Đề thi học sinh giỏi môn Hóa lớp 9

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)