Đề thi học sinh giỏi lớp 9 năm 2017-2018 môn hóa học Sở GD Quảng Nam (có lời giải)

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH TỈNH QUẢNG NAM NĂM HỌC 2017-2018 Môn thi : HÓA HỌC ĐỀ CHÍ N H THỨC
Thời gian : 150 phút
(không tính thời gian giao đề)
(Đề thi có 02 trang)
Ngày thi : 17/4/2018
Câu 1. (3,5 điểm)
1. (1 điểm) Nêu hiện tượng, viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho khí SO2
lội chậm qua các dung dịch : a. Ba(OH)2 b. K2Cr2O7 + H2SO4 c. Fe2(SO4)3 d. KMnO4
2. (1,5 điểm) Hợp chất Z được tạo bởi 2 nguyên tố M và R có công thức MaRb, trong
đó R chiếm chiếm 6,667% về khối lượng. Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4,
còn trong hạt nhân của R có n’ = p’, trong đó n, p, n’, p’ là số nơtron và proton tương
ứng của M và R. Biết rằng tổng số hạt proton trong phân tử Z bằng 84 và (a + b) = 4.
Tìm công thức phân tử của Z.
3. (1điểm) Nêu phương pháp hóa học có thể dùng để loại các chất sau:
a. SO2, NO2, HF trong khí thải công nghiệp.
b. Cl2 làm bẩn không khí trong phòng thí nghiệm.
Câu 2. (4,5 điểm)
1. (1,5 điểm) Có 4 chất rắn : Na2O, P2O5, MgO, Al2O3, chỉ được dùng thêm nước và
quỳ tím, hãy nêu cách phân biệt từng chất.
2. (2 điểm) Cho BaO vào dung dịch H2SO4 loãng, thu được kết tủa A và dung dịch B.
Cho Al dư vào dung dịch B thu được dung dịch D và khí H2. Dung dịch D tác dụng
với dung dịch Na2CO3 xuất hiện kết tủa E. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và xác định E.
3. (1 điểm) Viết công thức cấu tạo của CO
, trên cơ sở đó hãy so sánh và giải 2 và SO2
thích nhiệt độ hóa lỏng và khả năng hòa tan trong nước của hai chất này. Nêu cách
tinh chế CO2 có lẫn SO2 và hơi H2O.
Câu 3. (5,0 điểm)
1. (1,5 điểm) Hỗn hợp khí X gồm CH4, C2H2 có tỷ khối hơi đối với H2 bằng 11,75.
Trộn V lít X với V1 lít hidrocacbon Y được 107,5 gam hỗn hợp khí Z. Trộn V1 lít X
với V lít hidrocacbon Y được 91,25 gam hỗn hợp khí F.
Biết V1 – V = 11,2 lít, các khí đều đo ở đktc. Xác định Y
2. (1,5 điểm) Viết các phương trình phản ứng theo các sơ đồ sau, ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có (2) (6) CO  (1)   (3) (4)  (5) 2 (C6H10O5)n C6H12O6 C2H5OH  CH3COOC2H5 CH3COONa  CH4
3. (2 điểm) Polime X chứa 38,4 % Cacbon, 56,8 % Clo và còn lại hydro về khối lượng.
a. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của X và gọi tên. Cho biết
trong thực tế polime X dùng để làm gì? Trang 1
b. Khi clo hóa X ta thu được một loại tơ clorin chứa 66,77 % clo về khối lượng.
Giả thiết rằng hệ số polime hóa n không thay đổi sau phản ứng. Hỏi có trung bình
bao nhiêu mắc xích trong phân tử X thì có một mắc xích bị clo hóa?
Câu 4. (3,5 điểm)
1. (1,5 điểm) Hòa tan a gam một ôxit sắt vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí
SO2 duy nhất. Trong thí nghiệm khác, sau khi khử hoàn toàn a gam ôxit sắt đó bằng
CO ở nhiệt độ cao rồi hòa tan lượng sắt tạo thành bằng H2SO4 đặc nóng dư thì thu
được lượng khí SO2 nhiều gấp 9 lần lượng khí SO2 ở thí nghiệm trên. Viết phương
trình phản ứng xảy ra trong hai thí nghiệm trên và xác định công thức của ôxit sắt.
2. (2 điểm) Cho 7,02 gam hỗn hợp gồm Al và hai kim loại kiềm thổ thuộc hai chu kỳ
kế tiếp nhau vào dung dịch HCl dư thu được 6,496 lít khí (đktc). Nếu lấy riêng lượng
Al trong hỗn hợp đó đem cho vào dung dịch NaOH dư thì thu được V lít khí (đktc).
Biết 3,136 < V < 3,584, các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a.Tìm hai kim loại kiềm thổ.
b.Cho V = 3,36 lít, tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Câu 5. (3,5 điểm)
1. (2,25 điểm) Chọn các chất X1, X2, X3, X4, X5, X6 thích hợp và hoàn thành phương trình hóa học sau:
(1) X1 + X2  Na2SO4 + BaSO4 + CO2 + H2O
(2) X1 + X3  Na2SO4 + BaSO4 + CO2 + H2O
(3) FeSO4 + X4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O (4) X2 + X5  BaCO3 + H2O
(5) X2 + X6  BaCO3 + CaCO3 + H2O
(6) X1 + X5 (dư )  BaSO4 + NaOH + H2O
2.(1,25 điểm) Có nhiều vụ tai nạn giao thông xảy ra do người lái xe uống rượu. Hàm
lượng rượu trong máu người lái xe không được vượt quá 0,05%. Để xác định hàm
lượng đó người ta chuẩn độ C OH bằng K 2H5
2Cr2O7 trong môi trường axit H2SO4, khi ấy Cr 2-
OH bị ôxi hóa thành axit axetic
2O7 bị khử thành Cr3+ còn C2H5 . Khi chuẩn độ
25,0 gam huyết tương máu của một người lái xe cần dùng 20,0 ml K2Cr2O7 0,01M.
Nếu người ấy lái xe thì có hợp pháp hay không. Tại sao? (Giả thiết trong thí nghiệm trên chỉ riêng C OH tác dụng với K 2H5 2Cr2O7).
-----------HẾT ---------
(Cho nguyên tử khối : H=1; O=16; Cr=52; Al=27; Mg=24; Ca=40; S=32; K=39; C=12; Ba=137; Fe=56; Cl=35,5)
Thí sinh không được sử dụng Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Họ và tên thí sinh………………………………
Số báo danh………………….Phòng thi…………….
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KỲ THI HSG LỚP 9 CẤP TỈNH
TỈNH QUẢNG NAM MÔN: HÓA HỌC - NĂM HỌC 2017 – 2018 Trang 2
HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC (có 04 trang) Câu 1 : 3,5 điểm ĐÁP ÁN ĐIỂM
1.1 (1 điểm) : Nêu hiện tượng, viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho
khí SO2 lội chậm qua các dung dịch : a) Ba(OH)2 :
SO2 + Ba(OH)2  BaSO3  + H2O (trắng)
BaSO3 + SO2 + H2O  Ba(HSO3)2 0,125
Hiện tượng : có kết tủa sau đó kết tủa tan dần. 0,125 b) K2Cr2O7 + H2SO4 :
3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4  Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O 0,125
Hiện tượng : dung dịch màu da cam chuyển thành màu xanh. 0,125 c) Fe2(SO4)3 :
SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O  2FeSO4 +2 H2SO4 0,125
Hiện tượng : màu vàng của dung dịch biến mất. 0,125 d) dd KMnO4
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 0,125
Hiện tượng : màu tím của dung dịch nhạt dần và biến mất. 0,125
1.2 (1,5 điểm) : Hợp chất Z : MaRb.
Số khối của M : p + n = 2p + 4.
Số khối của R : p’ + n’ = 2p’. 0,25 Theo đề bài : %R 6,667 1 2bp' 1     0,25 %M 93,33 14 (2p  4)a 14  14bp’ = a(p + 2) (1) Mặt khác : ap + bp’ = 84. (2) a + b = 4 (3) 0,25 Nếu a = 1; b = 3 p’ = 86/45 (loại) Nếu a = 2; b = 2 Từ (1), (2) p’ = 44/15 (loại) Nếu a = 3; b = 1 p’ = 6; p = 26 (chọn) 0,25
Vậy M có số khối là : 2p + 4 = 56  M là Fe
R có số khối là : 2p’ = 12  R là C 0,25
Công thức phân tử của Z là Fe3C 0,25 1.3 (1 điểm) :
a) Dẫn khí thải công nghiệp qua nước vôi trong thì các chất khí gây ô 0,25 nhiễm bị giữ lại Ca(OH)2 + SO2  CaSO3 + H2O 0,125
2Ca(OH)2 + 4NO2  Ca(NO2)2 + Ca(NO3)2 + 2H2O 0,125 Ca(OH)2 + 2HF  CaF2 + 2H2O 0,125
b) Phun NH3 lỏng hoặc khí vào không khí bị nhiễm Cl2 0,25 3Cl2 + 8NH3  N2 + 6NH4Cl 0,125 Câu 2 : 4,5 điểm ĐÁP ÁN ĐIỂM Trang 3 2.1 (1,5 điểm) :
- Lấy mỗi chất một ít đựng vào các ống nghiệm riêng biệt rồi hòa tan các chất vào nước 0,125
- Chất nào tan được là P2O5 và Na2O. 0,125 Na2O + H2O  2NaOH 0,25 P2O5 + 3H2O  2H3PO4 0,25
- Cho quỳ tím vào hai dung dịch vừa thu được
Nếu quỳ tím hóa xanh thì chất hòa tan là Na2O. 0,125
Nếu quỳ tím hóa đỏ thì chất hòa tan là P2O5. 0,125
- Lấy dung dịch NaOH cho tác dụng với hai chất không tan là Al2O3 và MgO, chất nào tan là Al
, chất nào không tan là MgO 2O3 0,25 Al  2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 0,25 2.2 (2 điểm) : BaO + H  2SO4  BaSO4 + H2O 0,25
Vì dung dịch B tác dụng với Al giải phóng khí H2 suy ra trong dung
dịch B có axit hoặc kiềm.
- Trường hợp dung dịch B có kiềm : BaO dư + H2O  Ba(OH)2 0,25
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O  Ba(AlO2)2 + 3H2  0,25
Ba(AlO2)2 + Na2CO3  2NaAlO2 + BaCO3  0,25 Vậy E là BaCO3. 0,25
- Trường hợp dung dịch B có axit : H2SO4 dư
2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2  0,25
Al2(SO4)3+3Na2CO3+3H2O  3Na2SO4+ 2Al(OH)3  +3CO2 0,25 Vậy E là Al(OH)3. 0,25
2.3 (1 điểm) : Công thức cấu tạo CO2 : 0,125 0,125
Công thức cấu tạo SO2 : hoặc
- CO2 là phân tử không phân cực, còn SO2 là phân tử có cực. Vì vậy 0,25x2
nhiệt độ hóa lỏng của SO2 cao hơn CO2 và SO2 dễ tan trong dung môi phân
cực như H2O, còn CO2 khó tan trong nước
- Để tinh chế CO2 có lẫn khí SO2, H2O: dẫn hỗn hợp khí đi qua một 0,25
trong các chất sau : dung dịch Br , dung dịch KMnO , dung dịch H 2 4 2S, dung
dịch Na2CO3 (dùng dư). Sau đó làm khô khí CO2 bằng H2SO4 đặc hoặc P2O5. Câu 3 : 5 điểm ĐÁP ÁN ĐIỂM 3.1 (1,5 điểm) :
Gọi a, b lần lượt là số mol của CH4, C2H2 có trong hỗn hợp X. _ M = 2.11,75 = 23,50 _ 16a  26b M   5 , 23  b = 3a. 0,25 a  b  CH : a
Trong V lít hỗn hợp X có  4
C H : b  a 3 2 2 0,25
Vì V1 – V = 11,2  Trong V1 lít có chứa nY = 4a + 0,5 0,25
mZ = 16a + 26.3a + MY(4a + 0,5) = 107,5 (1) Trang 4
CH : a  125 , 0 0,25 Trong V 4 1 lít X có 
C H : 3a  375 , 0 2 2 V lít Y có n 0,25 Y = 4a m 0,25
F = 16(a + 0,125) + 26(3a + 0,375) + MY.4a = 91,25 (2)
Từ (1) và (2) MY = 56. Vậy Y là C4H8. 3.2 (1,5 điểm) : 0,25x6 6nCO2 + 5nH2O clorofom,¸ nhs¸ ng   (C6H10O5)n + 6nO2 (C   0 H ,t 6H10O5)n + nH2O    nC6H12O6 0 0 C  men  (25  C 30 C ) 6H12O6   2C2H5OH + 2CO2 o C H SO ,t 2 4   2H5OH + CH3COOH   CH3COOC2H5 + H2O CH  0t 3COOC2H5 + NaOH  CH3COONa + C2H5OH CH  0 CaO,t 3COONa + NaOH    CH4 + Na2CO3 3.3 (2 điểm) :
a) %H = 100 – 38,4 – 56,8 = 4,8% 0,25
Đặt công thức của X : CxHyClz , 38 4 8 , 4 8 , 56 0,25
x : y : z  : :  2 : 3:1 12 1 5 , 35
Vì X là polime nên công thức phân tử của X là (C2H3Cl)n. 0,25 Công thức cấu tạo : (-CH2-CHCl-)n poli(vinylclorua) 0,25
Trong thực tế X được dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che 0,25 mưa, da giả.
b) Gọi n là số mắt xích – CH2-CHCl- trung bình phản ứng với một phân tử clo. (-CH  2-CHCl-)n + Cl2 C2nH3n-1Cln+1 + HCl. 0,25 35, 5(n+ 1).100 0,25 %Cl = = 66,77 62, 5n+ 34, 5  n = 2. 0,25 Câu 4 : 3,5 điểm ĐÁP ÁN ĐIỂM 4.1 (1,5 điểm) :
Đặt công thức của oxit sắt là FexOy. 2Fe  xOy + (6x-2y)H2SO4
xFe2(SO4)3+(3x-2y)SO2+ (6x-2y)H2O. 0,5 Fe  0t 0,25 xOy + yCO  xFe + yCO2 2Fe + 6H  0t 0,25 2SO4
 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Số mol SO
2 ở thí nghiệm 1 là (3x-2y).a/2 Số mol SO
2 trong thí nghiệm 2 là 3ax/2 3ax 3 (
9 x  2 y).a x 3 0,25    2 2 y 4
Công thức của oxit sắt là Fe 0,25 3O4 4.2 (2 điểm) :
a) Gọi M là hai kim loại kiềm, x, y lần lượt là số mol của Al và M 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 0,25 x 3x/2
M + 2HCl  MCl + H 2 2 y y 0,25 Trang 5 3x/2 + y = 0,29 (1) Al + NaOH + H  2O NaAlO2 + 3/2H2 0,125 x 3x/2 0,25 0,14 < 3x/2 < 0,16  0,13 < y < 0,15.
Mặt khác 27x + M y = 7,02 (2) 0,125
 27(0,29 – y).2/3 + M y = 7,02 0,125  y = 1,8/( M -18)
 0,13 < 1,8/( M -18) < 0,15 30 < M < 31,85
Vậy hai kim loại kiềm thổ là Mg và Ca 0,25
b) Khi V = 3,36 thì x = 0,1; y = 0,14.
Gọi a, b là số mol của Mg và Ca. 0,125 a + b = 0,14 24a + 40b + 27.0,1 = 7,02  a = 0,08; b = 0,06 m 0,25
Al =2,7; mMg = 1,92; mCa = 2,4. 0,25 Câu 5 : 3,5 điểm ĐÁP ÁN ĐIỂM 5.1 (2,25 điểm) :
Các chất X1 là NaHSO4, X2 là Ba(HCO3)2, X3 là BaCO3, X4 là H2SO4, X5 là 0,75 Ba(OH)2, X6 là Ca(OH)2, Ba(HCO  3)2 + 2NaHSO4 Na2SO4 + BaSO4+ 2CO2 + 2H2O 0,25x6 BaCO  3 + 2NaHSO4 Na2SO4 + BaSO4 + CO2 + H2O 2FeSO  4 + 2H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O Ba(HCO  3)2 + Ba(OH)2 2BaCO3 + 2H2O Ba(HCO  3)2+ Ca(OH)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O NaHSO  4 + Ba(OH)2 dư BaSO4 + NaOH + H2O 5.2 (1,25 điểm) : 3C  2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO4
3CH3COOH+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O 0,5 Hoặc 3C  2H5OH + 2 2- Cr O + 16H+ 3CH 2 7 3COOH + 4Cr3+ + 11H2O Số mol K 2Cr2O7 = 0,002 mol  Số mol C 0,25 2H5OH = 0,0003 mol.
Vậy % khối lượng rượu có trong 25 gam huyết tương: 0,0003.46 0,25 %m 100  0,0552%  0,05% C H OH 2 5 25
Lượng rượu trong máu vượt quá lượng cho phép nên người ấy lái xe 0,25 không hợp pháp.
(Học sinh giải cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa) Trang 6