Đề thi học sinh giỏi thành phố môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Sở GD và ĐT Thành phố Đà Nẵng (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi thành phố môn Hóa học Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Sở GD và ĐT Thành phố Đà Nẵng (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ – Năm học 2017- 2018 THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Môn thi: HÓA HỌC LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút (không tính thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC Cho: Na = 23, K = 39, Ca = 40, Al = 27, Fe = 56, Zn = 65, H = 1, C = 12, O = 16, S = 32, Cl = 35,5. Câu 1: (3,0 điểm) a) Trong các chất sau: P2O5, Fe3O4, H2SO4 (đặc), Na, CaO, chất nào được dùng làm khô khí CO 2? Giải thích vì sao chọn hay không chọn, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra nếu có. b) Chỉ được dùng thêm dung dịch HCl loãng làm thuốc thử, hãy nêu phương pháp hóa học để phân biệt 4 lọ riêng biệt chứa 4 dung dịch không màu bị mất nhãn: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl. Viết phư- ơng trình hóa học của các phản ứng xảy ra. c) Cho các hóa chất sau: Ag, CuO, CaCO3, dung dịch NaOH, dung dịch HCl và các dụng cụ thủy tinh. Hãy trình bày ngắn gọn cách tiến hành 3 thí nghiệm (có hiện tượng rõ ràng) để chứng minh dung dịch HCl có tính axit theo bảng dưới đây: TT Cách tiến hành Hiện tượng Phương trình hóa học Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm 3 Câu 2: (1,5 điểm) a) Chọn chất thích hợp và viết phương trình hóa học của các phản ứng trong mỗi trường hợp sau: Muối + kim loại Muối + kim loại Muối + kim loại Một muối duy nhất. Oxit + axit Hai muối + nước. Oxit + bazơ Muối. b) Hòa tan hoàn toàn muối cacbonat của kim loại M bằng dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch chứa một muối có nồng độ 14,18 %. Xác định M. Câu 3: (1,5 điểm) a) Cho các chất hữu cơ mạch hở: A, B, D, E đều có phân tử khối bằng 60, thành phần phân tử đều có C, H, O. Biết: - A phản ứng được với kim loại Na và dung dịch Na2CO3 tạo khí CO2. - B, D, E phản ứng với Na (tỉ lệ số mol 1 : 1), không phản ứng với dung dịch NaOH. Viết công thức cấu tạo thu gọn (có giải thích) của các chất A, B, D, E. b) Cho A, B, C là 3 hiđrocacbon khí ở điều kiện thường. Khi phân hủy A, B, C đều tạo ra cacbon và hiđro, trong đó thể tích hiđro sinh ra gấp 3 lần thể tích hiđrocacbon ban đầu (ở cùng điều kiện). C có 2 công thức cấu tạo, B và C có khả năng làm mất màu dung dịch Br2 và có phân tử khối khác nhau. Lập luận để xác định công thức phân tử của A, B, C.
2. Câu 4: (2,0 điểm) a) Hòa tan 20,9 gam hỗn hợp gồm M và M2O vào nước, thu được dung dịch X chứa 28 gam chất tan và 1,12 lít khí H2 (đktc). Xác định kim loại M. b) Cho 3,85 gam hỗn hợp Na và Al vào cốc chứa một lượng nước dư thu được dung dịch A và phần không tan B có khối lượng 1,35 gam. Thêm tiếp V ml dung dịch HCl 1M vào cốc thì B tan hết và dung dịch thu được trong suốt. b1) Tính giá trị nhỏ nhất của V. b2) Nếu thay dung dịch HCl bằng dung dịch Ba(OH)2 cùng nồng độ thì thể tích dung dịch Ba(OH)2 tối thiểu cần dùng là bao nhiêu? Câu 5: (2,0 điểm) a) Cho 96 gam một ankan phản ứng với khí clo tạo ra 3 sản phẩm thế lần lượt chứa 1, 2, 3 nguyên tử clo với tỉ lệ mol của các sản phẩm lần lượt là 1: 2: 3. Tỉ khối hơi của sản phẩm chứa 2 nguyên tử clo đối với hiđro là 42,5. Tìm phần trăm theo khối lượng của mỗi sản phẩm trong hỗn hợp. b) Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ Y, thu được 14,336 lít khí CO2 (đktc) và 5,76 gam H2O. Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tổng thể tích CO2 và hơi H2O thu được bằng tổng thể tích của Y và O2 tham gia phản ứng. Xác định công thức phân tử của Y. HẾT Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn, máy tính cầm tay, bảng tính tan theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ – Năm học 2017- 2018 THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Môn thi: HÓA HỌC LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút (không tính thời gian giao đề) HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC Câu 1: (3 điểm) a) Trong các chất sau: P2O5, Fe3O4, H2SO4 (đặc), Na, CaO, chất nào được dùng làm khô khí CO2? Giải thích vì sao chọn hay không chọn, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra nếu có. b) Chỉ được dùng thêm dung dịch HCl loãng làm thuốc thử, hãy nêu phương pháp hóa học để phân biệt 4 lọ riêng biệt chứa 4 dung dịch không màu bị mất nhãn: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. c) Cho các hóa chất sau: Ag, CuO, CaCO3, dung dịch NaOH, dung dịch HCl và các dụng cụ thủy tinh. Hãy trình bày ngắn gọn cách tiến hành 3 thí nghiệm (có hiện tượng rõ ràng) để chứng minh dung dịch HCl có tính axit theo bảng dưới đây: TT Cách tiến hành Hiện tượng Phương trình hóa học Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm 3 ĐÁP ÁN ĐIỂM a) 1 điểm - P2O5: chọn vì P2O5 phản ứng với nước và sinh ra H3PO4 không phản ứng với CO2 P2O5 + 3H2O 2H3PO4 - H2SO4 (đặc): chọn vì H2SO4 (đặc) hấp thụ nước và không phản ứng với CO2. - Không chọn Fe3O4 vì không hấp thụ nước. 0,5 - Na: không chọn vì phản ứng với nước và sinh ra NaOH phản ứng với CO2. 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 và 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O - CaO: không chọn vì CaO và Ca(OH)2 sinh ra phản ứng với CO2. 0,5 CaO + CO2 CaCO3 CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Đúng 2 đến 3 trường hợp được 0,5 điểm; 4 đến 5 trường hợp được 1 điểm. b) 1 điểm Trích mẫu thử mỗi dung dịch, nhỏ một mẫu thử lần lượt vào 3 mẫu thử còn lại. - Dung dịch nào không có hiện tượng là NaCl. - Dung dịch nào tạo 2 kết tủa với 3 dung dịch còn lại là MgSO4. 0,5 MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2  + Na2SO4 MgSO4 + BaCl2 BaSO4  + MgCl2
4. - Cho HCl vào 2 kết tủa: 1 kết tủa không tan là BaSO4 => dung dịch BaCl2, 1 kết tủa tan là Mg(OH)2 => dung dịch NaOH. 0,5 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O Nêu đúng cách tiến hành: 0,5 điểm, viết đúng PTHH: 0,5 điểm. c) 1 điểm TT Cách tiến hành Hiện tượng Phương trình hóa học TN1 Cho một ít CuO và ống CuO tan tạo dung dịch CuO + 2HCl 0,25 nghiệm chứa dung dịch HCl CuCl2 có màu xanh CuCl2 + H2O TN2 Cho dung dịch NaOH vào Có kết tủa màu xanh CuCl2 + 2NaOH dung dịch CuCl2. của Cu(OH)2. Cu(OH)2 + 2NaCl 0,5 Cho tiếp dung dịch HCl vào Kết tủa Cu(OH)2 tan. Cu(OH)2 + 2HCl ống nghiệm chứa Cu(OH)2. CuCl2 + H2O TN3 Cho một ít CaCO3 và ống Có bọt khí xuất hiện CaCO3 + 2HCl 0,25 nghiệm chứa dung dịch HCl và CaCO3 tan CaCl2 + CO2 + H2O Câu 2: (1,5 điểm) a) Hãy chọn chất thích hợp và viết phương trình hóa học của các phản ứng trong mỗi trường hợp sau: Muối + kim loại Muối + kim loại Muối + kim loại Một muối duy nhất. Oxit + axit Hai muối + nước. Oxit + bazơ Muối. b) Hòa tan hoàn toàn muối cacbonat của kim loại M bằng dung dịch H 2SO4 9,8% thu được dung dịch chứa một muối có nồng độ 14,18 %. Xác định M. ĐÁP ÁN ĐIỂM a) 0,5 điểm Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 0,25 Fe + FeCl3 FeCl2 Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O CO2 + NaOH NaHCO3. 0,25 Đúng 2 đến 3 PTHH được 0,25 điểm. b) 1 điểm Công thức muối cacbonat: M2(CO3)n với n là hóa trị của kim loại M2(CO3)n + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2O + nCO2 (2M + 60n) gam 98n gam (2M + 96n) gam 44n gam => Khối lượng dung dịch axit: 98n.100 = 1000n (gam) 9,8 0,5 (2M 96n).100 Theo đề: = 14,18 => M = 28n, thỏa mãn với n = 2, M = 56: Fe. 0,5 1000n 2M 60n 44n
5. Câu 3: (1,5 điểm) a) Cho các chất hữu cơ mạch hở: A, B, D, E đều có phân tử khối bằng 60, thành phần phân tử đều có C, H, O. Biết: - A phản ứng được với kim loại Na và dung dịch Na2CO3 tạo khí CO2. - B, D, E phản ứng với Na (tỉ lệ số mol 1 : 1), không phản ứng với dung dịch NaOH. Viết công thức cấu tạo thu gọn (có giải thích) của các chất A, B, D, E. b) Cho A, B, C là 3 hiđrocacbon khí ở điều kiện thường. Khi phân hủy A, B, C đều tạo ra cacbon và hiđro, trong đó thể tích hiđro sinh ra gấp 3 lần thể tích hiđrocacbon ban đầu (ở cùng điều kiện). C có 2 công thức cấu tạo, B và C có khả năng làm mất màu dung dịch Br2 và có phân tử khối khác nhau. Lập luận để xác định công thức phân tử của A, B, C. ĐÁP ÁN ĐIỂM a) 1 điểm - Từ phân tử khối và thành phần phân tử tìm được các chất hữu cơ có 2 công thức phân 0,25 tử: C2H4O2 và C3H8O. - A phản ứng được với kim loại Na và dung dịch Na2CO3 tạo khí CO2 A là axit. CTCT: CH3COOH. 0,25 - B, D, E không phản ứng với dung dịch NaOH không phải axit, phản ứng được với Na (tỉ lệ số mol 1:1) có 1 nhóm –OH. Các CTCT: CH3–CH2–CH2–OH, CH3–CH(OH)–CH3, O=CH–CH2–OH. 0,5 b) 1 điểm to y CxHy  xC + H2 2 n 3n y = 6 H2 CxHy - A, B, C là 3 hiđrocacbon khí ở điều kiện thường nên có 3 công thức phân tử: C 2H6, C3H6, C4H6. 0,25 - A không làm mất màu dung dịch nước brom, nên A là CH3–CH3. 0,25 - C có 2 công thức cấu tạo C là C3H6 : CH2=CH-CH3 và ∆ 0,25 - B làm mất màu dung dịch nước brom và có khối lượng phân tử khác C, nên B là: C4H6. 0,25 Câu 4: (2 điểm) a) Hòa tan 20,9 gam hỗn hợp gồm M và M2O vào nước, thu được dung dịch X chứa 28 gam chất tan và 1,12 lít khí H2 (đktc). Xác định kim loại M. b) Cho 3,85 gam hỗn hợp Na và Al vào cốc chứa một lượng nước dư thu được dung dịch A và phần không tan B có khối lượng 1,35 gam. Thêm tiếp V ml dung dịch HCl 1M vào cốc thì B tan hết và dung dịch thu được trong suốt. b1) Tính giá trị nhỏ nhất của V. b2) Nếu thay dung dịch HCl bằng dung dịch Ba(OH) 2 cùng nồng độ thì thể tích dung dịch Ba(OH) 2 tối thiểu cần dùng là bao nhiêu? ĐÁP ÁN ĐIỂM
6. a) 1 điểm n = 0,05 mol H2 BTKL: mH2O = 28 + 0,05.2 – 20,9 = 7,2 gam nH2O = 0,4 mol 2M + 2H2O 2MOH + H2 0,1 0,1 0,05 M2O + H2O 2MOH 0,4 – 0,1 0,6 28 M 40 M là Na MOH 0,7 b) 1 điểm b1) Na + H2O NaOH + H2 x x 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 x x x nAl dư = 1,35/27 = 0,05 mol Theo đề: 23x + 27x + 1,35 = 3,85 x = 0,05 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 0,05 0,15 NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O 0,05 0,2 nHCl = 0,15 + 0,2 = 0,35 mol V = 350. b2) 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 0,05 0,025 V 25 ml. Ba OH 2 Câu 5: (2 điểm) a) Cho 96 gam một ankan phản ứng với khí clo tạo ra 3 sản phẩm thế lần lượt chứa 1, 2, 3 nguyên tử clo với tỉ lệ mol của các sản phẩm lần lượt là 1: 2: 3. Tỉ khối hơi của sản phẩm chứa 2 nguyên tử clo đối với hiđro là 42,5. Tìm phần trăm theo khối lượng của mỗi sản phẩm trong hỗn hợp. b) Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ Y, thu được 14,336 lít khí CO2 (đktc) và 5,76 gam H2O. Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tổng thể tích CO2 và hơi H2O thu được bằng tổng thể tích của Y và O2 tham gia phản ứng. Xác định công thức phân tử của Y. ĐÁP ÁN ĐIỂM a) 1 điểm Công thức của 3 sản phẩm: CnH2n+1Cl; CnH2nCl2, CnH2n-1Cl3 Phân tử khối CnH2nCl2 = 42,5.2 = 85 14n + 71 = 85 n=1 Ankan là CH4 Số mol CH4 = 96/16 = 6 mol Số mol các sản phẩm CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3 lần lượt là: 1 mol, 2 mol, 3 mol. 50,5 % khối lượng của CH3Cl = 50,5 + 2.85 + 3.119.5 × 100 = 8,72%
7. 85.2 % khối lượng của CH2Cl2 = 50,5 + 2.85 + 3.119.5 × 100 = 29,36% 119,5.3 % khối lượng của CHCl3 = 50,5 + 2.85 + 3.119.5 × 100 = 61,92% HS tính thêm sản phẩm có HCl vẫn cho điểm. b) 1 điểm 14,336 5,76 Số mol CO2 = = 0,64 mol, số mol H2O = = 0,32 mol 22,4 18 Gọi công thức của chất hữu cơ Y là CxHyOz. 4x + y 2z y CxHyOz + O2  xCO2 + H2O 4 2 Số mol CO2 = 2 số mol H2O x = y Vì tổng thể tích các khí và hơi trước và sau phản ứng bằng nhau nên: 4x + y 2z y 1 + = x + y = 4 – 2z 4 2 - z = 0 y = 4 CTPT : C4H4 - z = 1 y = 2 CTPT : C2H2O HẾT