Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 9 THCS năm học 2009 - 2010 môn: Hoá học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 02 trang)
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
Năm học 2009-2010
Môn : Hoá học
Thời gian : 150 phút không kể thời gian giao đề
Câu I (4,0 điểm)
	 1) Cho BaO vào dung dịch H2SO4 loãng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa M và dung dịch N. Cho Al dư vào dung dịch N thu được khí P và dung dịch Q. Lấy dung dịch Q cho tác dụng với dung dịch Na2CO3 thu được kết tủa T. Xác định M, N, P, Q, T.
	 2) Hoà tan hết 22,4 gam CaO vào nước (dư) thu được dung dịch A
	a) Nếu cho khí cacbonic sục hết vào dung dịch A thì thu được 5,0 gam kết tủa. Tính thể tích khí cacbonic (ở đktc) tham gia phản ứng.
	b) Nếu hoà tan hoàn toàn 56,2 gam hỗn hợp MgCO3 và BaCO3 (có thành phần thay đổi trong đó có a% MgCO3) bằng dung dịch HCl, tất cả khí thoát ra hấp thụ hết vào dung dịch A thì thu được kết tủa B. Tính giá trị của a để lượng kết tủa B nhỏ nhất.
Câu II (4,0 điểm)
	1) Trong một bình kín dung tích không đổi chứa a mol O2 và 2a mol SO2 ở 150 oC, 10 atm (có mặt V2O5). Nung bình ở nhiệt độ 400 oC trong một thời gian, sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình là P. Thiết lập biểu thức tính P và biểu thức tính tỷ khối d so với H2 của hỗn hợp khí trong bình sau phản ứng theo hiệu suất của phản ứng (h). 
	2) Cho 30,6 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với 500 ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 1,68 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 1,2 gam kim loại. 
	a) Viết phương trình phản ứng xảy ra.
	b) Tính nồng độ CM của axit HNO3.
Câu III (4,0 điểm)
 1) Từ dung dịch H2SO4 98% (D = 1,84 gam/ml) và nước, hãy tính toán và nêu cách pha chế 300 ml dung dịch H2SO4 0,5M (các dụng cụ thí nghiệm có đầy đủ).
 2) Cho 13,9 gam hỗn hợp gồm Al và Fe (biết số mol sắt gấp hai lần số mol nhôm) vào 200 ml dung dịch A chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 37,2 gam chất rắn B gồm ba kim loại. Cho toàn bộ chất rắn B vào dung dịch axit HCl (dư) thu được 1,12 lít khí (ở đktc). Tính nồng độ mol của mỗi muối trong dung dịch A.
Câu IV (3,5 điểm)
	1) Bằng phương pháp hoá học, hãy tách khí metan tinh khiết từ hỗn hợp gồm khí sunfurơ, khí cacbonic, metan, axetilen, etilen và hơi nước.
 2) Đem oxi hoá 6,9 ml rượu etylic nguyên chất (có khối lượng riêng D = 0,8 gam/ml) thu được dung dịch A. Cho dung dịch A phản ứng hoàn toàn với 200 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch B, sau đó cô cạn dung dịch B đến khan thu được 12,2 gam chất rắn C. Nung chất rắn C có mặt của CaO (dư) ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được V lít khí (ở đktc)
	a) Tính phần trăm số mol rượu đã bị oxi hoá.
	b) Tính V.
Câu V (4,5 điểm)
	1) Viết các phương trình phản ứng của dãy biến hoá sau:
A →B →C →D→E → F→A
	Cho biết A là hiđrocacbon có tỷ khối so với hiđro là 14; chất E là hợp chất hữu cơ có khối lượng mol nhỏ nhất.
 	2) Cho 6,72 lít (ở đktc) hỗn hợp khí A gồm hai hiđrocacbon mạch hở. Chia A làm hai phần bằng nhau:
	Phần 1 cho qua dung dịch Br2 (dư) khối lượng dung dịch tăng X gam và lượng Br2 đã phản ứng là 32 gam (không có khí thoát ra khỏi dung dịch)
	Phần 2 đem đốt cháy hoàn toàn rồi cho toàn bộ sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng P2O5 dư, bình 2 đựng KOH dư. Thấy bình 1 tăng Y gam, bình 2 tăng 17,6 gam.
	a) Tìm công thức của hai hiđrocacbon.
	b) Tính X và Y.
Cho: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, Mg = 24, S = 32, Cl = 35,5
 Ca = 40, K = 39, Fe = 56, Cu = 64, Zn = 65, Br = 80, Ag = 108, Ba =137.
 -------------HẾT---------------
Họ và tên thí sinh:..................................................Số báo danh:........................
Giám thị số 1:............................................ Giám thị số 2:..................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM
(Đáp án có 04 trang)
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS
NĂM HỌC 2009-2010
Hướng dẫn chấm môn: Hoá học
Câu
ý
Nội dung
Điểm
Câu I
(4,0 điểm)
1
(2đ)
 Xảy ra phản ứng: BaO + H2SO4 → BaSO4 + H2O
Nếu BaO dư thì còn phản ứng
BaO + H2O → Ba(OH)2
Kết tủa M là BaSO4, còn dung dịch N có 2 trường hợp
Trường hợp 1: H2SO4 dư thì không có phản ứng 2
có phản ứng 2Al + 3H2SO4 →Al2(SO4)3 + 3H2
Khí P là H2 và dung dịch Q là Al2(SO4)3 . 
Cho K2CO3 vào có phản ứng 
3K2CO3 + 3H2O + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 + 3K2SO4 + 3CO2 
Kết tủa T là Al(OH)3.
Trường hợp 2: Nếu BaO (dư) thì có phản ứng 2 thì dung dich N là Ba(OH)2, khi cho Al vào thì 
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
Khí P: H2 và dung dịch Q là Ba(AlO2)
 Cho dung dịch Na2CO3 thì có phản ứng
K2CO3 + Ba(AlO2)2 → BaCO3+ 2KAlO2
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
2
(2đ)
a) CaO + H2O → Ca(OH)2
 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
 CaCO3 + H2O + CO2 →Ca(HCO3)2
Số mol CaO = số mol Ca(OH)2 = 22,4/56 = 0,4 mol
Số mol CaCO3 = 5/100 = 0,05 mol
Trường hợp 1:
 nCO2 = nCaCO3 = 0,05 mol; 
VCO2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít
Trường hợp 2: CO2 dư kết tủa sau đó kết tủa tan
số mol CO2 = số mol Ca(OH)2 = 0,4 mol
Sau đó lượng kết tủa đã tan 0,4 - 0,05 = 0,35 mol
Vậy tổng số mol CO2 là: 0,4 + 0,35 = 0,75 mol 
 VCO2 = 0,75.22,4 = 16,8 lít
b) MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O 
 BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O
Lượng CO2 lớn nhất khi a = 100.Số mol CO2 = 56,2/84 = 0,669 mol
Lượng CO2 nhỏ nhất khi a = 0. Số mol CO2 = 56,2/197= 0,285 mol
Số mol CO2 : 0,285< nCO2 < 0,66 
Nếu nCO2 bằng 0,28< nCa(OH)2; Tức là không có phản ứng 3
nCaCO3 = nCO2 = 0,28 mol
Nếu nCO2 = 0,66 > nCa(OH)2
Nên lượng kết tủa bằng CaCO3 = 0,4-(0,66 - 0,4) = 0,14 mol 
Vậy khi a = 100% thì lượng kết tủa bé nhất
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu II
(4,0 điểm)
1
(1,5đ)
 2SO2 + O2 → 2SO3
 2a a
 2ah ah
 2a(1-h) a(1-h) 2ah
Vì nhiệt độ và dung tích bình không đổi nên áp suất tỷ lệ với số mol khí trong bình nên ta có
= . Suy ra P = 10.(1-)
Khối lượng mol TB là: = 
Tỷ khối so với H2 là = 
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
2
(2,5đ)
 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1)
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (2)
Cu + 2Fe(NO3)3 →Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 (3)
Có 1,2 gam kim loại không tan suy ra kim loại Cu dư chuyển 
Fe3+ hết thành Fe2+
nCu đã phản ứng pứ (1) = x mol; nFe3O4 đã phản ứng (2) = y mol
64x + 232y = 30,6 - 1,2 = 29,4 gam
Số mol NO = 1,68/22,4 = 0,075 mol
Ta có hệ 2/3x +1/3y = 0,075
 64(x + 3/2y) + 232y = 29,4
x = 0,075 mol; y = 0,075 mol.
Số mol HNO3 đã dùng là:
 (8.0,075):3 + (28.0,075):3 = 0,2 + 0,7
→CM HNO3 = 0,9 :0,5 = 1,8M
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu III
(4,0 điểm)
1
(1,5đ)
Tính toán:
- Trong 300 ml dd H2SO4 0,5M có 0,5.0,3.98 = 14,7 gam H2SO4 
- Khối lượng dd H2SO4 98% cần lấy: 14,7.100/98 = 15 gam
- Vdd H2SO4 98% = 15/1,84 = 8,1523 (ml)
Cách pha chế:
Cho khoảng 200 ml nước vào bình chia độ có dung tích khoảng 400 ml.
Thêm từ từ 8,1522 (ml) dd H2SO4 98% vào bình trên.
Thêm từ từ nước vào bình đến khi thể tích dd đạt 300 ml, Khuấy đề thu được dd theo yêu cầu.
Chú ý: Không cho nước vào axit sunfuric đặc.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
(2,5đ)
Trong hh KL ban đầu: gọi mol Al = a mol, mol Fe = 2a mol
Ta có: 27a + 56.2a = 13,9 
 suy ra a = 0,1 = mol Al; mol Fe = 0,2 mol
Sau các p/ư Fe dư p/ư với HCl:
 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (1)
 Theo PTHH (1) mol Fe = mol H2 = 1,12/22,4 = 0,05 
 → trong hỗn hợp KL ban đầu có 0,2 - 0,05 = 0,15 mol Fe p/ư.
Gọi x, y lần lượt là số mol Cu, Ag được tạo thành
 Al - 3e → Al3+ (2)
 0,1 0,3
 Fe - 2e → Fe2+ (3)
 0,15 0,3
 Cu2+ + 2e → Cu (4)
 x 2x x
 Ag+ + e → Ag (5)
 y y y
Từ (2), (3), (4), (5) ta có: 2x + y = 0,3 + 0,3 = 0,6 (6)
 64x + 108y = 37,2 - 0,05.56 = 34,4 (7)
Giải hệ pt (6), (7) ta được x = 0,2; y = 0,2
→ CM Cu(NO3)2 = CM AgNO3 = 0,2/0,2 = 1M
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu IV
(3,5 điểm)
1
(1,5đ)
Cho hỗn hợp X qua dung dịch nước vôi trong dư 
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
Tiếp tục cho khí còn lại đi qua nước Br2 dư loại khí C2H4, C2H2
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C2H2 + Br2 → C2H2Br4
Hốn hợp khí CH4 và hơi nước cho qua bình P2O5 dư ( hoặc H2SO4 đặc) thì thu CH4 tinh khiết
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
2
(2đ)
Khối lượng rượu 6,9.0,8 = 5,52 gam. 
Số mol C2H5OH là 5,52: 46 = 0,12 mol
 C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
 CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
 x x x 
Số mol NaOH dư vì số mol NaOH hết thì thu được 82.0,2 = 16,4 gam chất rắn mà thu được 12,2 gam 
 Ta có 82x + (0,2 - x).40 = 12,2. Suy ra x = 0,1 mol.
 Do đó số mol rượu đã bị oxi hoá là 0,1 mol
Phần trăm số mol rượu đã bị oxi hoá là 0,1/0,12.100 = 83,33% 
 CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
 0,1 0,1 0,1
VCH4 = 0,1.22,4 = 2,24 (lít)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
Câu V
(4,5 điểm)
1
(1,5đ)
C2H4 + H2O → C2H5OH
C2H5OH + O2 → CHCOOH + H2O
CH3COOH + NaOH → CH3COONa +H2O
CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3
2CH4 C2H2 +3H2
 C2H2 + H2 C2H4
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
(3đ)
Đặt công thức hai hyđrocacbon là CnH2n+2-2a (x mol) ; 
 CmH2m+2-2b (y mol)
CnH2n+2-2a + aBr2 → CnH2n+2-2aBr2a 
 x ax
 CmH2m+2-2b + bBr2 → CmH2m+2-2bBr2b
 y ay
CnH2n+2-2a +O2 → nCO2 + (n + 1- a)H2O
 x nx
CmH2m+2-2b +O2 → mCO2 + (m + 1- a)H2O
 y my
 Ta có x + y = 0,15
 ax + by = 0,2 
Ta có y =
Cho b > a; 00 . Suy ra a<1,3.
Vậy a = 1. Thay a = 1 thì y = = . 
Vì y 1,3. Vậy b≥ 2
*) Nếu b = 2 thì y = 0,05; x = 0,1
Thay x, y vào nx + my = 17,6/44= 0,4
Vậy 0,1n + 0,05m = 0,4. Suy ra m = 8 - 2n
n
2
3
4
m
4
2
0
Hỗn hợp A có C2H4 và C4H6 hoặc là C3H6 và C2H2
*) Nếu b = 3 thì m = 16-5n thì C2H4 và C6H8 không thoả mãn vì là chất khí
Khối lượng bình brôm tăng chính là khối lượng hai hiđrocacbon
X=14nx + (14m-2)y = 14(nx + my) - 2y = 14.0,4 -2.0,05 = 5,5 gam
Khối lượng bình P2O5 tăng thêm chính là khối lượng H2O
Y= 18[(n +1-a)x +(m+1-b)]=18(nx + my -y) = 6,3 gam
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0.25
0.25
0.25
0.25
----------- HẾT-------------