Kì thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh năm học: 2010 – 2011 môn: hóa học - Lớp 9

Së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
LµO CAI
k× thi chän häc sinh giái cÊp TØNH
§Ò chÝnh thøc
Năm học: 2010 – 2011
Môn: Hoá học - Lớp 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29 - 03 - 2011
(Đề thi gồm 02 trang)
Câu 1. (4,0 điểm)
	1. Nung nóng Cu trong không khí một thời gian được chất rắn A. Hòa tan A bằng H2SO4 đặc nóng dư được dung dịch B và khí C. Khí C tác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch D. Dung dịch D vừa tác dụng với dung dịch BaCl2, vừa tác dụng với dung dịch NaOH. Cho B tác dụng với dung dịch KOH. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
	2. Từ pirit sắt, nước biển, không khí và các thiết bị cần thiết khác. Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: nước Javen, FeSO4, FeCl3.
Câu 2. (4,0 điểm)
	1. Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các hỗn hợp sau: (Fe + Fe2O3), (Fe + FeO), (FeO + Fe2O3).
	2. Nêu hiện tượng xảy ra trong mỗi trường hợp sau và viết phương trình hóa học xảy ra:
	a. Cho khí CO2 lội chậm qua nước vôi trong, sau đó thêm tiếp nước vôi trong vào dung dịch thu được.
	b. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3.
Câu 3. (4,0 điểm)
	1. Tìm các chất kí hiệu bằng chữ cái trong sơ đồ sau và hoàn thành sơ đồ bằng phương trình hóa học:
	2. Từ một loại tinh dầu người ta tách ra được hợp chất hữu cơ A. Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam A cần vừa đủ 4,704 lít khí oxi (đktc) chỉ thu được CO2 và H2O với tỉ lệ khối lượng là = . Biết < 150. Xác định công thức phân tử của A.
Câu 4. (3,0 điểm)
	1. Hòa tan 5,72 gam Na2CO3.xH2O trong 44,28 gam nước ta thu được dung dịch có nồng độ 4,24%. Xác định công thức của hiđrat.
	2. Khử 3,48 gam oxit một kim loại M cần dùng 1,344 lít H2 (đktc). Toàn bộ lượng kim loại thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,008 lít H2 (đktc). Xác định kim loại M và oxit của nó.
Câu 5. (2,0 điểm)
	Cho 87 gam dung dịch rượu etylic tác dụng với Na lấy dư thì thu được 28 lít khí H2 (đktc).
	a. Tính khối lượng của rượu etylic và nước trong dung dịch.
	b. Tính độ rượu của dung dịch rượu trên (biết khối lượng riêng của rượu nguyên chất là 0,8 g/ml)
Câu 6. (3,0 điểm)
	Cho 5,12 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Fe và Cu ở dạng bột tác dụng với 150 ml dung dịch HCl 2M, sau khi phản ứng kết thúc thấy chỉ thoát ra 1,792 lít khí H2 (đktc). Đem lọc rửa thu được 1,92 gam chất rắn B.
	a. Tính khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp X.
	b. Cho 2,56 gam hỗn hợp X tác dụng với 250 ml dung dịch AgNO3 0,34M. Khuấy kỹ hỗn hợp để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch và chất rắn E. Tính khối lượng của chất rắn E.
-------------------- Hết --------------------
	Chú ý:
	- Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
	- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh: ...................................................... Số báo danh: .....................
Së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
LµO CAI
H­íng dÉn gi¶i ®Ò thi chän 
häc sinh giái cÊp TØNH
§Ò chÝnh thøc
Năm học: 2010 – 2011
Môn: Hoá học - Lớp 9
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29 - 03 - 2011
(Đáp án gồm 04 trang)
Câu 1. (4,0 điểm)
1. 	Nung nóng Cu trong không khí được chất rắn A gồm Cu và CuO:
Cu + O2 CuO
	Khi cho A tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng và dư:
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
	Dung dịch B chứa CuSO4 và H2SO4 dư. Khí C là SO2.
	Cho C tác dụng với dung dịch KOH:
SO2 + KOH KHSO3
	và:
SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O
	Dung dịch D chứa KHSO3 và K2SO3.
	Cho dung dịch D tác dụng với BaCl2 và NaOH:
K2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2KCl
2KHSO3 + 2NaOH K2SO3 + Na2SO3 + H2O
	Cho dung dịch B tác dụng với KOH:
H2SO4 + KOH KHSO4 + H2O
CuSO4 + 2KOH Cu(OH)2 + H2O
2. 	Điện phân dung dịch nước biển 
	- Không có màng ngăn thu được nước Javen:
2NaCl + H2O NaCl + NaClO + H2
	- Có màng ngăn:
	2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2
	Đốt pirit sắt trong oxi dư:
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
	Dẫn H2 dư qua Fe2O3 nung nóng:
3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O
	Đốt sắt trong khí clo thu được FeCl3:
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
	Đốt khí SO2 trong không khí với chất xúc tác V2O5:
2SO2 + O2 2SO3
	Sục khí SO3 thu được vào nước:
SO3 + H2O H2SO4
	Cho dung dịch thu được phản ứng với sắt dư thu được FeSO4:
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
Câu 2. (4,0 điểm)
1. 	Lần lượt đánh số thứ tự vào các hỗn hợp cần nhận biết. Lấy mỗi hỗn hợp một ít làm mẫu thử để nhận biết.
	- Cho dung dịch HCl lần lượt vào ba mẫu thử. Mẫu nào thấy không có khí bay ra là hỗn hợp (FeO + Fe2O3). Hai mẫu còn lại đều có khí thoát ra:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
	- Hai mẫu thử còn lại cho từ từ vào dung dịch CuSO4 dư và khuấy đều. Lọc kết tủa hòa tan trong dung dịch HCl dư:
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
	- Dung dịch thu được cho phản ứng với NaOH. Mẫu nào tạo kết tủa trắng xanh, hóa nâu đỏ trong không khí thì mẫu đó là (Fe + FeO). Mẫu còn lại tạo kết tủa nâu đỏ là (Fe + Fe2O3)
FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
2- a. 	Ban đầu thấy có kết tủa trắng xuất hiện:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
	Sau đó kết tủa tan dần thành dung dịch không màu:
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
 b.	Thoạt đầu không thấy hiện tượng gì xảy ra do phản ứng:
HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl
	Sau đó thấy có khí không màu, không mùi thoát ra:
HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O
Câu 3. (4,0 điểm)
1. 	Sơ đồ biến hóa:
	Các phương trình hóa học biểu diễn sơ đồ trên:
	1. CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3
	2. 2CH4 C2H2 + 3H2
	3. C2H2 + H2 C2H4
	4. C2H4 + H2O CH3CH2OH
	5. C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O
	6. CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
	7. Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O
2. 	Khối lượng oxi đã dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam A là:
 = = 6,72 gam
	Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta tính được:
 + = 2,64 + 6,72 = 9,36	(I)
	Mặt khác, theo đề bài ta có:
 = 	(II)
	Từ (I) và (II) ta có:
 = 7,92 gam; = 1,44 gam
	Vậy khối lượng mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong A là:
 = = 2,16 gam; = = 0,16 gam
 = 2,64 ‒ (2,16 + 0,16) = 0,32 gam
	Gọi công thức phân tử của A có dạng theo đề bài ta có:
x : y : z = : : = 9 : 8 : 1
	Vậy công thức phân tử của A có dạng 
	Mặt khác: = 132n < 150 n < 1,14
	Vậy n = 1. Công thức phân tử của A là: C9H8O
Câu 4. (3,0 điểm)
1. 	Số mol Na2CO3.xH2O đã dùng là:
 = = mol
 = = gam
	Khối lượng dung dịch sau khi hòa tan muối hiđrat là:
 = 5,72 + 44,28 = 50 gam
	Vậy nồng độ của dung dịch thu được là:
 = . .100 = 4,24
	Giải ra ta được x = 10.
	Vậy công thức của muối hiđrat là: Na2CO3 . 10H2O
2. 	Gọi công thức của oxit kim loại M (hóa trị n và khối lượng mol M) là .
 + yH2 xM + yH2O
	Theo phương trình phản ứng, số mol nguyên tử oxi có trong X là:
 = = = 0,06 mol
	Vậy khối lượng nguyên tử M có trong oxit là:
 = 3,48 ‒ 0,06 . 16 = 2,52 gam
	Khi cho M phản ứng với HCl:
2M + 2nHCl 2MCln + nH2
	Số mol kim loại:
 = . = . = mol
 = . M = 2,52 M = 28n
n
1
2
3
M
28
56
84
	Vậy M = 56. M là sắt: Fe. Công thức của oxit là: FexOy. Ta có:
x : y = : 0,06 = 3 : 4.
	Vậy công thức của oxit sắt là Fe3O4.
Câu 5. (2,0 điểm)
a.	Vì Na dư nên rượu etylic và nước phản ứng hết.
2CH3CH2OH + 2Na 2CH3CH2ONa + H2
2H2O + 2Na 2NaOH + H2
	Gọi x và y lần lượt là số mol của C2H5OH và H2O. Theo đề bài ta có:
46x + 18y = 87	(I)
x + y = = = 1,25	(II)
	Từ (I) và (II) ta có: x = 1,5 mol; y = 1 mol
	Vậy khối lượng của rượu etylic và nước trong dung dịch là:
 = 1,5 . 46 = 69 gam
 = 18 gam
b. 	Vì khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8 gam nên thể tích của 69 gam rượu là:
 = = 86,25 ml = 18 + 86,25 = 104,25 ml
	Vậy độ rượu là:
D = = 
Câu 6. (3,0 điểm)
a.	Các phương trình hóa học:
Mg + 2HCl MgCl2 + H2	(1)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2	(2)
	Vì = = 0,08 mol < = 0,15 mol nên axit còn dư sau phản ứng.
	Vậy khối lượng Cu có trong 5,12 gam hỗn hợp X là:
 = 1,92 gam
	Gọi x và y lần lượt là số mol Mg và Fe có trong 5,12 gam hỗn hợp X. Theo đề bài ta có:
24x + 56y = 5,12 ‒ 1,92 = 3,2	(I)
	Mặt khác, số mol H2 sinh ra từ (1) và (2) ta có:
x + y = 0,08	(II)
	Từ (I) và (II) ta có:
x = y = 0,04 mol
	Vậy khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp là:
 = 0,04 . 24 = 0,96 gam
 = 0,04 . 56 = 2,24 gam
b. 	Các phương trình phản ứng xảy ra:
Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2 + 2Ag	(3)
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag	(4)
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag	(5)
	Ta nhận thấy lượng hỗn hợp X tham gia phản ứng với AgNO3 bằng lượng hỗn hợp X tham gia phản ứng với HCl. Vậy số mol mỗi kim loại có trong 2,56 gam hỗn hợp X là:
 = = 0,02 mol; = = 0,015 mol
	Theo đề bài, số mol AgNO3 là:
 = 0,25 . 0,34 = 0,085 mol
	Theo phản ứng (3) và (4) ta dễ thấy Mg và Fe phản ứng hết. Lượng AgNO3 tham gia phản ứng (3) và (4) là: 2 . (0,02 + 0,02) = 0,08 mol
	Vậy lượng AgNO3 tham gia phản ứng (5) là: 0,085 ‒ 0,08 = 0,005 mol
	Vậy lượng Cu tham gia phản ứng là: = 0,0025 mol
	Lượng Cu còn dư là: 0,015 ‒ 0,0025 = 0,0125 mol
	Vậy chất rắn E gồm Ag và Cu dư với khối lượng là:
 = 0,085 . 108 + 0,0125 . 64 = 9,98 gam