Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh Thanh Hóa năm học: 2013-2014 môn thi: Hóa học lớp 9 - THCS

Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
thanh ho¸
 Số báo danh
.
........................
ĐỀ CHÍNH THỨC
Kú thi häc sinh giái CẤP tØnh
Năm học: 2013-2014
 Môn thi: HÓA HỌC
 Lớp 9 -THCS
Ngày thi: 21/03/2014
 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi này có 10 câu, gồm 02 trang
Câu 1: (2,0 điểm)
1. Viết các phương trình hóa học hoàn thành sơ đồ sau (mỗi mũi tên ứng với một phương trình hóa học):
Na Na2O NaOH NaHCO3 Na2CO3NaCl Na CH3COONa CH4
	2. Hỗn hợp khí A chứa Cl2 và O2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2. Tính % thể tích, % khối lượng của mỗi khí trong A, tỉ khối hỗn hợp A so với H2 và khối lượng của 6,72 lít hỗn hợp khí A ở đktc.
Câu 2: (2,0 điểm)
1. Nung nóng dây sắt trong không khí, phản ứng xong cho sản phẩm vào dung dịch HCl vừa đủ. Sau đó cho toàn bộ vào NaOH. Viết phương trình hóa học xảy ra.
	2. Khi làm lạnh 900g dung dịch NaCl bão hoà ở 90oC về 0oC thì có bao nhiêu gam tinh thể NaCl khan tách ra, biết SNaCl (90oC) = 50g và SNaCl (0oC) = 35g.
Câu 3: (2,0 điểm) 
	1. Nhiệt phân một lượng MgCO3 trong một thời gian, được chất rắn A và khí B. Cho khí B hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH được dung dịch C. Dung dịch C tác dụng với BaCl2 và với KOH. Cho A tác dụng với dung dịch HCl dư được khí B và dung dịch D. Cô cạn dung dịch D được muối khan E. Điện phân E nóng chảy được kim loại M. Xác định các chất và viết phương trình hóa học xảy ra.
2. Độ dinh dưỡng của phân đạm là % khối lượng N có trong lượng phân bón đó. Hãy tính độ dinh dưỡng của một loại phân đạm ure làm từ (NH2)2CO có lẫn 10% tạp chất trơ.
Câu 4: (2,0 điểm)
 	1. Hãy chọn 4 chất rắn khác nhau, để khi cho lần lượt mỗi chất đó tác dụng với dung dịch HCl ta thu được 4 chất khí khác nhau. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
2. Hoà tan a gam hỗn hợp kim loại R (hoá trị II) vào dung dịch HCl được dung dịch X. Để trung hoà vừa hết X cần dùng 64 gam NaOH 12,5%. Phản ứng tạo dung dịch Y chứa 4,68% khối lượng NaCl và 13,3% khối lượng RCl2. Cho tiếp lượng dư NaOH vào Y lọc kết tủa tạo thành, đem nung đến khối lượng không đổi được 14 gam chất rắn. Xác định tên của kim loại R.
Câu 5: (2,0 điểm) 
1. Nung 13.4 gam muối cacbonnat của kim loại M hoá trị II, thu được 6,8 gam một chất rắn và khí A. Cho A hấp thụ hết vào 75ml dd NaOH 1M được dung dịch B. Tính khối lượng muối trong dung dịch B.
2. Cho một lượng bột CaCO3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 32,85%, sau phản ứng thu được dung dịch X trong đó nồng độ HCl còn lại là 24,195%. Thêm vào X một lượng bột MgCO3 khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y trong đó nồng độ HCl còn lại là 21,11%. Tính nồng độ % của các muối có trong dung dịch Y.
Câu 6: (2,0 điểm) 
 Hợp chất A chứa C, H, O khối lượng mol phân tử nhỏ hơn khối lượng mol phân tử của glucozo. Để đốt cháy hoàn toàn a (g) A cần 0,896 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy dẫn vào bình đựng dung dịch NaOH dư thấy khối lượng bình tăng 1,9 gam. Xác định công thức phân tử của A.
Câu 7: (2,0 điểm)
 	1. Mô tả hiện tượng và viết phương trình hoá học giải thích thí nghiệm cho một mẩu kim loại Natri vào ống nghiệm chứa dung dịch đồng(II) sunfat.
	2. Chọn các chất X1, X2, X3 ...X20 (có thể trùng lặp giữa các phương trình) để hoàn thành các phương trình hóa học sau:
(1) X1 + X2 Cl2+ MnCl2 + KCl + H2O
(2) X3 + X4 + X5 HCl + H2SO4
(3) X6 + X7 (dư) SO2 + H2O
(4)X8 + X9 + X10 Cl2+ MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O
(5) KHCO3 + Ca(OH)2 dư X11 + X12 + X13 
(6) Al2O3 + KHSO4 X14 + X15 + X16 
(7) X17 + X18 BaCO3 + CaCO3 + H2O
(8) X19 + X20 + H2O Fe(OH)3 + CO2 + NaCl
Câu 8: (2,0 điểm) 
1. Hỗn hợp A gồm: Fe3O4, Al, Al2O3, Fe. Cho A tan trong dung dịch NaOH dư được hỗn hợp chất rắn A1, dung dịch B1 và khí C1. Khí C1 dư cho tác dụng với A nung nóng được hồn hợp chất rắn A2. Dung dịch B1 tác dụng với H2SO4 loãng dư được dung dịch B2. Chất rắn A2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng được dung dịch B3 và khí C2. Cho B3 tác dụng với bột sắt được dung dịch B4. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2. Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp hai kim loại magie và nhôm bằng 500ml dung dịch chứa hai axit HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch A và 8,736 lít khí hiđro đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Viết phương trình hóa học và tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch A. 
Câu 9: (2,0 điểm): 
Một hỗn hợp A gồm một axit đơn chức, một rượu đơn chức và este đơn chức tạo ra từ hai chất trên. Đốt cháy hoàn toàn 3,06 gam hỗn hợp A cần dùng 4,368 lít khí oxi (đo ở đktc). Khi cho 3,06 gam hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH cần dùng 200 ml dung dịch NaOH 0,1 M thu được 1,88 gam muối và m gam hợp chất hữu cơ B. 
Đun nóng m gam B với axit sunfuric đặc ở 1800C thu được m1 gam B1. Tỉ khối hơi của B1 so vớí B bằng 0,7 (giả thiết hiệu suất đạt 100 % ). 
1. Xác định công thức cấu tạo B1 và các chất trong A.
2. Tính m, m1. 
Câu 10: (2,0 điểm)
1. Phân biệt 5 hoá chất đựng trong 5 lọ riêng biệt bị mất nhãn (không dùng thêm hoá chất nào khác): HCl, NaOH, Ba(OH)2, K2CO3, MgSO4.
 	2. Chỉ có bơm khí CO2, dung dịch NaOH không rõ nồng độ, hai cốc thuỷ tinh chia độ. Hãy điều chế dung dịch Na2CO3 không có lẫn NaOH hoặc muối axit mà không dùng thêm một phương tiện hoặc một nguyên liệu nào khác.
-------------HẾT--------------
Chú ý: Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Cho: Ca = 40; Na = 23; H =1; O = 16; C = 12; Cl = 35,5; Al = 27; Mg = 24; Cu = 64; N = 14; Fe = 56; K = 39; Ba = 137; Ag = 108; S = 32
Së Gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
thanh ho¸
ĐỀ CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM Kú thi häc sinh giái CẤP tØnh
Năm học: 2013-2014
 Môn thi: HÓA HỌC
 Lớp 9 -THCS
Ngày thi: 21/03/2014
 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Hướng dẫn này có 10 câu, gồm 02 trang
Câu
Ý
Nội dung
Điểm
1
1
Na + O2 Na2O (1)
Na2O + H2O 2NaOH (2)
NaOH + CO2 NaHCO3 (3)
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O (4)
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O (5)
2NaCl 2Na + Cl2 (6)
2Na + 2CH3COOH 2CH3COONa + H2 (7)
CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 (8)
0,5đ
0,5đ
2
-Phần trăm thể tích: %VCl2 =.100 = 33,33(%) và %VO2 =100 –33,33 = 66,67(%)
-Phần trăm khối lượng: %mCl2 =.100 = 52,59% và %mCl2 = 47,41%
-Tỉ khối hỗn hợp A so với H2: dA/H2 = = 22,5
-Khối lượng của 6,72 lít hỗn hợp khí A ở đktc: mhhA = = 13,5 gam
0,5đ
0,5đ
2
1
2Fe + O2 2FeO
4Fe + 3O22Fe2O3
3Fe + 2O2Fe3O4 
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O 
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O 
Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O 
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl 
FeCl3 + 3NaOH → Fe (OH)3↓ + 3NaCl 
0,5đ
0,5đ
2
Ở 90oC: C%NaCl =50.100/(100+50)=33,3333% => mNaCl = 33,3333.900/100 = 300g
 + Ở 0oC: C%NaCl =35.100/(100+35)=25,93%
 + Gọi số khối lượng tinh thể NaCl tách ra là a (gam) 
=> => a= mNaCl = 90g
1 đ
3
1
- Xác định đúng các chất: 
 A là hỗn hợp MgOvà MgCO3 dư (vì A tác dụng với dung dịch HCl tạo ra khí B)
 B: CO2
 C: Chứa Na2CO3 và NaHCO3 
 D: là dd MgCl2 
 E: MgCl2 rắn
 M: Mg
- Các phương trình hóa học:
MgCO3 MgO + CO2 
CO2 + 2NaOH ® Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH ® NaHCO3 
0,5đ
Na2CO3 + BaCl2 ® BaCO3 + 2NaCl 
2NaHCO3 + 2KOH ® Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O 
MgO + 2HCl ® MgCl2 + H2O
MgCO3 + 2HCl ® MgCl2 + CO2 + H2O
MgCl2 Mg + Cl2
0,5đ
0,5đ
2
Xét 100 gam phân đạm, trong đó có 90 gam (NH2)2CO (90/60 = 1,5 mol)
Sơ đồ: (NH2)2CO ® 2N
 1,5 mol 3 mol
0,5đ
4
1
Chất 1: Kim loại khí H2
Chất 2: Muối cacbonatkhí CO2 
Chất 3: Muối sunfua khí H2S
Chất 4: Chất oxi hoá mạnh (MnO2, KMnO4) khí Cl2
Chú ý: HS có thể chọn các chất khác nhau, nhưng đúng đều cho điểm tối đa
0,5đ
2
- Phương trình hóa học:
R + 2HCl ® RCl2 + H2 (1)
NaOH + HCl ® NaCl + H2O (2)
nNaOH = 0,2 mol Þ nNaCl = 0,2mol; mNaCl = 11,7g
% mNaCl = 4,68% Þ mdd = = 250 (g)
mRCl= = 33,25(g)Þ nRCl= 
- Cho NaOH dư vào: 
RCl2 + 2NaOH ® R(OH)2¯ + 2NaCl (3) 
R(OH)2® RO + H2O (4)
nRO= nR(OH)= nRCl= Þ (R + 16). = 14 Þ R = 24 Þ R là Mg (Magie)
0,5đ
0,5đ
0,5đ
5
1
- Gọi CT của muối cacbonat là MCO3.
Nung muối: MCO3 (r) MO(r) + CO2 (k)
- Áp dụng bảo toàn khối lượng:
mCO2 = mMCO3 – mMO = 13,4 – 6,8 = 6,6 (gam)
=> nCO2 = 6,6:44 = 0,15 (mol); nNaOH = 0,075.1 = 0,075 (mol) 
- Phương trình hóa học:
 CO2 + 2NaOH ® Na2CO3 + H2O (1)
 0,0375 0,075 0,0375
 CO2 + H2O + Na2CO3 ® 2NaHCO3 (2)
 0,1125 (dư) 0,0375 0,075
Khối lượng muối khan: mNaHCO3 = 0,075.84 = 6,3 (gam)
0,5đ
0,5đ
2
Giả sử có 100 gam dung dịch HCl 32,85% thì khối lượng HCl là 32,85 gam. 
 nHCl== 0,90 mol
- Gọi số mol của CaCO3 là x (mol). Phản ứng: 
 CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + H2O + CO2 (1)
 x 2x x x
Từ (1) và đề ra: nHCldư = (0,90 - 2x) mol 
Khối lượng dung dịch X sau phản ứng (1): 100 + 100x – 44x = (100 + 56x) gam
Theo đề ra: C%HCl = = 24,195% => x = 0,1 mol
Vậy sau p/ư (1) nHCl còn lại = 0,7mol
0,5đ
- Cho MgCO3 vào dung dịch X, có p/ư: 
 MgCO3 + 2HCl ® MgCl2 + H2O + CO2 (2)
 y 2y y y
Sau p/ư (2) nHCl dư = 0,7-2y
Khối lượng dung dịch Y là: (105,6 + 84y - 44y) gam hay (105,6 + 40y) gam
Từ (2) và đề ra: C%HCl trong Y= . 100% = 21,11% => y = 0,04 mol
Dung dịch Y chứa 2 muối CaCl2, MgCl2 và HCl dư:
C%(CaCl2) = 
C%(MgCl2) = 
0,5đ
6
Đặt CT của A là CxHyOz với số mol là a
CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 ® xCO2 + H2O
 a a(x+y/4-z/2) ax 0,5y
Theo bài ra và pthh:
a(x+y/4-z/2) = nO2 = 0,896/22,4 = 0,04 mol (1)
44ax + 9ay = 1,9 (2)
chia (1) cho (2) => 140x + 115y = 950z; và M<180
- Với z = 1 => 140x + 115y = 950 => không có cặp x, y thỏa mãn
- Với z = 2 => 140x + 115y = 1900 => nghiệm hợp lý là x=7; y = 8=> CTPT: C7H8O2 
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
7
1
- Hiện tượng:
 + Mẩu natri nóng chảy chạy trên mặt nước rồi tan dần; có khí bay ra
 + Xuất hiện kết tủa màu xanh lam
- PTHH:
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2+ Na2SO4 
0,5đ
2
(1) 16HCl + 2KMnO4 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
(2) SO2 + Cl2 + 2H2O 2HCl + H2SO4
(3) 2H2S + 3O2 (dư) 2SO2 + 2H2O
(4) 10NaCl + 8H2SO4 + 2KMnO4 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 +5Na2SO4 + 8H2O
(5) KHCO3 + Ca(OH)2 dư CaCO3 + KOH + H2O
(6) Al2O3 + 6KHSO4 Al2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O
(7) Ba(OH)2 + Ca(HCO3)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O
(8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl
0,5đ
0,5đ
0,5đ
8
1
- A tan trong dung dịch NaOH dư: 
(1) Al + NaOH + 3H2O ® Na[Al(OH)4] + 3/2H2
(2) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O ® 2Na[Al(OH)4] 
 Khí C1 là H2, dung dịch B1 gồm Na[Al(OH)4] , NaOH
- Khí C1 dư tác dụng với A nung nóng: 
(3) Fe3O4 + 4H2 ® 3Fe + 4H2O
Chất rắn A2 gồm Fe, Al , Al2O3 
- Dung dịch B1 tác dụng với H2SO4 loãng dư: 
(4) 2NaOH + H2SO4 ® Na2SO4 + H2O
(5) 2Na[Al(OH)4] + 4H2SO4 ® Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O
 Dung dịch B2 gồm: Na2SO4, Al2(SO4)3, H2SO4
- Chất rắn A2 tác dụng với H2 SO4 đặc nóng:
(6) 2Al + 6H2SO4® Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
(7) 2Fe + 6H2SO4® Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
(8) Al2O3+ 3H2SO4® Al2(SO4)3 + 3H2O
 Dung dịch B3 gồm Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, H2SO4 và khí C2 là SO2
- Dung dịch B3 gồm Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, H2SO4 tác dụng với bột Fe:
(9) 2Fe + 6H2SO4® Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
(10) Fe + Fe2(SO4)3 ® 3FeSO4 
0,5đ
0,5đ
2
nHCl = 0,5 mol , nH2SO4 = 0,14 mol, nH2 = 0,39 mol 
nH2(trong axit) = 0,5/2 + 0,14 = 0,39 mol 
=> axit phản ứng vừa đủ với kim loại.
mMuối = mkim loại + mCl + mSO4 = 7,74 + 0,5.35,5 + 0,14.96 = 38,93 gam
0,5đ
0,5đ
9
1
2
Giả sử CTTQ của rượu là CaHbOH
Giả sử CTTQ của axit là CxHyCOOH
Giả sử CTTQ của este là CxHyCOOCaHb
PTTHH:
CxHyCOOH + NaOHCxHyCOONa + H2O (1)
CxHyCOOCaHb + NaOHCxHyCOONa + CaHbOH (2)
CaHbOH CaHb-1 + H2O (3)
Ta có = 0,7
12a+b = 43 => 12a a <3,58
a
1
2
3
b
31
29
7
Loại
Loại
C3H7OH
=> rượu B phù hợp là C3H7OH (2 đồng phân)
 Ta có ∑nNaOH = 0,02 mol
Theo (1), (2) ∑n CxHyCOONa = ∑nNaOH = 0,02 mol
MCxHyCOONa = 1,88:0,02 = 94
12x + y = 94 – 67 = 27 => 12x x < 2,25
+ Nếu x = 1 => y = 15 (vô lý)
+ Nếu x = 2 => y = 3 => axit C2H3COOH; este C2H3COOC3H7
Phương trình hóa học:
2C3H8O + 9O2 6CO2 + 8H2O
C3H4O2 + 3O2 3CO2 + 2H2O
2C6H10O + 15O2 12CO2 + 10H2O
Gọi số mol C3H8O; C3H4O2; C6H10O trong 3,06g hh A là x, y, z
60x + 72y +114z = 3,06; x + 3y + z = 0,195; y + z = 0,02 
=>x = 0,02 mol; y = 0,01 mol; z= 0,01 mol
 m = 0,02.60 + 0,01.60 = 1,8 gam
 m1 = 0,02 .42 = 0,84 gam
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
10
1
- Cách nhận biết: Cho lần lượt các mẫu thử tác dụng với nhau, quan sát hiện tượng. Ta có bảng thí nghiệm:
HCl
NaOH
Ba(OH)2
K2CO3
MgSO4
HCl
 CO2
NaOH
Mg(OH)2
Ba(OH)2
 (BaCO3)
BaSO4
K2CO3
 (CO2)
( BaCO3)
MgCO3
MgSO4
(Mg(OH2
BaSO4
Mg(OH)2
 MgCO3
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 => HCl
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 1 => NaOH
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 => Ba(OH)2
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 2 và 1=> K2CO3
Mẫu thử nào cho kết quả ứng với 3 => MgSO4
- Các PTHH:
2HCl + K2CO3  à 2KCl + H2O 
2NaOH + MgSO4 à Na2SO4 + Mg(OH)2 
Ba(OH)2 + K2CO3 à BaCO3 + 2KOH 
Ba(OH)2 + MgSO4 à Mg(OH)2 + BaSO4 
K2CO3 + MgSO4 à MgCO3 + K2SO4 
Chú ý:
+ Lập bảng (hoặc mô tả cách làm) đúng 0,5đ
+ Kết luận đúng các chất và vết đúng phương trình hóa học 0,5đ
1,0đ
2
- Cho dung dịch NaOH vào 2 cốc thủy tinh chia độ với lượng bằng nhau
Sục CO2 vào 1 cốc đựng dd NaOH đến dư thu được dung dịch NaHCO3, sau đó cho toàn bộ dung dịch NaOH ở côc còn lại vào dung dịch thu được ta được dd Na2CO3.
- PTHH: CO2 + NaOH NaHCO3
	 NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
0,75đ
0,25đ
Chú ý: Học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.