Giáo dục và đào tạo Nam Định ---- Đề thi chọn học sinh giỏi toàn tỉnh Năm học 2001-2002 Môn : hoá học - Lớp 9 THCS Thời gian làm bài : 150 phút ---------- 1. Viết lại sơ đồ và phơng trình phản ứng, điều kiện phản ứng biểu diễn biến hoá sau, trong đó thay các chữ A, B, C, D, E, G, H bằng công thức hoá học cụ thể : D CaC 2 B E G A C H (1,00 điểm) . 2. Hỗn hợp A gồm Al, Mg, Cu. Đun hỗn hợp với NaOH d đợc khí B, dung dịch C, phần không tan D. Đun D với H 2 SO 4 đặc d đợc khí E, dung dịch G. Khí E nặng hơn hidro 32 lần. Cho dung dịch NaOH vào G đến d dợc kết tủa H. Nung H đợc chất rắn I. Chia I thành 2 phần: - Phần 1 trộn với cacbon nung nóng đợc chất rắn K. - Cho cacbon oxit qua phần 2 nung nóng đến khối lợng không đổi đợc chất rắn L. Cho dung dịch HCl d vào L đến phản ứng hoàn toàn đợc chất rắn M, dung dịch N. Viết phơng trình các phản ứng. M là gì ? (2,00 điểm) 3. Làm thế nào tách đợc từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al 2 O 3 , Cu, Ag, bằng phơng pháp hoá học. Viết phơng trình các phản ứng. (3,00 điểm) 4. Cho dung dịch chứa 18,13 gam một muối của axit cacbonic vào dung dịch chứa 8,4 gam sunfat của một kim loại hoá trị 2 thu đợc 16,31 gam một chất kết tủa (các chất tham gia phản ứng vừa hết). Hãy xác định công thức các chất trong 2 dung dịch ban đầu. (4,00 điểm) 5. Hỗn hợp A gồm Ba, BaO, Al, Mg có khối lợng 105,8 gam. Chia A thành 2 phần bằng nhau: - Cho nớc vào phần 1 đun nóng đợc dung dịch B, chất không tan C và 11,2 lít khí D. Cho dung dịch Na 2 SO 4 vào dung dịch B đến d thu đợc 69,9 gam kết tủa. - Cho dung dịch HCl d vào phần 2 thu đợc 15,68 lít khí. (Các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn) Tính khối lợng mỗi chất trong hỗn hợp A. (6,00 điểm) 6. Hỗn hợp A gồm C n H 2n+2 và C n+4 H 2n+10 đều có mạch thẳng. Đốt cháy hoàn toàn 20,16 gam hỗn hợp A thu đợc 61,6 gam CO 2 . Xác định 2 hidro cacbon trong hỗn hợp A . (4,00 điểm) Ghi chú: Thí sinh đợc sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học 1 Đề chính thức than nóng đỏ Sở Giáo dục và đào tạo Nam Định ---- hớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi tỉnh Năm học 2001 - 2002 Môn : hoá học - Lớp 9 --------- 1. Sơ đồ : C 6 H 6 CaC 2 C 2 H 2 C 2 H 4 C 2 H 6 CH 4 AgC CAg CH 2 Br CH 2 Br CaC 2 + 2H 2 O C 2 H 2 + Ca(OH) 2 2CH 4 C 2 H 2 + 3H 2 t 0 , C 3C 2 H 2 C 6 H 6 C 2 H 2 + 2AgNO 3 + 2NH 3 AgC CAg + 2NH 4 NO 3 AgC CAg + 2HCl HC CH + 2AgCl Pd, t ) C 2 H 2 + H 2 C 2 H 4 Ni, t 0 C 2 H 4 + H 2 C 2 H 6 C 2 H 4 + Br CH 2 Br CH 2 Br Mỗi 2 phơng trình đợc 0,25 điểm = 1,00 (Nếu không ghi sơ đồ thì chỉ đợc nửa số điểm) 2. Đun hỗn hợp với NaOH, chỉ có nhôm phản ứng : 2Al + 2NaOH + 2H 2 O 2NaAlO 2 + 3H 2 0,25 Khí có thể là H 2 S hay SO 2 , M= 32.2 = 64 E là SO 2 0,25 Mg + 2H 2 SO 4 = MgSO 4 + SO 2 + 2H 2 O Cu + 2H 2 SO4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O MgSO 4 + 2NaOH = Mg(OH) 2 + Na 2 SO 4 CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 Mg(OH) 2 = MgO + H 2 O Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O MgO + C = Mg + CO CuO + C = Cu + CO CuO + CO = Cu + CO 2 MgO + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O M là đồng 1,50 3. * Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH d 2 t 0 Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O Lọc lấy Mg, Cu , Ag . * Dung dịch cho tác dụng với khí CO 2 d : NaAlO 2 + CO 2 + 2H 2 O = Al(OH) 3 + NaHCO 3 Lấy kết tủa nung nóng 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O * Lấy hỗn hợp Mg, Cu, Ag cho vào dung dịch HCl d , Mg tan. Còn lại hỗn hợp Cu, Ag. Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2 Dung dich MgCl2 cho tác dụng với dung dịch NaOH d MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2 + 2NaCl Lọc lấy kết tủa đem nhiệt phân : Mg(OH) 2 = MgO + H 2 O Sau đó trộn với C nung nóng MgO + C = Mg + CO Thu đợc Mg * Nung hỗn hợp Cu, Ag trong oxi : 2Cu + O 2 = 2CuO Đợc hỗn hợp CuO và Ag, cho hỗn hợp vào dung dịch HCl đun nóng , CuO tan, lọc lấy đợc Ag. CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O Cho dung dịch NaOH vào dung dịch chúa CuCl2 : NaOH + HCl = NaCl + H 2 O CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + H 2 O * Lấy kết tủa nung nóng đợc CuO : Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O Cho CO qua CuO nung nóng đến khối lợng không đổi thu đợc Cu : CuO + CO = Cu + CO 2 Tách mỗi chất 0,75 điểm x 4 = (tách mỗi chất : cách làm đợc 0,25 điểm , phơng trình phản ừng: 0,5 điểm ). 3,00 4. Axit cacbonic có hai loại muối (mỗi trờng hợp 2 điểm) a) Trờng hợp 1 : muối axit . aA(HCO 3 ) n + 0,5an BSO 4 = A a (SO 4 ) 0,5an + B(HCO 3 ) 2 0,25 Trong đó : n lã số chẵn thì a = 1 n là số lẻ thì a = 2 18,13 gam A(HCO 3 ) n , tạo thành 16,31 gam muối muối sunfat kết tủa Có tỉ lệ : 18,13 16,31 aA + 61an aA + 96. 0,5an (Khối lợng mol của A cũng đặt là A, khối lợng mol của B đặt là B)) 0,25 18,13 (A+48n) = (A + 61n )16,31 1,82a = 994,91 n 870,24 n = 124,67 n 0,25 A = 68,5 n 0,25 3 = n 1 2 3 A 68,5 137 205.5 0,25 Giá trị thích hợp với n = 2 , a=1 , A là Ba. Công thức muối của axit cacbonic là Ba(HCO 3 ) 2 0,25 Phơng trình phản ứng : Ba(HCO 3 ) 2 + BSO 4 = BaSO 4 + B(HCO 3 ) 2 Số mol BaSO 4 = 16,31/233 = 0,07 Khối lợng mol của mol BSO 4 = 8,4/0,07 = 120 , b = 120 96 = 24, B là Mg. Công thức muối sunfat là MgSO 4 . b. Trờng hợp 2: Muối trung tính . Công thức của muối là A a (CO 3 ) 0,5an và BSO 4 0,25 0,25 0,25 A a (CO 3 ) 0,5an + o,5anBSO 4 = A a (SO 4 ) 0,5an + 0,5an BCO 3 0,25 Kết tủa là sun fat hay cacbonat - Kết tủa là sunfat Khối lợng mol muối sunfat không tan = aA + 0,5an. 96 Khối lợng mol muối cacbonat = aA + 0,5an.60 Ta có tỉ lệ : aA + 0,5an.60 aA + 0,5an. 96 = 18,13 16,31 16,31 (A + 30n) = 18,13 ( A + 48n) 16,31A + 489,3 n = 18,13A + 870,24 n 1,82 A = 489,3n 870,24n < 0 loại 0,25 0,25 0,25 - Kết tủa là cacbonat : Khối lợng mol của BSO 4 = B + 96 Khối lợng mol của BCO 3 = B + 60 Có tỉ lệ : B + 96 B + 60 = 8,4 16,31 16,31 (B + 96) = 8,4 (B + 96) 16,31B + 1565,76 = 8,4B + 806,4 B < 0 loại 0,25 0,25 0,25 5. Khối lợng 1/2 hỗn hợp BaO, Ba, Al, Mg lần lợt là x, y, z, t . Khối lợng mỗi phần là 153x + 137y + 27z + 24 t = 52,9 (gam). Phần 1 : ở đây nớc còn d vì tạo thành dung dịch 0,25 BaO + H 2 O = x Ba(OH) 2 x 0,25 Ba + 2H 2 O = y Ba(OH) 2 + H 2 y y 0,25 2Al + Ba(OH) 2 + 2H 2 O = z Ba(AlO 2 ) 2 + 3H 2 z 1,5z Mg không tham gia phản ứng 0,25 4 Có hai t Có hai trờng hợp : Nhôm tan hết và nhôm không tan hết. Trờng hợp 1 : Nhôm tan hết. Số mol hiđro = y + 1,5 z = 11,2/22,4 = 0,5 0,25 Cho Na 2 SO 4 vào dungdịch B, có phản ứng : Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 + 2NaOH 0,25 Ba(AlO 2 ) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 + 2NaAlO 2 0,25 Số mol kết tủa = 69,9/ 233 = 0,3 = số mol Ba và BaO ban đầu = x + y 0,25 Phần 2 tác dụng với HCl d : BaO + 2HCl = BaCl 2 + H2O 0,25 Ba + 2HCl = y BaCl 2 + H 2 y 0,25 2Al + 6HCl = z 2AlCl 3 + 1,5 H 2 1,5 z 0,25 Mg + 2HCl = t MgCl 2 + H 2 t 0,25 Số mol H 2 sinh ra = y + 1,5 z + t = 15,68 / 22,4 = 0,7 0,25 Có hệ 4 phơng trình : 153x + 137y + 27z + 24 t = 52,9 (a) y + 1,5 z = 0,5 (b) x + y = 0,3 (c) y + 1,5 z + t = 0,7 (d) Từ (b) và (c) t = 0,2 Từ (b) và (c) 1,5z - x = 0,2 z = (0,2 + x) / 1,5 Từ (c) y = 0,3 x . 153x + 137 (0,3 x) + 27 ( 0,2 + x)/ 1,5 + 0,2.24 = 52,9 x = 0,1 y = 0,2 ; z = 0,2 Khối lợng các chất : trong 1/2 hỗn hợp A: BaO Ba Al Mg 153. 0,1 137. 0,2 27.0,2 24.0,2 15,3 27,4 5,4 4,8 (gam) 0,50 trong hỗn hợp A : 30,6 54,8 10,8 9,6 (gam) 0,25 Trờng hợp 2 : Nhôm không tan hết ( phần này 2 điểm) : BaO + H 2 O = x Ba(OH) 2 x 0,25 Ba + 2H 2 O = y Ba(OH) 2 + H 2 y y 0,25 2Al + Ba(OH) 2 + 2H 2 O = 2(x + y) (x+y) Ba(AlO 2 ) 2 + 3H 2 z (x + y) 1,5 (x + y) 0,25 Nhôm còn d z 2(x+y) Ba(AlO 2 ) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 + 2NaAlO 2 (x + y ) (x + y) 0,25 5 ( 1 điểm chỗ này là phần lí luận tính để ra kết quả (x + y) = 0,3 ) Số mol BaSO 4 = (x + y) = 0,3 Số mol hiđro sinh ra ở phản ứng với nớc = y + 1,5 (x + y) = 0,5 y + 1,5 . 0,3 = 0,5 y = 0,05 x = 0,3 0,05 = 2,05 x là số mol BaO, khối lợng BaO trong hỗn hợp = 153. 2,05 = 313,65 vợt quá khối lợng của 1/2 hỗn hợp là 52,9 (g) loại Trờng hợp 1 đúng . 0,50 0,50 6. Hai hiđro cacbon là C n H 2n+2 và C n+4 H 2(n+4) + 2 . Đặt m = n+4 ., công thức của hiđro cac bon thứ hai là C m H 2m + 2 Đạt số mol nguyên tử czcbon trung bình của hỗn hợp là n , số mol hỗn hợp là x. Khối lợng hỗn hợp là (14n + 2 )x = 20,6 (1) 0,50 0,50 C n H 2n+2 + (3n + 1)/2 = nCO 2 + (n + 1) H 2 O 0,25 C m H 2m + 2 + (3m + 1)/2 = mCO 2 + (m + 1) H 2 O 0,25 Số mol CO 2 = nx =20,16/ 44 = 1,4 (2) Chia (1) cho (2) có : (14n + 2) / n = 20,16 / 1,4 0,56n = 2,8 n = 5 Có hai trờng hợp : Trờng hợp 1 : n = m = 5 , loại vì m = n + 4. 0,25 0,50 0,50 Trờng hợp 2 : n < 5 < n + 4 (3) n có giá trị 1, 2, 3, 4. Có 4 cặp nghiệm sau : n 1 2 3 4 m = n + 4 5 6 7 8 0,25 Loại trờng hợp n = 4, m = 5 vì không thoả mãn (3) m = n + 4 > 5 Vậy hỗn hợp gồm 1 trong các trờng hợp sau : a) C 2 H 6 và C 6 H 14 , công thức cấu tạo : CH 3 CH 3 , CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 b) C 3 H 8 và C 7 H 16 , công thức cấu tạo : CH 3 - CH 2 CH 3 CH 3 (CH 2 ) 5 - CH 3 c) C 4 H 10 và C 8 H 18 , công thức cấu tạo CH 3 (CH 2 ) 2 CH 3 CH 3 (CH 2 ) 6 CH 3 0,25 0,25 0,25 0,25 ------------------------ Ghi chú: 1) Cách giải khác đáp án mà đúng, đợc điểm tơng đơng. 2) Điểm nguyên tố là 0,25. Tổng điểm toàn bài là điểm của bài. Không làm tròn. Về lý luận cũng nh tính toán, từ chỗ sai trở đi sẽ không đợc điểm (đối với những phần liên quan với nhau) 3) Phơng trình phản ứng, nếu có 1 công thức sai : không đợc điểm; nếu cân băng sai thì đợc nửa số điểm của phơng trình đó. Nếu 2 phơng trình cân bằng sai, đợc điểm bằng 1 phơng trình đúng. Toàn bài sau khi qui đổi nh vậy nếu còn lai 1 phơng trình cân bằng sai thì tính bằng 1 phơng trình đúng 6 . Giáo dục và đào tạo Nam Định ---- Đề thi chọn học sinh giỏi toàn tỉnh Năm học 2001-2002 Môn : hoá. các nguyên tố hoá học 1 Đề chính thức than nóng đỏ Sở Giáo dục và đào tạo Nam Định ---- hớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi tỉnh Năm học 2001 - 2002 Môn