SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA ĐỀ THI CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học: 2011-2012 Môn thi: HOÁ HỌC Lớp 9 THCS Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề này có 2 trang, gồm 4 câu. Câu 1 : (6 điểm) 1/ Cho sơ đồ phản ứng sau: X +O 2 ,t 0 A E +H 2 ,t 0 +Fe,t 0 (mïi trøng thèi) B X+D Y+Z +Y +Z A+G A+H +D+Br 2 Hãy chọn các chất và viết phương trình hoá học của các phản ứng theo sơ đồ trên. 2/ Từ nguyên liệu ban đầu là quặng pirit sắt, muối ăn, nước, không khí (các thiết bị, điều kiện cần thiết coi như có đủ), hãy viết phương trình điều chế: Fe(OH) 3 , FeCl 3 , FeSO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 . 3/ Muối ăn có lẫn tạp chất: Na 2 SO 4 , NaBr, MgCl 2 , CaCl 2 , CaSO 4 . Trình bày cách tinh chế để có được muối ăn tinh khiết. Câu 2 : (6 điểm) 1/ Từ tinh bột, viết các phương trình phản ứng chuyển hoá thành etyl axetat (các chất vô cơ và điều kiện cần thiết khác coi như có đủ). 2/ Có hai chất hữu cơ X, Y có cùng công thức phân tử dạng (CH 2 O) n. Phân tử khối của chúng lớn hơn 50 và nhỏ hơn 200 và M Y = 3.M X . Hợp chất hữu cơ X có khả năng hòa tan đá vôi. Hợp chất hữu cơ Y trong phân tử chứa 2 loại nhóm chức là nhóm (-OH) và nhóm (-CHO), mạch không phân nhánh. a/ Hãy xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và gọi tên của X, Y. b/ Cho kim loại Zn, CuO, Na 2 CO 3 lần lượt vào 3 ống nghiệm chứa dung dịch của chất X. Nêu hiện tượng xảy ra ở mỗi ống nghiệm và viết phương trình hoá học của phản ứng. c/ Nhỏ vài giọt dung dịch bạc nitrat vào ống nghiệm đựng dung dịch amoniac lắc nhẹ, thêm tiếp dung dịch chất Y vào sau đó đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng. Nêu hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng. 3/ Có 4 hiđrocacbon: metan, etilen, axetilen và bezen. Viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi cho các hiđrocacbon trên lần lượt tác dụng với: a/ H 2 / xúc tác Ni, t 0 . b/ Dung dịch nước brom (ở điều kiện thường). c/ Trùng hợp tạo polime. Số báo danh … …… Câu 3: (4 điểm) Hỗn hợp A gồm 2 muối cacbonat: MgCO 3 và RCO 3 . Cho 12,34 gam A vào lọ chứa 100ml dung dịch H 2 SO 4 . Sau phản ứng thu được 1,568 lít CO 2 , chất rắn B và dung dịch C. Cô cạn dung dịch C thu được 8,4 gam chất rắn khan D. Nung B thu được 1,12 lít CO 2 và chất rắn E. (Các thể tích khí đo ở đktc) 1/ Tính nồng độ mol của dung dịch H 2 SO 4 . 2/ Tính khối lượng B và E. 3/ Cho tỷ lệ mol của MgCO 3 và RCO 3 trong hỗn hợp A là 5:1, hãy xác định R. Câu 4: (4 điểm) Hỗn hợp X có khối lượng m gam gồm một axit hữu cơ no, đơn chức mạch hở A và một rượu no, đơn chức mạch hở B. A và B có khối lượng phân tử bằng nhau. Nếu đốt cháy hoàn toàn 1/2 hỗn hợp X rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch nước vôi trong dư thì được 20 gam kết tủa. Mặt khác nếu cho 1/2 hỗn hợp X tác dụng với Na (dư) thì thu đượ c 840ml khí (đo ở đktc). 1/ Xác định công thức phân tử của A và B. 2/ Tính khối lượng m và thành phần % theo khối lượng của A và B trong hỗn hợp X. HÊT Cho: C = 12; O = 16; H = 1; Ag = 108; Na = 23; Cl = 35,5; K = 39; N = 14; Br = 80; Cu = 64; Ca = 40; P = 31; Si = 28; S = 32; Ba = 137; Al = 27; Fe = 56; Zn = 65; Li = 7; Rb = 85; Cs = 133. Học sinh không được dùng bảng HTTH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học: 2011-2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC (Đề chính thức) Lớp 9 THCS Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 (Hướng dẫn gồm 4 trang) Câu ý Nội dung điểm 1 (2,0đ) Khí A có mùi trứng thối là H 2 S. Vậy X là S. B là SO 2 , E là FeS. D là H 2 O, Y và Z là HBr và H 2 SO 4 . G và H là FeSO 4 và FeBr 2 . …… Các phương trình hoá học xảy ra: S + H 2 0 t ⎯ ⎯→ H 2 S (A) S + O 2 0 t ⎯ ⎯→ SO 2 (B) 2H 2 S + SO 2 ⎯ ⎯→ 3S + 2H 2 O SO 2 + 2H 2 O + Br 2 ⎯ ⎯→ 2HBr + H 2 SO 4 Fe + S 0 t ⎯ ⎯→ FeS FeS + 2HBr 0 t ⎯ ⎯→ FeBr 2 + H 2 S. FeS + H 2 SO 4 0 t ⎯ ⎯→ FeSO 4 + H 2 S. 0,25 1,75 2 (2,0đ) - Điều chế axit HCl: Điện phân dung dịch muối ăn thu được H 2 , Cl 2 và dung dịch NaOH 2NaCl + 2H 2 O , mnx ⎯ ⎯⎯⎯⎯→ ®iÖn ph©n Cl 2 + H 2 + 2NaOH Cho Cl 2 tác dụng khí H 2 , as hoà tan sản phẩm vào nước được dd axit HCl: H 2 + Cl 2 as ⎯ ⎯→ 2HCl………………………………………… - Điều chế axit H 2 SO 4 : Nung quặng pirit: 4FeS 2 + 11O 2 0 t ⎯ ⎯→ 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Oxi hoá khí sunfurơ: 2SO 2 + O 2 0 25 ,tVO ⎯ ⎯⎯→ 2SO 3 SO 3 + H 2 O ⎯ ⎯→ H 2 SO 4 ………………………… - Điều chế FeCl 3 : Fe 2 O 3 + 6HCl ⎯ ⎯→ 2FeCl 3 + 3H 2 O…………. - Điều chế Fe 2 (SO 4 ) 3 : Fe 2 O 3 +3H 2 SO 4 ⎯ ⎯→ Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O… - Điều chế Fe(OH) 3 : cho FeCl 3 hoặc Fe 2 (SO 4 ) 3 tác dụng dd NaOH: Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH ⎯ ⎯→ 2Fe(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 Hoặc FeCl 3 + 3NaOH ⎯ ⎯→ Fe(OH) 3 + 3NaCl……………………… -Điều chế FeSO 4 : Dùng H 2 khử Fe 2 O 3 3H 2 + Fe 2 O 3 ⎯ ⎯→ 2Fe + 3H 2 O Cho Fe tác dụng dd H 2 SO 4 loãng hoặc Fe 2 (SO 4 ) 3 thu được FeSO 4 Fe + H 2 SO 4 ⎯ ⎯→ FeSO 4 + H 2 Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 ⎯ ⎯→ 3FeSO 4 …………………………………… 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 1 6,0đ 3 (2,0đ) Muối ăn có lẫn tạp chất: Na 2 SO 4 , NaBr, MgCl 2 , CaCl 2 , CaSO 4 . - Cho muối ăn có lẫn tạp chất tác dụng dung dịch BaCl 2 dư: Na 2 SO 4 + BaCl 2 ⎯ ⎯→ BaSO 4 + 2NaCl CaSO 4 +BaCl 2 ⎯ ⎯→ BaSO 4 + BaCl 2 ……………………………… 0,5 Câu ý Nội dung điểm - Lọc bỏ kết tủa, dung dịch nước lọc gồm: NaCl, NaBr, MgCl 2 , CaCl 2 , BaCl 2 cho tác dụng với dung dịch Na 2 CO 3 dư. MgCl 2 + Na 2 CO 3 ⎯ ⎯→ MgCO 3 + 2NaCl CaCl 2 + Na 2 CO 3 ⎯ ⎯→ CaCO 3 + 2NaCl. BaCl 2 + Na 2 CO 3 ⎯ ⎯→ BaCO 3 + 2NaCl………………………… - Dung dịch còn lại gồm NaCl, NaBr, Na 2 CO 3 tác dụng dd HCl dư Na 2 CO 3 + 2HCl ⎯ ⎯→ 2NaCl + H 2 O + CO 2 ……………………. - Dung dịch còn lại gồm NaCl, NaBr, HCl dư sục khí Cl 2 dư vào, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được NaCl khan. 2NaBr + Cl 2 ⎯ ⎯→ 2NaCl + Br 2 ……………………………… 0,5 0,5 0,5 1 (1,0đ) Từ tinh bột và các chất vô cơ cần thiết viết phương trình chuyển hoá thành etyl axetat (mỗi phương trình 0,25x4pt = 1,0điểm) (C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O 0 ,Ht + ⎯ ⎯⎯→ n C 6 H 12 O 6 C 6 H 12 O 6 men ⎯ ⎯→ 2 C 2 H 5 OH + 2CO 2 . C 2 H 5 OH + O 2 ⎯ ⎯⎯⎯→ xóc tac men CH 3 COOH + H 2 O. CH 3 COOH +C 2 H 5 OH 0 24 ,HSO t ⎯ ⎯⎯⎯⎯→ ← ⎯⎯⎯⎯⎯ ®Æc CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O. …… 1,0 Câu 2 (6,0đ) 2 (3,5đ) a/ Tìm công thức phân tử của X và Y: Theo bài ra hai chất hữu cơ X, Y có cùng công thức phân tử dạng (CH 2 O) n. Phân tử khối của chúng lớn hơn 50 và nhỏ hơn 200 và M Y = 3.M X . ⇒ 3.M X <200 ⇒ 50< M X < 200/3 ⇒ 50< 30n < 200/3 ⇒ 1,67 < n < 2,22 . Vậy n = 2 Vậy công thức phân tử của X là C 2 H 4 O 2 . của Y là C 6 H 12 O 6 … - Tìm công thức cấu tạo của X và Y: Theo bài ra hợp chất hữu cơ X có khả năng hòa tan đá vôi. Vậy X phải có nhóm –COOH ⇒ Công thức cấu tạo của X là CH 3 COOH axit axetic………. Hợp chất hữu cơ Y trong phân tử chứa 2 loại nhóm chức là nhóm (-OH) và nhóm (-CHO), mạch không phân nhánh. ⇒ Công thức cấu tạo của Y là: CH 2 OH- (CHOH) 4 -CHO Glucozơ………………………… b/ Cho dung dịch CH 3 COOH tác dụng với các chất: - Cho kim loại Zn vào thấy kẽm tan dần, thu được dung dịch không màu và có sủi bọt khí không màu không mùi Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 - Chất rắn màu đen (CuO) tan, thu được dung dịch màu xanh nhạt. 2CH 3 COOH + CuO → (CH 3 COO) 2 Cu + H 2 O (đen) (dung dịch màu xanh) - Chất rắn Na 2 CO 3 tan, thu được dung dịch trong suốt không màu, có khí không màu không mùi thoát ra 2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 → 2 CH 3 COONa + CO 2 ↑ + H 2 O c/ Có chất màu sáng bạc bám lên thành ống nghiệm. Phương trình phản ứng: C 6 H 12 O 6 + Ag 2 O 0 3 ,NH t ⎯ ⎯⎯→C 6 H 12 O 7 + 2Ag ↓ ………………… 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu ý Nội dung điểm 0,5 3 (1,5đ) a/ H 2 / xúc tác Ni, t 0 . (mỗi phản ứng 0,25x3= 0,75 điểm) CH 2 =CH 2 +H 2 0 .Ni t ⎯ ⎯⎯→ CH 3 -CH 3 (etilen) CH≡CH +H 2 0 .Ni t ⎯ ⎯⎯→ CH 2 =CH 2 (axetilen) CH 2 =CH 2 +H 2 0 .Ni t ⎯ ⎯⎯→ CH 3 -CH 3 +3H 2 Ni,t 0 Benzen …………………… b/ Dung dịch nước brom (ở điều kiện thường) (mỗi phản ứng 0,25x2= 0,5 điểm) CH 2 =CH 2 +Br 2 → CH 2 Br-CH 2 Br (etilen) CH≡CH +Br 2 → CHBr=CHBr (axetilen) CHBr=CHBr +Br 2 ⎯ ⎯→ CHBr 2 -CHBr 2 …………………. c/ Trùng hợp tạo polime. nCH 2 =CH 2 0 ,,tp ⎯ ⎯⎯⎯→ xóc t¸c ( CH 2 –CH 2 ) n ………………… 0,75 0,5 0,25 1 Tính nồng độ của H 2 SO 4 : Nung chất rắn B thu được khí CO 2 nên chất rắn B là muối cacbonat dư Ö H 2 SO 4 hết. Phương trình hoá học: MgCO 3 + 2HCl ⎯ ⎯→ MgCl 2 + CO 2 + H 2 O (1) RCO 3 + 2HCl ⎯ ⎯→ RCl 2 + CO 2 + H 2 O (2) Số mol H 2 SO 4 = Số mol CO 2 = 0,07 (mol)=> 24 0,07 0,7( ) 0,1 HSO M CM== 1,0 2 Tính khối lượng B và E Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 24 2 cacbonat 2 pt(1)(2)hh H SO CO H O B D mmmm mm+=+ ++ Khối lượng chất rắn khan B ,E: m B = 12,34 + 6,86 – 3,08 – 1,26 – 8,4 = 6,46 (g) ……………………… m E = m B - 2 CO m = 6,46 – 0,05.44 = 4,26 (g) ……………………… 1,0 1,0 Câu 3 4,0đ 3 Tổng số mol muối ban đầu = 2 CO n ∑ = 0,07 + 0,05 = 0,12 (mol) Gọi số mol của RCO 3 là x, số mol MgCO 3 là 5x Ö 6x = 0,12 => x = 0,02 Ö Ta có phương trình: 0,02.(R + 60) + 0,1.84 = 12,34=> R = 137 Ö R là kim loại Ba. 1,0 Câu ý Nội dung điểm Câu 4 4,0đ 1/ Chất A: C n H 2n+1 COOH M A = 14n+46 Chất B: C m H 2m+1 OH M B = 14m+18 Theo bài ra ta có: 14n+46 = 14m+18 =>m=n+2 Gọi x, y lần lượt là số mol của A, B trong mỗi phần: Khi 1/2 hỗn hợp X tác dụng với Na 2 C n H 2n+1 COOH + 2Na → 2 C n H 2n+1 COONa + H 2 ↑ x x/2 2 C m H 2m+1 OH + 2Na → 2 C m H 2m+1 ONa + H 2 ↑ y y/2 x+y = 0,075 Khi đốt cháy 1/2 hỗn hợp X C n H 2n+1 COOH + 2 13 + n O 2 → (n+1) CO 2 + (n+1) H 2 O x (n+1)x C m H 2m+1 OH + 2 3m O 2 → m CO 2 + (m+1) H 2 O y my Khi cho CO 2 vào dung dịch nước vôi trong dư: CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O. Số mol CO 2 = số mol CaCO 3 = 0,2 mol. (n+1)x + my = 0,2. → y = 0,125 – 0,075n Vì 0<y<0,075 nên 0,67 <n<1,67. → n=1, m= 3 → y= 0,05 → x= 0,025 Công thức chất A là CH 3 COOH (C 2 H 4 O 2 ) Công thức chất B là C 3 H 7 OH (C 3 H 8 O) 2/ m= 0,075.60.2= 9gam. A chiếm 33,33%; B chiếm 66,67% 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 (Nếu học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa ứng với lượng điểm của phần đó) . THANH HÓA ĐỀ THI CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học: 2011-2012 Môn thi: HOÁ HỌC Lớp 9 THCS Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Đề. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học: 2011-2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC (Đề chính thức) Lớp 9 THCS Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 (Hướng. 108; Na = 23; Cl = 35,5; K = 39; N = 14; Br = 80; Cu = 64; Ca = 40; P = 31; Si = 28; S = 32; Ba = 137; Al = 27; Fe = 56; Zn = 65; Li = 7; Rb = 85; Cs = 133. Học sinh không được dùng bảng HTTH