dịch nào tạo kết tủa trắng với dd AgNO3 địchung dịch HCl.
+ Dung dịch còn lại là dung dịch CH3COOH.
 AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 
0,25
3
(2đ)
1
to
to
- TN1: 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O (2)
to
 2C3H6 + 9O2 6CO2 + 6H2O (3)
 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O (4)
- TN2: C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 (5)
 C3H6 + Br2 C3H6Br2 (6)
0,25
- Gọi số mol C2H2, C3H6, C2H6 trong 12,4 g Y lần lượt là: x, y, z (mol)
 Số mol C2H2, C3H6, C2H6 trong 11,2 lít Y lần lượt là: ax, ay, az (mol)
- Từ khối lượng và thể tích của Y có các phương trình:
 26x + 42y + 30z = 12,4 (g) (I)
 ax + ay + az = 11,2 : 22,4 = 0,5 (mol) (II)
0,25
- Theo (1), (2), (3): (III)
- Theo (4), (5): (IV)
- Từ (II) và (IV): 3x - y -5z = 0 (V)
- Từ (I), (III) (V): x = 0,2 (mol), y = z = 0,1 (mol)
0,25
2
Cho rất từ từ dung dịch A chứa x mol HCl vào dung dịch B chứa y mol Na2CO3 xảy ra các phản ứng theo thứ tự:
 HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 (1)
 HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2 (2)
0,25
- Nếu x ≤y thì chỉ xảy ra (1), sau phản ứng, HCl hết, Na2CO3 dư. 
→ dd C chứa các chất tan: NaCl, NaHCO3 có thể có Na2CO3 dư. 
 Từ (1): 
 nếu x < y
0,25
 - Nếu x > 2y thì xảy ra cả 2 phản ứng, sau các phản ứng, muối cacbonat hết, HCl dư → dd C chứa các chất tan: NaCl, HCl dư 
 Từ các PTHH → nNaCl = 2y mol, nHCl = x - 2y (mol) 
0,25
- Nếu y < x < 2y thì xảy ra cả 2 phản ứng, sau các phản ứng, HCl và Na2CO3 hết, NaHCO3 dư → dd C chứa các chất tan: NaCl, NaHCO3
Từ các PTHH → nNaCl = x mol, n
0,25
- Nếu x = 2y thì xảy ra cả 2 phản ứng, sau các phản ứng, muối cacbonat và HCl đều hết → dd C chứa các chất tan: NaCl → dd C có pH = 7
 Từ các PTHH → nNaCl = 2y mol, nHCl = x - 2y (mol) 
0,25
4
(2đ)
1
- Cho A vào nước dư xảy ra các phản ứng:
 K2O + H2O 2KOH (1)
 Al2O3 + 2KOH 2KAlO2 + H2O (2)
0.25
- Gọi khối lượng của Al2O3 trong A ban đầu là a (g).
- Giả sử ở TN1 Al2O3 đủ hoặc dư lượng A2O3 thêm vào ở TN 2 và 3 đều không tan.
 Theo bài ra: 
 Điều giả sử sai ở TN1 : Al2O3 hết, KOH dư chất rắn còn lại sau TN1 là CuOm CuO = 15 (g)
0,5
- Mặt khác ở TN2, lượng chất rắn thu được lớn hơn ở TN1 sau TN2, Al2O3 dư .
 lượng A2O3 thêm vào ở TN3 nhiều hơn ở TN2 (75%a -50%a) không bị hòa tan 75%a -50%a = 25 - 21 = 4 (g) a = 16 (g)
0,25
 - Xét thí nghiệm 2: mà lượng chất rắn còn lại ở TN2 nhiều hơn ở TN1 là 21-15 = 6 (g) 
- Theo các PTHH:
Vậy khối lượng của các chất trong A ban đầu là: 15 g CuO, 16 gAl2O3, và 16,588 g K2O.
0,25
2
 - Hòa tan Ca vào nước xảy ra phản ứng: 
 Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2
 dd thu được sau p.ư là dd Ca(OH)2 (vì tạo dd nên H2O dư, Ca hết)
0,25
- Từ PTHH:
0,25
- Theo bài ra100g H2O hòa tan được 0,8g Ca(OH)2
- áp dụng ĐLBT khối lượng: 
0,25
5
(2đ)
1
- Gọi công thức chung của hai rượu X, Y là: 
- Theo bài ra: nE = 1,568 :22,4 = 0,07 (mol),
- Theo pt: 
Mà số nhóm (OH) trong pt Y nhiều hơn số nhóm (OH) trong pt X là 1 số nhóm (OH) trong pt X là 1, số nhóm (OH) trong pt X là 2
0,5
 (1)
 (2)
- Đặt số mol X, Y lần lượt là a, b mol a + b = 0,07(mol) (*1)
-Theo(1),(2): (*2)
- Từ (*1), (*2) a = 0,03 mol; b = 0,04 mol.
0,25
- Gọi CTTQ của X và Y lần lượt là: CxHyO; CnHmO2 (x, y, n, m nguyên dương).
 (3)
 0,03 mol 0,03x mol
 (4)
 0,04 mol 0,04n mol
- Theo (3),(4): 3x + 4n = 17
- Vì x, n nguyên dương cặp nghiệm thoả mãn: n = 2 ; x = 3 
0,25
- Với n = 2; phân tử Y chỉ có liên kết đơn m = 6. (C2H6O2)
- Theo đề bài: mE = 4,28 g 0,04.62 + 0,03(52 + y) = 4,28
 y = 8 (C3H8O) 
- Công thức cấu tạo của hai rượu :
 X: CH3-CH2-CH2- OH hoặc CH3-CH(OH)-CH3
 Y: HO-CH2-CH2- OH
0,25
2
- A gồm các nguyên tố C, H, O; MA = MX = 60 (g); A tác dụng được với dung dịch NaOH A là axit hoặc este (phân tử chỉ chứa 1 nhóm - COOH hoặc 1 nhóm - COO-)
- Gọi CTTQ của A là: RCOOR' (trong đó R, R’ là nguyên tử H hoặc gốc hiđro cacbon)
0,25
to
- PTHH: RCOOR’ + NaOH RCOONa + R’OH (1)
 chất rắn khan thu được là: RCOONa, sản phẩm hơi gồm H2O và R'OH
 2H2O + 2Na 2NaOH + H2 (2)
 2R’OH + 2Na 2R’ONa + H2 (3)
- Đặt nNaOH = x mol mNaOH = 40x (g) 
0,25
- Theo (1): nR’OH = nNaOH = x (mol)
- Theo (2), (3): 
- Theo (1): n RCOONa = nNaOH = 0,1 (mol) R + 67 = 6,8 : 0,1 = 68
 R = 1 R là H R’ là - CH3
 Công thức cấu tạo của A: HCOOCH3
0,25