CÁC CHỦ ĐỀ BỒI DƯỠNG HS GIỎI HOÁ 9 (HOÁ HỮU CƠ) & BỘ ĐỀ THI CHÍNH THỨC CHỌN HỌC SINH GIỎI by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) ĐẠI CƯƠNG VỀ HOÁ HỌC HỮU CƠ. 2. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ. - Thành phần các nguyên tố tạo nên hợp chất hữu cơ rất ít, chủ yếu là các nguyên tố: C, H, O, N (và một số nguyên tố khác S, P, Cl, một số ít kim loại …) Nhưng số lượng các hợp chất hữu cơ rất nhiều. - Liên kết hoá học trong hợp chất hữu cơ chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. - Phần lớn hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, dễ cháy, kém bền với nhiệt. - Một số hợp chất hữu cơ không tan trong nước nhưng tan được trong dung môi hữu cơ. - Các phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn và theo nhiều hướng khác nhau tạo nên hỗn hợp sản phẩm. 3. Phân loại hợp chất hữu cơ. Hợp chất hữu cơ chia làm 2 loại: - Hiđrocacbon: là hợp chất mà trong phân tử chỉ có C và H.

HIĐRO CACBON

Hiđrocacbon mạch hở

Ankan

Hiđrocacbon mạch vòng

CnH2n+2

Anken (Hiđrocacbo n không no có 1 nối đôi) CnH2n

Ankađien (Hiđrocacbonk hông no có 2 liên kết đôi) CnH2n-2

Ankin (Hiđrocacbo n không no có 1 liên kết ba) CnH2n-2

(n ≥ 1)

(n ≥ 2)

(n ≥ 3)

(Hiđrocacbo n non)

Xicloankan (Hiđrocacbo n vòng no) CnH2n

Aren (Hiđrocacbo n thơm) CnH2n-6

(n ≥ 3)

(n ≥ 6)

- Dẫn xuất của hiđrocacbon: ngoài C, H còn có các nguyên tố khác như O, N, halogen …Dẫn xuất của hiđrocacbon gồm: - Dẫn xuất halogen:Khi thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử hiđrocacbon bằng một hoặc nhiều nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen: CxHyClz, CxHyBrz, CxHyIz…. + Dẫn xuất có oxi: Ancol, axit cacboxylic, este, chất béo, tinh bột, gluxic: II. CẤU TẠO HOÁ HỌC. 2. Một số lưu ý khi viết CTCT. Giả sử hợp chất có CTPT: CxHyOzNtXv Xác định độ bất bão hoà =

2x+2-(y+v)+t 2

- Nếu = 0 => chỉ có cấu tạo mạch hở, liên kết đơn. - Nếu = 1 => Có 1 liên kết Π hoặc 1 vòng. - Nếu = 2 => Có 2 liên kết Π hoặc 1 vòng + 1 liên kết Π.

Trang 1

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) III. DANH PHÁP HỢP CHẤT HỮU CƠ. 1. Tên thông thường. Thường đặt tên theo nguồn gốc tìm ra chúng, đôi khi có phần đuôi để chỉ rõ hợp chất thuộc loại nào? VD:

Axit fomic HCOOH (formica: kiến) Axit axetic CH3COOH (axetus: giấm) Mentol C10H20O (metha piperita: bac hà)

2. Tên IUPAC. a) Tên gốc chức:

Tên phần gốc + tên phần địnhchức.

VD:

etyl clorua

CH3CH2Cl:

CH3 - CH2 - O - CH3: etyl metyl ete Tên phần thế + tên mạch cacbon chính + tên phần địnhchức.

b) Tên thay thế:

Có thể có hoặc không

VD:

(et + an) etan

CH3CH3:

CH3 – CH2Cl (clo + et + an) cloetan 1

CH2 = CH – CH2 – CH3

but - 1 - en

CH3 – CH – CH = CH2  OH

but – 3 – en – 2 - ol

3. Bảng tên số đếm và tên mạch cacbon chính. Số đếm

Mạch cacbon chính

mono

met

đi

C-C

tri

C-C-C

prop

tetra

C-C-C-C

but

penta

C-C-C-C-C

pent

hexa

C-C-C-C-C-C

hex

hepta

C-C-C-C-C-C-C

hept

octa

C-C-C-C-C-C-C-C

oct

nona

C-C-C-C-C-C-C-C-C

non

deca

C-C-C-C-C-C-C-C-C-C

đec

4. Đồng đẳng, đồng phân. a. Đồng đẳng. - Đồng đẳng là những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau. VD : Dãy đồng đẳng của ankan : CH4, C2H6, C3H8 ... CnH2n+2 - Khối lượng mol các chất trong cùng dãy đồng đẳng lập thành cấp số cộng công sai d = 14.

Trang 2

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Lưu ý : Khái niệm đồng đẳng rất rộng, ở trên chỉ giới hạn đồng đẳng metylen. b. Đồng phân. - Đồng phân là hiện tượng có 2 hay nhiều chất có cùng CTPT nhưng khác nhau về CTCT do đó khác nhau về tính chất hoá học. - Phân loại đồng phân: gồm đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học. (Ở đây chỉ xét về đồng phân cấu tạo). Đồng phân cấu tạo gồm: + Đồng phân mạch cacbon: do sự sắp xếp mạch cacbon khác nhau. CH3 – C = CH2 H2C  CH2    CH3 H2C  CH2 + Đồng phân cách chia cắt mạch cacbon: do sự chia cắt mạch cacbon khác nhau. VD: CH3COOCH3 và HCOOC2H5 + Đồng phân vị trí:Do sự khác nhau về vị trí nối đôi, nối ba, nhóm thế hoặc nhóm chức trong phân tử. VD: CH3 – CH2 – CH2 – OH và CH3 – CH – CH3  OH và CH3 – CH = CH - CH3 CH2 = CH – CH2 – CH3 + Đồng phân nhóm chức: do sự thay đổi cấu tạo nhóm chức trong phân tử. VD: CH3 – O – CH3 và CH3 – CH2 – OH + Đồng phân liên kết: do sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử cacbon với nhau. CH2 = CH – CH = CH2 VD: CH3 – CH2 – C ≡ CH và VD: CH3 – CH = CH – CH3;

IV. MỘT SỐ BÀI TẬP VIẾT CTCT CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ GỌI TÊN. VD1: Viết CTCT của hợp chất C5H12. Hướng dẫn: C5H12 thuộc dãy ankan → chỉ có liên kết đơn trong phân tử và có 2 loại mạch: mạch thẳng và mạch nhánh. Chỉ có đồng phân về mạch cacbon. CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 Pentan CH3 – CH – CH2 – CH3 2 – metyl butan  CH3 CH3  CH3 – C – CH3 2,2-đimetyl propan (neopentan)  CH3 VD2: Viết CTCT của C4H8 Hướng dẫn: C4H8 thuộc dãy anken (hoặc thuộc dãy xicloankan)→ có 1 liên kết đôi trong phân tử, có cả 3 loại mạch (mạch vòng không có liên kết đôi). Có các đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí. CH2 = CH – CH2 – CH3 but – 1 – en CH3 – CH = CH – CH3 but – 2 – en CH2 = C – CH3 2 – metyt prop – 1- en  CH3 CH2 H2C  CH2   H2C  CH2

xiclobutan

1-metyl xiclopropan H2C

Trang 3

CH 

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) CH3

VD3: Viết CTCT của C4H6 Hướng dẫn: C4H6 thuộc dãy ankin (hoặc thuộc dãy ankadien)→ có 1 liên kết ba (hoặc 2 liên kết đôi) trong phân tử , có cả 3 loại mạch (mạch vòng không có 1 liên kết đôi). Có các đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí, đồng phân liên kết. CH ≡ C – CH2 – CH3 but-1-in; CH3 – C ≡ C – CH3 but-2-in buta – 1,3 – đien CH2 = CH – CH = CH2 CH2 = C = CH – CH3 buta – 1,2 – đien H2C  CH   H2C  CH HC

xiclobut -1-en CH3

1-metyl xicloprop-2-en

CH2

1-metyl xicloprop-1-en

HC CH HC C CH3 VD 4: Viết CTCT của C3H8O Hướng dẫn: C3H8O thuộc dẫn xuất có oxi của hiđrocacbon → có thể có các loại đồng phân nhóm chức, đồng phân vị trí. Mặt khác, C3H8 thuộc gốc no nên trong phân tử chỉ có liên kết đơn. CH3 – CH2 – CH2 – OH propan-1-ol CH3 – CH – CH3 propan-2-ol  OH CH3 – O – CH2 – CH3 etyl metyl ete VD5: Viết CTCT của các xiclo ankan và gọi tên tương ứng với CTPT: a) C5H10 ĐA: 5 cấu tạo b) C6H12 ĐA: 10 cấu tạo VD6: Viết CTCT của C7H16. ĐA: 9 cấu tạo.

Trang 4

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) CHỦ ĐỀ 2: BÀI TOÁN LẬP CTPT HỢP CHẤT HỮU CƠ I. XÁC ĐỊNH CTPT DỰA VÀO THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ VÀ DỰA VÀO PHẢN ỨNG CHÁY (PP khối lượng). 1. Cơ sở lý thuyết: Giả sử có CTPT hợp chất hữu cơ X (CxHyOzNt ). Để xác định CTPT hợp chất hữu cơ trên, ta dựa vào khối lượng CO2, H2O, N2 (hay NH3) theo các cách sau: a. Cách 1: tính trực tiếp. mC = 12. nCO2 ; mH = 2. nH2O ; mN = 28. nN2 ; =>mO = mX – (mC + mH + mN) 12 x y 16 z 14t M X Aùp dụng công thức: = = = = mC m H mO mN m X 12 x y 16 z 14t M X Hay: = = = = %C % H %O %N 100  mC . MX %C. M X nCO2 = = x = 12.m X 12.100 nX   2n m .M % .M  y = H X = H X = H2O  mX 100 nX =>   mN . M X %N . MX 2 nN2 = = t = 14.mX 14.100 nX   1  z = [ MX − (12 x + y + 14t )]  16 Hoặc:

MX 44 x 9y 11,2t => x, y, t rồi thay vào MX => z = = = m X mCO2 m H2O VN2

b. Cách 2 : tính gián tiếp. Sử dụng công thức : x : y : z : t

mC mH mO mN %C % H %O %N : : : = : : : 12 1 16 14 12 1 16 14 = nCO2 : 2 nH2O : nO : 2 nN2 = a : b : c : d

=> CTTN của X : (CaHbOcNd)n - Với n = 1 => CTĐGN MX - Với n = => CTPT của X 12 a + b + 16c + 14 d c. Cách 3 Dựa vào phản ứng cháy. y z y t t0 CxHyOzNt + ( x + − ) O2  → xCO2 + H2O + N2 4 2 2 2 ay at amol ax mol mol mol 2 2 nCO2 2.nH2O 2nN2 1 => x = ; y= ; t= ; z= [ MX − (12 x + y + 14t)] a a a 16 2. Ví dụ minh hoạ.

Trang 5

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 10 gam hợp chất hữu cơ A, sinh ra 33,85 gam CO2 và 6,94 gam H2O. Tỉ khối hơi đối với không khí là 2,69. Xác định CTPT của A. Giải: MA = 78. Do sp cháy gồm CO2, H2O nên thành phần của A gồm C, H, có thể có O. Cách 1: Ta có mC = 12.nCO2 = 9,23 gam ; mH = 2nH2O = 0,77 gam => mC + mH = 10 = mA => A không có oxi. Đặt CTPT của A: CxHy M 12 x y Áp dụng công thức: = = A mC m H m A => x = 6; y = 6. Vậy CTPT của A là C6H6. Cách 2 : Đặt CTPT của A : CxHyOz M 44 x 9y Áp dụng công thức : X = = m X mCO2 m H2O => x = 6 ; y = 6 Với MA = 78 => 12.6 + 6 + 16z = 78 => z = 0. Vậy CTPT của A là C6H6. Cách 3: Ta có: nA = 0,128 mol ; nCO2 = 0,77 mol nH2O = 0,385 mol y z y t0 PTPƯ cháy: CxHyOz + ( x + − ) O2  H2O → xCO2 + 4 2 2 0,128mol 0,128x mol 0,064 mol => 0,128x = 0,77 => x = 6; 0,064y = 0,385 => y = 6 1 => z = Vậy CTPT: C6H6 [ 78 − (12 x + y)] =0 16 Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,295 gam chất hữu cơ X chứa C, H, O thu được 0,44 gam CO2, 0,225 gam H2O. Trong một thí nghiệm khác, khi phân tích một lượng chất X như trên cho 55,8 cm3 N2 (đo ở đktc). Tỉ khối hơi của X so với H2 là 29,5. Lập CTHH và CTPT của X. Giải. MX = 59. Đặt CTPT của X là CxHyOzNt M 44 x y 11,2t Aùp dụng công thức: X = = = m X mCO2 m H2O VN2 59 44 x y 11,2t = = = 0, 295 0, 44 0, 225 0,0558 => x = 2; y = 5; t = 1 Với MA = 59 => z = 1. Vậy CTPT: C2H5ON Ví dụ 3 :Hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O. Trong đó thành phần % theo khối lượng là 64,865% C và 13,51%H. Xác định CTPT của A, biết khối lượng mol của A là 74. Giải. Đặt CTPT của A là CxHyOz. 12 x y 16 z M A Áp dụng công thức : = = = %C % H %O 100

12 x y 16 z 74 = = = 64,865 13, 51 21, 625 100 => x = 4 ; y = 10 ; z = 1 Vậy CTPT của A là C4H10O

Trang 6

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Ví dụ 4 : Hợp chất hữu cơ A có thành phần khối lượng các nguyên to như sau : 53,33%C, 15,55%H, còn lại là N. Xác đ?nh CTPT của A, biết A chỉ có 1 nguyên tử N. Giải. Đặt CTPT của A : CxHyNt %C % H % N 53,33 15,55 31,12 Aùp dụng công thức : x : y : t = : : = : : 12 1 14 12 1 14 =2:7:1 V? trong A chỉ có 1 nguyên tử N nên CTPT của A là C2H7N. II. LẬP CTHH DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP THỂ TÍCH. y z y t t0 1. Cơ sở lý thuyết : CxHyOzNt + ( x + − ) O2  → xCO2 + H2O + N2 4 2 2 2 y z y t 1V (x + − ) V xV V V 4 2 2 2 aV bV cV dV eV 1 x  a = c => x y z y z  x+ − x+ − 1 x y t 1 1 y  4 2= = 4 2 => z = => = =>  = => y Thay x, y vào = 2 a b c 2 d 2e a a a b  1 t  a = 2e => t  2. Ví dụ minh hoạ. Ví dụ 1 :Trộn 200ml hơi hợp chất A với 1000ml O2 dư rồi đốt thu được hỗn hợp khí có thể tích bằng 1600ml. Cho hơi nước ngưng tụ còn lại 800ml và cho qua dung dịch KOH dư thấy còn lại 200ml. Xác định CTPT của A, biết các khí đo cùng điều kiện t0, p. Giải : Theo đề : VH2O = 1600 – 800 = 800ml VCO2 = 800 – 200 = 600ml VO2 dư = 200ml => VO2pư = 800ml. Đặt CTTQ của hợp chất hư?u cơ là CxHyOz. y z y t0 PTPƯ cháy : CxHyOz + ( x + − ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 2 y z y ( x + − ) ml xml ml 1ml 4 2 2 200ml 800ml 600ml 800ml y z x+ − 1 4 2 = x = y => x = 3 ; y = 8 ; z = 2 => CTPT : C3H8O2 => = 200 800 600 1600 Ví dụ 2 :Đốt cháy 400ml hỗn hợp CxHy và N2 bằng 900ml O2. Hỗn hợp khí thu được là 1400ml, cho hơi nước ngưng tụ còn lại 800ml. Cho qua dung dịch KOH dư còn lại 400ml. Xác định CTPT , các khí đo ở cùng điều kiện t0, p. Giải. Theo đề ta có : VH2O = 1400 – 800 = 600ml VCO2 = 800 – 400 = 400ml 600 Aùp dụng ĐLBTNT ta có : VO2 có trong H2O = =300ml 2 VO2 trong CO2 = 400 ml => VO2 dư = 900 – (300+400) = 200 ml => VN2 = VCxHy = 200 ml.

Trang 7

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) y y t0 PTPƯ cháy : CxHy + ( x + ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 y y ( x + ) ml xml ml 1ml 4 2 200ml 700ml 400ml 600ml y x+ 1 4 = x = y => x = 2 ; y = 6. Vậy CTPT là C2H6 => = 200 700 400 1200 Ví dụ 3 :Đốt cháy 6,2 gam một hợp chất hữu cơ A phải dùng 5,6 lít O2 đktc thu được VCO2 : VH2O = 2 : 3. Biết dA/H2 = 31. Xác định CTPT của A, các khí đo cùng điều kiện t0,p. Giải. Theo đề ta có : MA = 62 => nA = 0,1 mol. nO2 = 0,25 mol. Đặt CTPT của A : CxHyOz. y z y t0 PTPƯ cháy : CxHyOz + ( x + − ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 2 y z 0,1 mol ( x + − ) 0,1mol 0,1xmol 0,05y mol 4 2 Ta có hệ phương tr?nh :  y z ( x + − )0,1 = 0, 25 x = 2 4 2   =>  y = 6 Vậy CTPT C2H6O2 12 x + y + 16 z = 62   0,1x 2 z = 2  =  0, 05 y 3 Ví dụ 4 :Đốt cháy 4,4 gam chất hữu cơ A phải dùng 5,6lít O2 đktc, thu được VCO2 = VH2O. Xác d?nh CTPT của A, biết dA/kk = 3,04. Giải. Theo đề ta có : MA = 88g => nA = 0,05mol nO2 = 0,25 mol Đặt CTPT của A : CxHyOz. y z y t0 PTPƯ cháy : CxHyOz + ( x + − ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 2 y z 0,05 mol ( x + − ) 0,05mol 0,05xmol 0,025y mol 4 2 y z  ( x + 4 − 2 )0, 05 = 0, 25 x = 4   Ta có hệ phương trình : 12 x + y + 16 z = 88 =>  y = 8 Vậy CTPT C4H8O2 z = 2 0, 05 x = 0, 025 y    Ví dụ 5 :Đốt cháy hoàn toàn 0,8 lít hỗn hợp gồm hiđrocacbon A và CO2 bằng 3,5 lít O2 dư thu được 4,9 lít hỗn hợp khí. Nếu cho hơi nước ngưng tụ thì còn lại 2,5 lít. Hỗn hợp khi cho qua bình chứa P nung nóng thì còn lại 2 lít (các khí đo cùng đk). Xác định CTPT của hiđrocacbon A. Giải. Theo đề ta có : VH2O = 4,9 – 2,5 = 2,4 lit VCO2 = 2lit (gồm CO2 ban đầu và CO2 sinh ra) VO2dư = 2,5 -2 = 0,5 lit => VO2pư = 3 lít. Đặt CTTQ của A : CxHy, a là thể tích của CO2 ban đầu.

Trang 8

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) y y t0 PTPƯ cháy : CxHy + ( x + ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 y y ( x + ) lit xlit lit 1lit 4 2 (0,8-a)lit 3 lit (2-a)lit 2,4lit 2−a   x = 0,8 − a y y  a = 0, 2 x+ y 2, 4 1 x   4 = => =>  x = 3 =>CTPT : C3H8. =>  = = = 2 0,8 − a 3 2 − a 2, 4 y = 8  2 0,8 − a   y 3 x + = 4 0,8 − a  Ví dụ 6 :Cho 300ml hỗn hợp hiđrocacbon A và khí NH3 tác dụng với một lượng oxi rồi đốt, sau phản ứng thu được 1250 ml hỗn hợp khí. Sau khi dẫn hỗn hợp khí này qua bình đựng CuSO4 khan, còn lại 550 ml và sau khi dẫn tiếp qua dung dịch nước vôi trong dư thì còn lại 250 ml, trong đó có 100 ml N2. Xác định CTPT của hiđrocacbon, biết các khí đo cùng điều kiện. Giải. Theo đề ta có : VH2O = 1250 – 550 = 700ml VCO2 = 550 – 250 = 300ml. 0

t PTPƯ : 4NH3 + 3O2  → 2N2 + 6H2O 200ml 100ml 300ml => VA = 300 – 200 = 100ml => VH2O do A cháy sinh ra = 700 – 300 = 400ml Đặt CTTQ của A là CxHy y y t0 PTPƯ cháy : CxHy + ( x + ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 y y 1ml ( x + ) ml xml ml 4 2 100ml 300ml 400ml y 1 x 2 => ta có : = = => x = 3 ; y = 8. Vậy CTPT : C3H8. 100 300 400 III. LẬP CTHH DỰA VÀO SẢN PHẨM CHÁY. 1. Cơ sở lý thuyết. - Nếu đề toán cho oxi hoá hoàn toàn hợp chất hữu cơ tức là đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ. - Nếu sản phẩm cháy được hấp thụ bởi bình đựng H2SO4 đặc hay P2O5 và bình đựng dung dịch kiềm thì lưu ý rằng N2 và O2 dư không bị hấp thụ. - Những chất hấp thụ được nước : CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4đ, P2O5, CaO và dung dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ... => khối lượng của bình tăng lên là khối lượng của H2O bị hấp thụ. - Những chất hấp thụ CO2 : dịch kiềm NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ... => khối lượng của bình tăng lên là khối lượng của CO2 bị hấp thụ. - Cần phân biệt khối lượng bình tăng và khối lượng dung dịch tăng. + mbình tăng = (mCO2 + mH2O) hấp thụ. + mdd tăng = (mCO2 + mH2O) hấp thụ - mkết tủa + mdd giảm = mkết tủa - (mCO2 + mH2O) hấp thụ - Nếu đốt cháy hợp chất hữu cơ chứa C, H hoặc C, H, O rồi cho sản phẩm cháy qua bình 1 đựng PdCl2, bình 2 đựng dung dịch kiềm (Ca(OH)2, Ba(OH)2 dư. => sản phẩm cháy gồm CO, CO2, H2O. Trong đó CO bị hấp thụ bởi dung dịch PdCl2 theo PT: CO + PdCl2 + H2O → Pd↓ + CO2 + 2HCl

Trang 9

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) => bình dựng dung dịch kiềm hấp thụ CO2 có trong sản phẩm cháy và CO2 sinh ra do CO phản ứng với dung dịch PdCl2. => mC = mC (CO) + mC (CO2) - Nếu đốt cháy hợp chất hữu cơ X bởi CuO thì khối lượng của bình CuO giảm đi là khối lượng của oxi tham gia phản ứng => để tìm khối lượng của chất hữu cơ đem đốt cháy cần lưu ý ĐLBTKL: mX + m bình giảm = mCO2 + mH2O. 2. Ví dụ minh hoạ. Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X cần 6,72 lít O2 (đktc). Khi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ có CO2 và H2O) vào một lượng nước vôi trong, thu được 10 gam kết tủa và 200 ml dung dịch muối có nồng độ 0,5M, dung dịch muối này nặng hơn nước vôi ban đầu là 8,6 gam. Xác định công thức đơn giản nhất của X. Giải. Theo đề ta có: nCaCO3 = 0,1 mol; nCa(HCO3)2 = 0,1 mol. PTHH: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,1mol 0,1mol 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 0,2mol 0,1mol => ∑ nCO2 = 0,3 mol Theo đề: mdd tăng 8,6 gam = (mCO2 + mH2O) hấp thụ - m↓ => mH2O = 8,6 + m↓ - mCO2 = 5,4 gam => nH2O = 0,3 mol Đặt CTTQ của X là CxHyOz y z y t0 PTPƯ: CxHyOz + ( x + − ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 2 y z ( x + − ) amol axmol 0,5ay mol a mol 4 2 =>nCO2 = ax = 0,3 = nC; nH2O = 0,5ay = 0,3 => ay = 0,6 = nH y z 6, 72 nO2 = ( x + − ) a = = 0,3 mol => az = 0,3 4 2 22, 4 => x : y : z = 0,3 : 0,6 : 0,3 = 1 : 2 : 1 => CTĐGN: CH2O Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X chứa C, H, O cần 0,784 lít O2 (đktc). Toàn bộ sản phẩm cháy cho qua bình 1 đựng dung dịch PdCl2 dư, bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Sau thí nghiệm, bình 1 tăng 0,38 gam và xuất hiện 2,12 gam kết tủa, còn bình 2 có 3 gam kết tủa A. Xác định CTPT của X. Giải. Theo đề ta có: nPd = 0,01 mol; nCaCO3 = 0,03 mol. CO + PdCl2 → Pd↓ + CO2 + 2HCl (1) 0,01mol 0,01mol 0,01mol CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (2) 0,03mol 0,03mol mbình 1 tăng = mH2O + CO – CO2(1) => mH2O = 0,38 + (44 – 28)0,01 = 0,54g => nH2O = 0,03 mol So sánh đề với (1) và (2) ta thấy nCO2 do X sinh ra = 0,02 mol. Đặt CTTQ của X: CxHyOz y z t y t0 PTPƯ: CxHyOz + ( x + − − ) O2  → (x-t)CO2 + H2O + tCO 4 2 2 2 y z t 0,01mol ( x + − − ) 0,01mol (x-t)0,01mol 0,005ymol 0,01tmol 4 2 2

Trang 10

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) => nH2O = 0,03 = 0,005y => y = 6 nCO = 0,01t = 0,01 => t = 1 nCO2 (x – 1)0,01 = 0,02 => x = 3 6 z 1 0, 784 nO2 = (3 + − − ) 0,01 = =0,035 => z = 1 4 2 2 22, 4 Vậy CTPT của X : C3H6O Ví dụ 3. Oxi hoá hoàn toàn 4,6g chất hữu cơ A bằng CuO đun nóng. Sau phản ứng thu được 4,48 lít CO2 (đktc) và nước, đồng thời nhận thấy khối lượng đồng oxit ban đầu giảm bớt 9,6 gam. Xác định CTPT của A. Giải. Theo đề ta có : nCO2 = 0,2 mol => mCO2 = 8,8 gam. Áp dụng ĐLBTKL ta có : mA + m bình giảm = mCO2 + mH2O => mH2O = 4,6 + 9,6 – 8,8 = 5,4 gam => nH2O = 0,3 mol. => n= = nH2O – nCO2 = 0,1 mol. Đặt CTTQ của A: CxHyOz y z y t0 PTPƯ: CxHyOz + ( x + − ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 2 y z 0,1 mol ( x + − ) 0,1mol 0,1xmol 0,05y mol 4 2 => nCO2 = 0,1x = 0,2 => x = 2 nH2O =0,05y = 0,3 => y = 6 mA = 4,6 = (30 + 16z)0,1 => z = 1. Vậy CTPT của A : C2H6O Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 2,3 gam một hợp chất hữu cơ X chỉ thu được CO2, H2O. Sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch nước vôi trong dư, thấy có 10 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng bình đựng dung dịch nước vôi tăng 7,1 gam. Xác định CTPT của X. ĐS : C2H6O. Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X cần dùng 6,72 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy gồm CO2 và H2O cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 thấy có 19,7 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam. Lọc kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu được 9,85 gam kết tủa nữa. Xác định CTPT của X. ĐS : C2H6O. Ví dụ 6 . Đốt cháy hoàn toàn 0,282g chất hữu cơ A rồi cho các sản phẩm sinh ra đi lần lượt qua bình đựng CaCl2 khan và bình đựng KOH có dư. Sau thí nghiệm thấy bình đựng CaCl2 khan tăng thêm 0,189 gam, còn bình đựng KOH tăng thêm 0,8 gam. Mặt khác, đốt 0,186g A thì thu được 22,4 ml N2 (đktc). Biết phân tử A chỉ chứa 1 nguyên tử N. Tìm CTPT của A. ĐS : C6H7N. Ví dụ 7. Đốt cháy hoàn toàn 10,4g chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4đ và bình 2 chứa nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình 1 tăng 3,6g, bình 2 thu được 30g kết tủa. Khi hoá hơi 5,2g A thu được một thể tích đúng bằng thể tích của 1,6 gam oxi ở cùng điều kiện. Xác định CTPT của A. ĐS : C3H4O4.

Ví dụ 8. Đốt cháy hoàn toàn a gam một hiđrocacbon A, sản phẩm cháy được dẫn qua bình chứa nước vôi trong dư, người ta thu được 3 gam kết tủa, đồng thời bình chứa nặng thêm 1,68 gam. a) Tính a. ĐS : 0,4g b) Xác định CTPT của A, biết tỉ khối hơi của A đối với metan là 2,5. ĐS : C3H4 Ví dụ 9. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol chất hữu cơ X cần vừa đủ 0,616 lít O2. Sau thí nghiệm thu được 1,344 lít hỗn hợp sản phẩm X gồm : CO2, N2 và hơi nước. Làm lạnh để ngưng tụ hơi nước thì còn lại 0,56 lít hỗn hợp khí Z (có tỉ khối đối với H2 là 20,4). Xác định CTPT của X, biết thể tích các khí đo ở đktc. ĐS : C2H7O2N Ví dụ 10. Đốt cháy hoàn toàn 1,48 gam chất hữu cơ A cần dùng 2,016 lít O2 ở đktc. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí có thành phần như sau : VCO2 = 3VO2 dư và mCO2 = 2,444.mH2O. Tìm CTPT của A. Biết khí hoá hơi 1,85 gam A chiểm thể tích bằng thể tích của 0,8 gam oxi ở cùng điều kiện. ĐS : C3H6O2.

Trang 11

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Ví dụ 11. Đốt cháy hết 0,75 gam chất hữu cơ A. Hơi sản phẩm cháy được dẫn toàn bộ qua bình đựng dung dịch nước vôi trong dư. Khối lượng bình tăng 1,33g, trong đó lọc tách được 2gam một chất kết tủa. Mặt khác, khi phân tích 0,15 gam A, khí NH3 sinh ra được dẫn vào 180ml dung dịch H2SO4 0,1M. Lượng axit dư được trung hoà vừa đúng bằng 4ml dung dịch NaOH 0,4M. Xác định CTPT của A, biết 1 lít khí A ở đktc nặng 3,35 gam. ĐS : C2H5O2N. Ví dụ 12. Đốt cháy hoàn toàn 0,4524g một chất hữu cơ A sinh ra 0,3318g CO2 và 0,2714g H2O. Đun nóng 0,3682g chất A với vôi tôi, xút để chuyển tất cả N trong A thành NH3 rồi dẫn khí NH3 vào 200ml dung dịch H2SO4 0,5M. Để trung hoà axit còn dư, cần dùng 7,7ml dung dịch NaOH 1M. a) Tính thành phần % các nguyên tố trong A. b) Xác định CTPT của A, biết tỉ khối hơi của nó đối với khí nitơ là 2,143. ĐS:CH4ON2 Ví dụ 13. Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ A chỉ thu được a gam CO2 và b gam H2O. Biết 3a = 11b và 7m = 3(a+b). Xác định CTPT của A, biết dA/kk < 3. Giải. Theo đề ta có: MA < 78 12a 3a mC = = . V? 3a = 11b => mC = b gam 44 11 2b b mH = = gam 18 9  11b  Vì 7m = 3(a+b) = 3.  + b  =14b => m = 2b. 3   b 10b Ta có: mC + mH = b + = < 2b = mA => A có oxi. 9 9 10b 8b => mO = 2b = 9 9 Đặt CTTQ của A là CxHyOz. b b 8b 1 1 1 Ta có x : y : z = : : = : : = 3 : 4 : 2 => CTTN (C3H4O2)n. 12 9 9.16 12 9 18 Vì MA < 78 và n ∈N => n = 1. vậy CTPT của A là C3H4O2. Ví dụ 14. Đốt cháy hoàn toàn a gam chất hữu cơ A chứa C, H, O thu được pgam CO2 và qgam 22a 3a H2O. Cho biết p = và q = . Tìm CTPT của A. Biết rằng 3,6 gam hơi A có thể tích bằng thể 15 5 tích của 1,76 gam CO2 cùng điều kiện. ĐS : C3H6O3. IV. BIỆN LUẬN TÌM CTPT. 1. Tìm CTPT khi chỉ biết MA. 1.1. Cơ sở lý thuyết. a) Trường hợp A là CxHy hoặc CxHyOz. => 12x + y = MA hoặc 12x +y +16z = MA  x, y hoÆc x, y, z nguyªn d −¬ng §K   y (ch½n) ≤ 2 x + 2 b) Trường hợp A là CxHyNt hoặc CxHyOzNt. => 12x + y + 14t = MA hoặc 12x + y + 16z + 14t = MA  x, y, t hoÆc x, y, z, t nguyªn d −¬ng  §K  y ≤ 2 x + 2 + t  y, t cïng ch½n hoÆc cïng lÎ  c) Trường hợp X là CxHyXv hoặc CxHyOzXv (X là halogen) => 12x + y + MXv = MA hoặc 12x + y + 16z + MXv = MA

Trang 12

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ)  x, y, v hoÆc x, y, z, v nguyªn d −¬ng  §K  y ≤ 2 x + 2 − v  y, v cïng ch½n hoÆc cïng lÎ  1.2. Một số ví dụ minh hoạ. Ví dụ 1. Xác định CTPT của hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O. Biết A có tỉ khối hơi so với heti là 15. Giải. Ta có MA = 60. Đặt CTTQ của A là CxHyOz => 12x + y + 16z = 60 (1≤ z ≤ 2)  x, y, z nguyªn d −¬ng §K   y (ch½n) ≤ 2 x + 2 - Trường hợp 1 : Nếu z = 1 => 12x + y = 44 (1 ≤ x ≤ 3) 42 => y = 44 – 12x ≤ 2x + 2 => x ≥ =3 14 Chọn x = 3 ; y = 6. Vậy CTPT của A là C3H6O. - Trường hợp 2 : Nếu z = 2 => 12x + y = 28 (1 ≤ x ≤ 2) 26 => y = 28 – 12x ≤ 2x + 2 => x ≥ = 1,85 14 => Chọn x = 2 ; y = 4. Vậy CTPT của A là C2H4O2. Ví dụ 2 . Hợp chất hữu cơ A chứa C, H, N. Biết 14,75g hơi A chiếm thể tích đúng bằng thể tích của 8 gam O2 ở cùng điều kiện. Xác đ?nh CTPT của A. Giải. nA = nO2 = 0,25 mol => MA = 59 gam. Đặt CTTQ của A là CxHyNt => 12x + y + 14t = 59 (1 ≤ t ≤ 3)  x, y, t nguy ªn d −¬ng  §K  y ≤ 2 x + 2 + t  y, t cïng ch½n hoÆc cïng lÎ  - Trường hợp 1 : Với t = 1 => 12x + y = 45 (1 ≤ x ≤ 3) => y = 45 – 12x ≤2x + 2 + t => x ≥3. => Chọn x = 3 => y = 9. Vậy CTPT của A là C3H9N. - Trường hợp 2 : Với t = 2 => 12x + y = 31 (1 ≤ x ≤ 2) => y = 31 – 12x ≤ 2x + y + t => x ≥ 2 => Chọn x = 2 => y = 7 (loại) - Trường hợp 3 : Với t = 3 => 12x + y = 17 (x ≤ 1) => y = 17 – 12x ≤ 2x + y + t => x ≥ 0,86 => Chọn x = 1 => y = 5. Vậy CTPT của A là CH5N3. 2. Biện luận xác định CTPT của 2 hay hiều chất trong cùng một hỗn hợp. 2.1. Trường hợp 1 : Thiếu 1 phương trình đại số. a. Cơ sở lí thuyết. Giả sử có p ẩn số (số nguyên tử cacbon và số mol) mà chỉ có (p-1) phương trình đại số. Trong trường hợp này, giữa 2 ẩn ta có 1 hệ thức na + mb = nCO2 (a, b, nCO2 đã biết). Từ biểu thức, ta chọn n = 1, 2, 3 ... => m sao cho n, m nguyên dương. b. Ví dụ minh hoạ. Ví dụ 1. Đốt cháy một hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A (CnH2n+2) và B (CmH2m) thu được 15,68lít CO2 (đktc) và 14,4 gam H2O. Biết X chiếm thể tích là 6,72 lít ở đktc. Xác định thành phần % thể tích của hỗn hợp X, xác định CTPT của A, B. Giải. Gọi a, b là số mol của A, B. Theo đề ta có : nCO2 = 0,7ml ; nH2O = 0,8 mol ; nX = 0,3 mol

Trang 13

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 3n + 1 t0 O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 amol namol (n+1)a mol 0 3m t O2  CmH2m+2 + → mCO2 + mH2O 2 bmol mbmol mb mol na + mb = 0, 7  Ta cã (n + 1)a + mb = 0,8 => na + mb + a = 0,8 => a = 0,1 ; b = 0,2 và n + 2m = 7. a + b = 0, 3 

PTPƯ cháy : CnH2n+2 +

m ≥ 2 v × B thuéc d ·y anken §iÒu kiÖn  n, m ∈ N Biện luận n và m n 1

2 5/2

3 2

4 3/7

5 1

 A : CH4  A : C3 H8 n = 1 n = 3 Vậy có 2 cặp giá tr? thoả ma?n :  =>  và  =>  m = 3 m = 2  B : C3 H6  B : C2 H4 Thành phần %V của hỗn hợp : %VA = 33,33% ; %VB = 66,67%. Ví dụ 2. Hỗn hợp X gồm ankan A và anken B được chia làm thành 2 phần F1 và F2. - Phần 1 có thể tích 11,2 lít đem trộn với 6,72 lít H2 rồi 1 ít bột Ni rồi đun nóng đến, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy hỗn hợp khí sau cùng có thể tích giảm 25% so với ban đầu. - Phần 2 có khối lượng 80 gam đem đốt cháy hoàn toàn thì tạo được 242 gam CO2. Xác định CTPT của A, B và tính % thể tích hỗn hợp X. Biết các khí đều đo ở đktc. Giải. - Đặt a là số mol của A (CnH2n+2) và b là số mol của B (CmH2m) trong F1. => ta có : a + b = 0,5 mol. 0

Ni ,t PTPƯ : CmH2m + H2  → CmH2m+2

Theo đề ta có : tổng số mol trong F1 = 0,5 +

6,72 = 0,8 mol 22, 4

Sau phản ứng VF1 giảm 25% chính là VH2 phản ứng => nH2pư = 0,8.

25 = 0,2 mol. 100

Theo PTPƯ => nB = nH2pư = 0,2 mol = b => a = 0,3 mol - Đặt a’, b’ lần lượt là số mol của A, B trong F2. Do đều xuất phát từ hỗn hợp X nên tỉ lệ số mol a : b = a’ : b’ = 0,3 : 0,2 = 3 : 2. => ta có phương trình : (14n + 2)a’ + 14mb’ = 80 <=> 14(na’+mb’) + 2a’ = 80 (1) 3n + 1 t0 PTPƯ cháy : CnH2n+2 + O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 a’mol na’mol 0 3m t CmH2m+2 + O2  → mCO2 + mH2O 2 b’mol mb’mol 242 => na’ + mb’ = = 5,5 (2) 44 Thay (2) vào (1) => a’ = 1,5 mol ; b’ = 1 mol và 1,5n + m = 5,5 hay 3n +2m = 11 m ≥ 2 v × B thuéc d ·y anken §iÒu kiÖn  n, m ∈ N Biện luận n và m n 1 2 3

5/2

Trang 14

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) n = 1 Chọn  => m = 4

 A : CH4 0,3 => %VA = x100 = 60% ; %VB = 40%.  0,5  B : C4 H8

2.2. Trường hợp 2. Thiếu 2 phương trình đại số. a. Cơ sở lí thuyết. Giả sử có p ẩn nhưng chỉ có p – 2 phương tr?nh. Trong trường hợp này, người ta thường áp dụng tính chất trung bình (n < m) => n < n < m hoặc MA < M < MB để xác định n, m. Công thức tính n và M n + mb M .a + M b .b n = a ; M = a a+b a+b b. Ví dụ minh hoạ. Ví dụ 1. Hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon thuộc cùng dãy đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X, sản phẩm cháy cho hấp thụ hết vào bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Sau khi kết thúc phản ứng, khối lượng bình 1 tăng 6,3 gam, bình 2 có 25 gam kết tủa xuất hiện. Xác định CTPT của 2 hiđro cacbon trong X. Giải. nCO2 = n↓ = 0,25 mol. 6, 3 mH2O = m bình 1 tăng = 6,3 gam => nH2O = = 0,35 mol 18 nH2O > nCO2 => X thuộc dãy ankan. Đặt CTTQ của 2 ankan là : CnH2n+2 và CmH2m+2. Vì 2 ankan thuộc cùng dãy đồng đẳng nên đặt CTPT trung bình của 2 ankan là Cn H 2 n +2 (n< n <m) và ( n >1) Theo đề ta có nX = nH2O – nCO2 = 0,35 – 0,25 = 0,1 mol.  3n + 1  t0 PTPƯ cháy : Cn H 2 n +2 +  → n CO2 + ( n +1)H2O  O2   2  0,1 mol 0,1 n mol => 0,1 n = 0,25 => n = 2,5 => n = 2 ; m = 2 + 1 = 3. Vậy CTPT : C2H6 và C3H8. Ví dụ 2. Một hỗn hợp gồm 2 ankan đồng đẳng kế tiếp nhau, có tỉ khối đối với hiđrô là 16,75. Tìm CTPT và % thể tích của hỗn hợp. Giải. Đặt CTTQ của 2 ankan là : A : CnH2n+2 amol ; CmH2m+2. bmol. Vì 2 ankan thuộc cùng dãy đồng đẳng nên đặt CTPT trung bình của 2 ankan là Cn H 2 n +2 (n< n <m) và ( n >1) Theo đề ta có : M hh = 2x16,75 = 33,5 => 14 n +2 = 33,5 => n = 2,25 => n = 2 => CTPT là C2H6 m = 3 => CTPT là C3H8. M .a + M b .b 30.a + 44.b Ta có : M = a = =33,5 a+b a+b => 3,5a = 10,5b => a = 3b. Vị hỗn hợp khí nên %V = %số mol = > %VC3H8 =

b b .100 = .100 = 25% a+b 4b

%VC2H6 = 25% Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn 5,2g hỗn hợp khí gồm 2 ankan kế tiếp thu được 15,4g khí CO2. Xác định công thức mỗi ankan. ĐS. C2H6 và C3H8.

Trang 15

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Ví dụ 4. Cho một hỗn hợp khí gồm 1 anken A và 1 ankin B. Đốt cháy m gam hỗn hợp X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong thu được 25g kết tủa và một dung dịch có khối lượng giảm 4,56g so với ban đầu. Khi thêm vào lượng KOH dư lại thu được 5 gam kết tủa nữa. Biết 50ml hỗn hợp X phản ứng tối đa với 80ml H2 (các thể tích khí đo cùng đk). Xác định CTPT của A, B. Giải. Đặt CTPT của A : CnH2n (x mol); B là CmH2m-2 (y mol) 0

t , Ni PTPƯ với H2 :CnH2n + H2  → CnH2n+2 x mol x mol 0

t , Ni CmH2m-2 + 2H2  → CmH2m+2 y mol 2y mol  x + y = 50  x = 20 => ta có hệ :  =>   x + 2 y = 80  y = 30 V? do cùng đk nên nA : nB = VA :VB = 2 : 3 3n t0 PTPƯ cháy : CnH2n + O2  → nCO2 + nH2O 2 3n − 1 t0 CmH2m-2 + O2  → mCO2 + (m-1)H2O 2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,25mol 0,25mol 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 0,1mol 0,05mol Ca(HCO3)2 + 2KOH → CaCO3 + K2CO3 + H2O 0,05mol 0,05mol => Tổng số mol CO2 = 0,35 mol Theo đề : mddgiảm = m↓ - (mCO2 + mH2O)hấp thụ. => mH2O =m↓ - mCO2 – mddgiảm = 5,04g => nH2O = 0,28mol 2 2 0,14 mol => nB = nCO2 – nH2O = 0,07 mol =>nA = nB = .0,07 = 3 3 3 0,14 0,35 => nX = nA + nB = 0,07 + = mol 3 3 0,14 n. + m.0, 07 n n + mb 0,35 CO2 3 Áp dụng CT : n = a = = = =3 0,14 0,35 a+b n X + 0, 07 3 3 => 2n + 3m = 15 => n = m = 3 => CTPT của A : C3H6 ; CTPT của B : C3H4. 2.3. Trường hợp 3 : Thiếu 3 phương trình trở lên. a. Cơ sở lý thuyết. Trong trường hợp này vẫn sử dụng tính chất trung bình n < n < m hoặc MA < M < MB. Ta ay + by2 có thể sử dụng công thức tính số nguyên tử H y = 1 . a+b Nếu y1 < y2 => y1 < y < y2. b. Ví dụ minh hoạ. Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B thu được 8,96 lít CO2 (đktc) và 9 gam H2O. Xác định CTPT của A, B. Giải. nX = 0,3 mol ; nCO2 = 0,4mol ; nH2O = 0,5mol. Đặt CTPT trung bình của A, B là C x H y

Trang 16

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) PTPƯ cháy : C x H y + ( x + 0,3 mol

y y )O2 → x CO2 + H2O 4 2 0,3 x mol 0,15 y mol

=> 0,4 = 0,3 x => x = 1,33 => x1 = 1 < x < x2 => Trong X phải có 1 chất là CH4 (giả sử A) => y1 = 4 nH2O = 0,5 = 0,15 y => y = 3,33 => y2 = 2 < y < y1 = 4 => CTPT của B là C2H2. Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn 560cm3 hỗn hợp khí (đktc) gồm 2 hiđrocacbon có cùng số nguyên tử C và cho các sảnt phẩm lần lượt qua bình 1 đựng P2O5, bình 2 đựng dung dịch KOH dư. Sau khi kết thúc thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 1,9125g và bình 2 tăng thêm 4,4 gam. Xác định CTPT của các hiđrocacbon. Giải. Đặt CTPT của 2 hiđrocacbon là CxHy và Cx’Hy’ =>CTPTTB là C x H y ( y là số nguyên tử H trung bình)

1,9125 4, 4 = 0,10625 ; nCO2 = = 0,1 mol ; nX = 0,025 18 44 y y PTPƯ cháy : C x H y + ( x + )O2 → xCO2 + H2 O 4 2 0,025 mol 0,025xmol 0,0125 y mol => nCO2 = 0,1 = 0,025x => x = 4 nH2O = 0,10625 = 0,0125 y => y = 8,5. Giả sử y < y’ => 2 ≤ y < 8,5 < y’ ≤ 2x + 2 = 10. Vì y, y’ chẵn => chọn y’ = 10 và y = 2, 4, 6, 8 => có 4 cặp thoả : C4H2 và C4H10 ; C4H4 và C4H10 ; C4H6 và C4H10 ; C4H8 và C4H10. Theo đề ta có nH2O =

CHỦ ĐỀ 2 : TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA HIĐROCACBON I. ANKAN (parafin): (Hiđrocacbon bo, mạch hở CnH2n+2 ; n ≥ 1) 1. Phản ứng thế : as → CH3Cl + HCl CH4 + Cl2  metyl clorua (clo metan)

CH4 + 2Cl2  → CH2Cl2 + 2HCl as

metylen clorua (diclo metan)

CH4 + 3Cl2  → CHCl3 + 3HCl as

Clorofom (triclo metan)

CH4 + 4Cl2  → CCl4 + 4HCl as

Cacbon tetraclorua (tetraclo metan)

Chú ý : Các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự như metan. 0

as (25 C ) VD :CH3 – CH2 – CH3 + Cl2  → 0

as (25 C ) CH3 – CH2 – CH3 + Br2  →

CH3 – CHCl – CH3 + HCl CH3 – CH2 – CH2Cl + HCl

(57%) (43%)

CH3 – CHBr – CH3 + HBr (97%) CH3 – CH2 – CH2Br + HBr (3%)

as PTTQ: CnH2n+2 + zX2  → CnH2n+2-zXz + zHX 2. Phản ứng nhiệt phân: a) Phản ứng Crackinh:

Trang 17

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 0

t cao CnH2n+2  → CmH2m+2 + CqH2q CH + C3 H6 Crackinh VD: C4 H10  → 4 C2 H6 + C2 H 4 b) Phản ứng phân huỷ:

(n ≥ 3; m ≥1; q≥ 2)

1000 C CnH2n+2  → nC + (n+1)H2 khong co khong khi 0

1500 C Đặc biệt: 2CH4  → C2H2 + 3H2 l ¹nh nhanh

c) Phản ứng loại hiđro (đehiđro): 0

450 −500 C CnH2n+2  → CnH2n + H2 xt 0

500 C VD: C4H10  → C4H8 + H2 xt 3. Phản ứng oxi hoá: a) Phản ứng cháy (Phản ứng oxi hoá hoàn toàn): 3n + 1 t0 CnH2n+2 + O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 t0 VD: CH4 + 2O2  → CO2 + 2H2O b) Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn: - Nếu đốt cháy thiếu oxi thì ankan bị cháy không hoàn toàn → SP cháy gồm CO2, H2O, CO, 0

t VD: 2CH4 + 3O2(thiếu)  → 2CO + 4H2O - Nếu có chất xúc tác, nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hoá không hoàn toàn thành dẫn xuất chứa oxi. Cu VD: CH4 + O2  → HCHO + H2O 200 atm ,300 0 C

- Nếu mạch cacbon dài, khi bị oxi hoá có thể bị bẻ gãy. 0

t ,P → 4CH3COOH + 2H2O VD: 2CH3CH2CH2CH3 + 5O2  Mn 2+ 4. Điều chế ankan. a) Phương pháp tăng mạchh cacbon: ete khan - 2CnH2n+1X + 2Na  → (CnH2n+1)2 + 2NaX ete khan VD: 2C2H5Cl + 2Na → C4H10 + 2NaCl CH3Cl + C2H5Cl + 2Na → C3H8 + 2NaCl ®pdd - 2RCOONa + 2H2O  → R-R + 2CO2 + 2NaOH + H2 ®pdd VD: 2CH2 = CH – COONa + 2H2O  → CH2 = CH – CH = CH2 + 2CO2 + 2NaOH + H2 b) Phương pháp giảm mạch cacbon: - Phương pháp Duma: 0

CaO ,t RCOONa + NaOH  → RH + Na2CO3 CaO ,t 0 (RCOO)2Ca + 2NaOH → 2RH + CaCO3 + Na2CO3 0

CaO ,t CH3COONa + NaOH  → CH4 + Na2CO3 CaO ,t 0 (CH3COO)2Ca + 2NaOH → 2CH4 + Na2CO3 + CaCO3 - Phương pháp crackinh: crackinh CnH2n+2 → CmH2m + CqH2q+2 (n = m + q; n ≥3) crackinh VD: C3H8 → CH4 + C2H4 c) Phương pháp giữ nguyên mạch cacbon:

VD:

Ni ,t CnH2n + H2  → CnH2n+2 Ni ,t 0 VD: C2H4 + H2  → C2H6 0

Ni ,t CnH2n-2 + 2H2  → CnH2n+2

Trang 18

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 0

Ni ,t VD: C2H2 + 2H2  → C2H6 d) Một số phương pháp khác: Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3 Ni → CH4 C + 2H2  500 0 C

II. XICLO ANKAN (hiđrocacbon no, mạch vòng – CnH2n; n ≥3) 1. Phản ứng cọng mở vòng: 0

Ni ,80 C + H2  → CH3 – CH2 – CH3 (Propan)

+ Br2 → CH2Br – CH2 – CH2Br

(1, 3 – đibrom propan)

+ HBr → CH3 – CH2 – CH2Br

(1 – brom propan)

- Xiclobutan chỉ cọng với H2. 0

Ni ,120 C + H2  → CH3 – CH2 – CH2 – CH3 (butan)

2. Phản ứng thế: Phản ứng thế ở xicloankan tương tự như ở ankan. VD: + Cl

Cl + HCl as

+ Cl 2

Cl + HCl

3. Phản ứng oxi hoá hoàn toàn: 3n t0 CnH2n + O2  → nCO2 + nH2O 2 t0 VD: C6H12 + 9O2  → 6CO2 + 6H2O 4. Phản ứng đề hiđro: 0

t , Pd C6H12  → C6H6 + 3H2 III. ANKEN (olefin). Hiđrocacbon không no, mạch hở - CTTQ: CnH2n; n ≥ 2 Trong phân tử anken có 1 lên kết đôi C = C, trong đó có 1 liên kết σ bền và một liên kết π kém bền, dễ bị bẻ gãy khi tham gia phản ứng hoá học. 1. Phản ứng cộng: a) Cộng H2 → ankan: 0

Ni ,t CnH2n + H2  → CnH2n+2 Ni ,t 0 VD: C2H4 + H2  → C2H6 b) Phản ứng cọng halogen (Cl2, Br2). CCl4 CnH2n + X2  → CnH2nX2 VD: CH2 = CH2 + Cl2 → CH2Cl – CH2Cl CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 + Br2 → CH3 + CHBr – CHBr – CH2 – CH3 Lưu ý: Anken làm mất màu dung dịch nước brom nên người ta thường dùng nước brom hoặc dung dịch brom trong CCl4 làm thuốc thử để nhận biết anken. c) phản ứng cộng HA (HA: HCl, HBr, H2SO4) xt CnH2n + HA  → CnH2n+1A VD: CH2 + CH2 + HCl → CH3 –CH2Cl CH2 = CH2 + H2SO4 → CH3 – CH2 – OSO3H

Trang 19

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Lưu Ý: Từ C3H6 trở đi phản ứng cộng theo qui tắc Maccopnhicop CH 3 − CHCl − CH 3 ( spc) VD: CH 3 − CH = CH 2 + 2 HCl →  CH 3 − CH 2 − CH 2Cl ( spp ) d) Phản ứng cộng H2O → ancol +

H VD: CH2 = CH2 + H2O → CH3CH2OH t0

CH 3 − CHOH − CH 3 ( spc) CH 3 − CH = CH 2 + 2 H 2O →  CH 3 − CH 2 − CH 2OH ( spp ) Qui tắc Maccopnhicop: Khi cọng một tác nhân bất đối xứng HA (H2O hoặc axit) vào liên kết đôi C = C của an ken thì sản phẩm chính được tạo thành do phần dương của tác nhân (H+) gắn vào cacbon có bậc thấp hơn, còn phần âm (A-) của tác nhân gắn vào C có bậc cao hơn. 2. Phản ứng trùng hợp: 0

xt ,t , p nC=C  → [-C-C-]n xt ,t 0 , p VD: nCH2 = CH2  → (-CH2 – CH2 -)n Polietilen (PE)

(

xt ,t , p nCH 2 = C H  → −CH 2 − C H − |

CH 3

)

CH 3 Polipropilen (PP)

3. Phản ứng oxi hóa: a) Phản ứng oxi hóa hoàn toàn: 3n t0 O2  → nCO2 + nH2O CnH2n + 2 t0 VD: C2H4 + 3O2  → 2CO2 + 2H2O b) Oxi hóa không hoàn toàn: - Dung dịch KMnO4 loãng ở nhiệt độ thường oxi hóa nối đôi của anken thành 1,2- diol. 3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O → 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH VD: 3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2 -CH2 + 2MnO2 + 2KOH │

(màu tím)

│

(màu đen)

OH OH Nhận xét: Dựa vào sự biến đổi màu của dung dịch KMnO4 (màu tím →nhạt màu và có kết tủa đen) => phản ứng này được dùng để nhận ra sự có mặt của nối đôi, nối ba. - OXH C2H4 → CH3CHO PdCl2 / CuCl2 2CH2 = CH2 + O2  → 2CH3CHO t0 4. Điều chế anken. a) Đề hiđro ankan tương ứng: 0

xt ,t , p CnH2n+2  → CnH2n + H2 0

xt ,t , p VD: C2H6  → C2H4 + H2 b) Đề hiđrat hóa ancol tương ứng: H 2 SO4 → CnH2n + H2O CnH2n+1OH  t 0 >1700 C H 2 SO4 → C2H4 + H2O C2H5OH  t 0 >1700 C

CH 3 − CH = CH − CH 3 H 2 SO4 CH3 – CH – CH2 – CH3  → 1800 C CH 2 = CH − CH 2 − CH 3 c) Cộng H2 vào ankin (xt: Pd) hoặc ankadien (xt: Ni): 0

Pd,t CnH2n-2 + H2  → CnH2n Pd,t 0 VD: CH ≡ CH + H2  → CH2 = CH2

Trang 20

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 0

Ni ,t CH2 = CH – CH = CH2  → CH3 – CH2 – CH =CH2 d) Loại HX ra khỏi dẫn xuất halogen của ankan tương ứng. KOH / ancol → CnH2n + HX CnH2n+1X  t0 KOH / ancol VD: C2H5Cl  → C2H4 + HCl t0 e) Loại X2 ra khỏi dẫn xuất α,β-dihalogen của ankan tương ứng. 0

t R – CHX – CHX – R’ + Zn  → R – CH = CH – R’ + ZnCl2 t0 VD: CH2Br – CH2Br + Zn  → CH2 = CH2 + ZnBr2 IV. ANKADIEN (CnH2n-2 ; n ≥ 3) 1. Phản ứng cộng: a) Cộng hiđro: 0

Ni ,t CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2  → CH3 – CH2 – CH2 – CH3 0

Ni ,t CH2 = C – CH = CH2 + 2H2  → CH3 – CH – CH2 – CH3 │ │ CH3 CH3 b) Phản ứng cộng X2 và HX. Butadien và isopren có thể tham gia phản ứng cộng X2, HX và thường tạo ra sản phẩm cộng 1,2 và 1,4. Ở nhiệt độ thấp ưu tiên tạo ra sản phẩm cộng 1,2; ở nhiệt độ cao ưu tiên tạo ra sản phẩm cộng 1,4. VD1: CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 → CH2 – CH – CH = CH2 + CH2 – CH = CH – CH2 │ │ │ │ Br Br Br Br (Sp cộng 1,2) (SP cộng 1,4) Ở -800C 80% 20% Ở 400C 20% 80% VD2: CH2 = CH – CH = CH2 + HBr → CH2 – CH – CH = CH2 + CH2 – CH = CH – CH2 │ │ │ │ H Br H Br (Sp cộng 1,2) (SP cộng 1,4) Ở -800C 80% 20% Ở 400C 20% 80% 2. Phản ứng trùng hợp. 0

xt ,t , p nCH2 = CH – CH = CH2  → (- CH2 – CH = CH – CH2 - )n

Polibutadien (Cao su buna)

xt ,t , p nCH2 = C – CH = CH2  → (- CH2 - C = CH - CH2 -)n │ │ CH3 CH3

Poli isopren (Cao su pren)

3. Điều chế ankadien. 0

600 C CH3- CH2 - CH2 - CH3 → CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2 Cr2O3 , P MgO / Al2O3 → CH2 = CH- CH- CH2 + H2 + 2H2O 2CH3CH2OH  400 −5000 C CuCl / NH 4Cl +H2 2CH ≡ CH  → CH = CH – C ≡ CH  → CH2 = CH – CH = CH2 1500 C Pd,t 0

đpdd 2CH2 = CH – COONa + 2H2O  → CH2 = CH – CH = CH2 + 2CO2 + 2NaOH + H2 IV. ANKIN (CnH2n-2)

Trang 21

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Trong phân tử có liên kết C ≡ C bao gồm 1 liên σ và 2 liên kết Π kém bền. Tuy nhiên, liên kết Π trong liên kết ba bền hơn liên kết Π trong liên kết đôi nên phản ứng cộng vào liên kết ba khó hơn. 1. Tính chất hóa học. a) Phản ứng cọng. Pd / PdCO3 CnH2n-2 + H2  → CnH2n t0 0

Ni ,t CnH2n-2 + 2H2  → CnH2n+2 Pd / PdCO3 VD: C2H2 + H2  → C2H4 t0 0

Ni ,t C2H2 + 2H2  → C2H6 b) Phản ứng cộng halogen X2. X2 CnH2n-2 + X2 → CnH2n-2X2  → CnH2n-2X4 −200 C VD: C2H5 – C ≡ C – C2H5 + Br2  → C2H5 – C = C – C2H5 │ │ Br Br Br Br │ │ C2H5 – C = C – C2H5 + Br2 → C2H5 – C – C – C2H5

│

Br Br Br Br Br2 CH ≡ CH + Br2 → CHBr = CHBr → CHBr2 – CHBr2 Nhận xét: Ankin cũng làm mất màu dung dịch nước brôm nhưng chậm hơn anken. c) Phản ứng cộng HX. Phản ứng xảy ra ở 2 giai đoạn, giai đoạn sau khó hơn giai đoạn đầu.  −CH 2 − C H −  HgCl2 xt ,t 0 , p | VD: CH ≡ CH + HCl  →   (PVC) 0 → CH2 = CHCl  150 − 200 C   Cl  n Lưu ý: Phản ứng cộng HX vào đồng đẳng của axetilen tuân theo qui tắc Maccopnhicop. 0

xt,t ,p VD :CH 3 - C ≡ CH+ HCl  → CH 3 - C = CH 2 |

Cl Cl |

xt,t ,p CH 3 - C = CH 2 + HCl  → CH 3 - C- CH 3 |

Cl xt ,t 0

CH ≡ CH + HCN  → CH2 = CH – CN (Vinyl cianua) Zn ( CH 3COO )2 → CH3COOH = CH2 (Vinyl axetat) CH ≡ CH + CH3COOH  t0 d) Phản ứng cộng H2O. HgSO4 - Axetilen + H2O  → andehit axetic 800 C HgSO4 → CH3CHO CH ≡ CH + H2O  800 C

- Các đồng đẳng của axetilen + H2O → Xeton. 0

xt ,t , p R1 – C ≡ C – R2 + H2O  → R1 – CH2 –CO –R2 xt ,t 0 , p VD: CH3 – C ≡ C – CH3 + H2O  → CH3 – CH2 – C – CH3

║

O e) Phản ứng nhị hợp. CuCl2 / NH 4Cl 2CH ≡ CH  → CH2 = CH – C ≡ CH f) Phản ứng tam hợp. 0

600 C → C6H6 3CH ≡ CH  C

Trang 22

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) g) Phản ứng thế với ion kim loại. CH ≡ CH + Na → Na – C ≡ C – Na + H2 CH ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC ≡ CAg↓ + 2NH4NO3 (Bạc axetilenua)Vàng nhạt

CH ≡ CH + CuCl + NH3 → CCu ≡ CCu↓ + 2NH4Cl đồng (I) axetilenua (Màu đỏ)

Lưu ý: - Ankin có nối ba đầu mạch đều phản ứng được với dung dịch AgNO3 và dung dịch CuCl. VD: CH3 - C ≡ CH + AgNO3 + NH3 → CH3 – C ≡ CAg↓ + NH4NO3 CH3 – C ≡ CH + CuCl + NH3 → CH3 – C ≡ CCu↓ + NH4Cl - Có thể dùng các phản ứng trên để nhận biết ankin -1. - Axetilenua kim loại có thể được tách ra khi phản ứng với dung dịch axit. VD: CAg ≡ CAg + 2HCl → CH ≡ CH + 2AgCl h) Phản ứng oxi hóa. * Phản ứng oxi hóa hoàn toàn. 3n − 1 t0 O2  CnH2n-2 + → nCO2 + (n-1)H2O 2 t0 VD: 2C2H2 + 5O2  → 4CO2 + 2H2O * Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn. Tương tự anken, ankin dễ bị oxi hóa bởi KMnO4 sinh ra các sản phẩm như CO2, HOOC – COOH … VD: 3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O → 3HOOC – COOH + 8MnO2 + 8KOH 3C2H2 + 8KMnO4 → 3KOOC – COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O 5CH3 – C ≡ CH + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5CH3COOH + 5CO2 + 8MnO2 + 4K2SO4 + 12H2O Nhận xét: Có thể dùng phản ứng làm mất màu của dd KMnO4 để nhận biết ankin. So với anken thì tốc độ làm mất màu của ankin diễn ra chậm hơn. 2. Điều chế ankin. a) Điều chế axetilen. 0

1500 C 2CH4  → C2H2 + 3H2 lanh nhanh

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 Hô ɳ quang điên → C2H2 2C + H2  AgC ≡ CAg +2HCl → C2H2 + 2AgCl CuC ≡ CCu + 2HCl → C2H2 + 2CuCl b) Điều chế đồng đẳng của ankin. HC ≡ C – Na + RX → HC ≡ C – R + NaX VD: CH3Br + Na – C ≡ CH → CH3 – C ≡ CH + NaBr KOH → R – C ≡ C – R’ + 2HX R – CH – CH – R’  ancol │

│

X X KOH VD: CH3 – CH – CH2  → CH3 – C ≡ CH + 2HBr ancol │

│

Br Br V. AREN (Hiđrocacbon thơm – CnH2n-6). Aren điển hình:

Benzen: C6H6

hay Trang 23

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) CH3

Toluen: C6H5CH3 1. Phản ứng thế: - Benzen không phản ứng với dung dịch Br2 nhưng phản ứng với Br2 khan khi có bột Fe làm chất xúc tác. bét Fe C6H6 + Br2  → C6H5Br + HBr t0 Bôm benzen

- Toluen phản ứng dễ dàng hơn và tạo ra 2 đồng phân CH3

CH3

CH3 Br

bét F e + Br2  →

+ Br P-brôm toluen

O-brôm toluen

Chú ý: nếu không dùng bột Fe mà chiếu sáng thì Br thế vào nguyên tử H ở mạch nhánh CH3 CH2Br as + Br2  →

+ HBr

2. Phản ứng nitro hóa. - Benzen phản ứng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc → nitro benzen NO2

+ H2O

H SO d + HNO3đ → t 2

NO2

NO2 H SO d + HNO3đ → t 2

+ H2O

NO2 - Toluen phản ứng dễ dàng hơn → 2 sản phẩm CH3 CH3

CH3 NO2

+ HNO3đ → H2 SO4 d t0

+ H2O

NO2 P – nitro toluen

3. Phản ứng cộng. as C6H6 + 3Cl2  → C6H6Cl6 Ni , t 0 C6H6 + 3H2  → C6H12

Trang 24

O – nitro toluen

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 4. Phản ứng oxi hóa. a) Phản ứng oxi hóa hoàn toàn. 3n − 3 t0 CnH2n-6 + O2  → nCO2 + (n-3)H2O 2 b) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn. Benzen không phản ứng với dung dịch KMnO4, toluen phản ứng được với dung dịch KMnO4. Phản ứng này được dùng để nhận biết toluen. 0

t C6H5CH3 + 2KMnO4  → C6H5COOK + 2MnO2↓ + KOH + H2O 5. Điều chế aren. Al2 O3 / Cr2 O3 → C6H6 + 4H2 CH3(CH2)4CH3  5000 C ,40atm 0

xt ,t , p C6H12  → C6H6 + 3H2 xt ,t 0 , p 3C2H2 → C6H6 0

xt ,t , p CH3(CH2)5CH3  → C6H5CH3 + 4H2 Ni , t 0 C6H5 - CH = CH2 + H2  → C6H5 - CH2 – CH3

CHỦ ĐỀ 3: BÀI TẬP VỀ HIĐROCACBON I. BÀI TẬP HOÀN THÀNH SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG: (1) (5) Bài 1: CH3COOH  → CH4 ←  CO2 Al4C3

(2)

(6)

(3)

C3H8

(7)

(4) C CH3COONa Hướng dẫn: CaO (1) CH3COOH + 2NaOH  → CH4 + Na2CO3 + H2O t0 (2) Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 crackinh (3) C3H8 → CH4 + C2H4 0

300 C (4) C + 2H2  → CH4 vi khuÈn (5) CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O 0

Ni ,250 C (6) CO + 3H2  → CH4 + H2O CaO (7) CH3COONa + NaOH  → CH4 + Na2CO3 t0 (1) (2) (3) (4) (5) Bài 2: CH4  → C2H2  → CH3CHO  → C2H5OH  → C4H6  → C4H10 Hướng dẫn: 0

1500 C (1) 2CH4  → C2H2 + 3H2 lanh nhanh

HgSO4 → CH3CHO (2) C2H2 + H2O  800 C 0

Ni , t (3) CH3CHO + H2  → C2H5OH MgO / Al2O3 → C4H6 + 2H2O + H2 (4) C2H5OH  400 − 5000 C

CO2

(6) (5) C4H6 + 2H2  → C4H10 (1) (2) (3) (4) (5) Bài 3: CH3COONa → C2H6 → C2H5Cl → C4H10 → CH4 → HCHO Hướng dẫn: ®iÖn ph©n (1) 2CH3COONa + 2H2O → C2H6 + 2CO2 + 2NaOH + H2 cã mµng ng ¨n Ni , t 0

¸ nh s ¸ ng (2) C2H6 + Cl2  → C2H5Cl + HCl (3) 2C2H5Cl + 2Na → C4H10 + 2NaCl

Trang 25

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) crackinh (4) C4H10 → C3H6 + CH4 NO (5) CH4 + O2  → HCHO + H2O 600 −8000 C NH3 (6) HCHO + 2Ag2O  → CO2 + H2O + 4Ag Bài 4: (2) (1) B Polipropilen

Ankan A (3) đề H2 D

(4)

Cao su isopren

(5) đề H2

E Hướng dẫn: B → polipropilen => B là CH3 – CH = CH2 CH 2 = C- CH = CH 2 | D → cao su isopren => D là iso pren CH 3 A đề H2 → iso pren nên A là C5H12 , CTCT là : => E là :

CH 3 - CH - CH 2 - CH 3 |

CH 3

CH 3 - C = CH - CH 3 |

CH3 Bài 5 : C2H5OH C2H4Br2 (9) (1) (10)↓↑(11) (2) (8) (3) C2H5Cl C2H4 C2H4(OH)2 ↑ (7) (4) (12) C2H6 PE (6) ↑ (5) (13) C4H10 Hướng dẫn : (3) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH (10) C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O (11) C2H5Cl + NaOH (loãng) → C2H5OH + NaCl (1) (2) (3) (4) (5) Bài 6: C4H9OH  → C4H8  → C4H10  → CH4  → C2H2  → C2H4 ↓ (6 (8) (7) C2H4 ←  C2H4Br2 ←  C2H4(OH)2 Hướng dẫn: H2 SO4 (1) CH3 – CH2 – CH2 – CH2OH  → CH3 – CH2 – CH = CH2 + H2O 1800 C 0

Ni , t (2) CH3 – CH2 – CH = CH2 + H2  → CH3 – CH2 – CH2 – CH3 crackinh (3) CH3 – CH2 – CH2 – CH3 → CH4 + CH2 = CH – CH3 l¹nh nhanh (4) 2CH4  → C2H2 + 3H2 15000 C 0

Pd, t (5) C2H2 + H2  → C2H4 (6) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH (7) C2H4(OH)2 + 2HBr → C2H4Br2 + 2H2O (8) C2H4Br2 + Zn → C2H4 + ZnBr2

Bài 7:

H2 CH4

(1)

CH2 = CH – C ≡ CH (2)

(13)

C2H2 (6)

(12) (11)

(3)

(10)

(8) (9) Trang

(7)

C2H4 ↑(4) C2H5OH (5)

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) C6H6

CH3CHO

C2Ag2

CH3 – CHCl2

Hướng dẫn:

(COOH)2

3000 C (1) 2C + H2  → C2H2 CuCl , NH4 Cl (2) 2C2H2 → CH2 = CH – CH = CH2 0

Pd, t (3) C2H2 + H2  → C2H4 H2 SO4 (4) C2H5OH  → C2H4 + H2O 1800 C 0

Ni , t (5) CH3CHO + H2O  → C2H5OH HgSO4 , 800 C (6) C2H2 + H2O  → CH3CHO dd KMnO4 (7) C2H2 + 4[O]  → HOOC – COOH Hoặc viết 3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O → 3(COOH)2 + 8MnO2 + 8KOH 2 KOH / ancol (8) CH3 – CHCl2  → CH ≡ CH + 2HCl (9) CH ≡ CH + 2HCl → CH3 – CHCl2 (10) AgC ≡ CAg + 2HCl → HC ≡ CH + 2AgCl (11) HC ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC ≡ CAg + 2NH4NO3 0

600 C → C6H6 (12) 3C2H2  C Laïnh nhanh (13) 2CH4  → C2H2 + 3H2 1500 0 C

(1) (2) (3) (4) Bài 8: C2H2Br4  → C2H2  → CH3CHO  → CH3COOH  → CH3COOH = CH2 (5 ↓  − C H − CH2 −   |   OCOCH   3 n

Hướng dẫn: 0

t (1) C2H2Br4 + 2Zn  → C2H2 + 2ZnBr2 HgSO4 , 800 C (2) HC ≡ CH + H2O  → CH3CHO 2+

Mn (3) 2CH3CHO + O2  → CH3COOH (4) CH3COOH + HC ≡ CH → CH3COOCH = CH2  − C H − CH2 −  t0 , p  (5) nCH3COOCH = CH2  →  |  OCOCH   3 n Bài 9: (1) CH4 ←  Al4C3

(2)

C2H2

(4)

(3)

C6H6

xiclo hecxan (C6H12) (5)

(6)  → C6H5Br

(7)

(12)

C6H5 - CH3 ↓ (8) (10) (9) C6H6Cl6 ← C6H5COONa ←  axit benzoic Hướng dẫn: (1) Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 Laïnh nhanh (2) 2CH4  → C2H2 + 3H2 1500 0 C (11)

Trang 27

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 0

600 C (3) 3C2H2  → C6H6 C Pd (4) C6H12  → C6H6 + 3H2 3000 C 0

Ni , t (5) C6H6 + 3H2  → C6H12 boät Fe (6) C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr 3 (7) C6H6 + CH3Cl  → C6H5 – CH3 + HCl dd KMnO4 (8) C6H5 + 3[O]  → C6H5COOH + H2O t0

AlCl

(9) C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O (10) C6H5COONa + HCl → C6H5COOH + NaCl voâi boät (11) C6H5COONa (tinh thể) + NaOH (rắn)  → C6H6 + Na2CO3 t0 as (12) C6H6 + Cl2  → C6H6Cl6 Bài 10: (1) (2) (3) (4) (5) C2H5COONa  → C4H10  → CH4  → C2H2  → C6H6  → C6H5 – CH3 ↓ (6) TNT Hướng dẫn: ñpdd (1) 2C2H5COOONa + 2H2O  → C4H10 + 2NaOH + 2CO2 + H2 Crackinh (2) C4H10  → CH4 + C3H6 Laïnh nhanh (3) 2CH4  → C2H2 + 3H2 1500 0 C 0

600 C (4) 3C2H2  → C6H6 C 3 (5) C6H6 + CH3Cl  → C6H5 – CH3 + HCl CH3

AlCl

O2N

NO2

(6) C6H5 – CH3 + 3HNO3 →

+ 3H2O NO2

Trinitro toluen (TNT) Bài 11: CH3 – CH – COONa → CH3 – CH2 - OH (1)

│

(2) (3)

CH3 – CH2Cl

(7)

(6) (4) ⇀ ↽ (5)

H2C = CH2

Hướng dẫn: Voâ i boä t (1) CH3 – CH – COONa + NaOH  → CH3 – CH2 – OH + Na2CO3 t0 │

OH (2) CH3 – CH2 – Cl + NaOH → CH3CH2OH + NaCl 2 4 (3) CH3 – CH2 – OH + HCl  → CH3CH2Cl + H2O KOH / röôï u (4) CH3CH2Cl  → H2C = CH2 + HCl ñun noùng

H SO

(5) H2C = CH2 + HCl → CH3 – CH2Cl 2 4 (6) CH3 – CH2 – OH   → H2C = CH2 + H2O 1800 C

H SO ñ

2 4 (7) H2C = CH2 + H2O  → CH3 – CH2 – OH t0

H SO

Trang 28

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Bài 12: Hãy viết PTHH của phản ứng giữa propin với các chất sau: a) H2, xt Ni b) H2, xt Pd/PdCO3 c) AgNO3; NH3/H2O e) Br2/CCl4 ở - 200C f) Br/CCl4 ở 200C d) HCl (khí, dư) g) H2O ; xt Hg2+/H+ Hướng dẫn : Ni , t 0 a) CH3 – C ≡ CH + 2H2  → CH3 – CH2 – CH3 0

Pd / PdCO3 , t b) CH3 – C ≡ CH + H2  → CH3 – CH = CH2 c) CH3 – C ≡ CH + AgNO3 + NH3 → CH3 – C ≡ Cag + NH4NO3 0

xt ,t d) CH3 – C ≡ CH + 2HCl (khí)  → CH3 – CCl2 – CH3 CCl4 e) CH3 – C ≡ CH + Br2  → CH3 – CBr = CHBr −200 C 4 f) CH3 – C ≡ CH + Br2  → CH3 – CBr2 – CHBr2 200 C

CCl

Hg / H g) CH3 – C ≡ CH + HOH  →

CH 3 − C − CH 3 ||

O Bài 13: Dùng CTCT thu gọn, hãy viết các PTPƯ: 2 C → C4H6Br2 (1 chất)

A C4H10

2 D → C4H6Br2 (2 chất)

AgNO / NH

3 3 E → ↓

Hướng dẫn:

 H + CH 2 = CH − CH 2 − CH 3 ( B) xt , t 0 → 2 CH3 – CH2 – CH2 – CH3   H 2 + CH 3 − CH = CH − CH 3 ( A) 0

xt , t CH3 – CH = CH – CH3  → H2 + CH3 – C ≡ C – CH3 (C) −H 2

xt , t CH3 – CH = CH – CH3  → H2 + CH2 = CH – CH = CH2 −H 2

xt , t CH2 = CH – CH2 – CH3  → H2 + CH2 = CH – CH = CH2 −H 2

xt , t CH2 = CH – CH2 – CH3  → H2 + HC ≡ C – CH2 – CH3 −H 2

(D) (D) (E)

HC ≡ C – CH2 – CH3 + Br2 → CH3 – C = C – CH3 │

│

Br Br CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 → CH2 – CH – CH = CH2 │

│

Br Br CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 → CH2 – CH = CH - CH2 │

│

Br Br ≡ C ≡ C HC – CH2 – CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC – CH2 – CH3 + NH4NO3

II. BÀI TẬP PHÂN BIỆT CHẤT. Bài 1: Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các chất khí sau: CO2, SO2, SO3, C2H2, C2H4. Bài 2: Dùng 1 thuốc thử duy nhất hãy phân biệt etan, etilen và axetilen. Hướng dẫn: Thuốc thử duy nhất là Br2 - Trích 3 mẫu thử với thể tích bằng nhau (cùng đk) - Pha chế 3 dd Br2 với thể tích và nồng độ như nhau

Trang 29

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) - Sục từ từ từng khí cho đến dư vào dd Br2 - Không làm mất màu dd Br2 là etan. - Mất màu ít là etilen - Mất màu nhiều là axetilen. PTPƯ : C2H4 + Br2 → C2H4Br2 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 Bài 3 : Phân biệt các khí : a) Propin và but-2-in b) Metan, etilen và axetilen. III. BÀI TẬP ĐIỀU CHẾ VÀ TÁCH CHẤT. Bài 1 : Viết phương trình điều chế nhựa PVC, cao su buna từ axetilen và các chất vô cơ cần thiết khác. Hướng dẫn : - Điều chế nhựa PVC : xt HC ≡ CH + HCl  → H2C = CHCl  -CH 2 - CH-  xt , t 0 , p |  nH2C = CH  →    Cl  n - Điều chế cao su buna : CuCl / NH Cl

4 2HC ≡ CH   → H2C = CH – C ≡ CH Pd H2C = CH – C ≡ CH + H2  → H2C = CH – CH = CH2 Na , t 0 , p nH2C = CH – CH = CH2 → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n Bài 2: Tách từng khí ra khỏi hỗn hợp các khí: CH4, C2H4, C2H2, CO2 Hướng dẫn: - Cho hỗn hợp khí lội qua dung dịch nước vôi trong dư, CO2 bị hấp thụ dưới dạng kết tủa.. Cho kết tủa vào dung dịch HCl để tái tạo. - Cho hỗn khí còn lại qua dung dịch AgNO3 trong NH3, C2H2 bị hấp thụ dưới dạng kết tủa. Lọc kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl để tái tạo C2H2. - Hỗn hợp khí còn lại cho qua dung dịch nước Br2, etilen bị hấp thụ tạo thành etilen bromua. Cho etilen bromua tác dụng với Zn đun nóng ta sẽ thu được etilen. Khí còn lại là CH4 ta thu được. (HS tự viết PTHH) Bài 3: Viết 4 sơ đồ điều chế cao su buna từ các nguyên liệu trong tự nhiên. Hướng dẫn : - Đi từ tinh bột hoặc xenlulozơ :

H , xt (C6H10O5)n + nH2O  → nC6H12O6 leân menröôï u C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 0

ZnO + MgO ;400 C 2C2H5OH  → H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 Na noùng chaûy nH2C = CH – CH = CH2  → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n - Đi từ khí thiên nhiên: Laïnh nhanh 2CH4  → C2H2 + 3H2 1500 0 C CuCl / NH Cl

4 2HC ≡ CH   → H2C = CH – C ≡ CH Pd , t 0 H2C = CH –CH ≡ CH + H2  → H2C = CH – CH = CH2 0

xt , t , p nH2C = CH – CH = CH2  → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n - Đi từ đá vôi: 0

1500 C CaCO3  → CaO + CO2 0

2000 C CaO + 3C → CaC2 + CO HgSO ,800 C

4 HC ≡ CH + HOH  → CH3 – CHO

Trang 30

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 0

Ni , t CH3 – CHO + H2  → CH3 - CH2 – OH ZnO + MgO ;4000 C CH3 - CH2 – OH  → H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 0

xt , t , p nH2C = CH – CH = CH2  → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n - Đ i t ừ d ầ u mỏ : 0

xt , t C4H10  → CH2 = CH – CH = CH2 xt , t 0 , p nH2C = CH – CH = CH2  → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n Bài 4: X và Y là 2 hiđrocacbon có cùng CTPT là C5H8. X là monome dùng để trùng hợp thành cao su isopren. Y có mạch cacbon phân nhánh và tạo kết tủa khi cho phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3. Hãy cho biết CTCT của X, Y và viết PTPƯ. Hướng dẫn:  −CH 2 − C = CH − CH 2 −  CH 2 = C − CH = CH 2 | |  => monome X có CT: Cao su isopren    CH 3 CH 3  n Y tạo kết tủa với AgNO3/NH3 => CTCT của Y có nối ba đầu mạch: CH 3 − C H − C ≡ CH

CH 3 IV. BIỆN LUẬN ĐỂ XÁC ĐỊNH DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA CÁC HIĐRCABON : 1) Xác định dãy đồng đẳng của các hiđrocacbon (X) - Nếu nCO2 < nH2O hoặc nO2 > 1,5nCO2 => dãy ankan. => nX = nH2O – nCO2 hoặc nX = 2(nO2 – 1,5nCO2) - Nếu nH2O = nCO2 hoặc nO2 = 1,5nCO2 => dãy anken hoặc xiclo ankan - Nếu nCO2 > nH2O hoặc nO2 < 1,5nCO2 => dãy ankin hoặc ankađien => nX = nCO2 – nH2O hoặc nX = 2(1,5nCO2 – nO2) 2) Trạng thái của các hiđrocacbon ở điều kiện thường: a) Ankan: C1 → C4 : Khí : Lỏng C5 → C16 C17 trở lên : Rắ n b) Anken C2 → C4 : Khí C5 → C17 : Lỏng C18 trở lên : Rắ n c) AnKin C2 → C4 : Khí : Lỏng C5 → C16 C17 trở lên : Rắ n VÍ DỤ THAM KHẢO. Ví dụ 1 : Đốt cháy hoàn toàn 3,1g chất hữu cơ A cần vừa đủ 0,225 mol oxi. Sản phẩm cháy gồm 4,4g CO2, 1,12lít N2 (đktc) và hơi nước. Xác định CTPT của A. Giải. Ta có :mC = 12.nCO2 = 1,2g ; mN = 28.nN2 = 1,4g mkhí oxi = 32.0,225 = 7,2g 0

t Sơ đồ phản ứng cháy : A + O2  → CO2 + H2O + N2 Áp dụng ĐLBTKL ta có : mA + mO2 = mCO2 + mH2O + mN2 => mH2O = mA + mO2 – (mCO2 + mN2) = 4,5g => mH = 2.nH2O = 0,5g => mC + mH + mN = 3,1 = mA => A không có oxi. Đặt CTPT của A là CxHyNt 1, 2 0,5 1, 4 : : =1 : 5 : 1 => ta có tỷ lệ : x : y : t = 12 1 14 => CTTN : (CH5N)n = CnH5nNn

Trang 31

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) n ∈ N => n ≤ 1 => chọn n = 1. Vậy CTPT là CH5N ÑK  5n ≤ 2n + 2 + n Ví dụ 2.Hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B thuộc cùng một dãy đồng đẳng. Đốt cháy X và cho hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy trong bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thì khối lượng bình tăng 104,8g và khối lượng dung dịch giảm 171gam. a) Tính mCO2, mH2O ; so sánh nCO2, nH2O => CTTQ của A, B. b) Xác định CTPT của A, B (VA = 4VB) với A, B đều ở thể khí và ở đktc. Giải. a) Theo đề ta có : mbình tăng = 104,8g = mCO2 + mH2O mdd giảm = m↓ - (mCO2 + mH2O) => m↓ = mdd giảm + mCO2 + mH2O = 275,8g => n↓ = 1,4 mol. PTPƯ : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 1,4mol 1,4mol => mCO2 = 61,6g => mH2O = 104,8 – 61,6 = 43,2g => nH2O = 2,4 mol Ta thấy nH2O = 2,4 mol > nCO2 = 1,4 mol => h2 X là ankan CnH2n+2 b) Đặt CTPT của A : CnH2n+2 (a mol) ; B : CmH2m+2 (b mol) Ta có a +b = nH2O – nCO2 = 1 mol Theo đề a = 4b => a = 0,8 mol ; b = 0,2 mol nCO2 = na + mb = 1,4 => 4n + m = 7 => n = 1 => CTPT : CH4 ; m = 3 => CTPT C3H8.

Ví dụ 3. Cho hỗn hợp X gồm ankan A và anken B đều ở thể khí trong điều kiện thường. Đốt cháy 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X thì thu được 15,68 lít CO2 và 0,8 mol H2O. Xác định CTPT của A, B và tính % thể tích hỗn hợp X. Giải. Đặt CT của ankan A : CnH2n+2 (a mol) Đặt CT của anken B : CmH2m (b mol) 3n + 1 t0 PTPƯ cháy : CnH2n+2 + O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 a mol an mol a(n+1)mol 0 3m t O2  CmH2m + → mCO2 + mH2O 2 b mol bm mol bm mol 15,68 => an + bm = nCO2 = =0,7 mol (1) 22, 4 14, 4 a(n+1) + mb = nH2O = an + mb + a = = 0,8 (2) 18 (1) và (2) => a = 0,1 6,72 nX = a + b = = 0,3 => b = 0,2 22, 4 n, m ∈ N Thay a, b vào (1) => n + 2m = 7 §K  m ≥ 2; n ≥ 1 Biện luận : n 1 2 3 4 m 3 5/2 2 3/2 n = 1 => A : CH4 n = 3 => A : C3 H8 => Chọn 2 cặp nghiệm :  vµ  m = 3 => B : C3 H6 m = 2 => B : C2 H4

Trang 32

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) 0,1 x100 = 33,33% ; %VB = 66,67%. 0,3 Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm ankin A và anken B có thể tích 5,6 lít (đktc) được 30,8 gam CO2 và 11,7 gam H2O. Xác định CTPT của A, B, biết B nhiều hơn A 1 nguyên tử C. ĐS : A : C2H2 ; B : C3H6. Ví dụ 5. Đốt cháy hoàn toàn 2 hiđrôcacbon A, B cùng dãy đồng đẳng, thu được 4,4g CO2 và 2,52g H2O. a) Xác định dãy đồng đẳng của A, B. ĐS : A, B thuộc dãy ankan. b) Xác định CTPT của A, B, biết chúng ở thể khí trong điều kiện thường.  A : C2 H6  A : C2 H6 ĐS :  hoặc   B : C3 H8  B : C4 H10 Ví dụ 6 :Đốt cháy V lít hỗn hợp khí X (ở đktc) gồm 2 hiđrocacbon mạch hở A, B thuộc cùng một dãy đồng đẳng, thu được m1 gam CO2 và m2 gam H2O. a) Cho biết A, B thuộc dãy đồng đẳng nào trong 2 trường hợp sau : 1) V = 2,24 lit ; m1 = 11g ; m2 = 4,5g 2) V = 0,672 lit ; m1 = 4,84g ; m2 = 1,44g. b) Xác định CTPT của A, B. Biết rằng chúng liên tiếp nhau. Viết CTCT và tính thể tích mỗi hiđrocacbon trong hỗn hợp X. Gi?i. a) Đặt CT và số mol của 2 hiđrocacbon là : A : CxHy (a mol) ; B : CxHy(CH2)n (b mol) y y t0 PTPƯ cháy : CxHy + ( x + ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 y amol axmol a mol 2 0 y 3n y t CxHy(CH2)n + ( x + + ) O2  → (x+n)CO2 + ( +n)H2O 4 2 2 y bmol b(x+n)mol b( +n)mol 2 V nX = (1) 22, 4 m nCO2 = (a + b)x + bn = 1 (2) 44 m y nH2O = (a + b) + bn = 2 (3) 2 18 m m y => (3) – (2) (a+b)( -x) = 2 - 1 (4) 2 18 44 1) Với V = 22,4 lít; m1 = 11g; m2 = 4,5g thay vào (1) và (4) ta được. a + b = 0,1  => y = 2x  y 4,5 11 (a + b)( 2 − x ) = 18 − 44 %VA =

=> CT của dãy đồng đẳng là CxH2x. Vậy A, B thuộc dãy anken. 2) Với V = 0,672 lít , m2 = 4,84g; m2 = 1,62g thay vào (1) và (4) ta được y = 2x-2 => CT của dãy đồng đẳng là CxH2x-2. Vậy A, B thuộc dãy ankin hoặc ankađien. b) Xác định CTPT của A, B. Vì 2 hiđrôcacbon liên tiếp nhau nên n = 1 Trường hợp 1: Thế m1 = 11; n = 1 vào (2) (với a + b = 0,1) => (a + b)x + b = 0,25 => b = 0,25 – 0,1x Ta có: a + b = 0,1 => 0 < b < 0,1 => 0 <0,25 – 0,1x<0,1

Trang 33

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) => 1,5 < x < 2,5 => chọn x = 2 => a = b = 0,05 Vậy h2 X chứa 1,12 lít A: C2H4 (CH2=CH2) 1,12lít B: C3H6 (CH2=CH-CH3) Trường hợp 2: Thế m1 = 4,84g; n = 1 vào (2) (với a + b = 0,03) ta được: (a + b)x + b = 0,11 = 0,03x + b = 0,11 => b = 0,11 – 0,03x Ta có: 0 < b < 0,03 => 0 < 0,11 – 0,03x < 0,03 => 2,4 < x < 3,6 => chọn x = 3 => b = 0,02; a = 0,01 Vậy h2 X chứa 0,224 lít A: C3H4 và 0,448 lít B C4H6. CTCT: C3H4: CH ≡ C – CH3 hay CH2 = C = CH2 C4H6: CH ≡ C – CH2 – CH3; CH2 = CH – CH = CH2; CH3 – C ≡ C – CH3 Ví dụ 7:Đốt cháy 1 hỗn hợp X gồm 2 hiđrôcacbon A, B thuộc cùng một dãy đồng đẳng thu được 96,8g CO2 và 57,6g H2O. a) Xác định dãy đồng đẳng của A, B. b) Xác định CTPT có thể có của A, B và % hỗn hợp của X theo thể tích ứng với trường hợp A, B là đồng đẳng kế tiếp. Cho biết A, B đều ở thể khí và ở đktc. Giải. a) nCO2 = 2,2 mol; nH2O = 3,2 mol Ta có nCO2 < nH2O => A, B thuộc họ ankan c) Xác định CTPT. Giả sử CTPT của A: CnH2n+2 (a mol);B: CmH2m+2 (b mol). Vì A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng nên đặt CTTB của A, B là Cn H 2 n +2 (a + b) mol  3n + 1  t0 C n H 2 n +2 +  + ( n +1)H2O → n CO2  O2  2   (a+b)mol n (a+b)mol ( n +1)(a+b)mol Ta có : n (a+b) = 2,2; ( n +1)(a+b) = 3,2 => a + b = 1 2, 2 => n = = 2,2 a+b n < n < m ≤ 4 (Vì A, B đều ở thể khí) Chọn : n = 1 → A : CH4 => m = 3 → C3H8 => m = 4 → C4H10 n = 2 → A: C2H6 Thành phần %V hỗn hợp A, B :khi A, B là đồng đẳng kế tiếp nên A là C2H6; B là C3H8 => n = 2 và m = 3. a = 0,8 nCO2 = 2a + 3b = 2, 2 => %VC2H6 = 80% ; %VC3H8 = 20% =>   b = 0, 2 a + b = 1

Ví dụ 8 : Một hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng và đều ở thể khí và ở đktc. Đốt cháy X với 64g oxi, sau đó cho hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO2, H2O và O2 dư đi qua bình Ca(OH)2 dư thì có 100g↓ và còn lại một khí thoát ra có V = 4,48 lít (đktc). a) Xác định dãy đồng đẳng của A, B b) Xác định CTPT của A, B. c) Chọn trường hợp A, B là đồng đẳng kế tiếp. Lấy một hỗn hợp Y gồm A, B với dY/H2 = 11,5. Tính số mol A, B, biết rằng khi đốt cháy Y và cho toàn bộ sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư → 15g↓. Giải. a) nCO2 = nCaCO3 = 1 mol ; nO2bđ = 2 mol ; nO2dư = 0,2 mol => nO2pư = 1,8 mol. Ta có : nO2pư = nO(CO2) + nO(H2O) => nO(H2O) = nO(O2pư) – nO(CO2) = 2x1,8 – 2x1 = 1,6mol => nH2O = nO(H2O) = 1,6 mol. So sánh nH2O > nCO2 => A, B thuộc họ ankan. b) Xác định CTPT. Giả sử CTPT của A: CnH2n+2 (a mol);B: CmH2m+2 (b mol). Vì A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng nên đặt CTTB của A, B là Cn H 2 n +2 (a + b) mol

Trang 34

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ)  3n + 1  t0 C n H 2 n +2 +  + ( n +1)H2O → n CO2  O2   2  n (a+b)mol ( n +1)(a+b)mol (a+b)mol Ta có : n (a+b) = 1; ( n +1)(a+b) = 1,6 => a + b = 0,6 1 1 = 1,67 Ta có: n < n < m ≤ 4 (Vì A, B đều ở thể khí) => n = = a + b 0, 6 Chọn n = 1 → A : CH4 ; m = 2, 3, 4 → B : C2H6 ; C3H8 ; C4H10 c) B là đồng đẳng kế tiếp của CH4 => B là C2H6 Ta có : dY/H2 = 11,5 => M Y = 23 Gọi a là số mol của CH4, b là số mol của C2H6 16a + 30b => M Y = = 23 => a = b a+b => Hỗn hợp Y chứa 50%CH4 và 50%C2H6 theo thể tích. PTPƯ :

t CH4 + 2O2  → CO2 + 2H2O amol amol 0

t 2C2H6 + 7O2  → 4CO2 + 6H2O amol 2amol CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 3amol 3amol 15 nCO2 = nCaCO3 = = 0,15 mol=> 3a = 0,15 => a = 0,05 mol 100 Vậy a = b = 0,05 mol. Ví dụ 9 : Đốt cháy 6,72 lít hỗn hợp X (đktc) gồm 2 hiđrôcacbon A, B thu được 8,96 lít CO2 (đktc) và 9 gam H2O. Xác định CTPT của A, B và thành phần hỗn hợp. Giải. nCO2 = 0,4 mol ; nH2O = 0,5 mol Đặt CTPT của A là CxHy (a mol) ; B là Cx’Hy’ (b mol) Thay 2 công thức của A, B bằng 1 hiđrocacbon duy nhất C x H y với số mol (a+b)mol

y H2 O 2 y (a+b)mol (a+b) x mol (a+b) mol 2 Theo đề ta có : a + b = 0,3mol ; (a+b) x = 0,4 => x = 1,3 x< x < x’ => x < 1,3 < x’ Vậy x = 1 và chỉ có y =4 => A là CH4. y 0,3 y Tương tự ta có : nH2O = (a+b) = =0,5 => y =3,3. 2 2 Ta có : A là CH4 có y > 3.3. Vậy B còn lại có y’ < 3,3 => y’ chỉ có thể bằng 2 và x’ > 1,3 =. x’ =2. Vậy CT của B là C2H2. nCO2 = a.1 + b.2 = 0,4 ; a + b = 0,3 => a = 0,2 mol ; b = 0,1 mol. Ví dụ 10: Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hiddrocacbon đồng đẳng kế tiếp A, B thu được VCO2 : VH2O = 12 : 23. a) Tìm CTPT và % thể tích của 2 hiđrocacbon này. b) Cho 5,6 lít B đktc tác dụng với Cl2 được điều chế từ 126,4g KMnO4 khi tác dụng với axit HCl. Khi phản ứng kết thúc, toàn bộ khí thu được cho vào nước. Tính VNaOH cần dùng để trung hòa dung dịch vừa thu được (các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Hướng dẫn:

Cx H y + ( x +

y )O2 → x CO2 4

Trang 35

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) a) Vì

VCO 2 12 = < 1 nên 2 hiđrocacbon này thuộc dãy ankan. VH 2O 23

Đặt CTPTTB của 2ankan: Cn H 2 n + 2

 3n + 1  t0 C n H 2 n +2 +  → n CO2  O2   2   A : CH 4 n 12 Từ => n = 1,1 =>  = n + 1 23  B : C2 H 6 nB = 0,25mol b) Theo đề ta có:  nKMnO 4 = 0,8mol

( n +1)H2O

PTPƯ : 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 0,8mol 2mol as C2H6 + 6Cl2 → C2Cl6 + 6HCl 0,25mol 1,5mol 1,5mol => nCl2 dư = 0,5 mol Qua H2O: Cl2 + H2O → HClO + HCl 0,5mol 0,5mol 0,5mol => ∑ nHCl = 2 mol Phản ứng với NaOH: HCl + NaOH → NaCl + H2O 2mol 2mol HClO + NaOH → NaClO + H2O 0,25mol 0,5mol 2,5 ∑ nNaOH = 2,5 mol => VNaOH = 2 = 1,25 lít Ví dụ 11: Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp 2ankan A, B hơn kém nhau k nguyên tử C thì thu được b gam khí cacbonic. a) Hãy tìm khoản xác định của nguyên tử C trong phân tử ankan chứa ít nguyên tử C hơn théo a, b, k. b) Cho a = 2,72g; b = 8,36g và k = 2. Tìm CTPT của A, B và tính % về khối lượng của mỗi ankan trong hỗn hợp. Hướng dẫn: a) Gọi CTPT của ankan A: CnH2n+2 B: Cn+kH2(n+k)+2 Gọi CTPTTB của 2ankan là Cn H 2 n +2 với n < n < n+k

 3n + 1  t0 PTPƯ: Cn H 2 n +2 +  → n CO2  O2   2  (14 n +2)g 44 n g ag bg 14n + 2 44n 7n + 1 22n = => = a b a b b => 7 n b + b = 22 n a => n = 22a − 7b b Từ n < n < n + k => n < <n+k 22a − 7b Ta có:

Trang 36

( n +1)H2O

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Nên

b b -k<n< 22a − 7b 22a − 7b

b 8,36 = = 6,3 22a − 7b 22 x 2, 72 − 7 x 8,36 => 4,3 < n < 6,3 => n = 5 và n = 6 => Có 2 cặp ankan: C5H12; C7H16 và C6H14; C8H18 - Tính % khối lượng mỗi ankan: TH1: C5H12 và C7H16 Gọi x, y lần lượt là số mol của C5H12 và C7H16 => Khối lượng hỗn: 72x + 100y = 2,72

b) Từ n =

Đốt cháy :

t C5H12 + 8O2  → 5CO2 + 6H2O x mol 5xmol 0

t C7H16 + 11O2  → 7CO2 + 8H2O ymol 7ymol 72 x + 100 y = 2, 72  x = 0,01 8,36 = 0,19 => Ta có hệ :  =>  nCO2 : 5x + 7y = 44 5 x + 7 y = 0,19  y = 0,02 => %mC5H12 = 26,47% ; %mC7H16 = 73,53% - Tương tự với TH2 : C6H14 và C8H18 %mC6H14 = 79,04%; %mC8H18 = 20,96% Ví dụ 12: Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol Ankan A trong khí clo, phản ứng vừa đủ, sau đó cho sản phẩm cháy qua dung dịch AgNO3 dư tạo ra 22,96g một kết tủa trắng. a) Xác định CTPT của A. b) Tính thể tích không khí ở đktc cần dùng để đốt cháy hòan toàn lượng A trên. Hướng dẫn: a) Đặt CTPT của A: CnH2n+2 0

t CnH2n+2 + (n+1)Cl2  → nC + 2(n+1)HCl 0,02mol 0,04(n+1) mol AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 0,04(n+1) mol 0,04(n+1) mol 22,96 Ta có 0,04(n+1) = = 0,16 => n = 3 143,5 Vậy CTPT của A C3H8

PTPƯ:

b) PTPƯ cháy: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O 0,02mol 0,1mol => VKK = 5. 0,1. 22,4 = 112 lít Ví dụ 13: Khi đốt cháy cùng một thể tích 3 hiddrocacbon A, B, C thu được cùng một lượng khí CO2. Mặt khác tỉ lệ mol giữa H2O đối với CO2 thu được từ A, B, C lần lượt là: 1; 1,5; 0,5. Tìm CTPT của A, B, C. Hướng dẫn: Khi đốt cùng một thể tích A, B, C tạo ra cùng một lượng CO2 => A, B, C có cùng số nguyên tử C. B cho nH2O : nCO2 = 1,5 => nCO2 < nH2O nên B thuộc dãy ankan. Đặt CTPT của B là CnH2n+2 3n + 1 t0 CnH2n+2 + O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 n + 1 1,5 Ta có : = => n = 2 => CTPT B là C2H6 n 1

Trang 37

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) A cho nH2O : nCO2 = 1 => A thuộc dãy anken. Mà A cùng số nguyên tử C với B nên CTPT của A là C2H4. C cho nH2O : nCO2 = 0,5 => A thuộc dãy ankin. Mà C cùng số nguyên tử C với B nên CTPT của C là C2H2. Ví dụ 14: Đốt cháy hoàn toàn 4,8g một hợp chất hữu cơ X mạch hở, sản phẩm tạo thành dẫn qua bình đựng Ba(OH)2 thu được 39,4g kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 19,24g. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch thu được 15,76g kết tủa nữa. a) Xác định công thức nguyên của X. b) Xác định CTPT của X, biết tỉ khối của X đối với etan là 1,33. c) Y là đồng đẳng kế tiếp của X. Cho 6,72 lít hỗn hợp (đktc) gồm X và Y có tỉ lệ mol 2:1 phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được 53,4g kết tủa. Xác định CTPT của Y và %m của X, Y trong hỗn hợp. Hướng dẫn: a) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 39, 4 0,2mol = 0,2mol 197 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 0,16mol 0,08mol 0

t Ba(HCO3)2  → BaCO3 + CO2 + H2O 15, 76 0,08mol = 0, 08mol 197 => nCO2 = 0,36 mol => mCO2 = 15,84g mdd giảm = m↓ - (mCO2 + mH2O) => mH2O = 4,32g => nH2O = 0,24mol mC = 12. 0,36 = 4,32g ; mH = 1. 0,24 = 0,24g Ta thấy mC + mH = mX => X là hidrocacbon Đặt CT của X là CxHy Ta có x : y = 0,36 : 0,24 = 3 : 4 => CTĐG nhất của X là C3H4 và CTN của X là (C3H4)n b) Theo đề ta có : dX/C2H6 = 1,33 => MX = 40 => n = 1 . Vậy CTPT của X là C3H4 6,72 2 = 0,3mol => nX = 0,3. = 0,2mol c) nhoãn hôïp = 22, 4 3 Khi cho phản ứng với AgNO3/NH3 có tạo kết tủa nên X thuộc ankin => CTCT của X là HC ≡ C – CH3 PTPƯ : HC ≡ C – CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C – CH3 + NH4NO3 0,2mol 0,2mol => mC3H3Ag = 0,2. 147 = 29,49 < 53,4g => Chứng tỏ Y củng phản ứng với AgNO3/NH3 . Y là đồng đẳng kế tiếp của X nên Y có thể là C2H2 hoặc C4H6. - Nếu Y là C4H6 (HC ≡ C – CH2 – CH3) HC ≡ C – CH2 – CH3 + AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C – CH2 – CH3 + NH4NO3 0,1mol 0,1mol => mC4H5Ag = 0,1 . 161 = 16,1g => ∑ m↓ = 29,4 + 16,1 = 45,5 ≠ 53,4 (loại) - Nếu Y là C2H2: HC ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC ≡ CAg + 2NH4NO3 0,1mol 0,1mol => mC2Ag2 = 0,1 . 240 = 24g => ∑ m↓ = 29,4 + 24 = 53,4g (thỏa) => %mX = 75,47%; %mY = 24,53%

Trang 38

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) Ví dụ 15: Một hidrocacbon A ở thể khí có thể tích là 4,48 lít (đktc) tác dụng vừa đủ với 4 lít dung dịch Br2 0,1M thu được sản phẩm B chứa 85,562% brom. a) Tìm CTPT, viết CTCT của A, B, biết rằng A mạch hở. b) Xác định CTCT đúng của A, biết rằng A trùng hợp trong điều kiện thích hợp cho cao su buna. Viết PTPƯ. Hướng dẫn: nBr2 = 0,2 mol = 2nA nA = 0,2 mol; => A chứa 2 liên kết (=) hoặc 1 liên kết (≡) => CTPT tổng quát của A là: CnH2n-2 (2 ≤ n ≤ 4) PTPƯ: CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4 80 x 4 85,562 %Br2 trong B = = => n = 4 80 x 4 + 14n − 2 100 a) => CTPT của A: C4H6 và của B C4H6Br4 CTCT có thể có của A: H3C – C ≡ C – CH3 - Ankin: HC ≡ C – CH2 – CH3 ; - Ankadien: H2C = CH – CH = CH2 ; H2C = C = CH – CH3 CTCT của B: Br2HC – CBr2 – CH2 – CH3 H2C – CBr2 – CBr2 – CH3 BrH2C – CBrH – CBrH – CH2Br BrH2C – CBr2 – CHBr – CH3 b) A trùng hợp tạo ra cao su buna. Vậy CTCT của A: H2C = CH – CH = CH2 0

Na ,t PTPƯ: nH2C = CH – CH – CH2  → (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n Ví dụ 16: Hỗn hợp A gồm 2 olefin kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của etylen. Cho 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí trên phản ứng hoàn toàn với dung dịch Br2 trong CCl4 thì thấy khối lượng bình chứa nước Br2 tăng thêm 7,7 gam. a) Hãy xác định CTPT của 2olefin đó. b) Xác định thành phần % thể tích của hỗn hợp A. c) Viết CTCT của 2 olefin và gọi tên. Hướng dẫn: a) ĐS: C3H6 và C4H8 b) %VC3H6 = 33,33%; %VC4H8 = 66,67% c) CTCT của A: C3H6: H2C = CH – CH3 Propen C4H8: H2C = CH – CH2 – CH3 but – 1 – en H3C = CH = CH – CH3 but – 2 – en H2C = C(CH3) – CH3 2 – metylpropen Ví dụ 17: Một hỗn hợp A gồm 2 olefin kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Nếu cho 4,48 lít A (đktc) qua bình dung dịch brom dư, người ta thấy khối lượng của bình tăng thêm 7 gam. a) Xác định CTPT của 2 olefin. b) Tính %V của hỗn hợp A. c) Nếu đốt cháy cùng thể tích trên của hỗn hợp A và cho tất cả sản phẩm cháy vào 500ml dung dịch NaOH 1,8M thì sẽ thu được muối gì? Tính khối lượng của muối thu được. Hướng dẫn: a) ĐS: C2H4 và C3H6 b) %VC2H4 = %VC3H6 = 50% c) Thu được muối NaHCO3 = 8,4g; Na2CO3 = 42,4g Ví dụ 18: Đốt cháy một hỗn hợp 2 hidrocacbon X, Y cùng dãy đồng đẳng thành khí cabonic và hơi nước có thể tích bằng nhau ở cùng điều kiện. a) Xác định công thức chung dãy đồng đẳng của X, Y b) Suy ra công thức có thể có của X, Y nếu ban đầu ta dùng 6,72 lít hỗn hợp X, Y (đktc) và toàn bộ hơi cháy dẫn qua bình đựng potat dư đã làm tăng khối lượng bình chứa thêm 68,2 gam. Hướng dẫn: a) Theo đề: nH2O = nCO2 => X, Y cùng dãy anken hoặc xicloankan

Trang 39

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) => CTTQ: CnH2n b) nhh = 0,3 mol Theo đề ta có: 68,2 = mCO2 + mH2O Đặt CT chung của X, Y là: Cn H 2 n Cn H 2 n

0,3mol

3n O2 → 2

n CO2

0,3mol

n H2O

0,3mol

=> 68,2 = 44.0,3 n + 18.0,3 n => n = 3,67 - Nếu X, Y là anken thì có 2 kết quả : C2H4 và C4H8 hoặc C3H6 và C4H8 - Nếu là xicloankan thì C3H6 và C4H8 Ví dụ 19 : Cho 3,36 lít hỗn hợp gồm một ankan và một anken đi qua dung dịch brom, thấy có 8 gam brom tham gia phản ứng. Khối lượng của 6,72 lít hỗn hợp đó là 13 gam. a) Xác định CTPT của 2 hiddrocacbon. b) Đốt cháy 3,36 lít hỗn hợp đó thì thu được bao nhiêu lít CO2 và bao nhiêu gam H2O. Các thể tích khí đo ở đktc. ĐS : a) C3H6 và C3H8 b) VCO2 = 10,08 lít ; mH2O = 9,9gam. Ví dụ 20: Có 3 hidrocacbon khí A, B, C đồng đẳng kế tiếp nhau. Phân tử lượng của C gấp 2 lần phân tử lượng của A. a) Cho biết A, B, C thuộc dãy đồng đẳng nào? Biết rằng chúng đều làm mất màu dung dịch nước brom. b) Viết CTCT của A, B, C. Hướng dẫn: a) Đặt CTPT của A: CxHy => B: Cx+1Hy+2; C: Cx+2Hy+4 Theo đề ta có: MC = 2MA => 12(x+2) + y + 4 = 2(12x + y) => 12x + y = 28 => x =2 ; y = 4 => A : C2H4 ; B : C3H6 ; C : C4H8 b) A : C2H4 : H2C = CH2 B : C3H6 : H2C = CH – CH3 C: C4H8 : H2C = CH – CH2 – CH3 ; CH3 – CH = CH – CH3 H3C – C(CH3) = CH2 Ví dụ 21: Cho hỗn hợp 2 hidrocacbon A, B với MB – MA = 24. Cho dB/A = 1,8. Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp trên thu được 11,2 lít CO2 và 8,1 gam H2O. a) Tính V (các khí đo ở đktc). b) Cần phải dùng bao nhiêu gam rượu etylic để điều chế lượng hỗn hợp hidrocacbon ban đầu. Biết B là ankadien liên hợp. Hướng dẫn:  M B − M A = 24  M = 30  a) ta có:  =>  A MB  M B = 54 d B / A = M = 1,8  A

Đặt CT của A: CxHy ; B: Cx’Hy’ A: CxHy => 30 = 12x + y => y = 30 – 12x (x ≤ 2)  x , y nguyeân döông ĐK  ' => 30 – 12x ≤ 2x+2 => x ≥ 2  y (chaün) ≤ 2 x + 2 Chọn x = 2 => y = 6 => CT của A : C2H6 Tương tự B : Cx’Hy’ Chọn x’ = 4 ; y’ = 6 => CT của B C4H6 Theo đề : nCO2 = 0,5 ; nH2O = 0,45 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O

Trang 40

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) amol 2amol 3amol 2C4H6 + 11O2 → 8CO2 + 6H2O bmol 4bmol 3bmol 2a + 4b = 0,5 a = 0,05 Ta có:  =>  3a + 3b = 0, 45 b = 0,1 => Vhh = (0,05+0,1)22,4 = 0,36lit MgO / Al2O3 b) 2CH3CH5OH  → H2C = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 400 − 5000 C 0,2 mol 0,1mol H2 SO4 → C2H4 + H2O C2H5OH  1800 C 0,05mol 0,05mol 0

Ni ,t C2H4 + H2  → C2H6 0,05mol 0,05mol => mC2H5OH = 0,05.46 = 11,5g Ví dụ 22: Đốt cháy 1 hidrocacbon A mạch hở có dA/KK < 1,5 cần 8,96 lít O2, phản ứng tạo ra 6,72 lít CO2. a) Xác định dãy đồng đẳng của A, CTPT và CTCT của A. b) Một hỗn hợp X gồm 2,24 lít A và 4,48 lít 1 hidrocacbon mạch hở B. Đốt cháy hết X thu được 20,16 lít CO2 và 14,4 gam H2O. Xác định dãy đồng đẳng và CTPT của B. Hướng dẫn: nCO2 = 0,3 mol => nC = 0,3 mol nO2 = 0,4 mol Áp dụng ĐLBTNT ta có: nO(O2) = nO(CO2) + nO(H2O) => 2.0,4 = 2.0,3 + nO(H2O) => nO(H2O) = 0,2 mol = nH2O => Ta thấy nCO2 = 0,3 > nH2O = 0,2 => A thuộc dãy ankin hoặc ankadien. => nA = 0,1 mol dA/kk < 1,5 => MA < 29.1,5 = 43,5 => A chứa tối đa 3 nguyên tử C. 3n − 1 O2 → nCO2 + (n-1)H2O CnH2n-2 + 2 0,1mol 0,1.n mol nCO2 = 0,3 = 0,1.n => n = 3 => CTPT: C3H4 => CTCT: HC ≡ C – CH3; H2C = C = CH2 b) nB = 0,2mol ; nA = 0,1mol; nCO2 = 0,9mol; nH2O = 0,8mol C3H4 + 4O2 → 3CO2 + 2H2O 0,1mol 0,3mol 0,2mol y y CxHy + ( x + )O2 → xCO2 + HO 4 2 2 0,2mol 0,2.xmol 0,1.ymol => 0,2x = 0,9 – 0,3 = 0,6 => x = 3 0,1y = 0,8 – 0,2 = 0,6 => y = 6 Vậy CTPT của B là C3H6 Ví dụ 23 : Đốt cháy một hỗn hợp X gồm 2 hiddrocacbon A, B thuộc cùng một dãy đồng đẳng thu được 19,712 lít CO2 (đktc) và 10,08 gam H2O. a) Xác định dãy đồng đẳng của A, B (Chỉ có thể là ankan, anken, ankin) b) Xác định CTPT, CTCT của A, B, biết rằng A, B đều ở thể khí ở đktc. c) Chọn CTCT đúng của A, B, biết rằng khi cho lượng hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư ta thu được 48 gam kết tủa. Hướng dẫn : a) nCO2 > nH2O => A, B thuộc dãy ankin. b) CTPT của A: C2H2 => CTCT: HC ≡ CH CTPT của B: C3H4 => CTCT: HC ≡ C – CH3

Trang 41

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) C4H6 => CTCT: HC ≡ C – CH2 – CH3; H3C – C≡ C – CH3 c) Có các cặp nghiệm: C2H2 và C3H4 hoặc C2H2 và C4H6 - Xét trường hợp 1: Cặp C2H2 và C3H4 Gọi a = nC2H2; b = nC3H4 2a + 3b = 0,88 a = 0, 08 2a + 3b 2a + 3b Ta có n = = = 2,75 =>  =>  a+b 0,32 a + b = 0,32 b = 0,24 PTPƯ: HC ≡ CH + 2AgNO3 + NH3 → AgC ≡ CAg + 2NH4NO3 0,08mol 0,08mol HC ≡ C – CH3 + 2AgNO3 + NH3 → AgC ≡ C – CH3 + NH4NO3 0,24mol 0,24mol => mC2Ag2 + mC3H3Ag + 0,08.240 + 0,24.147 = 54,8 ≠ 48 (loại) - Xét trường hợp: C2H2 và C4H6 2a + 4b = 0,88 a = 0,2 Tương tự ta có:  =>  a + b = 0,32 b = 0,12 => mC2Ag2 = 240.0,2 = 48g đúng với kết quả đề cho. Vậy C4H6 không tạo kết tủa. Ví dụ 24: Một hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A, B thuộc cùng một dãy đồng đẳng đề ở thể khí ở đktc. Để đốt cháy hết X cần 20,16 lít O2 ở đktc, phản ứng tạo ra 7,2 gam H2O. a) xác định dãy đồng dẳng của A, B; CTPT của A, B (chỉ có thể là ankan, anken, ankin) b) Xác định CTCT đúng của A, B, biết rằng khi cho lượng X trên tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được 62,7 gam kết tủa. C H ĐS: a) CTPT của A: C2H2; B  3 4 C4 H 6 b) CTCT: HC ≡ CH và HC ≡ C – CH3 Ví dụ 25: Một hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon A, B cùng một dãy đồng đẳng đều ở thể khí ở đktc. Đốt cháy V lít X ở đktc thu được 1,54g CO2 và 0,38g H2O, dX/KK < 1,3. a) Xác định dãy đồng đẳng của A, B. b) Tính V c) Cho V lít hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO3/NH3, khối lượng bình tăng 0,46 gam. 1) Tìm CTPT của A, B 2) Xác định CTPT đúng của A, B, biết rằng người ta đã dùng 250 ml dung dịch AgNO3 0,1M trong NH3. Hướng dẫn: C H a) CTPT của A: C2H2; B  3 4 C4 H 6 b) V = 0,336 lít c) mX = mC + mH = 12.0,035 + 2.0,02 = 0,46 Theo đề ta thấy độ tăng khối lượng của bình = 0,46g = mX => cả 2 ankin đều phản ứng. Gọi a = nC2H2 ; b = nCmH2m-2 Ta có: nAgNO3pư = 2a + b = 0,025; nX = 0,015 = a + b => a = 0,01 ; b = 0,005 nCO2 = 2a + mb = 0,035 => m = 3. Vậy B là C3H4.

IV. DẠNG BÀI TẬP ANKEN PHẢN ỨNG CỌNG VỚI H2 Cn H 2 n + 2 Cn H 2 n Ni ,t 0  Hỗn hợp X   → Hoãn hôïp Y Cn H 2 n (dö )  H 2  H (dö )  2 - Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn thì sẽ hết H2 dư anken hoặc ngược lại, hoặc hết cả hai.

Trang 42

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) - Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn thì cả hai còn dư. - Trong phản ứng cộng H2 ta luôn có : + Số mol giảm nX > nY => nX – nY = nH2pư = nanken pư m m m + mX = mY. Do đó MY = Y = X > M X = X nY nY nX + dX /Y =

nX nY

MY - Hai hỗn hợp X, Y cùng chứa số nguyên tử C, H nên đốt cháy cùng lượng X hay Y đều cho cùng kết quả (cùng nO2 pư, cùng nCO2, cùng nH2O). Do đó thay vì tính toán trên hỗn hợp Y ta có thể tính toán trên hỗn hợp X. - Nếu 2 anken cộng H2 với cùng 1 hiệu suất, ta có thể thay 2 anken bằng một anken duy nhất Cn H 2 n => n Cn H 2 n phản ứng = nH2 pư = (a + b) mol.

Ví dụ 1 : Cho 1anken A kết hợp với H2 (Ni xt) ta được ankean B. a) Xác định CTPT của A, B, biết rằng để đốt cháy hết B bằng một lượng O2 vừa đủ thì thể tích khí CO2 thu được bằng ½ tổng thể tích của B và O2. b) Một hỗn hợp X gồm A, B và H2 với VX = 22,4 lít. Cho X đi qua Ni nung nóng thu được hỗn hợp Y với dX/Y = 0,7. Tính VY, số mol H2 và A đã phản ứng với nhau. Hướng dẫn : 0

Ni ,t a) CnH2n + H2  → CnH2n+2

3n + 1 t0 O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 3n + 1 1 mol mol n mol 2 1 1 3n + 1 Theo đề ta có : nCO2 = (nB + nO2) => n = (1 + ) => n = 3 2 2 2 Vậy CTPT của A: C3H6; B: C3H8 Phản ứng đốt cháy B : CnH2n+2 +

b) d X / Y =

MX MX

nY nX

22, 4 = 1 mol 22, 4 Gọi a = nA; b = nB; c = nH2 ban đầu => a + b + c = 1 mol

nX =

=> d X / Y =

nY = 0,7 nX

MX => nY = 0,7 => VY = 0,7 . 22,4 = 15,68 lít - nH2 và nA pư Ta có: nX – nY = nH2 pư = nA pư = 1 – 0,7 = 0,3 mol => nH2 pư = nA pư = 0,3 mol 0

Ni ,t C3H6 + H2  → C3H8 Ví dụ 2: Một bình kín có chứa C2H4, H2 (đktc) và Ni. Nung bình một thời gian sau đó làm lạnh đến 00C. Áp xuát trong bình lúc đó là P atm. Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trước và sau phản ứng đối với H2 là 7,5 và 9. a) Giải thích sự chênh lệch về tỉ khối. b) Tính thành phần % thể tích mỗi khí trong bình trước và sau phản ứng. c) Tính áp suất P. Giải

Trang 43

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) a) Gọi X là hỗn hợp trước phản ứng; Y là hỗn hợp sau phản ứng.

d X M X mX = = H2 2 2nX dY MY mY = = H2 2 2nY mX = mY nhưng nX > nY =>

d X dY < H2 H2

b) Giả sử lấy 1 mol X, trong đó có amol C2H4 và (1-a)mol H2

d M Theo đề X = X = 7,5 => M X = 15 H2

M X = 28a + (2(1-a) = 15 => = 0,5 mol => hỗn hợp X chứa 50% C2H4 và 50% H2 * Thành phần hỗn hợp Y Giả sử có x mol C2H4 phản ứng. Ni, t 0

C2H4 + H2 → C2H6 xmol xmol xmol Vì phản ứng xảy ra không hoàn toàn nên nY = nC2H4dư + nH2 dư + nC2H6 = 0,5 – x + 0,5 –x + x = 1 – x => M Y = 2. 9 = 18 =

mY 1− x

Vì mX = mY = 28. 0,5 + 2 . 0,5 = 15 =>

15 = 18 => x = 0,17 mol 1− x

=> Hỗn hợp Y chứa 0,33 mol H2 dư; 0,33 mol C2H4 dư và 0,17 mol C2H6 => %C2H4 = %H2 = 40%; %C2H6 = 20%. c) Áp dụng công thức

P1 n1 = P2 n2

n1 = nX = 1 mol; n2 = n Y = 0,83 mol p1 = 1 atm (X ở đktc) => p2 = 0,83 atm. Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm anken A và H2. Khi cho X đi qua Ni nóng, xt, được phản ứng hoàn toàn cho ra hỗn hợp khí Y. Áp suất sau phản ứng P2 = 2/3 áp suất P1 trước phản ứng (P1, P2 đo cùng đk) a) Biết rằng

dX = 0,688 , xác định CTPT có thể có của A. KK

b) Chọn công thức đúng của A biết rằng hỗn hợp Y khi qua dung dịch KMnO4 loãng dư cho ra 14,5 gam MnO2 kết tủa. Tính nhiệt độ t với V = 6 lít; P2 = 2atm. Giải a) Gọi a = nA; b = nH2 Phản ứng xảy ra hoàn toàn nên xét 2 trường hợp Trường hợp 1: Dư A, hết H2 (a >b)

Trang 44

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ)

2 p => 2P1 = 3P2 3 1 P n a 2 Áp dụng công thức 2 = Y = = => a = 2b P1 nX a + b 3 Ta có P2 =

=> M X = 20 =

28n + 2 => n = 2 3

=> A: C2H4 Trường hợp 2: Hết A, dư H2 (b > a)

P2 nY b 2 = = = => b = 2a P1 nX a + b 3 => M X =

14n + 4 = 20 => n = 4 3

=> A: C4H8 b) Có phản ứng với dung dịch KMnO4 => dư A (Trường hợp 1) => A là C2H4 nC2H4 dư = 0,25 mol; b = 0,25 mol nY = nC2H4 dư + nC2H6 = 0,5 mol => T =

P2V = 292,50K hay 19,50C Rn

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm anken A ở thể khí ở đktc và H2 có nóng cúc tác, phản ứng hoàn toàn cho hỗn hợp Y có

dX = 8,8 . Cho X đi qua Ni H2

dY = 14,07 . H2

a) Xác định CTPT của A và thành phần của hỗn hợp X. b) Chọn trường hợp A có tỉ khối đối với không khí gần bằng 1. Tính số mol H2 phải thêm vào 1 mol X để có được hỗn hợp Z có với

dZ = 7,5 . Cho Z qua Ni nóng được hỗn hợp T H2

dT = 1,2 . Phản ứng cọng H2 có hoàn toàn không ? Z

c) Cho T qua 500 gam dung dịch KMnO4 loãng dư. Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng. Giải a) Chọn 1 mol hỗn hợp X : a = nA ; b = nH2 b) M X = 14na + 2b = 17,6 Xét 2 trường hợp •

Trường hợp 1: a > b => nY = a => M Y =

Với M X = mX = 17,6 => n = 2 → C2H4 (60%);

mX a

=> a = 0,6 mol; b = 0,4 mol H2 = 40%

* Trường hợp 2: a < b => nY = b => M Y = => a = 0,4; b = 0,6

Trang 45

mX b

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) => n = 3 → C3H6 (40%); H2 (60%) b)

dA ≈ 1 => A là C2H4 KK

Ta gọi nH2 thêm vào = x Ta có : MZ = 15 =

28.0,6 + 2.0,4 + 2.x => x = 0,2 1+ x

=> nZ = 1,2 mol Theo đề :

dT nZ 1,2 = = = 1,2 => nT Z nT nT

=> nH2 pư = nZ – nT => phản ứng cọng H2 không hoàn toàn c) mdd sau pư = 500 + manken + mMnO2 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

0,8 mol 3

0,4 mol => mMnO2 =

tích A.

0,8 x 87 = 23,2 gam 3

mC2H4 dư = 0,4 x 28 = 11,2 gam => m dd sau pư = 500 + 11,2 – 23, 2 = 488gam Ví dụ 5: Để đốt cháy hết một anken A ở thể khí ở đktc cần 1 thể tích O2 bằng 4,5 lần thể a) Xác định CTPT của A. b) Một hỗn hợp X gồm A và H2 có

dX = 13 , cho X vào bình có V = 5,6 lít và đưa về H2

đktc. Xác định thành phần hỗn hợp X. Thêm 1 ít Ni và nung nóng một thời gian. Khi trở về 00C thì áp suất trong bình là P2 = 0,6 atm và ta được hỗn hợp Y. Hãy chứng tỏ phản ứng cọng H2 hoàn toàn. c) Cho hỗn hợp Y đi qua 2 lít nước Br2 0,05M còn lại khí Z. Tính độ tăng khối lượng của nước Br2, nồng độ sau cùng của dungh dịch Br2 và tỉ khối

Giải.

a) CnH2n + 1 lít =>

3n O2 → nCO2 + nH2O 2 3n lít 2 t0

3n = 4,5 => n = 3 → CTPT C3H6 2

b) nX = 0,25 Gọi x = nA => nH2 = 0,25 – x

M X = 26 =

42.x + 2(0,25 − x ) => x = 0,15 0,25

=> x = 0,25 – x = 0,1 mol Ni, t 0

PTHH C3H6 + H2 → C3H8

Trang 46

dZ H2

Các chủ đề bồi dưỡng HS giỏi – Hoá 9 (Hoá hữu cơ) => Áp dụng công thức:

P1 n1 Với P1 = 1 (đktc) => n2 = 0,15 mol = P2 n2

=> nY = 0,05 mol C3H6 dư; 0,1 mol C3H8 => nH2 pư = n1 – n2 = 0,25 – 0,15 = 0,1 mol Vậy phản ứng cọng H2 hoàn toàn. c) nBr2 = 0,1 C3H6 + Br2 → C3H6Br2 0,05mol 0,05 mol => độ tăng khối lượng brôm = mC3H6 dư = 42.0,05 = 2,1 gam CMBr2 = 0,05 : 2 = 0,025M => Z: C3H8 =>

dZ 44 = =2 H2 2 Giáo viên bộ môn

Nguyễn Đức Hoanh

Trang 47

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO

ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN HÓA HỌC (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề)

CÂU 1: (4,0 điểm) 1. Cho A là oxít, B là muối, C và D là các kim loại. Hãy chọn chất thích hợp với A, B, C, D và hoàn thành phương trình hoá học (PTHH) của các phản ứng sau: a) A + HCl 2 Muối + H2O b) B + NaOH 2 Muối + H2O c) C + Muối 1 Muối d) D + Muối 2 Muối 2. Từ đá vôi, muối ăn, nước và các điều kiện cần thiết, hãy viết PTHH điều chế: a) Natri cacbonat. b) Natri hiđrocacbonat. c) Canxi clorua. d. Nước gia-ven. CÂU 2: (5,0 điểm) 1. Cho 7 lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2SO4; phenolphtalein; K2SO4; HCl, NaCl không nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết PTHH của các phản ứng để minh họa. 2. Khối lượng riêng của một dung dịch CuSO4 là 1,206g/ml. Đem cô cạn 414,594ml dung dịch này thu được 140,625g tinh thể CuSO4 .5H2O. Tính nồng độ C% và CM của dung dịch nói trên. CÂU 3: (3,0 ®iÓm) Tỉ khối hơi của hỗn hợp X gồm CO2, SO2 so với khí nitơ bằng 2. Cho 0,112 lít X (ở đktc) lội từ từ qua 500ml dung dịch Ba(OH)2. Sau thí nghiệm phải dùng 50ml dung dịch axit HCl 0,1M để trung hòa lượng Ba(OH)2 dư. a) Tính % thể tích mỗi khí trong X. b) Tính nồng độ CM của dung dịch Ba(OH)2 trước thí nghiệm. c) Hãy tìm cách nhận biết mỗi khí có trong hỗn hợp X, viết PTHH của các phản ứng. CÂU 4: (4,0 ®iÓm) 1. Biết axit lactic có công thức cấu tạo: CH3-CH(OH)-COOH. Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra khi cho axit lactic lần lượt tác dụng với các chất: a) Na dư. b) C2H5OH (H2SO4đặc, đun nóng nhẹ). c) Dung dịch Ba(OH)2. d) Dung dịch KHCO3. 2. Cho 32,8 gam hỗn hợp A gồm 2 chất hữu cơ X, Y tác dụng vừa đủ với 0,2 lít dung dịch NaOH 1M thu được hỗn hợp 2 rượu R1OH, R2OH và 18,8 gam một muối RCOONa (trong đó R, R1, R2 chỉ chứa cacbon, hiđro và R2 = R1 + 14). Cho toàn bộ 2 rượu tác dụng với Na dư thu được 6,72 lít H2 (ở đktc). Xác định công thức cấu tạo của 2 chất X, Y. CÂU 5: (4,0 ®iÓm) 1. Hỗn hợp X (gồm CxHy (A) và H2). Nung nóng X với chất xúc tác Ni thu được khí Y duy nhất. Tỉ khối hơi của Y so với H2 gấp 3 lần tỉ khối hơi của X so với H2. Đốt cháy hòan toàn một lượng khác khí Y thu được 22g CO2 và 13,5g H2O. Xác định A. 2. Trộn 10ml một hydrocacbon khí với một lượng oxi dư rồi cho nổ hỗn hợp này bằng tia lửa điện . Làm cho hơi nước ngưng tụ thì thể tích của hỗn hợp thu được sau phản ứng giảm đi 30ml. Phần khí còn lại cho đi qua dung dịch KOH dư thì thể tích của hỗn hợp giảm đi 40ml nữa (các thể tích khí được quy về cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất). a) Xác định công thức phân tử của hydrocacbon. b) Viết Công thức cấu tạo của các đồng phân mạch hở ứng với công thức phân tử vừa tìm được. (Biết: H=1, O=16, C=12,Cl=35,5, Mg=24, Fe=56, Zn=65, Ca=40) Họ tên thi sinh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phòng thi . . . . . SBD . . . . . . . . . Giám thị 1 (ký, ghi rõ họ tên)

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO

HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN HÓA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)

CÂU

NỘI DUNG 1.

1 (4,0đ)

ĐIỂM 2,0

a) Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O b) Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O c) Fe + 2FeCl3 3FeCl2 d) Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2 2,0

2. Các PTHH

t → CaO + CO o

CaCO3

2 NaCl + 2 H2O →

2đpnc NaOH + H2↑ + Cl2 ↑

CaO + H2O → Ca(OH)2 H2 + Cl2 2NaOH NaOH

as  → 2HCl

(được HCl)

+ CO2 → Na2CO3 + 2 H2O + CO2 → NaHCO3

(được Na2CO3) (được NaHCO3)

(được CaCl2) Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O (nước gia-ven)

2 (5,0đ)

3,0 (đúng mỗi chất 0,4đ) (đúng hết cho điểm tối đa)

1. Dùng thuốc thử Ba(OH)2 cho đến dư: *Trước hết nhận được 5 chất - Chỉ có khí mùi khai ⇒ NH4Cl

→ 2NH3 ↑ + BaCl2 + 2H2O - Có khí mùi khai + ↓ trắng ⇒ (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → 2NH3 + BaSO4 + 2H2O - Chỉ có ↓ trắng → K2SO4 2K2SO4 + Ba(OH)2 → 2KOH + BaSO4 - Dung dịch có màu hồng → phenolphtalein - Có ↓ , sau đó ↓ tan → Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + Zn(OH)2 ↓ Zn(OH)2 + Ba(OH)2 → BaZnO2 + 4H2O 2NH4Cl + Ba(OH)2

*Sau đó, lấy một ít dd (Ba(OH)2 + phenolphtalein) cho vào 2 ống nghiệm. Cho từ từ từng giọt dung dịch HCl và dd NaCl vào mỗi ống nghiệm: - ống nghiệm mất màu hồng sau một thời gian → dd HCl - dung dịch còn lại là NaCl. 2. Khối lượng của CuSO4 ( chất tan ) là :

160 .140, 625 = 90 g 250 m 90 Số mol CuSO4 là : nCuSO4 = = = 0, 5625mol M 160 Khối lượng dung dịch : mdd = d .V = 414, 594.1, 206 = 500 g mCuSO4 =

Nồng độ phần trăm và nồng độ mol của dung dịch là :

C %CuSO4 = CM =

mCuSO4 mdd

.100 =

90.100 = 18% 500

n 0,5625 = = 1,35675 M V 0, 414594

2,0

Hoặc :

3 (3,0đ)

CM =

C %.d .10 18.10.1, 206 = = 1,35675mol M 160

- %V mỗi khí trong X: Đặt x , y là số mol CO2, SO2 trong X, ta có:

1,0

44 x + 64 y x 2 =2 → = 28( x + y ) y 3

Vậy trong X có : %VCO2 = 40% ; %VSO2 = 60%

4 (4,0đ)

- CM của dung dịch Ba(OH)2 trước khi thí nghiệm: Trong 0,112 lít (X) có 0,002 mol CO2 và 0,003 mol SO2. Đặt a là CM của Ba(OH)2, ta có: Số mol Ba(OH)2 ban đầu là: 0,5a (mol). Số mol HCl : 0,05 x 0,1 = 0,005 (mol) PTPƯ: Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O 0,0025 0,005 Số mol Ba(OH)2 đã phản ứng: (0,5a - 0,0025) mol. Vì Ba(OH)2 dư nên: Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 ↓ + H2O 0.002 0,002 Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓ + H2O 0.003 0,003 Ta có: 0,5a - 0,0025 = 0,002 + 0,003 => a = 0,015(M) - Nhận biết CO2 và SO2 trong X: Bằng cách cho lội qua dung dịch nước brôm, dung dịch bị mất màu, vì: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr Khí còn lại ra khỏi dung dịch làm đục nước vôi trong: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O 1. Viết phương trình phản ứng: a) CH3-CH(OH)-COOH + 2Na → CH3-CH(ONa)-COONa + H2↑

b) CH3CH(OH)COOH + C2H5OH

H2SO4 ®Æc t oC

1,0

2,0

CH3CH(OH)COOC2H5 + H2O

c) 2CH3-CH(OH)-COOH + Ba(OH)2 → (CH3-CH(OH)-COO)2Ba + 2H2O d) CH3-CH(OH)-COOH + KHCO3 → CH3-CH(OH)-COOK + H2O + CO2 ↑ 2. Gọi công thức trung bình của 2 ancol:

R OH

R OH + Na → R ONa + 1/2 H2 0,6 mol ← 0,3 mol n(NaOH) = 0,2×1 = 0,2 mol < 0,6 mol = n(2 rượu) suy ra trong hỗn hợp ban đầu gồm 1 este và 1 rượu RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH R’’OH R’’OH Áp dụng bảo toàn khối lượng suy ra: m(2ancol) = m(2chất ban đầu) + m(NaOH) – m(muối) = 32,8 + 0,2×40- 18,8 = 22 gam M ( R OH)= 22/0,6 = 36,67 → 32(CH3OH) < M ( R OH)= 36,67 rượu R1OH là CH3OH; suy ra R2OH là C2H5OH CH3OH : x mol ta có hệ x +y = 0,6 suy ra C2H5OH: y mol 32x + 46y = 22

n(NaOH) = 0,2×1 = 0,2 mol = n(este) = n(C2H5OH) suy ra gốc rượu trong este là C2H532,8 gam

RCOOC2H5 : 0,2 mol CH3OH: 0,4 mol

x = 0,4 y = 0,2

2,0

Suy ra: (R + 73)×0,2 + 32×0,4 = 32,8 → R = 27 → R là C2H3 Vậy công thức của X, Y là: CH2=CH-COOC2H5 CH3OH 2,0

1. Khi cháy Y thu được: 5 (4,0đ)

nCO2 =

22 13,5 = 0.5 (mol) < nH2O = = 0,75 mol) 44 18

 → Hydrocacbon Y là hydrocacbon no ( vì cháy cho nCO2 < nH2O) Công thức phân tử của Y là CnH2n+2. CnH2n+2 +

3n + 1 O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 0,5

0,75

n n +1 = ⇒ 1,5n = n +1 ⇒ n =2 0,5 0, 75 Vậy công thức của Y là C2H6 * Nếu A ( C2H4) :

C2H4 + H2

dY Theo đề bài :

 → C2H6

30 ) : 2 = 2 < 3 ( lọai ) 28 + 2

* Nếu A ( C2H2) :

C2H2 + 2H2

dY Theo đề bài :

 → C2H6

30 ) : 3 = 3 ( thõa mãn ) 26 + 4

2,0 1,0

Vậy A là C2H2

y y ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 CO2 + 2KOH  → K2CO3 + H2O

CxHy + ( x+

Từ (1) :

1 mol + ( x+

(1) (2)

y y )mol  → x mol + mol 4 2

Vì trong cùng điều kiên : Vml + ( x+

y y )Vml  → x Vml + Vml 4 2

10 ml 40 ml 30 ml (Biết thể tích CO2 tạo thành sau phản ứng là 40ml (do KOH hấp thu) (Biết thể tích hơi nước là 30ml) Vậy: x = 4. y = 6. => CTPT của hydrocacbon đó là : C4H6.

1,0

b. Ứng với CTPT C4H6 có 4 đồng phân mạch thẳng sau: CH3 – C = C – CH3 CH ≡ C – CH2 - CH3 CH = C – CH2 – CH3 CH3 - C ≡ C - CH3 CH2 = CH – CH = CH2 CH2 = C = CH – CH3 Chú ý: Thí sinh làm bài theo phương pháp khác: Cho kết quả đúng; lập luận chặt chẽ giám khảo căn cứ thang điểm của HD chấm cho điểm sao cho hợp lý.

ĐỀ 1 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN THI: HÓA HỌC- LỚP 9 THCS Ngày thi: 01/4/2012 Thời gian làm bài:150 phút (Không kể thời gian giao đề)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu 1: (4,0 điểm) 1. Cho hỗn hợp X gồm Mg, Fe2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch CuSO4 (dư), sau phản ứng thu được dung dịch Y và chất rắn Z. Cho toàn bộ Z tác dụng với dung dịch HCl (dư), sau phản ứng thu được dung dịch A và phần không tan B. Hoà tan B trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thu được khí C. Hấp thụ khí C vào dung dịch Ba(OH)2 thu được kết tủa D và dung dịch F. Cho dung dịch KOH (dư) vào dung dịch F lại thấy xuất hiện kết tủa D. Cho từ từ dung dịch KOH đến dư vào dung dịch A, được kết tủa G. Hãy viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. 2. Đốt cháy hoàn toàn 13,2 gam hỗn hợp gồm hai hợp chất hữu cơ: A (CnH2nO) và B (CnH2n+2O), thu được 29,7 gam CO2. Tìm công thức phân tử của A, B và viết công thức cấu tạo mạch hở có thể có của chúng. Câu 2: (4,0 điểm) 1. Viết phương trình hoá học hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: (1) (2) (3) (4) (5) (6) Rượu etylic  → axit axetic  → natri axetat  → metan  → axetilen  → etilen  → PE (7) vinyl (8) clorua  → PVC 2. Hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X gồm Fe và một oxit sắt vào 200 gam dung dịch HCl 14,6% thu được dung dịch A và 2,24 lít khí H2 (đktc). Thêm 33,0 gam nước vào dung dịch A được dung dịch B. Nồng độ phần trăm của HCl trong dung dịch B là 2,92%. Mặt khác, cũng hòa tan hết 17,2 gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì thu được V lít khí SO2 duy nhất (đktc). a) Xác định công thức hóa học của oxit sắt trong hỗn hợp X. b) Tính khoảng giá trị của V? Câu 3: (4,0 điểm) 1. Hòa tan 2,16 gam hỗn hợp Y gồm Na, Fe và Al vào nước (dư), thu được 0,448 lít khí H2 thoát ra (đktc) và một lượng chất rắn không tan. Tách lượng chất rắn này cho phản ứng hết với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thu được 3,2 gam đồng kim loại và dung dịch A. Tách lấy dung dịch A cho phản ứng với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH để thu được kết tủa lớn nhất. Lọc kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B. a) Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp Y. b) Tính khối lượng chất rắn B. 2. Đốt cháy hoàn toàn 44,4 gam hỗn hợp X gồm ba axit: CH3COOH, CnHmCOOH và HOOCCOOH, thu được 21,6 gam H2O và a gam CO2. Mặt khác, cho 44,4 gam hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với NaHCO3 (dư) thu được 16,8 lít khí CO2 (đktc). Tính giá trị của a? Câu 4: (4,0 điểm) 1. Cho 5,04 lít hỗn hợp khí A (đktc) gồm C2H2 và H2 qua xúc tác Ni đun nóng, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí B chỉ gồm 3 hiđrocacbon có tỉ khối so với H2 bằng 14,25. a) Xác định khối lượng trung bình của A. b) Cho hỗn hợp khí B phản ứng hoàn toàn với dung dịch Br2 (dư). Tính số mol Br2 đã tham gia phản ứng. 2. Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH 1,4M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu được 11,82 gam kết tủa. Tính giá trị của V? Câu 5: (4,0 điểm) 1. Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn: KCl, Al(NO3)3, NaOH, MgSO4, ZnCl2, AgNO3. Dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết các dung dịch trên. Viết các phương trình phản ứng (nếu có). 2. Hòa tan 2,56 gam kim loại đồng vào 25,20 gam dung dịch HNO3 nồng độ 60% thu được dung dịch A. Thêm 210 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch A. Sau khi các phản ứng kết thúc, đem cô cạn hỗn hợp thu được chất rắn X. Nung X đến khối lượng không đổi được 17,40 gam chất rắn Y. Tính nồng to to độ % của các chất trong dung dịch A. Biết: 2NaNO3  → 2NaNO2 + O2; 2Cu(NO3)2  → 2CuO + TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 1

Lê Việt Hùng

4NO2 + O2.

------------- Hết ----------------

HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 NGÀY THI 01/4/2012 HDC ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HÓA HỌC LỚP 9 THCS Bản hướng dẫn chấm có 06 .trang SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG Câu 1 (4,0 điểm)

(4 điểm) 1.1 (3,0 điểm) X + dd CuSO4 dư  → dd Y + chất rắn Z: Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu Dung dịch Y gồm MgSO4 và CuSO4 dư. Chất rắn Z gồm Cu, Fe2O3 và Al2O3. Cho Z tác dụng với dung dịch HCl dư: Al2O3 + 6HCl  Fe2O3 + 6HCl  → 2AlCl3 + 3H2O; → 2FeCl3 + 3 H2O Cu + 2FeCl3  → 2FeCl2 + CuCl2 Do HCl dư nên Al2O3, Fe2O3 tan hết, chất rắn B là Cu dư. B + H2SO4 đặc, nóng, dư  → khí B là SO2 t Cu + 2H2SO4  → CuSO4 + SO2 ↑ + 2 H2O Sục SO2 vào dd Ba(OH)2: Ba(OH)2 + SO2  → BaSO3 ↓ + H2O; BaSO3 + SO2 + H2O  → Ba(HSO3)2 Kết tủa D là BaSO3, dd F chứa Ba(HSO3)2 dd F + dd KOH dư: Ba(HSO3)2 + 2KOH  → BaSO3 ↓ + K2SO3 + 2H2O dd A + dd KOH dư: HCl + KOH  CuCl2 + 2KOH  → KCl + H2O; → Cu(OH)2 ↓ + 2KCl FeCl2 + 2KOH  → Fe(OH)2 ↓ + 2KCl; AlCl3 + 3KOH  → Al(OH)3 ↓ + 3KCl Al(OH)3 +KOH  → KAlO2 + 2H2O Kết tủa G gồm: Cu(OH)2, Fe(OH)2 o

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 2

Lê Việt Hùng

Mỗi PTHH đúng cho 0,25đ. (trừ phản ứng HCl với KOH)

1.2 Gọi số mol của A, B lần lượt là x, y mol. ⇒ (14n+16)x + (14n + 18)y = 13,2 ⇒ 14nx+16x + 14ny + 18y = 13,2 (*)

29, 7 = 0, 675 mol (**) 44 Từ (*) và (**) ⇒ 16x + 18y = 13,2 - 14 x 0,675 = 3,75 ⇒ 16(x+y) <16x+18y < 18(x+y) 3, 75 3, 75 ⇒ < x+ y < 18 16 0, 675.16 0, 675.18 Từ (**) ⇒ <n< 3, 75 3, 75 ⇒ 2,88 < n < 3, 24 ⇒ n = 3 Vậy công thức phân tử và công thức cấu tạo của: - A là C3H6O: CH3CH2CH=O; CH3COCH3; CH2=CH-CH2-OH; CH2=CH-O-CH3 - B là C3H8O: CH3-CH2-CH2-OH; CH3CHOHCH3; CH3CH2-O-CH3 Bảo toàn nguyên tố cacbon: n CO2 = nx + ny =

Câu 2 (4,0 điểm)

0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ

(4 điểm) 2.1 (1) (2) (3)

CaO, t CH3COONa + NaOH  → CH4 + Na2CO3

(4)

1500 C → C2H2 + 3H2 2CH4  LLN

(5)

C2H2 + H2 → C2H4

(6)

xt , p → (-CH2-CH2-)n nC2H4  to

(7)

C2H2 + HCl → CH2=CH-Cl

(8)

→ (-CH2-CHCl-)n (nhựa PVC) nCH2=CH-Cl 

mengiÊm C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O o

Mỗi PTHH đúng cho 0,25đ.

Pd to

(PE)

HgCl2 150o − 200o C xt , p to

2.2 a) Gọi công thức của oxit sắt là FexOy. Các PTHH khi X vào dung dịch HCl: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 FexOy + 2yHCl → FeCl2y/x + yH2O 200.14,6 nHCl ban đầu = = 0,8 (mol) 100.36,5

n H2 = Từ (1): nFe =

(1) (2)

2,24 =0,1(mol) → m H =0,1.2=0,2(g) 2 22,4

nH 2 = 0,1(mol) => mFe = 0,1 . 56 = 5,6(g)

→ m Fe x O y = 17, 2 − 5, 6 = 11, 6( g )

→

n Fe x O y =

0,25đ

11,6 ( mol ) (*) 56 x + 16 y

Từ (1): nHCl = 2 nH 2 = 2.0,1= 0,2 (mol) mddA = 200 + 17, 2 − 0, 2 = 217( g ) 250.2,92 nHCl dư = = 0,2(mol ) 100.36,5

n Fe x O y =

mddB = 217 + 33 = 250 (g) nHCl ở (2) = 0,8 - 0,2 - 0,2 = 0,4(mol)

1 1 0, 2 .n HCl = .0, 4 = ( mol ) 2y 2y y

Từ (2): Từ (*) và (**) ta có phương trình 11,6 0,2 x 3 = → = 56 x + 16 y y y 4 TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 3

(**)

Lê Việt Hùng

0,25đ

Vậy công thức Oxit sắt là: Fe3O4

0,25đ

b)Các PTHH khi cho X vào dung dịch H2SO4 đặc nóng: to 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

(3)

2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (4) Có thể: Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (5) Nếu H2SO4 dư ⇔ (5) không xẩy ra: 1 3 1 → nSO2 max = 3 nFe + nFe3O4 = .0,1 + .0,05 = 0,175(mol) → VSO2 max = 3,92 (lít) 2 2 2 2 Nếu H2SO4 không dư: (5) xảy ra: n Fe2 ( SO4 ) 3 nSO2 ở (3) và (4) min ⇔ nFe ở (5) = Đặt nFe (5) = x(mol) => nFe (3) = 0,1 - x

→∑

n Fe2 ( SO4 ) 3

ở (3) và (4) =

0,25đ

1 3 (0,1 − x) + .0,05 2 2

0,25đ

3 1 0,25 → có pt: (0,1 − x) + .0,05 = x => x = 2 2 3 0,25 0,05 = 3 3 3 0,05 1 Khi đó nSO2 min = . + .0,05 = 0,05 (mol) 2 3 2 => VSO2 min = 0,05 . 22,4 = 1,12 (lít) Vậy khoảng giá trị có thể nhận giá trị của V là: 1,12 ≤ V ≤ 3,92

nFe (3) = 0,1 -

Câu 3 (4,0 điểm)

0,5đ (4 điểm)

3.1 - Gọi trong 2,16 gam hỗn hợp có x mol Na, y mol Al. n H2 = 0, 448 : 22, 4 = 0, 02 mol nCuSO4 = 0,06.1= 0,06mol; nCuSO4 pu = nCu=3,2:64 = 0,05 mol

⇒ nCuSO4 du = 0,06 - 0,05 = 0,01mol PTHH: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 x x 0,5x (mol) 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 x x x 1,5x (mol) 2Al + 3CuSO4 → 2Al2(SO4)3 + 3Cu (y-x) 1,5(y-x) (y-x) 1,5(y-x) (mol) Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

(1) (2) (3) (4)

a) Giả sử không xảy ra phản ứng (3) ⇒ chất rắn chỉ là Fe Theo (4) nFe= nCu = 0,05 mol ⇒ mFe= 0,05.56 = 2,8 gam > 2,16 (không phù hợp đề bài) Vậy có xảy ra phản ứng (3) và vì CuSO4 còn dư nên Al và Fe đã phản ứng hết theo (3) và (4) Theo (1) và (2): n H 2 = 0,5x + 1,5x = 0, 02 mol ⇒ x = 0,01 Theo (3): nAl(3) = y - 0,01 mol n CuSO4 =1, 5 ( y − 0, 01) mol

0,5đ

0,25đ

Theo (4): n Fe = n CuSO4 (4) = 0, 05 − 1,5 ( y − 0, 01) mol

Ta có : mNa + mAl + mFe = 23.0,01 + 27y + 56[0,05-1,5(y - 0,01)] = 2,16 ⇒ y = 0,03 ⇒ trong hỗn hợp ban đầu: mNa = 23.0,01 = 0,23 gam mAl = 27.0,03 = 0,81 gam mFe = 2,16 - 0,23 -0,81 = 1,12 gam

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 4

Lê Việt Hùng

0,25đ 0,25đ

Vậy:

0,23 0,81 .100%=10,65%; %m Al = .100%=37,5% 2,16 2,16 1,12 %m Na = .100%=51,85% 2,16

%m Na =

0,25đ

b) Trong dung dịch A có:

n Al2 (SO4 )3 = 0,03- 0,01= 0,02 mol n CuSO4 du = 0,01mol n FeSO4 = n Fe =1,12:56 = 0,02 mol Ta có sơ đồ CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO 2FeSO4 → 2Fe(OH)2 → 2Fe(OH)3 → Fe2O3 Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 → Al2O3

⇒ mCuO = 0,01.80 = 0,8 gam 0, 02 .160 = 1, 6 gam ⇒ m Fe2O3 = 2 0, 02 ⇒ m Al 2 O3 = .102 = 1, 02 gam 2

Vậy mB = 0,8 + 1,6 + 1,02 = 3,24 gam 3.2 Gọi trong 44,4 gam X có x mol CH3COOH, y mol CnHmCOOH và z mol HOOC-COOH PTHH (1) CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2 + H2O mol: x x CnHmCOOH + NaHCO3 → CnHmCOONa + CO2 + H2O (2) mol: y y HOOC-COOH + 2NaHCO3 → NaOOC-COONa + 2CO2 + 2H2O (3) mol: z 2z Theo (1), (2) và (3): nCO2 = x + y + 2 z = - n H2O =

1,0đ

0,25đ

16,8 = 0, 75 mol 22, 4

21,6 =1,2 mol ⇒ n H = 2n H2O = 2,4 mol 18

0,25đ

- Bảo toàn nguyên tố oxi: n O =2n CH3COOH +2n Cn Hm COOH +4n HOOC-COOH =2x+2y+4z

0,25đ

=2.0,75=1,5 mol - ĐLBT khối lượng: mX = mC + mH + mO = 44, 4 gam

⇒ nC = ⇒ nCO2

44, 4 − 2, 4 − 1,5.16 = 1,5 mol 12 = nC = 1,5 mol

0,5đ

Vậy a = 1,5.44= 66 gam

Câu 4 (4,0 điểm)

0,25đ (4 điểm)

4.1 a) Hỗn hợp B gồm C2H2; C2H4; C2H6 Gọi công thức chung của B là C2 H x d B/H 2 = 14,25 => MB = 14,25 x 2 = 28,5 => 24 + x = 28,5 => x = 4,5 Giả sử có 1 mol B => mB = 28,5 gam Ni → C2H4,5 (1) PTHH: C2H2 + 1,25H2  t0 1 1,25 1

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 5

Lê Việt Hùng

ĐLBT khối lượng: mA = mB = 28,5 gam mà nA = 2,25 mol => M A =

5,04 =0,225(mol) 22,4 Từ (1) => nB = 0,1 (mol) 3 PTHH C2H4,5 + Br2  → C2H4,5Br1,5 4 theo (2): nBr2 = 0,1.0, 75 = 0, 075 mol.

28,5 38 = ≈ 12,67 2,25 3

1,0đ

b) Theo bài ra: n A =

(2) 1,0đ

4.2 Ta có: n K2CO3 =0,1.0,2=0,02 (mol); n KOH = 0,1.1,4 = 0,14 (mol) PTHH Có thể có:

CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O CO2 + K2CO3 + H2O → 2KHCO3 BaCl2 + K2CO3 → BaCO3 + 2KCl

(1) (2) (3)

0,25đ

11,82 Theo (3): n K2CO3 (3) = n BaCO3 = = 0,06 mol> n K 2CO3 ban ®Çu = 0,02 mol 197 ⇒ Có hai trường hợp xảy ra.

0,25đ

- TH1: không xảy ra phản ứng (2) Theo (1): n CO2 = n K 2CO3 (3) - n K 2CO3 b® = 0,06 - 0,02 = 0,04mol ⇒ V=0,04.22,4=0,896 lit - TH2: có xảy ra phản ứng (2) 1 0,14 Theo (1): nCO2 (1) = nK2CO3 (1) = nKOH = = 0, 07 mol 2 2 ⇒ nK2CO3 p− ë (2) = nK2CO3 (1) + nK2CO3 b® − nK2CO3 (3) = 0, 07 + 0, 02 − 0, 06 = 0, 03 mol Theo (2): nCO2 (2) = nK 2CO3 (2) = 0, 03mol ⇒ V = (0,07 + 0,03).22,4 = 2,24 lit

Câu 5 (4,0 điểm)

0,5đ

0,5đ 0,5đ (4 điểm)

1. Dùng phenolphtalein nhận biết các dung dịch: KCl, Al(NO3)3, NaOH, MgSO4, ZnCl2, AgNO3. Nhận biết ∗ Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào từng dung dịch mẫu thử. đúng mỗi - Nhận ra dung dịch NaOH do xuất hiện màu hồng. chất cho ∗ Lần lượt cho dung dịch NaOH vào mỗi dung dịch mẫu thử còn lại: 0,5đ - Dung dịch AgNO3 có kết tủa màu nâu: AgNO3 + NaOH  → AgOH ↓ + NaNO3 hoặc 2 AgNO3 + 2NaOH  → Ag2O + H2O + 2NaNO3 - Dung dịch MgSO4 có kết tủa trắng: MgSO4 + 2NaOH  → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4 - Các dung dịch Al(NO3)3, ZnCl2 đều có chung hiện tượng tạo ra kết tủa trắng, tan trong dung dịch NaOH (dư). AlCl3 + 3NaOH  → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl Al(OH)3 ↓ + NaOH  → NaAlO2 + 2H2O Zn(NO3)2 + 2NaOH  → Zn(OH)2 ↓ + 2NaNO3 Zn(OH)2 ↓ + 2NaOH  → Na2ZnO2 + 2H2O

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 6

Lê Việt Hùng

- Dung dịch KCl không có hiện tượng. - Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra dung dịch ZnCl2 do tạo ra kết tủa trắng 3AgNO3 + ZnCl2  → 3AgCl ↓ + Zn(NO3)2 - Còn lại là dung dịch Al(NO3)3.

5.2 nCu = 0,04 mol; nNaOH = 0,21 mol; n HNO3 = 0, 24 mol. Dung dịch A có Cu(NO3)2, có thể có HNO3. Cu(OH)2 CuO   + dd NaOH t0 →  NaNO3  →  NaNO 2 Ta có: ddA  cô can có thê có NaOH hoac Cu(NO ) có thê có NaOH du  3 2  PTHH: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 2NaOH + Cu(NO3)2 →Cu(OH)2 + 2NaNO3 0,08 0,04 0,04 0,08 mol t 2NaNO3  → 2NaNO2 + O2 to Cu(OH)2  → CuO + H2O o

0,25đ

Gọi số mol NaNO2 trong chất rắn sau khi nung là x. Theo bảo toàn nguyên tố ta có: nCuO = 0, 04 mol; nNaOH dư = 0,21-x mol ⇒ mY = 80. 0,04 + 69x + 40(0,21 - x) = 17,4 gam ⇒ x = 0,2 ⇒ n NaNO2 = 0, 2 mol

nHNO3 dư = 0,2– 0,08 = 0,12mol

nHNO3 phản ứng = 0,24–0,12 = 0,12mol

n H2O = 2 n HNO3 =0,06 mol m H O = 1,08g 2

0,25đ

=> mkhí= mCu + m HNO3 - m Cu(NO3 )2 - m H2O = 2,56+7,56-7,52-1,08 = 1,52g Trong dung dịch A có: n Cu ( NO3 ) = n Cu = 0, 04 mol 2

n HNO3 du = 0, 24 − 0,12 = 0,12 mol.

0,25đ

mdd A = 2,56 + 25,2 – mkhí = 26,24 gam. Vậy trong dung dịch A có: 0,12.63 C% HNO3 du = .100%= 28,81% 26, 24 0, 04.188 C% Cu ( NO3 ) = .100%=28, 66% 2 26, 24

0,25đ

Điểm toàn bài

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 7

Lê Việt Hùng

(20 điểm)

ĐỀ 2 UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề thi có 01 trang)

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011 – 2012 MÔN THI : HÓA HỌC-LỚP 9 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 20 tháng 3 năm 2012 ===========

Câu I (2 điểm): Một hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3. Nếu hoà tan a gam hỗn hợp trên bằng dung dịch HCl dư thì khối lượng H2 thoát ra bằng 1,00% khối lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Nếu khử a gam hỗn hợp trên bằng H2 dư thì thu được khối lượng nước bằng 21,15% khối lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Xác định phần trăm về khối lượng mỗi chất có trong a gam hỗn hợp trên. Câu II (2 điểm): Cho 1 anken A kết hợp với H2 (Ni làm xúc tác) ta được ankan B. a/ Xác định công thức phân tử của A, B biết rằng để đốt cháy hết B bằng một lượng O2 vừa đủ thì thể tích khí CO2 thu được bằng 1/2 tổng thể tích của B và O2. b/ Một hỗn hợp X gồm A, B và H2 có thể tích là 22,4 lít. Cho X đi qua Ni nung nóng xúc tác thu được hỗn hợp Y, biết tỉ khối của X so với Y bằng 0,70. Tính thể tích hỗn hợp Y, số mol H2 và A đã phản ứng với nhau. c/ Biết rằng hỗn hợp Y không làm phai màu nước Br2 và tỷ khối dY/H2= 16. Xác định thành phần trăm thể tích của các khí trong hỗn hợp X. Các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu III (2 điểm): Cho 316,0 gam dung dịch một muối hiđrocacbonat (A) 6,25% vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,5 gam muối sunfat trung hoà. Mặt khác cũng cho lượng dung dịch muối hiđrocacbonat (A) như trên vào dung dịch HNO3 vừa đủ, rồi cô cạn từ từ dung dịch sau phản ứng thì thu được 47,0 gam muối B. Xác định A, B. Câu IV (2 điểm): Cho các hóa chất CaCO3, NaCl, H2O và các dụng cụ cần thiết để làm thí nghiệm, trình bày phương pháp để điều chế dung dịch gồm 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 có tỉ lệ số mol là 1:1. Câu V (2 điểm): Ba chất khí X, Y, Z đều gồm 2 nguyên tố, phân tử chất Y và Z đều có 3 nguyên tử. Cả 3 chất đều có tỉ khối so với hiđro bằng 22. Y tác dụng được với dung dịch kiềm, X và Z không có phản ứng với dung dịch kiềm. X tác dụng với oxi khi đốt nóng sinh ra Y và một chất khác. Z không cháy trong oxi. a/ Lập luận để tìm công thức phân tử các chất X, Y, Z. b/ Trình bày cách phân biệt ba bình đựng riêng biệt ba khí trên bị mất nhãn. Câu VI (2 điểm): Viết phương trình phản ứng trong đó 0,75 mol H2SO4 tham gia phản ứng sinh ra a/ 8,4 lít SO2 (đktc). b/ 16,8 lít SO2 (đktc). c/ 25,2 lít SO2 (đktc). d/ 33,6 lít SO2 (đktc). Câu VII (2 điểm): Dẫn luồng khí CO qua ống sứ có chứa m gam hỗn hợp chất rắn X gồm CuO và Fe2O3 nung nóng, sau một thời gian trong ống sứ còn lại n gam hỗn hợp chất rắn Y. Khí thoát ra được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư được p gam kết tủa. Viết các phương trình hóa học của phản ứng và thiết lập biểu thức liên hệ giữa n, m, p. Câu VIII (2 điểm): Hai cốc thủy tinh A, B đựng dung dịch HCl dư đặt trên hai đĩa cân, thấy cân ở trạng thái thăng bằng. Cho 5,00 gam CaCO3 vào cốc A và 4,79 gam M2CO3 (M là kim loại) vào cốc B. Sau khi các muối đã hòa tan hoàn toàn thấy cân trở lại vị trí thăng bằng. Hãy xác định M. Câu IX (2 điểm): Trình bày các thí nghiệm để xác định thành phần định tính và định lượng của nước. Câu X (2 điểm): Nêu cách pha chế 500,0 ml dung dịch NaCl 0,9% (nước muối sinh lí) từ muối ăn nguyên chất và nước cất. Nêu tên các dụng cụ thí nghiệm cần thiết và mô phỏng cách tiến hành bằng hình vẽ . ============== Hết ============== Cho biết số khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; Si = 28; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Fe = 56; Ni = 58; Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108; Ba = 137 Thí sinh được sử dụng bảng HTTH và máy tính cầm tay thông thường.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 8

Lê Việt Hùng

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011 – 2012 MÔN THI : HÓA HỌC-LỚP 9 Ngày thi: 20 tháng 3 năm 2012 =========== Câu I (2 điểm): Một hỗn hợp chứa Fe, FeO, Fe2O3. Nếu hoà tan a gam hỗn hợp trên bằng dung dịch HCl dư thì khối lượng H2 thoát ra bằng 1,00% khối lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Nếu khử a gam hỗn hợp trên bằng H2 dư thì thu được khối lượng nước bằng 21,15% lượng hỗn hợp đem thí nghiệm. Xác định phần trăm về khối lượng mỗi chất có trong a gam hỗn hợp trên. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM I Giả sử a = 100 gam. Gọi x, y, z lần lượt là số mol Fe, FeO, Fe2O3 trong a gam Hoà tan a g hỗn hợp trên bằng dung dịch HCl dư Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 0,50 x 2x x x FeO + 2 HCl → FeCl2 + H2O y 2y y y Fe2O3+ 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O z 6z 2z 3z Ta có 2x = 1(*) Khử a g hỗn hợp trên bằng H2 dư FeO + H2 → Fe + H2O 0,50 y y y y UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Fe2O3 + 3 H2 → 2Fe + 3 H2O z 3z 2z 3z Ta có 18y + 54z = 21,15(**) Lại có 56x + 72y + 160z = 100(***) Từ (*), (**), (***) có hệ phương trình: 2x = 1 0,50 18y + 54z = 21,15 56x + 72y + 160z = 100 Giải hệ PT ta có x = 0,5; y = 0,5; z = 0,225 0,50 %Fe = 28%; %FeO = 36%; %Fe2O3 = 36% Câu II (2 điểm): Cho 1 anken A kết hợp với H2 (Ni làm xúc tác) ta được ankan B. a/ Xác định công thức phân tử của A, B biết rằng để đốt cháy hết B bằng một lượng O2 vừa đủ thì thể tích khí CO2 thu được bằng 1/2 tổng thể tích của B và O2. b/ Một hỗn hợp X gồm A, B và H2 có thể tích là 22,4 lít. Cho X đi qua Ni nung nóng xúc tác thu được hỗn hợp Y, biết tỉ khối của X so với Y bằng 0,70. Tính thể tích hỗn hợp Y, số mol H2 và A đã phản ứng với nhau. c/ Biết rằng hỗn hợp Y không làm phai màu nước Br2 và tỷ khối dY/H2= 16. Xác định thành phần trăm thể tích của hỗn hợp X. Các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM Ni a II CnH2n + H2 → CnH2n+2 0,25 Đốt cháy B(CnH2n+2 ) 3n + 1 t0 CnH2n+2 + O2 → nCO2 + (n+1) H2O 2 3n + 1 Nếu lấy 1 mol B, nO2 = , nCO2 = n. 2 1 1 3n + 1 nCO2 = (nB + nO2) → n = (1+ ). 2 2 2 0,50 → n = 3 , A là C3H6, B là C3H8 b Ta sử dụng kết quả TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 9

Lê Việt Hùng

dx/y =

Mx ny = My nx

MX m n n = X . Y = Y (do mX = mY) nX mY nX MY n 0,50 dx/y = Y = 0,7 → nY = 0,7 mol nX VY = 0,7 . 22,4 = 15,68 lít. nH2 và nA phản ứng Ta sử dụng: nX – nY = nH2 pư = nA pư nX – nY = 1- 0,7 = 0,3. Vậy n H2 pư = nA pư = 0,3 mol 0,25 Ni ,t 0 c C3H6 + H2  → C3H8 0,3 0,3 0,3 Vì hỗn hợp Y sau phản ứng không làm phai màu nước Br2, chứng tỏ C3H6 đã phản ứng hết. Vậy n C3H6 bđ = 0,3 mol = a. (2) Hỗn hợp Y sau phản ứng gồm: C3H8 (b + 0,3) và H2 dư (c – 0,3) 44(b + 0,3) + 2(c − 0,3) MX = = 2.16 = 32 g b + 0,3 + c − 0,3 44b + 13,2 + 2c − 0,6 = 32 b+c Thay b + c = 1- 0,3 = 0,7 ⇒ 44b + 2c = 9,8 Hay: 22b + c = 4,9 (3) b + c = 0,7 (4) Từ (3) và (4) b = 0,2 mol ( C3H8 ), c = 0,5 mol H2 0,50 Vậy thành phần % thể tích của hỗn hợp X là: 30% C3H6 ; 20% C3H8 và 50% H2 Câu III (2 điểm): Cho 316 gam dung dịch một muối hiđrocacbonat (A) 6,25% vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,5 gam muối sunfat trung hoà. Mặt khác cũng cho lượng dung dịch muối hiđrocacbonat (A) như trên vào dung dịch HNO3 vừa đủ, rồi cô cạn từ từ dung dịch sau phản ứng thì thu được 47 gam muối B. Xác định A, B. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM Gọi công thức của muối A: R(HCO3)n III 0,25 Có: mA = 316.6,25% = 19,75 gam 0,25 2R(HCO3)n + nH2SO4 → R2(SO4)n + 2nCO2 + 2nH2O 19,75gam 16,5gam => 16,5.(2R + 2.61n) = 19,75.(2R + 96n) suy ra: R= 18n Ta có bảng sau: n 1 2 3 0,5 R 18 36 54 KL NH4 Không thoả mãn Không thoả mãn muối A là: NH4HCO3 - Theo đề bài: nA = 19,75 : 79 = 0,25 mol 0,25 NH4HCO3 + HNO3 → NH4NO3 + H2O + CO2 ↑ 0,25 mol → 0,25 mol 0,25 m(NH4NO3) = 80 × 0,25 = 20 gam→muối B là muối ngậm nước. - Đặt CTPT của B là: NH4NO3.xH2O m(H2O) = 47 – 20 = 27 gam → n(H2O) = 27/18= 1,5 mol 0,50 →x=6 Công thức của B: NH4NO3.6H2O Câu IV (2 điểm): Cho các hóa chất CaCO3, NaCl, H2O và các dụng cụ cần thiết để làm thí nghiệm, trình bày phương pháp để điều chế dung dịch gồm 2 muối Na2CO3 và NaHCO3 có tỉ lệ số mol là 1:1. dx/y =

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 10

Lê Việt Hùng

CÂU IV

Ý -

NỘI DUNG Tạo ra và thu lấy khí CO2: Nhiệt phân CaCO3

ĐIỂM 0,25

t CaCO3  → CaO + CO2 ↑ Tạo ra dung dịch NaOH: Điện phân dd NaCl bão hòa có màng ngăn đpdd 2NaCl + 2H2O  → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑ mnx Viết các phương trình tạo muối 1. CO2(dư) + NaOH → NaHCO3 (1) 2a → 2a (mol) NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O (2) 2. ← a → a (mol) a - Trình bày cách tiến hành thí nghiệm: lấy 2 thể tích dung dịch NaOH cho vào cốc A và cốc B sao cho VA = 2VB (dùng cốc chia độ) Gọi số mol NaOH ở cốc A là 2a mol thì số mol NaOH ở cốc B là a mol Sục CO2 dư vào cốc A, xảy ra phản ứng (1) Sau đó đỏ cốc A vào cốc B: xảy ra phương trình (2) Kết quả thu được dung dịch có số mol NaHCO3 là a mol và số mol Na2CO3 là a mol => tỉ lệ 1:1 o

0,25 0,25 0,25

1,00

Câu V (2 điểm): Ba chất khí X,Y, Z đều gồm 2 nguyên tố, phân tử chất Y và Z đều có 3 nguyên tử. Cả 3 chất đều có tỉ khối so với hiđro bằng 22. Y tác dụng được với dung dịch kiềm, X và Z không có phản ứng với dung dịch kiềm. X tác dụng với oxi khi đốt nóng sinh ra Y và một chất khác. Z không cháy trong oxi. a/ Lập luận để tìm công thức phân tử các chất X, Y, Z. b/ Trình bày cách phân biệt ba bình đựng riêng biệt ba khí trên bị mất nhãn. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM a M = 22.2 = 44 V Y là hợp chất gồm hai nguyên tố, tác dụng được với kiềm có thể là oxit axit. Chỉ có trường hợp Y là CO2 thoả mãn vì chất gồm 2 nguyên tố, phân tử gồm 3 0,50 nguyên tử và M = 44. ( Các oxit, axit, muối khác không thoả mãn) X cháy sinh ra 2 sản phẩm trong đó có CO2 vậy X là CXRY, trong đó R là H thoả 0,25 mãn. X là C3H8 có M = 44. Z là N2O thoả mãn vì chất gồm 2 nguyên tố, phân tử gồm 3 nguyên tử và M = 44. 0,50 b Cách phân biệt: Cho qua nước vôi trong dư, khí nào làm dung dịch vẩn đục là CO2, 2 khí còn lại 0,25 là C3H8 và N2O. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 0,25 Đem đốt 2 khí còn lại rồi dẫn sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong, sản phẩm cháy nào làm đục nước vôi trong là sản phẩm cháy của C3H8, còn N2O không cháy C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 0,25 Khí còn lại là N2O Câu VI (2 điểm): Viết phương trình phản ứng trong đó 0,75 mol H2SO4 tham gia phản ứng sinh ra a/ 8,4 lít SO2 (đktc). b/ 16,8 lít SO2 (đktc). c/ 25,2 lít SO2 (đktc). d/ 33,6 lít SO2 (đktc). CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM VI n SO2 0,375 1 t0 a) CuSO4 + SO2↑ + 2H2O = = ⇒ Cu + 2H2SO4 đặc → 0,50 n H 2 SO4 0,75 2 b) c)

n SO2 n H 2 SO4 n SO2 n H 2 SO4

0,75 = 1 ⇒ Na2SO3 + H2SO4  → Na2SO4 + SO2↑ + H2O 0,75

0,50

1,125 3 t0 3SO2↑ + 2H2O = ⇒ S + 2H2SO4 đặc → 0,75 2

0,50

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 11

Lê Việt Hùng

n SO2 n H 2 SO4

1,5 = 2 ⇒ 2NaHSO3 + H2SO4  → Na2SO4 + 2SO2↑ + H2O 0,75

0,50

Chú ý: Học sinh chọn chất khác và viết phương trình hóa học đúng, cho điểm tối đa tương ứng.

Câu VII (2 điểm): Dẫn luồng khí CO qua ống sứ có chứa m gam hỗn hợp chất rắn X gồm CuO và Fe2O3 nung nóng, sau một thời gian trong ống sứ còn lại n gam hỗn hợp chất rắn Y. Khí thoát ra được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư được p gam kết tủa. Viết các phương trình hóa học của phản ứng và thiết lập biểu thức liên hệ giữa n, m, p. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM PTHH: VII (1) (2)

t 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 0 t Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2

1,00

t Fe2O3 + 3 CO → 2Fe + 3 CO2 t0 (4) CuO + CO → Cu + CO2 (5) Ca(OH)2 + CO2  → CaCO3 + H2O Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mx + mco = my + mCO2 → m – n = mCO2 – mCO → m – n = 44.n CO2 – 28.nCO p Mà nCO = nCO2 = nCaCO3 = 100

(3)

0,50

(44 − 28) p 16. p = 100 100 0,50 → m = n + 0,16p Câu VIII (2 điểm): Hai cốc thủy tinh A, B đựng dung dịch HCl dư đặt trên hai đĩa cân, thấy cân ở trạng thái thăng bằng. Cho 5 gam CaCO3 vào cốc A và 4,79 gam M2CO3 (M là kim loại) vào cốc B. Sau khi các muối đã hòa tan hoàn toàn thấy cân trở lại vị trí thăng bằng. Hãy xác định M. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 (1) VIII 0,50 M2CO3 + 2HCl → 2 MCl + H2O + CO2 (2) 0,50 (100 − 44).5 Từ(1) ta có: Khối lượng cốc A tăng = 2,8 100 Từ (2) Ta có: Khối lượng cốc B tăng 0,50 (2 M + 60 − 44).4, 79 (2 M + 16).4, 79 = = 2,8 2 M + 60 2 M + 60 0,50 M = 23 vậy M là Na →m–n =

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 12

Lê Việt Hùng

Câu IX (2 điểm): Trình bày các thí nghiệm để xác định thành phần định tính và định lượng của nước. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM IX

0,75 (1)

(2)

(3)

Sự phân hủy nước. Lắp thiết bị phân hủy nước như hình (1). Khi cho dòng điện một chiều đi qua nước (đã có pha thêm một ít dung dịch axit sunfuric để làm tăng độ dẫn điện của nước), trên bề mặt hai điện cực (Pt) xuất hiện bọt khí. Các khí này tích tụ trong hai đầu ống nghiệm thu A và B. Đốt khí trong A, nó cháy kèm theo tiếng nổ nhỏ, đó là H2. Khí trong B làm cho tàn đóm đỏ bùng cháy, đó là khí oxi. Sự tổng hợp nước: Cho nước vào đầy ống thủy tinh hình trụ. Cho vào ống lần lượt 2 thể tích khí hiđro và 2 thể tích khí oxi. Mực nước trong ống ở vạch số 4 (hình (2)). Đốt bằng 0,75 tia lửa điện hỗn hợp hi đro và oxi sẽ nổ. Mức nước trong ống dâng lên. Khi nhiệt độ trong ống bằng nhiệt độ bên ngoài thì mực nước dừng lại ở vạch chia số 1 (Hình (3)), khí còn lại làm tàn đóm bùng cháy đó là oxi. Xác định thành phần định lượng của H2O Từ các dữ kiện thí nghiệm trên ta có phương trình hóa học tạo thành H2O 2H2 + O2 → 2H2O Do tỉ lệ về thể tích bằng tỉ lệ về số mol nên ta có 0,50 nH2:nO2 = 2:1 → mH2:mO2 = 4:32 = 1:8. Vậy phần trăm khối lượng mỗi nguyên tố trong nước là 1*100% %H = = 11,1% → %O = 100%-%H = 88,9% 1+ 8 Câu X (2 điểm): Nêu cách pha chế 500 ml dung dịch NaCl 0,9% (d = 1,009g/cm3) (nước muối sinh lí) từ muối ăn nguyên chất và nước cất. Nêu tên các dụng cụ thí nghiệm cần thiết và mô phỏng cách tiến hành bằng hình vẽ. CÂU Ý NỘI DUNG ĐIỂM Khối lượng NaCl cần dùng: 500.1,009.0,9% = 4,54 gam X - (1) Cân lấy 4,54g NaCl rồi cho vào cốc thủy tinh. - (2) Cho từ từ nước cất (lượng nhỏ hơn 500 ml) vào và lắc đều 1,00 - (3) Dùng đũa thủy tinh khuấy đều cho muối tan hết - (4) Đổ dung dịch vừa pha vào bình định mức 500 ml. - (5) Cho tiếp nước cất vừa đến vạch 500ml. - (6) Đậy nút nháp kín, lắc kĩ ta được 500 ml dung dịch nước muối sinh lí như yêu cầu. Các dụng cụ thí nghiệm: cân điện tử, cốc thủy tinh, đũa thủy tinh, bình định mức 500 ml có nút nhám, …… TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 13

Lê Việt Hùng

®òa thñy tinh

1,00

(3) 500 ml

H2O (2) NaCl (4,54 gam) (1) (4), (5), (6) Chú ý: Học sinh có thể mô phỏng bằng hình vẽ khác nhưng vẫn đảm bảo các nội dung này.

Chú ý: Học sinh làm cách khác đúng cho điểm tối đa tương ứng.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 14

Lê Việt Hùng

ĐỀ 3 ĐỀ THI HSG MÔN HÓA 9 BÌNH PHƯỚC 2011-2012: (150 PHÚT).(28/3/2012) Câu I: (2 đ): 1. Nước clo vừa mới điều chế làm mất màu giấy quỳ tím, nhưng nước clo đã để lâu ngoài ánh sáng làm cho quỳ tím hóa đỏ. Tại sao? 2. Hãy chọn một hóa chất thích hợp để phân biệt các dung dịch muối sau: NH4Cl, (NH4)2SO4, NaNO3, MgCl2, FeCl3. Viết các PTHH xảy ra. Câu II: ( 2 đ): 1. Cho một kim loại A tác dụng với một dung dịch muối B. Kim loại mới sinh ra bám trên kim loại A. Lấy hỗn hợp kim loại này hòa tan trong dung dịch HNO3 đặc nóng thu được khí D duy nhất và dung dịch G chứa 3 muối. Hãy xác định A,B,D,G? Viết PTHH xảy ra. 2. Bằng pương pháp hóa học, hãy tách khí SO2 ra khỏi hỗn hợp khí: SO2,SO3,O2. Câu III: ( 4 đ) 1. Từ dung dịch A chứa a mol CuSO4 và b mol FeSO4, thực hiện các thí nghiệm sau: • Thí nghiệm 1: thêm c mol Mg vào dd A, sau pư thu được dd có 3 muối. • Thí nghiệm 2: thêm 2c mol Mg vào dd A, sau pư thu được dd có 2 muối. • Thí nghiệm 3: thêm 3c mol Mg vào dd A, sau pư thu được dd có 1 muối. Hãy tìm mối quan hệ giữa a,b,c trong từng thí nghiệm trên? 2. Thêm 100 gam nước vào dung dịch chứa 20 gam CuSO4 thì thấy nồng độ của dd giảm đi 10%. Xác định nồng độ % của dd ban đầu. Câu IV: (4 đ) Chia 26,88 gam MX2 thành 2 phần bằng nhau: • Phần I: cho vào 500 ml dd NaOH dư thu được 5,88 gam M(OH)2 kết tủa và dd D. • Phần II: cho vào 360 ml dd AgNO3 1M thu được dd B và 22,56 gam AgX kết tủa. Cho thanh Al vào dd B thu được dd E, khối lượng thanh Al sau khi lấy ra cân lại tăng lên m gam so với ban đầu( toàn bộ kim loại thoát ra bám vào thanh Al). Cho dd D vào dd E thu được 6,24 gam kết tủa.( pư xảy ra hoàn toàn). a. Xác định công thức phân tử MX2 và giá trị m? b. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch NaOH đã dùng. Câu V: (4 đ) Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe và Zn trong m1 gam dd H2SO4 98% (lấy dư) thu được dd Y ( biết rằng khối lượng dd trước và sau pư không đổi) và V lít SO2 (đktc). a. Viết PTHH các pư xảy ra. b. Xác định thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X. c. Cho dd Y hòa tan vừa đủ m2 gam MgCO3 thu được 4,48 lít khí (đktc) và dd Z. Cho tiếp BaCl2 dư vào dd Z thu được 239,99 gam kết tủa. Xác định m,m1,m2, V? Câu VI: (4 đ) 1. Viết CTCT có thể có của các chất có CTPT C4H6. 2. Dẫn 6,72 lít hỗn hợp khí gồm 2 hiđrocacbon mạch hở qua dd brom dư, sau khi pư xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng bình đựng dd brom tăng thêm 5,6 gam đồng thời thoát ra 2,24 lít một chất khí. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít khí còn lại ở trên thấy tạo ra 8,96 lít CO2. (thể tích các khí đo ở đktc). a. Xác định CTPT của 2 H-C. b. Tính thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp. - HẾT-

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 15

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CÀ MAU ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 2 trang)

ĐỀ 4 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012 Môn thi: Hoá học Ngày thi: 22 – 4 – 2012 Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Câu I (3,5 điểm) 1. Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện sự chuyển đổi trực tiếp sau: a. FeS H2S SO2 H2SO4 E b. Đá vôi CaO X Y Z T Cho biết E là muối sunfat của kim loại R có phân tử khối là 152 ; X, Y, Z, T đều là muối của canxi với các gốc axit khác nhau. 2. Viết phương trình hóa học của 5 phản ứng khác nhau trực tiếp điều chế FeCl3. Câu II (3,0 điểm) 1. “ Tính chất của hợp chất hữu cơ phụ thuộc vào trật tự sắp xếp các nguyên tử trong phân tử ”. Hãy lấy thí dụ chứng minh. 2. Axit lactic có công thức cấu tạo : CH3 – CHOH – COOH. Dựa vào tính chất các chất hữu cơ đã học, hãy viết phương trình hóa học của phản ứng giữa axit lactic với: a. Mg b. C2H5OH c. Na 3. Chất hữu cơ có công thức phân tử: C3H9N. Hãy viết các công thức cấu tạo ứng với công thức phân tử trên. Câu III (3,5 điểm) 1. Có hỗn hợp gồm các chất rắn: SiO2, CuO, BaO. Nêu phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp với điều kiện không làm thay đổi khối lượng các chất. Viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). 2. Có 4 dung dịch không màu bị mất nhãn: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl. Hãy nêu phương pháp hóa học để nhận ra từng dung dịch khi chỉ được dùng thêm axit HCl làm thuốc thử, viết phương trình hóa học. Dấu hiệu tỏa nhiệt trong phản ứng trung hòa không được coi là dấu hiệu nhận biết. Câu IV (3,5 điểm) 1. Những chất nào sau đây được dùng làm khô và không làm khô khí CO2. Tại sao ? Viết phương trình phản ứng (nếu có): P2O5, Fe3O4, H2SO4 (đặc), Na, CaO. 2. Có 2 vết bẩn trên quần áo: vết dầu nhờn và vết dầu ăn. Hãy chọn trong số các chất sau để làm sạch vết bẩn, giải thích: nước, nước xà phòng, giấm ăn, ét-xăng, cồn 90o. 3. Dẫn hỗn hợp khí gồm: Hidro và CO lấy dư qua bình đựng các oxit: Fe2O3, Al2O3 và CuO nung nóng. Kết thúc phản ứng thu được chất rắn B và hỗn hợp khí C. Hòa tan chất rắn B vào dung dịch HCl thu được dung dịch D, khí và rắn không tan. Dẫn khí C qua dung dịch nước vôi trong lấy dư thu được chất kết tủa. Cho dung dịch NaOH lấy dư vào dung dịch D thu được kết tủa có thành phần một chất duy nhất. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu V (2,0 điểm) Trên đĩa cân để 2 cốc đựng dung dịch HCl và H2SO4, cân ở vị trí thăng bằng. Cho vào cốc đựng dung dịch HCl 25 gam CaCO3. Cho vào cốc đựng dung dịch H2SO4 a gam Al cân vẫn ở vị trí thăng bằng. Tính a ? Câu VI (2,5 điểm) Lấy m gam hỗn hợp E gồm Al và Cu chia làm 2 phần: - Phần 1 cho vào dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 2,688 lít khí. - Phần 2 (nhiều hơn phần 1 là 14,16 gam) cho tác dụng hết với H2SO4 đặc, nóng, lấy dư thu được 14,336 lít khí. Tính m và thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại có trong E. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và thể tích các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu VII (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ Y người ta thu được 14,336 lít khí CO2 (đktc) và 5,76 gam H2O. Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tổng thể tích CO2 và hơi nước thu được bằng tổng thể tích của Y và O2 tham gia phản ứng. TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 16

Lê Việt Hùng

1. Xác định công thức phân tử của Y. Biết Y mạch hở, viết công thức cấu tạo của Y. 2. Khi Y tác dụng với dung dịch nước Brom theo tỉ lệ số mol 1:2 thu được chất hữu cơ Z. Viết công thức cấu tạo có thể có của Z. Cho C = 12; O = 16; H = 1; Ca = 40; S = 32; Al = 27; Cu = 64; Fe = 56; Cl = 35,5.

---------- HẾT ----------

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐĂK NÔNG ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ 5 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012 Khóa thi ngày: 17/3/2012 Môn thi: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1. (3.0điểm) 1. một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu, va Ag. Bằng phương pháp hóa học hãy tách rời hoàn toàn các kim loại ra khỏi hỗn hợp trên. 2. có 5 lọ mất nhãn đựng dung dịch: NaOH, KCl, MgCl2, CuCl2, AlCl3.Hãy nhận biết từng dung dịch trên mà không dùng thêm hóa chất khác.viết cá phương trình phản ứng xảy ra. Câu 2 (3.0 điểm) Hoàn thành các phương trình phản ứng theo dãy chuyển hóa sau: H2S + O2 → (A)(rắn) +(B)(lỏng) (A)+ O2 → (C) MnO2 +HCl → (D)+(E)+(B) (B)+(C)+(D) → (F)+(G) →(G)+ Ba → (H)+(I) Câu 3(5.0 điểm) Lấy V1 lít HCl 0.6M trộn V2 lít NaOH 0,4M. Tổng V1+V2= 0,6 lít thu được dung dịch A.biết rằng 0,6 lít dung dung dịch A tác dụng vừa đủ với 0,02 mol Al2O3. Câu 4 (4.0 điểm): Chia hỗn hợp kim loại Cu, Al thành 2 phần bằng nhau : Phần thứ nhất nung nóng trong không khí tới phản ứng hoàn toàn thu được 18.2 g hỗn hợp 2 Oxit. Hòa tna phần thứ hai vòa dung dịch H2SO4 đặc nóng thấy bay ra 8,96 lit khí SO2 ở Đktc 1. tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. 2. nếu hòa tan hoàn toàn 14,93 gam kim loại X bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng và thu được một lượng SO2 như trên thì X là kim loại gì? Câu 5(5.0 điểm) Hòa tan hỗn hợp A thu được từ sự nung bột Al và S bằng dung dịch HCl lấy dư thấy còn lại 0.04 gam chất rắn và có 1,344 lít khí bay ra ở đktc.Cho toàn bộ khí đó đi qua dung dịch Pb(NO3) lấy dư, sau phản ứng thu được 7,17 gam kết tủa màu đen. Xác định % Al và S trước khi nung ------HẾT-----(Học sinh được sử dụng máy tính bỏ túi và bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học) Họ và tên thí sinh .....................................................Số báo danh.........................................

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 17

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐIỆN BIÊN ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi có 02 trang)

ĐỀ 6 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2011 -2012 Môn: Hóa học – Lớp 9 Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 18/4/2012

Câu 1. (3 điểm) 1. Viết phương trình hóa học cho dãy chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có) (1) (2) ( 3) (4) ( 5) (6) Cu → CuCl2 → Cu(OH)2 → CuO → CuSO4 → Cu(NO3)2  → Cu

2. A, B, C là 3 chất hữu cơ mạch hở có các tính chất sau: B làm mất mầu dung dịch brom, C tác dụng được với Na, A tác dụng được với Na và NaOH. A, B, C là những chất nào trong số các chất sau: C4H8, C2H4O2, C2H6O. Hãy viết công thức cấu tạo của các chất trên. Câu 2. (4,5 điểm) 1. Nêu hiện tượng và viết các phương trình hóa học có thể xảy ra khi tiến hành các thí nghiệm sau: a) Đốt dây sắt trong trong bình đựng khí clo, để nguội, sau đó đổ nước vào bình lắc nhẹ, rồi nhỏ từ từ dung dịch natri hidroxit vào bình. b) Cho mẩu đá vôi vào dung dịch axit axetic. c) Sục lượng dư khí axetilen vào bình đựng dung dịch nước brom. d) Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein vào cốc đựng dung dịch Ca(OH)2 loãng, sau đó nhỏ từ từ dung dịch axit clohiđric tới dư vào cốc. 2. Chỉ dùng thêm quì tím hãy nhận biết các dung dị ch sau đựng trong các l ọ riêng biệt bị mất nhãn: Na2SO4, KOH, BaCl2, H2SO4, MgCl2. Viết các phương trình hóa học đã dùng.

Câu 3. (3,5 điểm) 1. Từ etilen, các hóa chất và dụng cụ cần thiết có đầy đủ, hãy viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện) để điều chế các chất sau : axit axetic, etylaxetat. 2. Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ A cần vừa đủ 8,96 lít O2 thu được 8,96 lít CO2 (các khí đo ở đktc) và 7,2 gam nước. Xác định công thức phân tử của A, biết trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất m gam A có thể tích hơi đúng bằng thể tích của 6,4 gam O2. Câu 4. (4,5 điểm) 1. Hòa tan 23,2 gam muối RCO3 bằng dung dịch axit H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng thu được 30,4 gam muối và V lít CO2 (ở đktc). a) Tính V và tìm R. b) Nhúng một thanh kim loại Zn nặng 20 gam vào dung dịch muối sunfat thu được ở trên, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn lấy thanh kim loại Zn ra rửa sạch, sấy khô, cân nặng bao nhiêu gam? Giả sử kim loại sinh ra bám hết vào thanh Zn. 2. Đốt cháy hoàn toàn V lít etilen (ở đktc), cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào bình đựng 500 ml dung dịch Ca(OH)2 0,2M thấy tạo thành 8 gam kết tủa . a) Tính V. b) Sau thí nghiệm khối lượng bình đựng dung dịch Ca(OH)2 tăng hay giảm bao nhiêu gam? Câu 5. (4,5 điểm) 1. Cho 30,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe2O3, FeCO3 tác dụng vừa đủ với 1,8 lít dung dịch HCl, thấy thoát ra một hỗn hợp khí có tỉ khối đối với H2 là 15 và tạo thành 51,55 gam muối clorua. a) Tính thành phần % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. b) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng. 2. Cho 0,92 gam Na vào 400 gam dung dịch CuSO4 3,2%, thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C. a) Tính thể tích khí A (ở đktc) và khối lượng kết tủa B. b) Tính nồng độ % chất tan trong dung dịch C. Cho nguyên tử khối: H =1; C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al =27; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn= 65; Ba = 137. ....................... Hết ...................... Ghi chú: Thí sinh không được phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 18

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI

ĐỀ 7 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH Năm học 2011-2012

ĐỀ CHÍNH THỨC

MÔN: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)

Câu 1. (3,0 điểm) a. Hoàn thành chuỗi chuyển hoá: G

+B S (lưu huỳnh)

+ NaOH, đ, t

(1)

(2)

+ HCl

(3) + HCl

(7)

B G

+NaOH

(4) +NaOH

(8)

+NaOH (5)

H +NaOH

(9)

+Ba(OH)2

(6) +AgNO3

(10)

E kết tủa trắng J kết tủa đen

b. Chỉ dùng thêm nước và khí cacbonic hãy trình bày phương pháp nhận biết các chất rắn: Na2CO3, Na2SO4, NaCl, BaCO3 và BaSO4. Câu 2. (3,0 điểm) a. Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình phản ứng xảy Hỗn hợp khí ra khi úp ống nghiệm chứa đầy hỗn hợp khí C2H2 và C2H4 vào chậu thuỷ tinh chứa C2H2 và C2H4 dung dịch nước brom (như hình bên). Dung dịch nước brom b. Từ nhôm cacbua và các chất vô cơ cần thiết hãy viết phương trình phản ứng điều chế vinyl axetat và hexacloxiclohexan. Câu 3. (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ Z (chứa C, H và O) thu được CO2 và H2O có tỷ lệ khối lượng là 88:45. - Tìm công thức phân tử của Z, biết trong phân tử Z có một nguyên tử oxi. - Viết công thức cấu tạo có thể có của Z, biết Z có một số tính chất hoá học giống rượu etylic. Câu 4. (2,0 điểm) Y là chất hữu cơ chứa các nguyên tố C, H, O và N. Đốt cháy hoàn toàn 0,75 gam Y thu được hỗn hợp sản phẩm gồm CO2, H2O và N2, cho hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 2 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 1,33 gam. Tìm công thức phân tử của Y (biết MY = 75). Câu 5. (3,0 điểm) Cho 3,07 gam hỗn hợp bột kim loại X gồm Al và Fe vào 150 ml dung dịch hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 1,0 M và AgNO3 0,5 M, khuấy đều, sau phản ứng thu được m gam kim loại và dung dịch Y (chứa ba muối). Cho từ từ dung dịch NaOH dư, lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi được 16,0 gam chất rắn khan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Viết phương trình phản ứng có thể đã xảy ra. b. Tính m và phần trăm khối lượng của Al và Fe trong X. Câu 6. (3,0 điểm) a. Cho 14,4 gam hỗn hợp Z gồm muối cacbonat và hidrocacbonat của cùng một kim loại kiềm (M) phản ứng với dung dịch HCl dư, phản ứng hoàn toàn thu được 2,8 lít khí CO2 (đktc). Tìm M, tính phần trăm khối lượng các muối trong Z. b. X là dung dịch HCl 0,3 M, Y là dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,15 M và NaHCO3 0,1 M. Tính thể tích CO2 sinh ra (đktc) khi: - Cho từ từ 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y và khuấy đều. - Cho từ từ 100 ml dung dịch Y vào 100 ml dung dịch X và khuấy đều. Câu 7. (2,0 điểm) Trộn 0,2 lít dung dịch H2SO4 x M với 0,3 lít dung dịch NaOH 1,0 M thu được dung dịch A. Để phản ứng với A cần tối đa 0,5 lít dung dịch Ba(HCO3)2 0,4 M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của x và m. Câu 8. (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn 5,28 gam hỗn hợp X gồm Cu và một oxit sắt (FexOy) trong H2SO4 đặc nóng (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 448 ml khí SO2 (đktc) và dung dịch. Cô cạn dung dịch thu được 13,6 gam hỗn hợp muối khan Y. a. Viết phương trình phản ứng xảy ra. TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 19

Lê Việt Hùng

b. Tìm công thức phân tử của oxit sắt, tính phần trăm khối lượng các chất trong Y. …………………Hết …………… Học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn và máy tính bỏ túi.

Kết quả: Câu 1: a. G: H2S; B: SO2 ; A; Na2SO3; C: NaHSO3; E; BaSO3; F: Na2S; G; H2S; H; NaHS; Na2S; J: Ag2S b. Tự nghiên cứu Câu 2:a. Dung dịch nhạc màu, nước dâng lên trong ống nghiệm.. Tự viêt spTHH . b:C6H6Cl6 (Thuốc sâu 666, hiện nay cấm sử dụng vì phân hủy trong môi trường chậm); CH3COOCH=CH2 Vynyl ãetat 4 x 2 − 10 + 2 Câu 3: C4H10O, tìm hệ số bất bảo hòa k = = 0 => Không có liên kết pi, rượu đơn chức 2 no,Viết 4 đồng phân Câu 4: C2H5O2N (HS nhầm vì có N2 trong bình nên làm dễ sai). Ở đây cho sản phẩm cháy là có cả N2 vào nhưng khối lượng bình tăng là ta chỉ tính khối lượng hấp thụ vào nước vôi, còn nito không tính. SP cháy không phải là CO2 và H2O Câu 5: a. Viết 10 PTHH b. %mFe = 91,2%; %mAl = 8,8% Câu 6: a. M là K; %m K2CO3 = 47,92%; muối còn lại lấy 100% trừ Câu 7: TH1: NaOH hết => H2SO4 dư => m = 46,6g TH2: NaOH dư, H2SO4 hết => m= 43g Câu 8: Fe3O4; %mCuSO4 = 11,76% còn lại trừ ra

Câu 4 nên sửa lại "cho hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu" nên thay bằng từ cho hoàn toàn sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư thu

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 20

Lê Việt Hùng

ĐỀ 8 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012 Môn: Hóa học Thời gian: 150 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 23/3/2012

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Câu I. ( 2,0 điểm) 1. Nung nóng hỗn hợp Cu, Ag trong O2 dư, sau phản ứng thu được chất rắn A. Cho A vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch B và khí C. Khí C tác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch D. Dung dịch D vừa tác dụng với BaCl2, vừa tác dụng với NaOH. Xác định thành phần các chất có trong A, B, C, D. Viết phương trình các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên. 2. Chỉ dùng một thuốc thử, trình bày cách nhận biết các chất bột màu trắng đựng trong các lọ riêng biệt mất nhãn sau: BaCO3, BaSO4, Na2SO4, Na2CO3, MgCO3, CuSO4 (khan). Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). Câu II. ( 1,75 điểm) 1. Cho hỗn hợp gồm rượu etylic, axit axetic, nước. Trình bày phương pháp tách riêng rượu etylic nguyên chất và axit axetic (có thể lẫn nước) từ hỗn hợp trên? Viết phương trình phản ứng minh họa (nếu có). 2. Khi thực hiện phản ứng chuyển hóa metan thành axetilen thu được hỗn hợp khí X gồm metan, axetilen và hidro. Đốt cháy hoàn toàn X cần 6,72 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,1 mol Ca(OH)2. a. Tính khối lượng của hỗn hợp X? b. Hãy cho biết dung dịch thu được sau khi hấp thụ sản phẩm cháy có khối lượng thay đổi như thế nào so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu? Câu III. ( 2,0 điểm) Cho 37,2 gam hỗn hợp X gồm: R, FeO, CuO (R là kim loại chỉ có hóa trị II, hidroxit của R không có tính lưỡng tính) vào 500 gam dung dịch HCl 14,6 % (HCl dùng dư), sau phản ứng thu được dung dịch A, chất rắn B nặng 9,6 gam (chỉ chứa một kim loại) và 6,72 lít H2 (đktc). Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch KOH dư, thu được kết tủa D. Nung kết tủa D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 34 gam chất rắn E gồm hai oxit. 1. Tìm R và % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X . 2. Tính nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch A. Câu IV. ( 2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm (Al và oxit FexOy). Nung m gam X trong điều kiện không có không khí, khi đó t0 xảy ra phản ứng: Al + FexOy  → Al2O3 + Fe (phản ứng chưa được cân bằng). Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu được 1,68 lit khí và 12,6 gam chất rắn. Phần 2: cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, sau phản ứng thu được 27,72 lít SO2 và dung dịch Z có chứa 263,25 gam muối sunfat. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc. 1. Viết phương trình các phản ứng xảy ra. 2. Tìm m và công thức phân tử của oxit FexOy Câu V. ( 2,25 điểm) Đốt cháy hoàn 6,72 lít hỗn hợp khí gồm hai hidrocacbon mạch hở có công thức CnH2n+2 (A) và CmH2m (B) thu được 13,44 lit CO2 và 14,4 gam nước. Các thể tích khí đo ở đktc. 1. Tìm công thức phân tử của hai hidrocacbon. 2. Từ B (mạch không nhánh) viết các phương trình phản ứng điều chế CH3COONa không quá 3 giai đoạn (không quá 3 phản ứng), các chất vô cơ và điều kiện để phản ứng xảy ra có đủ. 3. Tìm công thức cấu tạo có thể có của B thỏa mãn: khi cho B tác dụng với H2O, xúc tác H2SO4 thì thu được hỗn hợp hai sản phẩm hữu cơ. Viết các phương trình phản ứng. Cho: Ag = 108; Al = 27; Ba = 137; C=12; Ca = 40; Cl =35,5; Cu = 64; Fe = 56;H = 1; Mg = 24; Mn = 55; Na = 23; O = 16; Pb= 207; S = 32; Zn = 65. …………Hết…………

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 21

Lê Việt Hùng

H−íng dÉn chÊm vµ biÓu ®iÓm KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012 M«n: hãa häc Ngµy thi 23/3/2012

Së gi¸o dôc & ®µo t¹o H¶i D−¬ng

Câu I

Nội dung

Điểm 2,0

- Chất rắn A gồm CuO, Ag 0

0,25

t 2Cu + O2  → 2CuO (Ag không phản ứng với khí oxi) - Cho A vào dd H2SO4 đặc nóng: 0

t CuO + H2SO4(đ)  → CuSO4 + H2O t0 2Ag + 2H2SO4(đ)  → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O - Dung dịch B gồm CuSO4, Ag2SO4, H2SO4 dư. - Khí C là SO2. Cho C tác dụng với dd KOH. SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O SO2 + KOH → KHSO3 - Dung dịch D gồm 2 chất tan K2SO3, KHSO3. K2SO3 + BaCl2 → BaSO3 + 2KCl KHSO3 + NaOH → Na2SO3 + K2SO3

0,25

- Dùng dung dịch H2SO4 loãng để nhận biết. - Lấy mẫu thử ra các ống nghiệm khác nhau, đánh dấu tương ứng. Nhỏ dung dịch H2SO4 loãng, dư vào các ống nghiệm. + Chất rắn phản ứng tạo kết tủa trắng, giải phóng khí là BaCO3 + Chất rắn không tan trong dung dịch H2SO4 là BaSO4. + Chất rắn tan tan tạo dung dịch không màu, không giải phóng khí là Na2SO4 + Chất rắn tan tan tạo dung dịch màu xanh, không giải phóng khí là CuSO4. + 2 chất rắn tan, giải phóng khí là MgCO3 và Na2CO3. - Cho tiếp từ từ đến dư 2 chất rắn chưa nhận biết được (MgCO3 và Na2CO3) vào 2 dung dịch của chúng vừa tạo thành. + Chất rắn nào khi ngừng thoát khí mà vẫn tan đó là Na2CO3 + Chất rắn nào khi ngừng thoát khí mà không tan thêm đó là MgCO3. BaCO3 + H2SO4 → BaSO4 + CO2 + H2O MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O

0,75

0,25

1,75 - Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH dư, chưng cất thu lấy rượu etylic lẫn nước và chất rắn khan chứa CH3COONa, NaOH dư. CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O - Cho CuSO4 khan, dư vào hỗn hợp rượu và nước, lọc bỏ chất rắn thu được rượu 1 etylic nguyên chất. - Cho hỗn hợp chất rắn tác dụng với dung dịch H2SO4 dư. Chưng cất thu lấy CH3COOH (lẫn nước). 2CH3COONa + H2SO4 → CH3COOH + Na2SO4 - Vì khối lượng của nguyên tố C, H được bảo toàn trong các phản ứng hoá học nên khối lượng của khí metan ban đầu bằng với khối lượng của hỗn hợp X. 2a - Khi đốt cháy lượng khí CH4 ban đầu và đốt cháy X sẽ cho cùng lượng CO2, H2O và cùng cần lượng khí oxi phản ứng như nhau nên ta coi đốt cháy X chính là đốt lượng khí CH4 ban đầu.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 22

Lê Việt Hùng

0,25 0,25 0,25

0,25

nO 2 =

6, 72 = 0, 3 mol 22, 4 0

t CH4 + 2O2  → CO2 + H2O 0,15 0,3 0,15 0,3 Vậy khối lượng của hỗn hợp X là: mX = 0,15.16 = 2,4 gam. - Khối lượng của CO2 và nước được hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 là: 0,15.44 + 0,3.18 = 12 gam. - Các phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,1 0,1 2b 0,1 CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2 0,05 0,05 0,05 - Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng lên so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu là: 12 – (0,1- 0,05).100 = 7 gam.

III

0,25

2,0 Tìm R và % khối lượng các chất trong X nHCl = (500.14,6)/(100.36,5) = 2 mol; nH 2 = 6,72/22,4= 0,3 mol -Cho X + dd HCl dư: Vì sản phẩm có H2, nên R là kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hoá học, nên R đứng trước cả Cu. Vì axit dư nên sau phản ứng không thể có R dư, mà 9,6 gam chất rắn B chỉ chứa một kim loại, suy ra phải có phản ứng của R với muối CuCl2 tạo ra Cu kim loại và hiđroxit của R sẽ không tan trong nước (ở đây FeCl2 chưa phản ứng với R do mức độ phản ứng của CuCl2 với R cao hơn so với FeCl2). Do đó B là Cu. Dung dịch A có RCl2, FeCl2 và HCl dư. Vì dung dịch A tác dụng với KOH dư thu kết tủa D, sau đó nung D đến hoàn toàn thu được 34 gam chất rắn E gồm 2 oxit, suy ra 2 oxit này là RO và Fe2O3. Như vậy trong dung dịch A không có CuCl2. R + 2HCl → RCl2 + H2 (1) FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O (2) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (3) R + CuCl2 → RCl2 + Cu (4) - Cho dung dịch A tác dụng dung dịch KOH dư: 1 HCl + KOH → KCl + H2O (5) RCl2 + 2KOH → R(OH)2 + 2KCl (6) FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl (7) Nung kết tủa ngoài không khí:

0,25

0,5

t R(OH)2  (8) → RO + H2O t0 2Fe(OH)2 + ½ O2  → Fe2O3 + 2H2O (9) E gồm hai oxit: RO và Fe2O3 nCu = 9,6/64 = 0,15 mol Theo pư (3),(4): nCuO = nCuCl2 = nCu = 0,15 mol Theo pư (1), (4): nRCl2 = nR = nH2 + nCuCl2 = 0,3 + 0,15 = 0,45 mol Theo pư (6)(8): nRO = nR(OH)2 = nRCl2 = 0,45 mol Đặt nFeO ban đầu = x mol Theo các phản ứng (2),(7),(9): nFe2O3 = ½ .nFeO = 0,5x (mol) Ta có: mE = mRO + mFe2O3 = 0,45.(MR + 16) + 0,5x.160 = 34 gam mX = mR + mFeO + mCuO = 0,45.MR + 72x + 80.0,15 = 37,2 gam (**) Giải hệ (*), (**) ta được: MR = 24; x = 0,2 Vậy R là Mg Từ đó tính được % khối lượng các chất trong hỗn hợp X:

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 23

0,5 (*)

Lê Việt Hùng

%mMg = mMg.100/mX = (0,45.24.100)/37,2 = 29,0% %mFeO = 0,2.72.100/37,2 = 38,7% %mCuO = 32,3%

0,25

Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A: A có : MgCl2, FeCl2, HCl dư mMgCl2 = 0,45. 95 = 42,75 gam mFeCl2 = 0,2.127 =25,4 gam Ta có: nHCl pư = nCl trong muối = 2.nMgCl2 + 2.nFeCl2 = 1,3 mol => mHCl dư = 500.0,146- 1,3.36,5 =25,55 gam 2 Áp dụng định luật BTKL: mddA = mX + mdd HCl ban đầu –mB – mH2 = 527 gam Từ đó tính được nồng độ phần trăm của các chất trong dung dịch A: C%(MgCl2) = 8,11% C%(FeCl2) = 4,82% C%(HCl) = 4,85%

0,25

2,0 Các phương trình phản ứng: t0 → 3xFe + yAl2O3 (1) 3FexOy + 2yAl  Cho phần 1 vào dung dịch NaOH dư có khí, suy ra trong chất rắn có Al dư. Vì Al còn dư, mà phản ứng xảy ra hoàn toàn nên FexOy hết. Vậy thành phần của Y có: Al2O3, Fe và Al dư. Phần 1 tác dụng với dung dịch NaOH dư: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (2) 1 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (3) 12,6 gam chất rắn không tan là Fe Phần 2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư:

0,5

t Al2O3 + 3H2SO4(đ)  (4) → Al2(SO4)3 + 3H2O 0 t 2Al + 6H2SO4(đ)  → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (5) 0

t 2Fe + 6H2SO4(đ)  → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6) Từ pư(3) có nAl = 2/3.nH 2 = 0,05 mol Lại có: nFe = 12,6/56 = 0,225 mol Vậy trong phần 1 có ( Al2O3, Fe (0,225 mol), Al(0,05 mol)) - Giả sử phần 2 có khối lượng gấp a lần phần 1. Từ đó suy ra trong phần 2 có: ( Al2O3, Fe(0,225a mol) và Al (0,05a mol) Từ pư (5) và (6) suy ra: nSO 2 = 3/2.(nAl + nFe) = 3/2.(0,05a + 0,225a) = 27,72/22,4= 1,2375 . Từ đó tính được a = 3. Suy ra trong phần 2 có: 0,675 mol Fe và 0,15 mol Al Mặt khác, tổng khối lượng muối sunfat = m Al2 ( SO4 )3 + m Fe2 ( SO4 )3 = 263,25 gam (7)

0,5

2 Theo pư (4), (5): n Al2 ( SO4 )3 = n Al2O3 + ½. nAl = n Al2O3 + 0,075 Theo pư (6): n Fe2 ( SO4 )3 = ½.nFe = 0,3375 mol Thay các số mol vào pt(7) sẽ tính được n Al2O3 = 0,3 mol

0,5

Vậy khối lượng của phần 2 là: mphần 2 = m Al2O3 + mFe + mAl = 0,3.102 + 0,675.56 + 0,15.27 = 72,45 gam => khối lượng của phần 1 là: mphần 1 = 72,45/3 =24,15 gam Từ đó tính được m = mphần 1 + m phần 2 = 96,6 gam * Tìm oxit: Xét phần 2: từ pt (1) có: 3x : y = nFe : n Al2O3 = 0,675 : 0,3 => x : y = 3: 4 Vậy oxit là Fe3O4

V TÀI LIỆU BD HSG HÓA

0,5

2,25 Trang 24

Lê Việt Hùng

nhh = 0,3 mol; n(CO2) = 0,6 mol; n(H2O) = 0,8 mol Đặt số mol hai chất CnH2n+2 và CmH2m lần lượt là x và y mol => nhh = x + y = 0,3 mol (*) Đốt hỗn hợp: 3n + 1 t0 CnH2n+2 + O2  → n CO2 + (n+1) H2O (1) 2 Mol x nx (n+1)x 0 3m t CmH2m + O2  (2) → m CO2 + m H2O 2 y my my 1 Mol Từ các pư (1) và (2) ta có: nCO2 = nx + my = 0,6 (**) nH2O = (n+1)x + my = 0,8 (***) Lấy (***)-(**) ta được x = 0,2; Thay x vào (*) suy ra y = 0,1 Thay x, y vào (**) ta được: 0,2n + 0,1m = 0,6 hay 2n + m = 6 Thử các giá trị của m, ta được n: n 1 2 3 m 4 2 0 CTPT A (CH4); B(C4H8) A(C2H6); B(C2H4) Loại Từ B viết phương trình điều chế CH3COONa (không quá 3 giai đoạn): - Nếu B là C4H8: Ni , t 0 C4H8 + H2  → C4H10

0,25

0,5

0,25

xt , t 0

2 C4H10 + 5 O2  → 4 CH3COOH + 2 H2O → CH3COONa + H2O CH COOH + NaOH 3 2 - Nếu B là C2H4: axit C2H4 + H2O → C2H5OH men C2H5OH + O2  → CH3COOH + H2O CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

0,25

Vì B tác dụng H2O có H2SO4 làm xúc tác thu được hỗn hợp 2 sản phẩm hữu cơ, cho nên B không thể là C2H4. Vậy B phải là C4H8. Vì có hai sản phẩm được tạo ra nên CTCT của B thỏa mãn là: CH2 =CH-CH2-CH3 và CH2=C(CH3)2 Ptpư: 3 axit CH2 =CH-CH2-CH3 + H2O → CH3-CHOH-CH2-CH3 axit CH2 =CH-CH2-CH3 + H2O → HO-CH2-CH2-CH2-CH3 axit CH2=C(CH3)2 + H2O → (CH3)3C-OH axit CH2=C(CH3)2 + H2O → HO-CH2-CH(CH3)2

0,25

0,25 0,25

Chú ý: -

Nếu phương trình không cân bằng thì trừ nửa số điểm của phương trình đó. Học sinh có cách giải khác tương đương đúng vẫn cho điểm tối đa. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 25

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ 9 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

LẠNG SƠN

LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011 – 2012

ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 22/03/2012 (Đề thi gồm 2 trang và có 6 câu)

Câu 1. (3,5 điểm) 1. Trong công nghiệp, khí NH3 mới điều chế thường lẫn hơi nước. Để làm khô khí NH3 người ta có thể dùng hóa chất nào sau đây: H2SO4 đặc, dung dịch HCl đặc, P2O5, CaO, KOH khan? Giải thích, viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra ( nếu có). 2. Có một hỗn hợp khí gồm: CO2, CH4, C2H4. Hãy trình bày phương pháp hóa học để: a. Thu được khí CH4 tinh khiết từ hỗn hợp trên. b. Thu được CO2 tinh khiết từ hỗn hợp trên. Câu 2. ( 3,5 điểm) Nhúng một thanh sắt và một thanh kẽm vào cùng một cốc chứa 500ml dung dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy đồng thời hai thanh kim loại ra khỏi cốc thì mỗi thanh đều có kim loại đồng bám vào, khối lượng dung dịch giảm đi 0,22 gam so với ban đầu. Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol của ZnSO4 lớn gấp 2,5 lần nồng độ mol của FeSO4 ( thể tích dung dịch coi như không đổi so với trước phản ứng). Thêm dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc lấy kết tủa rồi nung trong không khí tới khối lượng không đổi, thu được 14,5 gam chất rắn. a. Viết phương trình hóa học của phản ứng có thể xảy ra. b. Tính số gam Cu bám lên mỗi thanh kim loại và nồng độ mol của dung dịch CuSO4 ban đầu. Câu 3. (3,5 điểm) 1. Viết các phương trình hóa học hoàn thành sơ đồ phản ứng sau (Biết A1, A2, A3, A4, A5 là các chất vô cơ): + A3 ti lê1:1 ( t o , Pd )

+ A2

+ A3 tilê1:1(t o , Ni )

A1 → C2 H 2  →C2 H 4  →C2 H 6 (1)

(2)

+ A4 dư

(4)

(3) +A2 H2SO4 loãng

C2H2Br4

C2H5OH

(5) + A5

A3 (6) 2. Đốt cháy hoàn toàn 224 ml (đktc) một hidrocacbon thể khí có công thức tổng quát là CnH2n + 2, sản phẩm cháy hấp thụ vào 2 lít dung dịch Ba(OH)2 0,01M, sau phản ứng hoàn toàn thu được 1,97 gam kết tủa. Xác định công thức phân tử của hidrocacbon.

Câu 4. ( 3 điểm) Ở 90oC có 540 gam dung dịch CuSO4 bão hòa. Làm lạnh dung dịch xuống còn 15oC. Hỏi có bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O tách ra khỏi dung dịch trong quá trình làm lạnh. Biết độ tan SCuSO4 (90oC) = 80 gam và SCuSO4 (15oC) = 25 gam. Câu 5 ( 3,5 điểm) Dung dịch A chứa hỗn hợp Na2CO3 0,75M và NaHCO3 0,5M. Dung dịch B chứa H2SO4 1M. Tính thể tích khí CO2 (đktc) thoát ra khi: a. Đổ rất từ từ 100 ml dung dịch A vào 150 ml dung dịch B. b. Đổ rất từ từ 200 ml dung dịch A vào 150 ml dung dịch B. c. Đổ rất từ từ 150 ml dung dịch B vào 200 ml dung dịch A. TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 26

Lê Việt Hùng

Câu 6. ( 3 điểm) Có 7 lọ đựng 7 dung dịch mất nhãn được đánh số từ (1) đến (7) gồm: (NH4)2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, Ba(OH)2, NaOH, Na2CO3. Thực hiện các thí nghiệm được kết quả như sau: - Chất (1) tác dụng với chất (4) hoặc (5) đều tạo ra kết tủa; tác dụng với chất (2) hoặc (7) đều tạo ra khí. - Chất (2) tác dụng với chất (4) hoặc (5) đều tạo ra kết tủa; tác dụng với chất (3) tạo ra khí; tác dụng với chất 6 thì tạo ra cả kết tủa lẫn khí. - Chất (5) tác dụng với chất (3), (6) hoặc (7) đều tạo ra kết tủa. - Chất (7) tác dụng với chất (4) hoặc (6) đều tạo ra kết tủa. Hãy biện luận để xác định các chất từ (1) đến (7). ( Học sinh không cần viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra ở câu này). HẾT Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 27

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ 10 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH MÔN THI: HÓA HỌC NGÀY THI: 11/ 4/ 2012 THỜI GIAN:150 PHÚT (không kể thời gian phát đề)

Câu 1: (2 điểm) Hợp chất A có công thức R2X, trong đó R chiếm 74,19% về khối lượng. Trong hạt nhân của nguyên tử R có số hạt không mang điện nhiều hơn số hạt mang điện là 1 hạt. Trong hạt nhân nguyên tử X có số hạt mang điện bằng số hạt không mang điện. Tổng số proton trong phân tử R2X là 30. Tìm công thức phân tử của R2X. Câu 2: (6 điểm) 2.1/ (3 điểm) Hỗn hợp A gồm các dung dịch: NaCl, Ca(HCO3)2, CaCl2, MgSO4, Na2SO4. Làm thế nào để thu được muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp trên? 2.2/ (3 điểm) Hòa tan hoàn toàn 13,45g hỗn hợp 2 muối hidro cacbonat và cacbonat trung của 1 kim loại kiềm bằng 300ml dung dịch HCl 1M. Sau phản ứng phải trung hòa HCl dư bằng 75ml dung dịch Ca(OH)2 1M. a. Tìm công thức 2 muối. b. Tính khối lượng mỗi muối có trong hỗn hợp ban đầu. Câu 3: (5 điểm) 3.1/ (2 điểm) Xác định B, C, D, E, G, M. Biết A là hỗn hợp gồm Mg và Cu. Hãy viết phương trình hóa học thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau: Dung dịch D A

+O2 dư

B + dd HCl

+ Na

Khí E Kết tủa G

Nung

+ E, t0

3.2/ (3 điểm) Cho M là kim loại tạo ra hai muối MClx, MCly và tạo ra 2 oxit MO0,5x, M2Oy có thành phần về khối lượng của Clo trong 2 muối có tỉ lệ 1 : 1,173 và của oxi trong 2 oxit có tỉ lệ 1 : 1,352. a. Xác định tên kim loại M và công thức hóa học các muối, các oxit của kim loại M. b. Viết các phương trình phản ứng khi cho M tác dụng lần lượt với MCly; H2SO4 đặc, nóng. Câu 4: ( 3 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 2,24 l (đktc) một hiđrocacbon A thể khí. Sau đó dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 có chứa 0,2 mol Ca(OH)2 thì có 10g kết tủa tạo nên, đồng thời thấy khối lượng bình tăng thêm 18,6g. a. Xác định công thức phân tử của A. b. Viết công thức cấu tạo có thể có của A. Câu 5: (4 điểm) Cho 13,6g hỗn hợp gồm Fe và Fe2O3 tác dụng hoàn toàn với 91,25g dung dịch HCl 20% vừa đủ. a. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi chất có trong hỗn hợp ban đầu. b. Tính nồng độ phần trăm của chất tan có trong dung dịch sau phản ứng. c. Nếu hòa tan hoàn toàn 13,6g hỗn hợp nói trên vào H2SO4 đặc, nóng, khi phản ứng kết thúc dẫn toàn bộ khí sinh ra vào 64 ml dung dịch NaOH 10% (D = 1,25g/ml) thì thu được dung dịch A. Tính nồng độ mol của chất tan có trong dung dịch A.( Biết rằng thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) ---HẾT--Chú ý: Học sinh được phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 28

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN ĐỀ CHÍNH THỨC Câu

Câu 1 2đ

Câu 2

2.1 3đ

2.2 3đ

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 CẤP TỈNH MÔN THI: HÓA HỌC NGÀY THI: 11/ 4/ 2012 THỜI GIAN: 150 PHÚT (không kể thời gian phát đề) HƯỚNG DẪN CHẤM Đáp án Đặt số proton, notron là P, N 2M R x100 = 74,19 Ta có: (1) 2M R + M X NR - PR = 1 => NR = PR + 1 (2) PX = NX (3) 2PR + PX = 30 => PX = 30 - 2PR (4) Mà M = P + N (5) Thế (2),(3),(4), (5)vào (1) ta có: PR + N R = 0, 7419 PR + N R + PX 2 PR + 1 = 0, 7419 2 PR + 1 + 30 − 2 PR 2P + 1 R = 0,7419 31 PR = 11 (Na) Thế PR vào (4) => PX = 30 – 22 = 8 ( Oxi) Vậy CTHH: Na2O - Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch A, lọc bỏ kết tủa, dung dịch còn lại: NaCl, MgCl2, BaCl2 dư, CaCl2, Ca(HCO3)2. BaCl2 + MgSO4 BaSO4 + MgCl2 Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch còn lại, lọc bỏ kết tủa, dung dịch còn lại: NaCl, NaHCO3, Na2CO3 dư. MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl Ca(HCO3)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaHCO3 - Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch còn lại. - cô cạn dung dịch thu được NaCl tinh khiết. NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O a. nHCl = 0,3 x 1 = 0,3 mol nCa ( OH ) 2 = 0,075 x 1 = 0,075 mol AHCO3 + HCl ACl + CO2 + H2O x x (mol) A2CO3 + 2HCl 2ACl + CO2 + H2O y 2y (mol)

Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O 0,075 0,15 (mol) Ta có: x + 2y = 0,15 Với 0 < y < 0,075 Mặt khác: Ax + 61x + 2Ay +60y = 13,45 A ( 0,15 – 2y) + 61 ( 0,15 – 2y ) + 2Ay +60y = 13,45 0,15A - 2Ay + 9,15 - 122y + 2Ay + 60y = 13,45 TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 29 Lê Việt Hùng

Điểm 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

0,15A - 4,3 = 62y 0,15 A − 4,3 y= 62 0,15 A − 4,3 Với y > 0 => >0 62 A > 28,7 (1) 0,15 A − 4,3 Với y < 0,075 => < 0,075 62 A< 59,7 (2) Từ (1) và (2) : 28,7 < A < 59,7 Vậy A là Kali => CTHH: KHCO3, K2CO3 b. Ta có hệ phương trình 100x + 138y = 13,45

0,25 đ

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

x + 2y = 0,15 x = 0,1

mKHCO 3

Câu 3 3.1 2đ

0,25 đ

y = 0,025 = 0,1 x 100 = 10 (g)

0,25 đ 0,25 đ

mK 2 CO 3 = 0,025 x 138 = 3,45 (g) Xác định: B: MgO, CuO C: MgCl2, CuCl2 D: NaCl E: H2 G: Mg(OH)2, Cu(OH)2 M: MgO, Cu

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

t0 2Cu + O2 0 2CuO 2Mg + O2 t 2MgO CuO + 2HCl CuCl2 + H2O MgO + 2HCl MgCl2 + H2O 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 Cu(OH)2 + 2NaCl CuCl2 + 2NaOH MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl 0 t Cu(OH)2 CuO + H2O Mg(OH)2 CuO + H2

3.2 3đ

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

MgO + H2O

0,25 đ

Cu + H2O

35,5 x 1 M + 35,5 x a. Theo giả thuyết ta có: = 35,5 y 1,173 M + 35,5 y 1,173 x M + 6,1415 xy = yM (1)

Mặt khác ta có:

0,25 đ 0,25 đ

8x M + 8x = 1 16 y 1,352 2 M + 16 y

1,352x M + 2,816 xy = yM Từ (1) và (2) ⇒ M = 18,6 y TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 30

0,25 đ 0,25 đ

(2)

Lê Việt Hùng

0,25 đ y M

1 18,6 (loại)

2 37,2 (loại)

3 56 (nhận)

0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ

Vậy M là sắt (Fe) Thay M, y vào (1) ta được x = 2 Công thức hóa học 2 muối là FeCl2 và FeCl3 Công thức hóa học 2 oxit là FeO và Fe2O3 b. Fe + 2 FeCl3 → 3 FeCl2 0

t 2 Fe + 6 H2SO4 đ  → Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O

Câu 4 3đ

a. nA = nCaCO3 =

0,25 đ

2, 24 = 0,1 (mol) 22, 4

10 = 0,1( mol ) 100

(0,25đ)

0 y y )O2 t → xCO2 + H 2 0 4 2 0,1 0,1x 0,05y (mol) - Trường hợp 1: Chỉ tạo 1 muối CaCO3 CO2 + Ca(OH)2   → CaCO3 + H2O 0,1 0,1 0,1 (mol) mH 2 O = 18,6 – 0,1 x 44 =14,2(g) ta có hệ phương trình: 0,1x = 0,1

(0,25đ)

CxHy + ( x +

(0,25đ) (0,25đ)

0,05y = 0,79 x=1

(0,25đ)

y = 15,8 (loại)

Trường hợp 2: Tạo 2 muối CaCO3, Ca(HCO3)2

CO2 + Ca(OH)2   → CaCO3 + H2O 0,1 0,1 0,1

(0,25đ) (mol) (0,25đ)

2CO2 + Ca(OH)2   → Ca(HCO3)2 0,2 0,1 (mol) => mH 2 O = 18,6 – 0,3 x 44 = 5,4 (g) Ta có hệ phương trình: 0,1x = 0,3 0,05y =

(0,25đ)

5, 4 = 0, 3 18

x=3

y=6 vậy công thức phân tử của A: C3H6 b. Công thức cấu tạo có thể có của A: CH2 = CH –CH3 TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 31

(0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) Lê Việt Hùng

CH2

(0,25đ)

C H2

Câu 5 4đ

91, 25 x 20 = 0,5mol 100 x36,5 Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 x 2x x x (mol) nHCl =

(0,25đ) (0,25đ)

Fe2O3 + 6 HCl → 2FeCl3 + 3 H2O y 6y 2y a. Ta có: 56 x + 160 y = 13, 6  x = 0,1 ⇒  2 x + 6 y = 0,5  y = 0, 05 Vậy: 0,1x56 %mFe = .100% = 41,18% 13, 6 % mFe 2 O3 = 100% − 41,18% = 58,82%

(0,25đ)

(mol)

(0,25đ)

(0,25đ) (0,25đ)

b. mdd sau = 13,6 + 91,25 - 0,1 x 2 = 104,65 g 0,1x127 Vậy: C % FeCl2 = .100% = 12,14% 104, 65 (0,25đ) C % FeCl3 =

0, 05 x 2 x162,5 .100% = 15,53% 104, 65

Fe2O3 2 Fe

+ +

3 H2SO4 đ 6H2SO4 đ

t  →

Fe2(SO4)3

 → Fe2(SO4)3 0,15

(0,25đ) +

3 H2O

+ 3 SO2 + 6 H2O (mol)

0,1

64 x1, 25 x10 = 0, 2mol 40 x100 n 0, 2 Ta có: 1 < NaOH = = 1, 3 < 2 nSO2 0,15 nNaOH =

⇒ Sản phẩm gồm 2 muối SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O a 2a a SO2 + NaOH → NaHSO3 b b (mol) Ta có: a + b = 0,15 a = 0,05 ⇒ 2a + b = 0,2 b = 0,1 0, 05 Vậy: CM Na2 SO3 = = 0,78125 M 0, 064

CMNaHSO3 =

(02,5đ) (0,25đ)

(0,25đ) (mol) b

(0,25đ) (0,25đ)

(0,25đ)

0,1 =1,5625M 0,064

(0,25đ) (0,25đ)

Chú ý:

Học sinh có thể giải cách khác, đúng vẫn hưởng trọn số điểm. Hết

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 32

Lê Việt Hùng

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

ĐỀ 11 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 CẤP THCS NĂM HỌC 2011 – 2012

Đề chính thức

Môn thi: HÓA HỌC - BẢNG A Thời gian làm bài: 120 phút

Bài 1: (4,5 điểm) 1. Viết bốn phương trình hóa học trực tiếp tạo ra HCl từ Cl2 bằng bốn cách khác nhau (các cách khác nhau nếu chất tác dụng với Cl2 khác loại). 2. Chọn 7 chất rắn khác nhau mà khi cho mỗi chất đó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư đều cho sản phẩm là Fe2(SO4)3, SO2 và H2O. Viết các phương trình hóa học. Bài 2: (4,0 điểm) Một hỗn hợp rắn A gồm 0,2 mol Na2CO3; 0,1 mol BaCl2 và 0,1 mol MgCl2. Chỉ được dùng thêm nước hãy trình bày cách tách mỗi chất trên ra khỏi hỗn hợp. Yêu cầu mỗi chất sau khi tách ra không thay đổi khối lượng so với ban đầu (Các dụng cụ, thiết bị cần thiết kể cả nguồn nhiệt, nguồn điện cho đầy đủ). Bài 3: (2,5 điểm) Từ Metan, muối ăn, (các chất xúc tác, dụng cụ cần thiết cho đầy đủ) viết các phương trình hóa học để điều chế ra: điclometan, nhựa P.V.C, nhựa P.E, đicloetilen, etan, etylclorua. Ghi rõ điều kiện của phản ứng nếu có. Bài 4: (4,5 điểm) Trộn đều 30,96 gam hỗn hợp bột X gồm MgCO3 và kim loại R có hóa trị không đổi rồi chia làm hai phần bằng nhau. - Đốt nóng phần I trong không khí, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 15 gam hỗn hợp các oxit kim loại. - Để hòa tan vừa hết phần II cần 500ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 1,2M và H2SO4 0,24M được dung dịch A và có V lít khí B bay ra. 1. Viết các phương trình hóa học. 2. Xác định kim loại R và tỷ khối của B so với H2. 3. Cho 61,65 gam Ba kim loại vào dung dịch A. Sau khi các phản ứng kết thúc, lọc được m gam rắn F không tan và 500 ml dung dịch E. Tính giá trị của m và nồng độ CM của mỗi chất tan có trong dung dịch E. Bài 5: (4,5 điểm) Chia 9,84 gam hỗn hợp khí X gồm Etilen và 1 hiđrocacbon mạch hở A thành hai phần bằng nhau. - Dẫn phần I qua dung dịch Brom dư, sau khi phản ứng kết thúc có V lít khí A thoát ra, khối lượng Brom đã tham gia phản ứng là 8 gam. - Đốt cháy hoàn toàn phần II rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình có chứa 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,66M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 63,04 gam kết tủa. Dung dịch sau khi lọc bỏ kết tủa bị giảm đi m gam so với khối lượng của dung dịch Ba(OH)2 ban đầu. 1. Viết các phương trình hóa học. 2. Xác định công thức phân tử của A. 3. Tính giá trị của m và giá trị của V ở ĐKTC. Cho H:1; C:12; O:16; Mg:24; Al:27; S:32; Cl:35,5; Ca:40; Fe:56; Cu:64; Zn: 65; Ba:137. .......... Hết ..........

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 33

Lê Việt Hùng

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 CẤP THCS NĂM HỌC 2011 – 2012 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: HÓA HỌC – BẢNG A (Hướng dẫn chấm gồm có 04 trang)

Bài

Nội dung Cl2 + H2

Điểm

 → 2 HCl as

Cl2 + H2O

Mỗi pt đúng cho 0,25 đ

HCl + HClO

askt Cl2 + CH4 → CH3Cl + HCl 0

t Cl2 + SO2 + 2H2O  →

2HCl + H2SO4

Học sinh có thể chọn một số chất khác như: NH3, H2S…

Mỗi pt đúng cho 0,5 đ mỗi pt không cân bằng hoặc cân bằng sai đều trừ 0,25 đ

Các chất rắn có thể chọn: Fe;FeO;Fe3O4;Fe(OH)2;FeS;FeS2;FeSO4 Các pthh :

Bài 1

t 2Fe + 6H2SO4(đặc)  → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

4.5 đ

t 2FeO + 4H2SO4(đặc)  → Fe2(SO4)3+SO2+ 4H2O

t 2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc)  → 3 Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 0

t 2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc)  → Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O 0

t 2FeS + 10H2SO4(đặc)  → Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O 0

t 2FeS2 + 14H2SO4(đặc)  → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 0

t 2FeSO4 + 2H2SO4(đặc)  → Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O

Cho hỗn hợp hòa tan vào nước được dung dịch B ( chứa 0,4 mol NaCl ) Lọc lấ y rắn C gồm 0,1 mol BaCO3 và 0,1 mol MgCO3 Na2CO3 + BaCl2

0,75

→ BaCO3 + 2NaCl

Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3 + 2NaCl

Bài 2 4đ

Điện phân dung dịch B có màng ngăn đến khi hết khí Cl2 thì dừng lại thu được dung dịch D (chứa 0,4 mol NaOH) và thu lấy hỗn hợp khí Cl2 và H2vaof bình kín tạo điều kiện để phản ứng xảy ra hoàn toàn được khí HCl. Cho nước vào thu được dung dịch E có 0,4 mol HCl. 2NaCl + 2H2O H2 + Cl2

0,75

 → 2NaOH + H2 + Cl2 dpddcomangngan

→ 2HCl

Chia dd E thành 2 phần bằng nhau E1 và E2 . Nhiệt phân hoàn toàn rắn C trong bình kín rồi thu lấy khí ta được 0,2 mol CO2. Chất rắn F còn lại trong bình gồm 0,1 mol BaO và 0,1mol MgO 0

BaCO3

t  → BaO

MgCO3

t  → MgO

+ CO2 + CO2

Cho CO2 sục vào dd D để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đun cạn dd sau phản TÀI LIỆU BD HSG HÓA

0,75

Trang 34

Lê Việt Hùng

ứng ta thu được 0,2 mol Na2CO3 2NaOH + CO2

→

Na2CO3 + H2O

Hòa tan rắn F vào nước dư, lọc lấy phần không tan là 0,1 mol MgO và dd sau khi lọc bỏ MgO chứa 0,1 mol Ba(OH)2 Cho MgO tan hoàn toàn vào E1 rồi đun cạn dd sau phản ứng ta thu được 0,1 mol MgCl2 MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O Cho dd Ba(OH)2 tác dụng với E2 rồi đun cạn dd sau phản ứng được 0,1 mol BaCl2 BaO + H2O → Ba(OH)2

0,75

Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O Các pthh:

Viết đúng mỗi pt cho 0,25 đ

1500 c 2CH4  → C2H2+3H2 Lamlanhnhanh

2NaCl

dienphanNC 2Na + Cl2 →

as CH4 + Cl2  → CH2Cl2 + 2HCl

Bài 3

C2H2 + HCl → C2H3Cl

2.5đ

n(C2H3Cl)

trunghop  →

[ −C2 H 3Cl −]n

thiếu ít hơn 3 đk trừ 0,25 đ; từ 3 đk trở lên trừ 0,5 đ

(P.V.C)

Pd ,t 0

C2H2 + H2  → C2H4 trunghop n(C2H4)  → [ −C2 H 4 − ]n

C2H2 + Cl2 → C2H2Cl2 Ni,t C2H4 + H2  → C 2H6 o

C2H4 + HCl → C2H5Cl Các pthh : 0

t 4R + xO2  → 2R 2Ox

(1)

Bài 4 4.5đ

MgCO3  → MgO + CO2

(2)

2 R + 2xHCl → 2 R Clx + xH2

(3)

MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O

(4)

2 R + xH2SO4 → R 2(SO4)x + xH2

(5)

0,5

MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O (6) 61, 65 nHCl = 0,5.1,2 = 0,6 (mol) ; nBa = = 0, 45(mol ) 137 30,96 nH 2 SO4 = 0,5.0,24 = 0,12(mol) ; m mỗi phần = = 15, 48( g ) 2 Gọi M là khối lượng mol của kim loại R

0,25

Đặt nR ở mỗi phần là a (mol); nMgCO3 ở mỗi phần là b (mol) mX ở mỗi phần = Ma +84b = 15,48 1 1 Từ (1): nR2Ox = nR = a → mR2Ox = ( M+ 8x).a 2 2 (2): nMgO = nMgCO3 = b → mMgO = 40b

→ M.a+ 8ax+40b = 15 Từ (3) và (5):

nH = x. nR = ax

(4) và (6): nH = 2 nMgCO3 = 2b TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 35

Lê Việt Hùng

→

ax+ 2b = 0,84 44b − 8ax = 0, 48 Ta có hpt:  axb=− 0,84 8t = 0, 48 2b +44 Đặt ax= t có hệ  2b + t = 0,84 Giải hệ này ta được: b = 0,12; t = 0,6 0, 6 Với t = 0,6 → a = x b = 0,12 → mMgCO3 = 0,12.84 = 10,08 (g) → mR = 15,48 – 10,08 =5,4 (g) 0, 6 = 5,4 → M = 9x. Ma = 5,4 hay M . x Chọn: x= 1 → M=9 (loại)

0,5

x=2 → M=18 (loại) x=3 → M=27 → R là Al 3 Từ (3) và (5) có nH2 = nAl = 0,3 mol 2 Từ (4) và (6) có nCO2 = nMgCO3 = 0,12 mol 0,3.2 + 0,12.44 → Tỷ khối của B so với H2 = =7 (0,3 + 0,12).2 Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

(7)

3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3

(8)

Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4 + Mg(OH)2

(9)

3Ba(OH)2 + 2AlCl3 → 3BaCl2 + 2Al(OH)3

(10)

Ba(OH)2 + MgCl2 → BaCl2 + Mg(OH)2

(11)

Có thể Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O

(12)

0,25

0,5

Trong dd A có chứa 4 chất tan: MgCl2; MgSO4; AlCl3; Al2(SO4)3, trong đó: Tổng nMg = 0,12; nAl = 0,2 nCl = 0,6; nSO4 = 0,12 Theo pt(7) nBa ( OH )2 = nBa = 0,45; nOH trong Ba(OH)2 = 2.0,45 = 0,9 mol Từ (8) và (9): nBa ( OH )2 = nSO4 = nBaSO4 = 0,12 mol < 0,45 mol

nBa ( OH )2 dư: Các phản ứng (10 và (11) xảy ra cùng (8); (9) 3 3 Từ (8) và (10) nBa ( OH )2 = nAl (OH )3 = nAl = 0,3 2 2 Từ (9) và (11) nBa ( OH )2 = nMg (OH )2 = nMg = 0,12

Sau (8); (9); (10); (11) → nBa ( OH )2 còn dư = 0,45 - 0,3 - 0,12 = 0,03 (mol) phản ứng (12) xảy ra Từ (12) n Al (OH )3 bị tan = 2 nBa ( OH )2 = 2.0,03 = 0,06 (mol) < 0,2 (mol) Sau khi các phản ứng kết thúc n Al (OH )3 còn lại = 0,2 - 0,06 = 0,14 (mol) Vậy khối lượng kết tủa F chính là giá trị của m và m = 0,12.233 + 0,12.58 + 0,14.78 = 45,84(g) 1 1 Từ (10) và (11) nBaCl2 = nCl = .0,6 = 0,3 (mol) 2 2 Vậy nồng độ CM của các chất tan trong dd E lần lượt là: CM BaCl = 0,3:0,5 = 0,6 M

0,5

Từ (12) nBa ( AlO2 )2 = nBa ( OH )2 dư =0,03

→ CM

Ba ( AlO2 )2

= 0,03:0,5 = 0,06 M

Câu này giải và lý luận bằng nhiều phương pháp khác nhau. Nếu bài làm dựa TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 36

Lê Việt Hùng

vào định luật bảo toàn nguyên tố , nhóm nguyên tử và lập luận, tính toán chính xác cho cùng kết quả vẫn cho điểm tối đa Khối lượng mỗi phần = 9,84: 2= 4,92(g); nBr2 = 8:160 = 0,05 ( mol) Vì cho phần I qua dd Brom vẫn có khí bay ra nên A không tác dụng với brom trong dung dịch

Đặt công thức tổng quát của A là CxHy ta có các pthh C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (1) 0

t C2H4 + 3O2  → 2CO2 + 2H2O (2)

C xHy +

4x + y y t O2  → xCO2 + H2O 4 2 0

0,5 (3)

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + 2H2O (4)

có thể 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (5) nBa ( OH )2 = 0,5.0,66 = 0,33 (mol); nBaCO3 = 63,04:197 = 0,32(mol) Vì nBaCO3 < nBa ( OH )2 phải xét hai trường hợp TH 1: Ba(OH)2 dư không có phản ứng (5) Từ (1): nC2 H 4 ở mỗi phần = nBr2 = 0,05 (mol ) ⇔ 1,4(g) Từ (2) nCO2 = 2 nC2 H 4 = 2.0,05 = 0,1 (mol) Từ (4) nCO2 = nBaCO3 = 0,32 (mol) nCO2 ở (3) = 0,32-0,1 = 0,22 (mol) → nC trong CxHy = 0,22 (mol) ⇔ 2,64 (g)

Bài 5 4.5đ

1,25

mặt khác mCx H y = 4,92-1,4 = 3,52 (g) → mHtrong CxHy = 3,52-2,64 = 0,88 (g) ⇔ 0,88 (mol) x 0, 22 1 Từ CT của CxHy → = = vậy công thức phân tử của A là CH4; y 0,88 4 TH2: CO2 dư → có phản ứng (5) Từ (4): nCO2 = nBa ( OH )2 = nBaCO3 = 0,32 (mol)

→ nBa ( OH )2 ở (5) = 0,33-0,32 =0,01 (mol) Từ (5): nCO2 = 2 nBa ( OH )2 = 2.0,01 = 0,02 (mol)

1,25

→ Tổng nCO2 = 0,32 + 0,02 = 0,34 (mol) → nCO2 ở (3) = 0,34 - 0,1 = 0,24 (mol) → nCtrong CxHy = 0,24 (mol) ⇔ 2,88(g) → mH trong CxHy = 3,52 - 2,88 = 0,64 (g) ⇔ 0,64 (mol) x 0, 24 3 Từ CT của CxHy → = = y 0, 64 8 vậy công thức phân tử của A là C3H8; Cả 2 trường hợp A đều là an kan không tác dụng với Br2 trong dd nên đều thỏa mãn, phù hợp đề bài Nếu A là CH4 thì nCH 4 = nCO2 = 0,22 (mol) → V = 4,928 lít

0,75

Từ (2) và (3) n H2O = 0,1 + 0,44 =0,54 mol → Tổng m sản phẩm cháy = 0,32.44 + 0,54.18 = 23,8 (g) → khối lượng dung dịch bị giảm = 63,04 – 23,8 = 39,24 (g) Nếu A là C3H8 1 1 → nC3 H8 = . nCO2 = .0,24 = 0,08 (mol) → V = 1,792 lít 3 3 Từ (2) và (3) n H2O = 0,1 + 0,32=0,42 mol TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 37

0,75

Lê Việt Hùng

→ Tổng m ản phẩm cháy = 0,34.44 + 0,42 .18 = 22,52 (g) → khối lượng dung dịch bị giảm = 63,04 – 22,52 = 40,52 (g) ở câu này nếu bài làm lý luận: vì A mạch hở và không cộng brom trong dd nên suy ra A là an kan nên công thức tổng quát là CnH2n+2 rồi giải ra 2 trường hợp n =1; n=3 vẫn cho điểm tối đa

---------- Hết ---------

* Lưu ý: Bµi lµm c¸ch kh¸c ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 38

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ

ĐỀ 12 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011– 2012

Đề chính thức

Môn: Hóa học Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề (Đề thi có: 01 trang)

Câu I: (2,0 điểm) Cho lần lượt từng chất: Fe, BaO, Al2O3, và KOH vào lần lượt các dung dịch: NaHSO4, CuSO4. Hãy viết PTHH của các phản ứng xảy ra. Câu II: (3,0 điểm) 1) Có 1 hh gồm 5 kim loại: Al, Mg; Fe, Cu, Ag. Hãy dùng PPHH để tách riêng từng kim loại với khối lượng không đổi. Viết PTHH xảy ra trong quá trình tách. 2) Viết PTPƯ trong mỗi trường hợp sau a. Oxit + Axit → 2 muối + oxit b. Muối + kim loại → 2 muối c. Muối + bazơ → 2 muối + 1oxit d. Muối + kim loại →1 muối Câu III: (3,0 điểm) 1) Trộn V1 lit dd HCl 0,6M với V2 lít dd NaOH 0,4M thu được 0,6 lit dd A. Tính V1, V2 biết 0,6 lít dd A có thể hoà tan hêt 1,02 gam Al2O3 (coi sự pha trộn không làm thay đổi thể tích) 2) Sục từ từ a mol khí CO2 vào 800 ml dd X gồm KOH 0,5M và Ca(OH)2 0,2M. Tìm giá trị của a để thu được khối lượng kết tủa lớn nhất. Câu IV: (10,0 điểm) 1) Hoà tan các chất gồm Na2O, NaHCO3, BaCl2, NH4Cl có cùng số mol vào nước dư được dd A và kết tủa B. Hỏi dd A và kết tủa B chứa những chất gì? Viết PTHH của các phản ứng để minh hoạ. 2) Hoà tan hết 3,2 gam oxit M2On trong lượng vừa đủ dd H2SO4 10%, thu được dd muối có nồng độ 12,903%. Sau phản ứng đem cô bớt dd và làm lạnh thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định công thức của tinh thể muối đó. 3) Cho x gam một muối halogenua của một kim loại kiềm tác dụng với 200ml dd H2SO4 đặc, nóng vừa đủ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp sản phẩm A trong đó có một khí B (mùi trứng thối). Cho khí B tác dụng với dd Pb(NO3)2 (dư) thu được 47,8 gam kết tủa màu đen. Phần sản phẩm còn lại, làm khô thu được 342,4 gam chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 139,2 gam muối duy nhất. a) Tính nồng độ mol/lit của dd H2SO4 ban đầu. b) Xác định công thức phân tử của muối halogenua. c) Tính x. Câu V: (2,0 điểm) Có hỗn hợp khí A gồm metan, etilen và axetilen. - Cho 5,6 lít hỗn hợp khí a lội qua dd nước brôm dư thì có 52 gam brôm tham gia phản ứng. - Đốt cháy hoàn toàn 2,6 gam hỗn hợp khí A thì cần vừa đủ 30,24 lít không khí. Xác định thành phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp A, biết các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, trong không khí oxi chiếm 20% về thể tích còn lại là ni tơ. (Cho NTK: H = 1 ; Li=7; C = 12 ; O = 16 ; F=19; Ca=40; Br=80; I=127; Ba=137; Pb=207; N=14; Na = 23 ; Al = 27 ; S = 32 ; K = 39 ; Cl = 35,5 ; Fe = 56 ; Cu = 64) …………………………………Hết………………………………… Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 39

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011– 2012

Đáp án chính thức

Môn: Hóa học Thời gian: 150 phút không kể thời gian giao đề (Đề thi có: 01 trang)

Câu I: (2,0 điểm) Cho lần lượt từng chất: Fe, BaO, Al2O3, và KOH vào lần lượt các dung dịch: NaHSO4, CuSO4. Hãy viết PTHH của các phản ứng xảy ra. CÂU NỘI DUNG ĐIỂM * Với NaHSO4: 2,0 Fe + 2NaHSO4 → FeSO4 + Na2SO4 + 2H2 Ba(OH)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2H2O 0,5 Ba(OH)2 + NaHSO4 → BaSO4 + NaOH + H2O BaO + H2O → Ba(OH)2 Al2O3+ 6NaHSO4 → Al2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 3H2O 2KOH + 2NaHSO4 → K2SO4 + Na2SO4 + 2H2O 0,5 * Với CuSO4: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu BaO + H2O → Ba(OH)2 0,5 Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4 + Cu(OH)2 2KOH + CuSO4 → Cu(OH)2 + K2SO4 0,5 Câu II: (3,0 điểm) 1) Có 1 hh gồm 5 kim loại: Al, Mg; Fe, Cu, Ag. Hãy dùng PPHH để tách riêng từng kim loại với khối lượng không đổi. Viết PTHH xảy ra trong quá trình tách. 2) Viết PTPƯ trong mỗi trường hợp sau a. Oxit + Axit → 2 muối + oxit b. Muối + kim loại → 2 muối c. Muối + bazơ → 2 muối + 1oxit d. Muối + kim loại →1 muối ? PNC

Al Mg Fe Cu Ag

CO2,H2?Odư

NaAlO 2

Mg Fe Cu Ag

HCl d ?

Al(OH)3

Cu Ag

O2 d ?

CuO Ag

HCl d ?

Ag ? P DD

Cu Cl2

MgCl 2 FeCl2 HCl

Zn d ?

Fe Zn MgCl 2 Zn Cl2

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Al2O3

Trang 40

NaOH d ?

? P DD

Mg Zn

Lê Việt Hùng

NaOH d ?

CÂU 2. 1,0đ

NỘI DUNG a. Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O b. FeCl3 + 2Cu → FeCl2 + 2CuCl2 c. 2NaHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O d. 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2

ĐIỂM

Câu III: (3,0 điểm) 1) Trộn V1 lit dd HCl 0,6M với V2 lít dd NaOH 0,4M thu được 0,6 lit dd A. Tính V1, V2 biết 0,6 lít dd A có thể hoà tan hêt 1,02 gam Al2O3 (coi sự pha trộn không làm thay đổi thể tích) 2) Sục từ từ a mol khí CO2 vào 800 ml dd X gồm KOH 0,5M và Ca(OH)2 0,2M. Tìm giá trị của a để thu được khối lượng kết tủa lớn nhất. CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 1. (2,0đ) nHCl=0,6V1 (mol) nNaOH=0,4V2 (mol) nAl2O3=0,1 (mol) - Theo đề bài ta có: V1+V2=0,6 lít - PTHH: HCl + NaOH → NaCl + H2O (1) * Trường hợp 1: Trong dd A còn dư axit HCl 6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O (2) - Theo (1) và (2) ta có V1 + V2 = 0,3 lít (*) 1,0 * Trường hợp 2: Trong dd A còn dư axit NaOH 2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O (3) - Theo (1) và (3) ta có nNaOH = nHCl + 2nAl2O3 => 0,4V2 = 0,6V1 + 0,02 (**) 1,0 - Từ (*) và (**) ta có: V1 = 0,22 lit, V2 = 0,38 lít nKOH = 0,8.0,5 = 0,4 mol 2(1đ) nCa(OH)2 = 0,8.0,2 = 0,16 mol Sục từ từ a mol khí CO2 vào 800 ml dd X có các phương trình phản ứng CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1) Mol 0,16 0,16 0,16 CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O (2) Mol 0,2 0,4 0,2 CO2 + K2CO3 + H2O → 2KHCO3 (3) Mol 0,2 0,2 0,5 - Theo (1) ta có: Nếu 0 ≤ a ≤ 0,16 thì số mol CaCO3 tăng từ 0 đến 0,16 mol - Theo (2) và (3) ta có: Nếu 0,16 ≤ a ≤ 0,56 thì số mol CaCO3 = 0,16 mol Vậy để thu được khối lượng kết tủa lớn nhất là 0,16.100 = 16 gam thì 0,16 ≤ a ≤ 0.56 0,5 Câu IV: (10,0 điểm) 3) Hoà tan các chất gồm Na2O, NaHCO3, BaCl2, NH4Cl có cùng số mol vào nước dư được dd A và kết tủa B. Hỏi dd A và kết tủa B chứa những chất gì? Viết PTHH của các phản ứng để minh hoạ. 4) Hoà tan hết 3,2 gam oxit M2On trong lượng vừa đủ dd H2SO4 10%, thu được dd muối có nồng độ 12,903%. Sau phản ứng đem cô bớt dd và làm lạnh thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định công thức của tinh thể muối đó. 5) Cho x gam một muối halogenua của một kim loại kiềm tác dụng với 200ml dd H2SO4 đặc, nóng vừa đủ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp sản phẩm A trong đó có một khí B (mùi trứng thối). Cho khí B tác dụng với dd Pb(NO3)2 (dư) thu được 47,8 gam kết tủa màu đen. Phần sản phẩm còn lại, làm khô thu được 342,4 gam chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 139,2 gam muối duy nhất. a) Tính nồng độ mol/lit của dd H2SO4 ban đầu. b) Xác định công thức phân tử của muối halogenua. c) Tính x. CÂU NỘI DUNG ĐIỂM TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 41

Lê Việt Hùng

1. (2,0đ)

2(3đ)

3(5đ)

Phương trình hoá học Na2O + H2O → 2NaOH Mol a 2a NaHCO3 + NaOH -> Na2CO3 + H2O Mol a a a NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O Mol a a a a BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl Mol a a a 2a => Dung dịch A chỉ có NaCl Kết tủa B chỉ có BaCO3 - PTHH: + n H2SO4 → M2(SO4)n + nH2O M2 O n Nếu có 1 mol M2On thì số gam dd H2SO4 10% là 980n gam Số gam dd muối là 2M+996n (gam) (2M + 96n).100 56n Ta có: C% = = 12,903 ⇒ M = 2M + 996n 3 Vậy n = 3, M = 56 => oxits là Fe2O3 PTHH: Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O a. nPb(NO3)2 =0,2 mol - Vì khí B có mùi trứng thối khi tác dụng với dd Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen => B là H2S - Gọi CTTQ của muối halogenua kim loại kiềm là RX - PTHH 8RX + 5H2SO4 đặc → 4R2SO4 + H2S↑ + 4X2 + 4H2O (1) 1,6 1,0 0,8 0,2 0,8 (có thể HS viết 2 phương trình liên tiếp cũng được) - Khi B tác dụng với dd Pb(NO3)2 H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 (2) 0,2 0,2 1, 0 - Theo (1) ta có: ⇒ C MH SO = = 5,0M 2 4 0, 2 b. Sản phẩm gồm có: R2SO4, X2, H2S => chất rắn T có R2SO4 và X2, nung T đến khối lượng không đổi => m R 2SO4 = 139, 2g

⇒ m X2 = 342, 4 −139, 2 = 203, 2(g) 203, 2 = 254 ⇒ M X = 127 . Vậy X là iôt(I) 0,8 139, 2 - Ta có: M R 2SO4 = 2R + 96 = = 174 ⇒ R = 39 ⇒ R là kali (K) 0,8 - Vậy CTPT muối halogenua là KI c. Tìm x: - Theo (1) n RX = 1, 6(mol) ⇒ x = (39 + 127).1, 6 = 265, 6(g) - Theo (1) n X2 = 0,8(mol) ⇒

0,5 0,5 0,5 0,5

1,0 1,0 1.0 0,5 0,5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0

Câu V: (2,0 điểm) Có hỗn hợp khí A gồm metan, etilen và axetilen. - Cho 5,6 lít hỗn hợp khí a lội qua dd nước brôm dư thì có 52 gam brôm tham gia phản ứng. - Đốt cháy hoàn toàn 2,6 gam hỗn hợp khí A thì cần vừa đủ 30,24 lít không khí. Xác định thành phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp A, biết các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, trong không khí oxi chiếm 20% về thể tích còn lại là ni tơ. CÂU NỘI DUNG ĐIỂM - Gọi a, b, c lần lượt là số mol của CH4, C2H4, C2H2 trong 5,6 lít hỗn hợp A (2,0đ) 5, 6 - Ta có: a + b + c = (1) = 0, 25 22, 4 TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 42

Lê Việt Hùng

- PTHH

C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (2) C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 (3) 52 (4) ⇒ n Br2 = b + 2c = = 0,325 160 - gọi ka, kb, kc lần lượt là số mol của CH4, C2H4, C2H2 trong 2,6 gam hỗn hợp A. - Ta có 16ka + 28kb + 26kc = 2,6 (5) 2CH4 + 4O2 → 2CO2 + 4H2O (6) C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O (7) 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O (8) ⇒ n O2 = 2ka + 3kb + 2,5kc = 0, 27 (9) - Giải hệ PT (1), (4), (5), và (9) ta được a = 0,025 mol ⇒ %VCH4 = 10%

0,5

b = 0,125 mol ⇒ %VC2 H4 = 50% c = 0,1 mol ⇒ %VC2 H 2 = 40%

0,5 Chú ý: Thí sinh làm bài theo phương pháp khác: Cho kết quả đúng, lập luận chặt chẽ giám khảo căn cứ thang điểm của hướng dẫn chấm cho điểm sao cho hợp lý.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 43

Lê Việt Hùng

ĐỀ 13

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 44

Lê Việt Hùng

ĐỀ 14 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM

Môn thi : HOÁ HỌC Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 03/4/2012

ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu I.(3 điểm) 1.Cho các kim loại Mg, Al, Fe lần lượt tác dụng với các dung dịch HCl, NaOH, CuSO4, AgNO3.Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). 2.Có bốn chất sau: KCl, H2O, MnO2, H2SO4 đặc .Từ những chất trên làm thế nào có thể điều chế :HCl ; Cl2 ; KClO3. Viết phương trình phản ứng đã dùng. Câu II.(3 điểm) 1.Hoàn thành các phương trình phản ứng của sơ đồ sau. Ghi rõ điều kiện ( nếu có): (1) (2) ( 3) ( 4) Saccarozơ → glucozơ → ancol etylic → axit axetic → natriaxetat (5) ( 6) (7) (8 ) → metan → axetilen → benzen → nitrobenzen. 2.Một trong những cách làm sạch tạp chất có lẫn trong nước mía dùng sản xuất đường phèn theo phương pháp thủ công trước đây được thực hiện bằng cách cho bột than xương và máu bò vào nước ép mía. Sau đó khuấy kĩ đun nhẹ rồi lọc lấy phần nước trong. Phần nước trong này mất hẳn màu xẫm và mùi mía. Cô cạn nước lọc thì thu được đường phèn. Hãy giải thích việc sử dụng than xương và máu bò trong cách làm này? 3.Butan có lẫn tạp chất là các khí etilen, cacbonic, axetilen. Nêu cách tiến hành và viết các phương trình phản ứng xảy ra trong quá trình làm sạch khí. Câu III.(4 điểm) 1.Cho 0,1g canxi tác dụng với 25,0cm3 nước lạnh ở nhiệt độ phòng. Thể tích khí hyđro đo được trong thời gian 4 phút, mỗi lần đo cách nhau 30 giây. Kết quả thu được như sau: Thời 0 30 60 90 120 150 180 210 240 gian(gy) Thể tích(cm3)

a.Dựa vào bảng số liệu cho biết: tốc độ phản ứng thay đổi thế nào và sau bao nhiêu giây phản ứng kết thúc. b.Tìm thể tích khí hyđro thu được ở nhiệt độ phòng và nồng độ phần trăm của dung dịch sau khi phản ứng kết thúc. Biết ở điều kiện nhiệt độ phòng 1,0 mol khí có thể tích 24000cm3 và khối lượng riêng của nước là 1,0g/cm3. 2.Cho 400 ml dung dịch E gồm AlCl3 x mol/lít và Al2(SO4)3 y mol/lít tác dụng với 612 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 8,424 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư) thì thu được 33,552 gam kết tủa. Tìm x,y. Câu IV.(3 điểm) 1.Có các chất lỏng A, B, C, D, E. Chất nào là benzen, ancol etylic, axit axetic, dung dịch glucozơ, nước. Biết kết quả của những thí nghiệm như sau: -Cho tác dụng với Na thì A, B, C, D có khí bay ra; E không phản ứng - Cho tác dụng với CaCO3 thì A, B, C, E không phản ứng; D có khí bay ra -Cho tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 thì A, C, D, E bạc không xuất hiện; B có bạc xuất hiện -Đốt trong không khí thì A, E cháy dễ dàng; D có cháy ; B,C không cháy Xác định A, B, C, D, E và viết các phương trình phản ứng hoá học theo các kết quả thí nghiệm trên. 2.Đốt cháy hoàn toàn m(g) chất hữu cơ A chỉ thu được a(g) CO2 và b(g) H2O. Biết 3a = 11b và 7m = 3(a + b). Xác định cụng thức phân tử (A), biết tỉ khối hơi của (A) đối với không khí : dA/KK < 3 . Câu V.(4 điểm) Cho V lít(đktc) khí CO đi qua ống sứ đựng 5,8g sắt oxit nung đỏ, một thời gian thu được hỗn hợp khí A và chất rắn B. Cho B tác dụng hết với axit HNO3 loãng dư thu được dung dịch C và 0,784 lit (đktc) khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Cô cạn dung dịch C thu được 18,15g muối sắt III khan. Nếu hoà tan hoàn toàn B bằng axit HCl dư thu được 0,672 lit khí (đktc)(xem quá trình sắt tác dụng với muối sắt III về muối sắt II không đáng kể). 1.Tìm công thức sắt oxit và phần trăm khối lượng các chất trong B. TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 45

Lê Việt Hùng

2.Tìm V và phần trăm thể tích các khí trong hỗn hợp A, biết tỉ khối của A đối với hyđro là 17,2. Câu VI.( 3 điểm) Một hỗn hợp khí (A) gồm một hiđrocacbon (X) mạch hở và H2. Cho 17,6g hỗn hợp (A) vào dung dịch nước brom , sau khi phản ứng hoàn toàn thấy dung dịch brom nhạt màu và khối lượng brom tham gia phản ứng là 96,0g. Khi đốt cháy hoàn toàn 17,6g hỗn hợp (A), dẫn sản phẩm cháy vào nước vôi trong thì toàn bộ sản phẩm cháy bị hấp thụ hết và tạo được 20,0g kết tủa. Lọc bỏ kết tủa thấy khối lượng dung dịch nước vôi tăng thêm m(gam) so với ban đầu. Đun sôi dung dịch còn lại tạo thêm 50,0g kết tủa nữa. 1.Tìm công thức phân tử của (X) và tính thành phần phần trăm số mol hỗn hợp (A). 2. Tính m. Ghi chú : Thí sinh được phép dùng bảng tuần hoàn và máy tính bỏ túi.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 NĂM HỌC : 2011-2012 HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN HÓA HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC (Hướng dẫn chấm có 4 trang)

QUẢNG NAM

STT Câu I 3 điểm

Đáp án 1.Các phản ứng: Mg + 2HCl  → MgCl2 + H2 (0,2.10) Mg + CuSO4  → MgSO4 +Cu Mg + 2AgNO3  → Mg(NO3)2 +2Ag 2Al + 6HCl  → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 2NaOH +2H2O  → 2NaAlO2 + 3H2 2Al + 3CuSO4  → Al2(SO4)3 + 3Cu Al+ 3AgNO3  → Al(NO3)3 +3Ag Fe+ 2HCl  → FeCl2 + H2 Fe + CuSO4  → FeSO4 +Cu Fe+ 2AgNO3  → Fe(NO3)2 +2Ag Nếu AgNO3 dư thì : Fe(NO3)2 + AgNO3  → Fe(NO3)3 + Ag 2. 2KCl + H2SO4 đặc nóng (0,25.4) MnO2 + 4HCl toC → MnCl2 +Cl2 + 2H2O đpmangngan 2KCl + 2H2O   → 2KOH +H2+Cl2 oC 3Cl2 + 6KOH 100  → 5KCl+ KClO3 + 3H2O

Điểm 2,0 đ

1,0đ

 → K2SO4

2HCl

toC Câu II 1. C12H22O11 + H2O H2 SO 4; → 2C6H12O6 (0,125.8) ; 30 − 35 oC 3 C6H12O6 enzim  → 2C2H5OH + 2CO2 điểm C2H5OH + O2 enzim  → CH3COOH + H2O CH3COOH + NaOH  → CH3COONa + H2O ; toC CH3COONa + NaOH CaO  → CH4 + Na2CO3 1500 oC ; l ln 2CH4  → C2H2 +3H2 3C2H2 600 oC;bôtthan → C6H6 H 2 SO 4 C6H6 +HNO3 đặc  → C6H5NO2 +H2O 2.Than xương (C vô định hình) có đặc tính hấp phụ các chất màu và mùi.Máu bò(protein) khi tan trong nước mía tạo thành dung dịch keo, có khả năng giữ các tạp chất nhỏ lơ lửng, không lắng đọng.Khi đun nóng protein bị đông tụ,kéo những hạt tạp chất này lắng xuống, nhờ đó khi lọc bỏ phần không tan, thu được nước mía trong, không có màu ,mùi và các tạp chất. TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 46 Lê Việt Hùng

1,0đ

1,0 đ

1,0đ

3.Cho hỗn hợp khí C4H10,C2H4 ,C2H2 ,CO2 đi qua dung dịch brom dư. Khí đi ra là C4H10 và CO2, cho hỗn hợp thu được vào dung dịch nước vôi dư. Khí đi ra là C4H10 nguyên chất. C2H4 + Br2  → C2H4Br2 C2H2 + 2Br2  → C2H2Br4 CO2 + Ca(OH)2  → CaCO3 + H2O

Câu III 4 điểm

1.a.-Tốc độ phản ứng giảm dần theo thời gian. (0,25) -Phản ứng kết thúc sau 210 giây (0,25) b.Phương trình phản ứng: Ca + 2H2O  → Ca(OH)2 +H2 Số mol H2 = số mol Ca(OH)2 = số mol Ca = 0,1:40 =0,0025mol Thể tích khí H2 = 0,0025.24000 =60cm3 ( hoặc nhìn vào bảng số liệu thể tích khí H2 =60cm3) (0,25) Khối lượng Ca(OH)2 =74.0,0025=0,185g (0,25) Khối lượng dung dịch sau phản ứng = 25.1 + 0,1 – 0,0025.2 = 25,095g (0,25) Nồng độ % dung dịch = (0,185:25,095).100 = 0,737% (0,25) 2. Phương trình điện li AlCl3 (1)  → Al3+ + 3Cl(0,20.5) 0,4x 0,4x : (mol) 3+ 2Al2(SO4)3  → 2Al +3SO4 (2) 0,4y : (mol)  → 0,8y 1,2 y Khi tác dụng với NaOH: Al3+ + 3OH-  (3) → Al(OH)3 Nếu NaOH dư thì có phản ứng:  → AlO2- + 2H2O (4) Al3+ + 4OHKhi cho BaCl2 dư vào : Ba2+ + SO42-  → BaSO4 (5) : (mol) 1,2 y 1,2 y Số mol Al3+ = 0,4x +0,8y; Số mol BaSO4 =33,552 :233 = 0,144 mol ⇒ nSO42- =1,2y = 0,144 ⇒ y= 0,12(mol) (0,5) nOH- = nNaOH = 0,612 mol; nAl(OH)3 =8,424:78= 0,108 mol ⇒ nOH- tạo kết tủa ở (3) = 0,108.3 =0,324 < 0,612 ⇒ có phản ứng (3) &(4) (0,5) ⇒ số mol OH- tạo AlO2 = 0,612- 0,324 = 0,288 mol ⇒ 0,4x +0,8y=0,108 + (0,288:4) ⇒ x= 0,21mol 5)

Câu IV

1.Từ các kết quả xác định được A:C2H5OH; B: dung dịch glucozơ(C6H12O6 ); C:H2O ;D:CH3COOH ; E : C6H6(benzen) (0,5) 3điểm 2C2H5OH + 2Na  → 2C2H5ONa + H2 (0,125.8) TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 47

Lê Việt Hùng

0,5 đ 1,0đ

1,0đ

1,5đ

( 0,

1,5đ

2H2O + 2Na  → 2NaOH + H2 2CH3COOH + 2Na  → 2CH3COONa + H2 2CH3COOH + CaCO3  → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2 NH 3, toC C6H12O6 + Ag2O   → C6H12O7 + 2Ag C2H5OH + 3O2  → 2CO2 + 3H2O CH3COOH + 2O2  → 2CO2 + 2H2O 2C6H6 + 15O2  → 12CO2 + 6H2O 2. mC =12a/44 =3a/11 =b(g) mH = 2b/18 =b/9(g) (0,25) mO = m-( b + b/9 ) = m -10b/9 theo đề : 7m =3a +3b =11a +3b = 14b ⇒ m=2b(g) ⇒ mO =2b – 10b/9 = 8b/9(g) (0,25) Gọi công thức phân tử của A là CxHyOz Ta có tỷ lệ : x:y:z = b/12 :b/9:8b/9.16 = 3:4:2 (0,5) ⇒ công thức phân tử A : (C3H4O2)n; với n nguyên dương theo đề : 72n < 29.3 ⇒ n < 1,208 ⇒ chỉ có n = 1 đúng điều kiện Vậy công thức phân tử của A là: C3H4O2 (0,5) Câu V 1. Gọi công thức phân tử sắt oxit là FexOy CO Ta có sơ đồ FexOy → Fex’Oy’;Fe;FexOy dư HNO 3→ Fe(NO3)3;NO 4điểm Áp dụng sự bảo toàn với nguyên tố Fe: số mol Fe(FexOy) = số mol Fe trong Fe(NO3)3 = 18,15:242=0,075mol (0,5) Số mol O = (5,8-56.0,075):16 = 0,1mol (0,25) Ta có x:y = 0,075:0,1 = 3:4 Vậy công thức cần tìm Fe3O4 (0,25) Chất rắn B có thể gồm:Fe,FeO,Fe3O4 dư Phương trình phản ứng: Fe + 4HNO3  → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) 3FeO + 10HNO3  → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (2) 3Fe3O4 + 28HNO3  → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3) Fe + 2 HCl  → FeCl2 + H2 (4) FeO + 2 HCl  → FeCl2 + H2O (5) Fe3O4 + 8HCl  → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (6) (0,5) Gọi a,b,c lần lượt là số mol Fe,FeO,Fe3O4 dư trong B Từ (4) số mol H2 = a = 0,03 Từ (1),(2),(3) số mol NO = a + b/3+ c/3 = 0,035 Số mol Fe = a + b + 3c = 0,075 Giải hệ phương trình ta có: a=0,03 ; b = 0 ; c= 0,015 Khối lượng B = 56.0,03 + 232.0,015 = 5,16g (0,75) % khối lượng hỗn hợp : %Fe = 32,56% ; %Fe3O4 = 67,44% (0,25) 2.Phương trình phản ứng: Fe3O4 + 4CO toC → 3Fe + 4CO2 (7) Theo phản ứng: số mol CO phản ứng = số mol CO2 Gọi d là % thể tích CO2 ; % thể tích CO = 1-d TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 48

Lê Việt Hùng

1,5đ

1,0đ

1,5đ

Ta có : 44d + 28(1-d) = 17,2.2 ⇒ d= 0,4 . ⇒ %VCO2=40% ; %VCO =60% (0,75) Theo (7) số mol CO phản ứng = (4/3).số mol Fe =(4/3).0,03=0,04mol Do đó số mol CO ban đầu = (0,04.100):40=0,1mol V=0,1.22,4= 2,24lit (0,75) Câu VI 3 điểm

1.Gọi công thức phân tử tổng quát của (X) là :CnH2n+2-2k ; với: 2≤n≤4; 1≤ k ≤ n CnH2n+2-2k + kBr2 (1)  → CnH2n+2-2kBr2k x kx : mol 2CnH2n+2-2k +(3n+1-k)O2  (2) → 2nCO2 + 2(n+1-k)H2O x nx : mol 2H2 + O2  (3) → 2 H2O CO2 + Ca(OH)2  (4) → CaCO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO ) (5) → 3 2 Ca(HCO3)2 toC → CaCO3 + H2O +CO2 (6) Gọi x là số mol (X) trong hỗn hợp Số mol CO2 =nx = 0,2 + 2.0,5 =1,2 (a) Số mol Br2 =kx = 0,6 (b) Từ (a) & (b) ⇒ n =2k + khi k=1 ⇒ n =2 ⇒ CTPT C2H4 x = 0,6 ⇒ số mol H2 =(17,6 – 28.0,6):2 = 0,4 mol % C2H4 = 60% ; %H2 = 40% + khi k=2 ⇒ n = 4 ⇒ CTPT C4H6 x = 0,3 ⇒ số mol H2 =(17,6 – 54.0,3):2 = 0,7 mol % C4H6 = 30% ; %H2 = 70% 2.Số mol nguyên tử H trong 2 trường hợp: 4.0,6+2.0,4= 6.0,3+2.0,7=3,2mol ⇒ số mol H2O= 1,6mol Số mol CO2 = nx =1,2mol ⇒ m = mCO2 + mH2O – mCaCO3 =44.1,2 +18.1,6 -20 =61,6gam

Ghi chú: Các bài toán ở câu III,IV,V ,VI : Học sinh có thể giải theo cách khác nhưng lập luận đúng và cho kết quả đúng vẫn đạt điểm tối đa như trên. - Phương trình hoá học không cân bằng hoặc cân bằng sai thì trừ nửa số điểm của phương trình đó. Trong một phương trình viết sai 1 công thức hóa học thì không tính điểm phương trình.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 49

Lê Việt Hùng

0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO QUẢNG NINH --------------------ĐỀ THI CHÍNH THỨC

ĐỀ 15 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012 MÔN HÓA HỌC 9 (BẢNG B) Ngày thi: 23/03/2012 Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) (Đề thi này có 01 trang)

Họ và tên, chử ký của giảm thị số 1

Câu 1 : (3,5 điểm) Cho sơ đồ phản ứng sau : Fe

(1)

( 2) ( 3) A → FeCl2 → B

(4)

Fe2O3

(5) D←  C Biết A,B,C,D là các hợp chất khác nhau của sắt và không phải là FeCl2, Fe2O3. Xác định công thức hóa học của các hợp chất đó và viết các phương trình phản ứng minh họa.

(6)

(7)

Câu 2: (5,0 điểm) 1/ Nhiệt phân hỗn hợp gồm BaCO3, MgCO3, Al2O3 được chất rắn A và khí B. Hòa tan A vào nước dư được dung dịch D và chất rắn không tan C. Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch HCl vào dung dịch D thì xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan dần. Chất rắn C tan một phần trong dung dịch NaOH dư, phần còn lại tan hết trong dung dịch HCl dư . Xác định các chất trong A,B,C,D và viết phương trình hóa học xảy ra. Biết các phản ứng xảu ra hoàn toàn. 2/ Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt 4 chất khí đựng trong 4 bình mất nhãn sau: CO, CO2, N2, SO2. Câu 3 (3,5 điểm) Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3 có số mol bằng nhau. Lấy 52 gam hỗn hợp X cho vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch A. Cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch A thu được kết tủa B. Lọc lấy kết tủa B nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn C. Tìm giá trị của m. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Câu 4: (3,5 điểm) Hòa tan hoàn toàn a gam oxit của một kim loại hóa trị (II) trong 48 gam dung dịch H2SO4 loãng, nồng độ 6,125% thu được dung dịch A chứa 2 chất tan trong đó H2SO4 có nồng độ 0,98%. Mặt khác, dùng 2,8 lít cacbon (II) oxit để khử hoàn toàn a gam oxit trên thành kim loại thu được khí B duy nhất. Nếu lấy 0,896 lít khí B cho vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 0,8 gam kết tủa. Tìm giá trị của a và xác định công thức của oxit kim loại đó. Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu 5: (4,5 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít hỗn hợp gồm 2 hidrocacbon (tỉ lệ thể tích là 2:3) có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử thu được 11,2 lít khí cacbonic và 11,2 gam nước. Xác định công thức phân tử của 2 hidrocacbon biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 50

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO QUẢNG TRỊ

ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ 16 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012 MÔN: HÓA HỌC – LỚP 9 THCS Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Khoá ngày: 12/4/2012 Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu

Câu 1. (4,0 điểm) 1. Hỗn hợp A gồm CaCO3, Cu, FeO, Al. Nung nóng A (trong điều kiện không có không khí) một thời gian thu lấy chất rắn B. Cho B vào nước dư được dung dịch C và chất rắn D (không thay đổi khối lượng khi cho vào dung dịch NaOH). Cho D tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư. Xác định B, D và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Hoà tan hoàn toàn 4 gam FexOy cần 52,14 ml dung dịch HCl 10% (D = 1,05g/ml). Xác định công thức FexOy. 3. Một hỗn hợp gồm Al2(SO4)3 và K2SO4, trong đó số nguyên tử oxi chiếm 20/31 tổng số nguyên tử có trong hỗn hợp. Tính % theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp. Câu 2. (4,0 điểm) 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho lần lượt các chất khí sau: SO2, Cl2, NO2, H2S, CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư. 2. Hỗn hợp khí A gồm a mol SO2 và 5a mol không khí. Nung nóng hỗn hợp A với V2O5 xúc tác thu được hỗn hợp khí B. Biết rằng tỉ khối hơi của A so với B bằng 0,93. Hãy tính hiệu suất phản ứng giữa SO2 và O2. Cho không khí có chứa 80% N2 và 20% O2 theo thể tích. 3. Nhỏ từ từ 3V1 lít dung dịch Ba(OH)2 xM (dung dịch X) vào V1 lít dung dịch Al2(SO4)3 yM (dung dịch Y) thì phản ứng vừa đủ và thu được kết tủa lớn nhất là m gam. a) Tính giá trị x/y. b) Nếu trộn V2 lít dung dịch X vào V1 lít dung dịch Y (ở trên ) thì kết tủa thu được có khối lượng bằng 0,9m gam. Xác định giá trị V2/V1. Câu 3. (4,0 điểm) 1. Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp Fe2O3 và CuO nung nóng bằng lượng CO dư, toàn bộ CO2 sinh ra cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì thu được 40 gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính số mol mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu. 2. Viết các phương trình phản ứng chứng minh: a) Tính axit của dung dịch HCl mạnh hơn CH3COOH b) Độ hoạt động của O3 mạnh hơn O2 c) Tính bazơ của dung dịch Ba(OH)2 mạnh hơn NH3 d) Độ hoạt động của Fe mạnh hơn Cu 3. Cho hỗn hợp A gồm 3 kim loại X, Y, Z có hóa trị lần lượt là III, II, I và tỉ lệ số mol tương ứng là 1:2:3, trong đó số mol của X bằng x mol. Hòa tan hoàn toàn A bằng dung dịch có chứa y (gam) HNO3 (lấy dư 25%). Sau phản ứng thu được V lít khí NO2 và NO (đktc, không có sản phẩm khử khác). Dựa vào sơ đồ phản ứng chứng minh rằng: y = 1,25(10x + V/22,4)63. Câu 4. (4,0 điểm) 1. Hòa tan hoàn toàn 8,7 gam một hỗn hợp gồm kali và một kim loại M (thuộc nhóm IIA) trong dung dịch HCl dư, thì thu được 5,6 dm3 H2 (đktc). Nếu hòa tan hoàn toàn 9 gam kim loại M trong dung dịch HCl dư, thì thể tích khí H2 sinh ra chưa đến 11 lít (đktc).Hãy xác định kim loại M. (Cho các kim loại nhóm IIA: Be=9, Mg=24, Ca=40, Sr=88, Ba=137) 2. Từ tinh bột, các chất vô cơ cần thiết và các điều kiện có đủ, hãy viết các phương trình phản ứng điều chế các chất sau: etyl axetat, etilen, PVC. Câu 5. (4,0 điểm) Cho 76,2 gam hỗn hợp A gồm 1 ancol đơn chức (ROH) và 1 axit cacboxylic đơn chức (R/COOH). Chia A thành 3 phần bằng nhau. Đem phần 1 tác dụng hết với Na, thu được 5,6 lít H2 (đktc). Đốt cháy hết phần 2 thì thu được 39,6 gam CO2. Đem phần 3 thực hiện phản ứng este hóa với hiệu suất 60%, sau phản ứng thấy có 2,16 gam nước sinh ra. Viết các phương trình phản ứng xảy ra, xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của các chất trong A. Cho: H=1, O=16, C=12, N=14, Na=23, Mg=24, Al=27, S=32, Cl=35,5; Ca=40, Fe=56, Cu=64. (Thí sinh không được dùng bảng HTTH và bảng Tính tan) TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 51

Lê Việt Hùng

SỞ GD&ĐT QUẢNG TRỊ

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH THCS NĂM HỌC: 2011-2012 Khoá ngày 12 tháng 4 năm 2012 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: HOÁ HỌC – Lớp 9 (Hướng dẫn chấm có 05 trang) Câu Ý Nội dung Điểm 4,0 điểm Câu 1 2,5 1 Phản ứng: CaCO3  to → CaO + CO2 o t 2Al + 3FeO  → Al2O3 + 3Fe (B: CaO, Al2O3, Cu, FeO, CaCO3 dư, Fe, Al) CaO + H2O → Ca(OH)2 2Al + Ca(OH)2 + 2H2O → Ca(AlO2)2 + 3H2 Al2O3 + Ca(OH)2 → Ca(AlO2)2 + H2O Do D không thay đổi khối lượng khi cho vào dung dịch NaOH, nên D không còn Al và Al2O3. Suy ra: D gồm Cu, FeO, CaCO3, Fe. o

t → CaSO4 + CO2 + H2O CaCO3 + H2SO4 đặc  o

t → CuSO4 +2H2O + SO2 Cu + 2H2SO4 đặc  o

t → Fe2(SO4)3 + SO2 +4 H2O 2FeO + 4H2SO4 đặc  o

t → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O 2Fe + 6H2SO4 đặc 

0,25

1, 05.52,14.10 = 0,15 mol 100.36,5 Phản ứng: Fe x O y + 2yHCl → x FeCl2y + yH2O (1) Ta có: nHCl =

0,25

Theo (1) và bài ra: 3

Câu 2 1

56x + 16y 2y x 2 = ⇒ = . Vậy công thức Fe2O3 4 0,15 y 3

Gọi x, y lần lượt là số mol của Al2(SO4)3 và K2SO4 trong hỗn hợp. 12x + 4y 20 x 1 Ta có: = ⇒ = 17x + 7y 31 y 2 342.1 Vậy: %(m) Al2(SO4)3 = .100% = 49, 57% 342.1 + 174.2 %(m)K2SO4 = 50,43% Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O t0 6Ca(OH)2 + 6Cl2  → 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O → Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 2Ca(OH)2 + 4NO2 → Ca(NO2 )2 + Ca(NO3)2 + 2H2O Đúng mỗi pt 0,25 ⇒ 0,25x6= 1,5 điểm 2)Hỗn hợp A ban đầu có SO2: amol, N2 : 4a mol và O2: a mol. V2 O5 , t o  → 2SO3 (1) (Có thể chọn a=1 mol) Phản ứng : 2SO2 + O2 ←  Gọi số mol SO2 phản ứng là x Theo (1): Số mol giảm = số mol O2 phản ứng = 0,5x (mol) ⇒ nB= 6a-0,5x (mol) Theo ĐLBTKL: mA= mB = m m m x dA/B = : = 0,93 ⇒ = 0,84 . a 6a 6a − 0,5x a a Vì < , nên H% của phản ứng tính theo SO2. Vậy H%= 84% 2 1

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 52

Lê Việt Hùng

0,25 0,5

0,25

4,0 điểm 1,5

0,25 0,25 0,25

0,25

Phản ứng: 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 ↓ + 2Al(OH)3 ↓ (1) V1 y 3V1x 3 1 x Ta có: = ⇒ x=y ⇒ = 1 3V1 x V1 y y Chọn x = y =1, khi đó m=3V1.233+ 2.V1.78=855V1gam (I) Do 0,9m<m(gam) nên có 2 trường hợp xảy ra Trường hợp 1: Al2(SO4)3 dư, Ba(OH)2 hết 2 Theo(1): 0,9m=V2.233+ V2 .78 = 285V2 gam(II) 3 V2 Từ (I, II) : = 2, 7 V1 Trường hợp 2: Kết tủa tan một phần Sau (1) xảy ra tiếp phản ứng: 2Al(OH)3+Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2+4H2O(2)

0,5

Theo(1,2): Khối lượng kết tủa tan là 0,1m= (V2 − 3V1 ).2.78 = 0,1m (III) V Từ (I, III) : 2 = 3,548 (=3,55) V1 Câu 3 1

40 =0,4 mol 100 Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe2O3 và CuO trong 24 gam hỗn hợp Ta có: nCO2 = nCaCO3 =

4,0 điểm 1,0

t Phản ứng : Fe2O3 + 3CO  → 2Fe + 3CO2 (1) x 3x o

t CuO + CO  → Cu + CO2 (2) y y Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O (3) Theo bài ra ta có hệ phương trình:

160x + 80y = 24  3x + y = 0, 4 2

1,0

y = 0,1

⇒ 

x = 0,1 1,0

Phản ứng : a) HCl + CH3COONa → NaCl + CH3 COOH b) O3 + 2KI + H2O → 2KOH + I2 + O2 c) Ba(OH)2 + 2NH4Cl → BaCl2 + 2NH3 + 2H2O d) Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 y.100 y Ta có: nHNO3 (phản ứng) = = 63.125 63.1, 25

0,5

Sơ đồ: X+Y+Z + HNO3 → X(NO3)3 + Y(NO3)2 + ZNO3 + NO2 + NO (1) y V V Áp dụng ĐLBT: =3x+4x + 3x + ⇒ y = 1,25.(10x + ).63 63.1, 25 22, 4 22,4 Câu 4 1

2K + 2HCl → 2KCl + H2 (1) M + 2HCl → MCl2 + H2 (2) Theo (1,2) và bài ra: a + 2b = 0,5  11 9 ⇒ 18,3 < M < 34,8 (do 0 < b < 0,25)  <  M 22, 4 39a + b.M = 8, 7

4,0 điểm 0,5

Phản ứng:

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 53

0,5

1,0 Vậy M là Mg

Lê Việt Hùng

- Điều chế etyl axetat: CH3COOC2H5

2,5

axit, t o

(-C6H10O5-)n + nH2O → nC6H12O6 men C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 men giaám C2H5OH + O2  → CH3COOH + H2O H 2SO4 , t o  → CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH ←  - Điều chế etilen H SO

,170 0 C

2 4d C2H5OH  → CH2=CH2 + H2O - Điều chế PVC: (-CH2-CHCl-)n CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O 0

t CH3COONa + NaOH(rắn)  → CH4 + Na2CO3 CaO 1500 C 2CH4  → CH ≡ CH + 3H2 LLN 0

xt , t → CH2=CHCl CH ≡ CH + HCl  o

xt , p , t nCH2=CHCl → (-CH2-CHCl-)n Có thể theo cách khác cũng cho điểm tối đa: C2H4 → C2H4Cl2 → C2H3Cl → PVC Mỗi phương trình 0,25 điểm ⇒ 0,25x10= 2,5 điểm o

Câu 5 Đặt ancol ROH là: CxHyO, axit R’COOH: CaHbO2 Phần 1: 2ROH + 2Na → 2RONa + H2 (1) 2 R’COOH + 2Na → 2R’COONa + H2 (2) Phần 2: CxHyO + (x+y/4 -1/2)O2 → xCO2 + y/2H2O (3) CaHbO2 + (a+b/4 - 1)O2 → aCO2 +b/2H2O (4) H2SO4 , t o  → R’COOR + H2O (5) Phần 3: ROH + R’COOH ←  Đúng mỗi phương trình phản ứng 0,25 điểm ⇒ 5x0,25=1,25 điểm Theo (1, 2): n(1/3A)= 2nH2=2.5,6/22,4= 0,5 mol Nếu H%(5)=100% thì n(ROH pư)=n(R/COOH pư)=0,12.100/60=0,2 mol Có hai trường hợp: Trường hợp 1: nROH = 0, 2mol ⇒ nR ' COOH = 0,3mol Theo(3, 4): 0,2x + 0,3a = 39,6/44 = 0,9 (= nCO2 khi đốt phần 2) ⇒ 2x + 3a = 9 → x = 3 , a = 1 Trong A: C3HyO : 0,2 mol và HCOOH : 0,3 mol ⇒ mA= 3[(12.3+y+16)0,2 + 46.0,3]=76,2 → y=6

4,0 điểm 1,25

0,5 0,5

0,5

Vậy CTPT, CTCT các chất trong A: C3H6O (CH2=CH-CH2-OH) HCOOH

0,25

Trường hợp 2: nR ' COOH = 0, 2mol → nROH = 0,3mol Theo(3, 4): 3x + 2a = 9 → x = 1, a= 3 Trong A: CH4O : 0,3 mol và C3HbO2 : 0,2 mol ⇒ mA= 3[32.0,3 + (68+b)0,2]=76,2 → b=11 (loại vì b lẽ)

0,5 0,5

Ghi chú: Thí sinh có thể làm cách khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa trong mỗi câu. Nếu PTHH thiếu điều kiện hoặc thiếu cân bằng hoặc thiếu cả hai thì trừ một nửa số điểm của PTHH đó. ……………………. HẾT ………………….

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 54

Lê Việt Hùng

ĐỀ 17 UBND TỈNH TIỀN GIANG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS CẤP TỈNH Khóa ngày : 20/3/2012 Đáp án chính thức Môn : HÓA HỌC Đáp án có 3 trang, gồm 4 câu. Câu 1:( 5 điểm) a.Có các phản ứng sau: MnO2 + HClđặc → khí X + … 0

t KClO3  → khí Y + … MnO 2

t NH4Cl(r) + NaNO2(r)  → khí Z + … t0 FeS + HCl  → khí M + ... Cho các khí X, Y, Z , M phản ứng với nhau (từng đôi một) ở điều kiện thích hợp .Hãy hoàn thành và viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra. b. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm x mol Na và y mol Al vào nước thu được V lít khí H2 (đktc) và dung dịch Y. Hãy viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra và lập biểu thức tính V theo x và y. Đáp án: a.MnO2 + 4HClđặc → Cl2 (X) + MnCl2 +2H2O 0,5 đ 0

t → 3O2 (Y) + 2KCl 2KClO3  MnO2

0,5 đ

t NH4Cl(r) + NaNO2(r)  → N2 (Z) + NaCl + 2H2O t0

→ H2S (M) + FeCl2 FeS + 2HCl  Cl2 + H2S → 2HCl + S 3O2 + 2H2S → 2H2O + 2SO2 t0 → 2 NO N2 + O2 

0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ

b. Na + H2O → NaOH + ½ H2 x

0,5 đ

x/2

NaOH + Al + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2

0,5 đ

3y/2

Do hòa tan hết hỗn hợp nên nhôm phản ứng hết. V = 22,4(x/2 +3y/2)

0,5 đ 0,5 đ

Câu 2:( 5 điểm) a.Viết các đồng phân chứa vòng benzen của hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là C7H8O . b. Hòan thành sơ đồ sau và viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra dưới dạng công thức cấu tạo(có kèm điều kiện phản ứng). A → B+C → B+C D D + H2O → E E + O2 → F + H2O → C4H8O2 +H2O F+E Đáp án: a. 5 cấu tạo x 0,5 đ

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 55

Lê Việt Hùng

CH 2OH

CH 3

CH 3 OH

OH CH 3

OCH 3

b. 5 phản ứng x 0,5 đ A: CH4 B: C2H2 C:H2 D:C2H4 E:C2H5OH F: CH3COOH C4H8O2: CH3COOC2H5 Điều kiện của phản ứng 1.1500 0C, làm lạnh nhanh 2.Pd, t0 3.H2SO4 l 4.Men giấm. 5.H2SO4 đđ,t0 Câu 3:( 5 điểm) Cho 5,4 gam hỗn hợp bột X gồm Fe và Zn tác dụng với dung dịch CuSO4. Sau một thời gian, thu được dung dịch Y và 5,68 gam chất rắn Z. Cho toàn bộ Z vào dung dịch HCl (loãng, dư), sau khi các phản ứng kết thúc thì khối lượng chất rắn giảm 0,56 gam và dung dịch thu được chỉ chứa một muối duy nhất. a.Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra và xác định các chất có trong Y và Z. b.Tính phần trăm khối lượng của các chất trong X . Đáp án: a. Do Zn có tính khử mạnh hơn Fe và mZ > mX nên Zn hết,Fe dư. Dung dịch thu được chỉ có 1 muối duy nhất là FeCl2 Vậy Z gồm: Fe dư và Cu. 0,5 đ Gọi a,b và x lần lượt là số mol Zn bđ, Fe bđ và Fe phản ứng. Zn + CuSO4  ZnSO4 0,5 đ → Cu + a a a Fe + CuSO4  FeSO4 0,5 đ → Cu + x x x → FeCl2 + H2 0,5 đ Fe + 2HCl  0,01 0,01 Y gồm: ZnSO4 và FeSO4 0,5 đ b. nFe dư = 0,01 Ta có: 65a + 56b = 5,4 (1) 0,5 đ 64(a +x) + 0,56 = 5,68 a + x = 0,08 (2) 0,5 đ b – x = 0,01 (3) 0,5 đ Giải hệ: a =0,04 b= 0,05 x= 0,04 0,5 đ TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 56

Lê Việt Hùng

% Fe =51,85 0,5 đ % Zn =48,15 Câu 4:( 5 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 2,4 gam một hiđrocacbon X ở điều kiện thường là chất khí, dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch nước vôi trong. Sau phản ứng thu được 15 gam kết tủa và thấy khối lượng dung dịch giảm 4,92 gam. a. Xác định công thức phân tử của X. b.Cho hỗn hợp A gồm 0,1 mol C2H4, 0,2 mol X (tìm được ở trên) và 0,7 mol H2. X được nung trong bình kín có xúc tác là Ni. Sau một thời gian thu được 0,8 mol hỗn hợp Y, Y phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch Br2 aM. Tính a. Đáp án: a. 0,5 đ m ddgiảm=m CaCO3 – m CO2 – m H2O 0,5 đ mCO2 + mH2O =15 – 4,92 =10,08 gam ĐLBTKL: mO2 = 10,08 – 2,4 =7,68 gam nO2 = 0,24 mol 0,5 đ CxHy + (x + y/4) O2  0,5 đ → xCO2 +y/2H2O a a( (x + y/4) Ta có: a( 12x + y) = 2,4 (1) 0,5 đ a( (x + y/4) = 0,24 (2) Giải (1) & (2) x/y = ¾.Do X ở điều kiện thường là chất khí nên : x=3,y=4 Vậy:X là C3H4 0,5 đ b. nH2 pư=0,2 mol BT số liên kết pi nH2 pư + nBr2 pư = 0,1 + 0,2.2 1đ nBr2 pư = 0,3 mol a= 3M 1đ LƯU Ý :Học sinh giải đúng bằng bất cứ cách giải nào cũng cho trọn điểm

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 57

Lê Việt Hùng

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC

ĐỀ 18 KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011 -2012

———————

ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC

ĐỀ CHÍNH THỨC

Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề. ——————————————

Câu 1 ( 2,0 điểm). Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau. A (khÝ)

CH3COONa

1500o C Lµm l¹nh nhanh

 →

CH3COOC2H5

NaOH CaO

X (r¾n)

Y (khÝ)

Câu 2 (1,5 điểm). 1. Có 5 dung dịch không có nhãn và cũng không có màu: NaCl, HCl, NaOH, Na2SO4 , H2SO4 . Để nhận ra từng dung dịch, người ta đưa ra các phương án sau: a/ Dùng quỳ tím và dung dịch AgNO3 . b/ Dùng quỳ tím và dung dịch BaCl2 . Phương án nào đúng ? Giải thích ? Viết phương trình phản ứng ? 2. Đi từ các chất ban đầu là đá vôi, than đá và được dùng thêm các chất vô cơ cần thiết, hãy viết các phương trình phản ứng điều chế ra polivinyl clorua, 1,2- đicloetan. Câu 3 (1,5 điểm). Oxi hóa m gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO rồi cho sản phẩm sinh ra gồm CO2 và hơi H2O lần lượt đi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng 2 lít Ca(OH)2 0,0225 M. Kết thúc các quá trình người ta thấy khối lượng bình 1 tăng 1,08 gam, bình 2 thu được 2 gam kết tủa và khối lượng CuO giảm 3,2 gam. Xác định công thức phân tử của A biết MA < 100. Câu 4 (1,5 điểm) Đồ thị hình bên biễu diễn độ tan S trong nước của chất rắn X. a/ Hãy cho biết trong khoảng nhiệt độ từ 00C đến 700C có những khoảng nhiệt độ nào ta thu được dung dịch bão hòa và ổn định của X? b/ Nếu 130 gam dung dịch bão hòa X đang ở 700C hạ nhiệt độ xuống còn 300C. Hỏi có bao nhiêu gam X khan tách ra khỏi dung dịch? t0(0C) Câu 5 (1,0 điểm). Hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon. Đốt cháy hoàn toàn 1 lít A trong khí oxi thu được 1,6 lít khí CO2 và 1,4 lít hơi nước. Xác định công thức phân tử các hiđrocacbon có trong hỗn hợp khí A, biết rằng thể tích các khí và hơi nước đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Câu 6 (1,5 điểm). Đốt cháy hoàn toàn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 ml dung dịch NaOH bM thu được dung dịch X. Chia X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thấy xuất hiện c gam kết tủa. Phần 2 tác dụng với dung dịch nước vôi trong dư thấy xuất hiện d gam kết tủa. Biết d > c. Tìm biểu thức quan hệ giữa a và b. Câu 7 (1,0 điểm). Một hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O và CaO. Hòa tan hết 25,65 gam hỗn hợp X vào nước thu được 2,8 lít H2 (đktc) và dung dịch Y trong đó có 14 gam NaOH. Hấp thụ hoàn toàn 16,8 lít CO2(đktc) vào dung dịch Y tính khối lượng kết tủa thu được. —Hết— Cho: C = 12; H = 1; O = 16; Na = 23; Mg =

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 58

Lê Việt Hùng

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012

———————

HƯỚNG DẪN CHẤM: MÔN HÓA HỌC ——————————

Câu 1 ( 2,0 điểm) Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau. A (khÝ)

CH3COONa

1500o C Lµm l¹nh nhanh

 →

CH3COOC2H5

NaOH CaO

X (r¾n)

Y (khÝ)

Nội dung

Điểm

Sơ đồ biến hóa: Các phương trình hóa học biểu diễn sơ đồ trên: 1. CH3COONa + NaOH  → CH4 + Na2CO3 to CaO

0,5

1500o C lµm l¹nh nhanh Pd / PbCO3 H2 to H2 SO4 H2O

2. 2CH4 → C2H2 + 3H2 3. C2H2 + 4. C2H4 +

→ C2H4 → CH3CH2OH

5. C2H5OH + O2  → CH3COOH + H2O men giÊm

0,25

H2 SO4

⇀ 6. CH3COOH + C2H5OH ↽ CH3COOC2H5 + H2O o t

7. Na2CO3 + 2HCl  → 2NaCl + CO2 + H2O

0,25

Học sinh không viết sơ đồ vẫn cho đủ số điểm (nếu đúng), học sinh có thể chon sơ đồ khác (nếu đúng) vẫn cho đủ số điểm.

0,25 0,25 0,25 0,25

Câu 2(2,0 điểm). 1) Có 5 dung dịch không có nhãn và cũng không có màu : NaCl, HCl, NaOH, Na2SO4 , H2SO4 . Để nhận ra tứng dung dịch người ta đưa ra các phương án sau : a/ Dùng quỳ tím và dung dịch AgNO3 . b/ Dùng quỳ tím và dung dịch BaCl2 . Phương án nào đúng ? Giải thích ? Viết phương trình phản ứng ? 2. Đi từ các chất ban đầu là đá vôi, than đá và được dùng thêm các chất vô cơ cần thiết, hãy viết phương trình phản ứng điều chế ra polivinyl clorua, 1,2 - đicloetan. Nội dung

Điểm

1/ Vì 5 dung dịch nhận biết gồm : 1 bazơ, 2 axit mạnh, 2 muối tan tốt nên đầu tiên dùng quỳ tím để phân nhóm. - Trong đó 2 axit cũng như 2 muối đều có gốc axit là Cl- và SO42- nên ta có thể dùng tiếp muối AgNO3 hay BaCl2 đều được. - Dùng quỳ tím : TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 59

Lê Việt Hùng

+ Hóa xanh : NaOH ( nhóm 1 ) + Hóa đỏ : HCl, H2SO4 ( nhóm 2 ) + Không đổi màu : NaCl, Na2SO4

a/ Dùng quỳ tím và dung dịch AgNO3 : - Nhóm 1 : kết tủa trắng là HCl, còn lại là H2SO4

0.5

- Nhóm 2 : kết tủa trắng là NaCl, còn lại là Na2SO4 HCl + + AgNO3 → HNO3 + 2AgCl ↓ NaCl + AgNO3 → NaNO3 + 2AgCl ↓

b/ Dùng quỳ tím và dung dịch BaCl2 : - Nhóm 1 : kết tủa trắng là H2SO4, còn lại là HCl

0.5

- Nhóm 2 : kết tủa trắng là Na2SO4 , còn lại là NaCl BaCl2 + H2SO4 → 2HCl + BaSO4 ↓ BaCl2 + Na2SO4 → 2NaCl + BaSO4 ↓ 2. CaCO3 → CaO + CO2 t0

t0 CaO + 3C → CaC2 + CO

CaC2 + 2H2O  → C2H2 + Ca (OH)2

1.0

H C ≡ C H + HCl  → CH2 = CHCl 0, p , xt nCH2 = CHCl t → (- CH2 - CHCl-)n t 0, Pd / PbCO3 H C ≡ C H + H2  → CH2 = C H2

CH2 = C H2 + Cl2  → CH2Cl -CH2Cl

Câu 3 (1,5 điểm). Oxi hóa m gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO rồi cho sản phẩm sinh ra gồm CO2 và hơi H2O lần lượt đi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng 2 lít Ca(OH)2 0,0225 M. Kết thúc các quá trình người ta thấy khối lượng bình 1 tăng 1,08 gam, bình 2 thu được 2 gam kết tủa và khối lượng CuO giảm 3,2 gam. Xác định công thức phân tử của A biết MA < 100. Nội dung Điểm 1. n(H2O) = 0,06 mol ⇒ n(H) = 0,12 mol Từ các phản ứng : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

0,25

2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 với n Ca ( OH )2 = 0,045mol và n CaCO3 = 0,02mol ⇒ n(CO2) bằng 0,02 mol hoặc 0,07 mol. n(O) tham gia phản ứng bằng Vậy số mol O trong A bằng :

0,25

3,2gam = 0,2mol 16gam / mol

Trường hợp 1: nếu số mol CO2 bằng 0,02 mol n(O) = 0,02mol × 2 + 0,06 mol – 0,2 mol < 0 (loại) Trường hợp 2: nếu số mol CO2 bằng 0,07mol n(O) = 0,07mol × 2 + 0,06 mol – 0,2 mol = 0 mol

0,5

⇒ A là hidrocacbon có công thức đơn giản C7H12 Vì MA < 100, nên công thức phân tử của A chính là C7H12 TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 60

Lê Việt Hùng

0,5

Bài 4 (1,5 điểm) Đồ thị biễu diễn độ tan S trong nước của chất rắn X như sau: a/ Hãy cho biết trong khoảng nhiệt độ từ 00C đến 700C có những khoảng nhiệt độ nào ta thu được dung dịch bão hòa và ổn định của X? b/ Nếu 130 gam dung dịch bão hòa X đang ở 700C hạ nhiệt độ xuống còn 300C. Hỏi có bao nhiêu gam X khan tách ra khỏi dung

t0(0C)

Nội dung

Điểm

a. Dung dịch bão hòa trong khoảng nhiệt độ từ 00C  → 100C; 300C  → 400C; 600C 0  → 70 C. b.Khối lượng X kết tinh: +

0,75

Số gam chất tan và số gam nước có trong 130 g dd ở 700C: Cứ 100 g nước hòa tan 25 g X → tạo thành 125 g dd xg nước hòa tan y g X → tạo thành 130 g dd bảo hoà => x = 104 g và y = 26 g.

+ Tính số gam chất tan X có trong 104 g nước ở 300C : mct X = 15 . 104 : 100 = 15,6 (g) + Số gam X tách ra khi hạ nhiệt độ từ 700C xuống 300C = 26 – 15,6 = 10,4 (g)

0,75

Câu 5(1,0 điểm). Hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon. Đốt cháy hoàn toàn 1 lít A trong khí oxi thu được 1,6 lit khí CO2 và 1,4 lít hơi nước. Xác định công thức phân tử các hiđrocacbon có trong hỗn hợp khí A, biết rằng thể tích các khí và hơi nước đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Nội dung

Điểm

1/ Đặt công thức chung của các chất trong hỗn hợp là CxHy. y y t0 PTHH : CxHy.+ ( x + ) O2 → xCO2 + H2O (1) 4 2 Từ (1) : thể tích CO2 = x . thể tích CxHy → 1,6 = x. Do đó A phải chứa 1 chất có số nguyên tử C < 1,6 => A chứa CH4. y y Thể tích hơi H2O = . thể tích CxHy → 1,4 = => y = 2,8 2 2 → Trong A có 1 hidrocacbon có số nguyên tử H < 2,8, chất còn lại chứa 2 nguyên tử H. Đặt công thức là CnH2.

0,25

Gọi thể tích của riêng CH4 trong 1 lit A là a lit. → Thể tích riêng của CxH2 = 1 – a (lit). [4.a + 2(1 − a )] →y= = 2,8 → a = 0,4. [1.0,4 +1n(1 − 0,4)] →n= = 1,6 → n = 2. 1 Công thức của CnH2 là C2H2 . TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 61

0,25

Lê Việt Hùng

Vậy công thức phân tử của các chất trong hỗn hợp A là CH4 và C2H2 .

0,5

Câu 6(1,5 điểm). Đốt cháy hoàn toàn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 mL dung dịch NaOH b M thu được dung dịch X. Chia X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thấy xuất hiện c gam kết tủa. Phần 2 tác dụng với dung dịch nước vôi dư thấy xuất hiện d gam kết tủa. Biết d > c. Tìm biểu thức quan hệ giữa a và b. Nội dung

Điểm

Phương trình : (1) S + O2 → SO2 (2) SO2 + NaOH → NaHSO3

0,25

(3) SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O Phần I tác dụng với dung dịch CaCl2 sinh kết tủa, chứng tỏ dung dịch X có chứa Na2SO3, phần II tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 sinh nhiều kết tủa hơn chứng tỏ dung dịch X có muối NaHSO3

0,25

(4) Na2SO3 + CaCl2 → CaSO3 + 2NaCl (5) Na2SO3 + Ca(OH)2  → CaSO3 + 2NaOH 0,25

(6) NaHSO3 + Ca(OH)2 → CaSO3 + NaOH + H2O ns = a/32 (mol) , nNaOH = 0,2 b ( mol)

0.25

Theo (2),(3), để SO2 tác dụng với dung dịch NaOH sinh 2 loại muối thì : n n 1 < NaOH = NaOH < 2 ⇒ 1 < 0, 2b = 6, 4b < 2 a naSO2 naS a <b< 3,2b < a < 6,4b Vậ y : 32 6, 4 3, 2

0.5

Câu 7(1,0 điểm). Một hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O và CaO. Hòa tan hết 25,65 gam hỗn hợp X vào nước thu được 2,8 lít H2 (đktc) và dung dịch Y trong đó có 14 gam NaOH. Hấp thụ hoàn toàn 16,8 lít CO2(đktc) vào dung dịch Y tính khối lượng kết tủa thu được. Nội dung Điểm Quy đổi hỗn hợp ban đầu gồm Na, Ca và O2. Đặt số mol tương ứng mỗi chất có trong hỗn hợp là x,y,z. Khối lượng hỗn hợp: mhh = 23x+ 40y + 32z = 25,65 (1)

Định luật bảo toàn e: x + 2y = 4z + 0,125x2 (2) Định luật bảo toàn nguyên tố: nNaOH = x = 0,35 (3) Giải hệ phương trình ta thu được : x= 0,35 mol, y = 0,3 mol và z= 0,175 mol Vậy dung dịch Y chứa 0,35 mol NaOH, 0,3 mol Ca(OH)2

0,5

Hấp thụ CO2 vào dung dịch Y có các phản ứng Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O (1) CO2 : 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O (2) TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 62

Lê Việt Hùng

CO2 : Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 (3) CO2 : CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (4) Dựa vào các phản ứng ta tính được khối lượng kết tủa là 20gam. 0,5

* Chú ý Học sinh làm theo các cách khác ( nếu đúng vẫn cho đủ số điểm). Nếu chưa ra đến kết quả thì đúng đến đâu chấm đến đó. ---------------------Hết--------------------24; Ca = 40; Fe = 56; Br = 80; N = 14; Al = 27; Ba = 137; Cr = 52; Cu = 64; Ag = 108. Họ và tên thí sinh:………………………………………………SBD:……………….. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! Thí sinh không được dùng bất cứ tài liệu nào kể cả BTH các nguyên tố hóa học.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 63

Lê Việt Hùng

ĐỀ 19

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 64

Lê Việt Hùng

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 65

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO LÀO CAI

ĐỀ 20 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2011-2012

Câu 1. (4,0 điểm) 1. Nung nóng Cu trong không khí một thời gian được chất rắn A. Hòa tan A bằng H2SO4 đặc nóng dư được dung dịch B và khí C. Khí C tác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch D. Dung dịch D vừa tác dụng với dung dịch BaCl2, vừa tác dụng với dung dịch NaOH. Cho B tác dụng với dung dịch KOH. Viết các phương trình hóa học xảy ra. 2. Từ pirit sắt, nước biển, không khí và các thiết bị cần thiết khác. Hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất: nước Javen, FeSO4, FeCl3. Câu 2. (4,0 điểm) 1. Bằng phương pháp hóa học, hãy nhận biết các hỗn hợp sau: (Fe + Fe2O3), (Fe + FeO), (FeO + Fe2O3). 2. Nêu hiện tượng xảy ra trong mỗi trường hợp sau và viết phương trình hóa học xảy ra: a. Cho khí CO2 lội chậm qua nước vôi trong, sau đó thêm tiếp nước vôi trong vào dung dịch thu được. b. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3. Câu 3. (4,0 điểm) 1. Tìm các chất kí hiệu bằng chữ cái trong sơ đồ sau và hoàn thành sơ đồ bằng phương trình hóa học: 1500o C →B A (khÝ)  CH3COOC2H5 E D C Lµm l¹nh nhanh CH3COONa

NaOH CaO

X (r¾n) Y (khÝ) 2. Từ một loại tinh dầu người ta tách ra được hợp chất hữu cơ A. Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam A

cần vừa đủ 4,704 lít khí oxi (đktc) chỉ thu được CO2 và H2O với tỉ lệ khối lượng là

mCO2 m H2O

11 . Biết 2

M A < 150. Xác định công thức phân tử của A. Câu 4. (3,0 điểm) 1. Hòa tan 5,72 gam Na2CO3.xH2O trong 44,28 gam nước ta thu được dung dịch có nồng độ 4,24%. Xác định công thức của hiđrat. 2. Khử 3,48 gam oxit một kim loại M cần dùng 1,344 lít H2 (đktc). Toàn bộ lượng kim loại thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,008 lít H2 (đktc). Xác định kim loại M và oxit của nó. Câu 5. (2,0 điểm) Cho 87 gam dung dịch rượu etylic tác dụng với Na lấy dư thì thu được 28 lít khí H2 (đktc). a. Tính khối lượng của rượu etylic và nước trong dung dịch. b. Tính độ rượu của dung dịch rượu trên (biết khối lượng riêng của rượu nguyên chất là 0,8 g/ml) Câu 6. (3,0 điểm) Cho 5,12 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Fe và Cu ở dạng bột tác dụng với 150 ml dung dịch HCl 2M, sau khi phản ứng kết thúc thấy chỉ thoát ra 1,792 lít khí H2 (đktc). Đem lọc rửa thu được 1,92 gam chất rắn B. a. Tính khối lượng mỗi kim loại có trong hỗn hợp X. b. Cho 2,56 gam hỗn hợp X tác dụng với 250 ml dung dịch AgNO3 0,34M. Khuấy kỹ hỗn hợp để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch và chất rắn E. Tính khối lượng của chất rắn E. -------------------- Hết -------------------Chú ý: - Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. - Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 66

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG --------------ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ 21 KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI: HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 120 phút ( Đề thi gồm: 01 trang)

Câu 1 (2 điểm) 1. Cho hỗn hợp gồm Al2O3, Cu, Fe2O3 vào dung dịch H2SO4 loãng dư thu được dung dịch X và chất rắn Y. Cho từ từ dung dịch NaOH tới dư vào dung dịch X thu được dung dịch Z và kết tủa M. Nung kết tủa M ngoài không khí tới khối lượng không đổi thu được chất rắn N. Cho khí H2 dư đi qua N nung nóng thu được chất rắn P. Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch Z thu được kết tủa Q. a. Xác định thành phần các chất có trong X, Y, Z, M, N, P, Q. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. b. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra. 2. Cho hỗn hợp kim loại Mg, Fe vào dung dịch chứa hỗn hợp muối Cu(NO3)2, AgNO3. Phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp chất rắn A gồm 3 kim loại và dung dịch B chứa 2 muối. Trình bày phương pháp tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp A. Viết phương trình hoá học. Câu 2 (2 điểm) Cho hai hợp chất hữu cơ X, Y chứa (C,H,O) chỉ chứa một loại nhóm chức đã học và có khối lượng mol phân tử đều bằng 46 gam. 1. Xác định công thức cấu tạo của X, Y. Biết X, Y đều phản ứng với Na, dung dịch của Y làm quỳ tím hoá đỏ. 2. Từ X viết các phương trình hoá học điều chế Polivynylclorua (PVC) và Polietylen (PE). Câu 3 (2 điểm) 1. Hãy chọn các chất thích hợp và viết các phương trình phản ứng hoàn thành sơ đồ biến hóa sau: Cho biết: + (X) +(X) +… (B) (D) (P) (A) Các chất A, B, D là hợp chất của Na; Các chất M và N là hợp chất của Al; +(Y) Các chất P, Q, R là hợp chất của Ba; +(Y) +(X) +… Các chất N, Q, R không tan trong nước. (N) (Q) (R) (M) - X là chất khí không mùi, làm đục dung dịch nước vôi trong; - Y là muối Na, dung dịch Y làm đỏ quì tím. 2. Từ 9 kg tinh bột có thể điều chế được bao nhiêu lit rượu (ancol) etylic 46o? Biết hiệu suất của cả quá trình điều chế là 72%, khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất là 0,8g/ml.

Câu 4 (2 điểm) Nung 9,28 gam hỗn hợp A gồm FeCO3 và một oxit sắt trong không khí đến khối lượng không đổi. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 8 gam một oxit sắt duy nhất và khí CO2. Hấp thụ hết lượng khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, kết thúc phản ứng thu được 3,94 gam kết tủa. 1. Tìm công thức hoá học của oxit sắt. 2. Cho 9,28 gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B. Dẫn 448ml khí Cl2 (đktc) vào B thu được dung dịch D. Hỏi D hoà tan tối đa bao nhiêu gam Cu? Câu 5 (2 điểm) Thuỷ phân hoàn toàn 19 gam hợp chất hữu cơ A (mạch hở, phản ứng được với Na) thu được m1 gam chất B và m2 gam chất D chứa hai loại nhóm chức. - Đốt cháy m1 gam chất B cần 9,6 gam khí O2 thu được 4,48 lit khí CO2 và 5,4 gam nước. - Đốt cháy m2 gam chất D cần 19,2 gam khí O2 thu được 13,44 lit khí CO2 và 10,8 gam nước. 1. Tìm công thức phân tử A, B, D. 2. Xác định công thức cấu tạo của A, B, D. Cho biết: Fe = 56; Ba = 137; C = 12; O = 16; H = 1; Na = 23; Cl = 35,5; Cu = 64 TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 67

Lê Việt Hùng

------------------------------ Hết ------------------------------Họ và tên thí sinh: …………………………………………………………….. Số báo danh: ……………………………. Chữ ký của giám thị 1: …………………………………………. Chữ ký của giám thị 2: ……………………………….

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG ---------------

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ THI TUYỂN SINH LỚP 10 THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI NĂM HỌC: 2012 – 1013 MÔN THI: HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 120 phút ( Đáp án gồm: 05 trang)

ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC Câu/ý

1 (1đ)

HƯỚNG DẪN a. Dung dịch X : Al2(SO4)3, CuSO4, FeSO4, H2SO4 Chất rắn N : CuO, Fe2O3 Chất rắn Y : Cu Chất rắn P : Cu, Fe Dung dịch Z : NaAlO2, Na2SO4, NaOH K ế t tủa Q : Al(OH)3 K ế t tủa M : Cu(OH)2, Fe(OH)2 b. PTHH: Al2O3 + 3H2SO4  → Al2(SO4)3 +3H2O Fe2O3 + 3H2SO4  → Fe2(SO4)3 +3H2O Cu + Fe2(SO4)3  → CuSO4 + 2FeSO4 6NaOH + Al2(SO4)3  → 2Al(OH)3+ 3Na2SO4 NaOH + Al(OH)3  → NaAlO2 + 2H2O 2NaOH + FeSO4  → Fe(OH)2+ Na2SO4 2NaOH + CuSO4  → Cu(OH)2+ Na2SO4

Biểu điể m 0,25

0,25

t Cu(OH)2  → CuO + H2O to 4Fe(OH)2 + O2  → 2Fe2O3 + 4H2O o

t CuO + H2  → Cu + H2O to Fe2O3 + 3H2  → 2Fe + 3H2O CO2 + NaOH  → NaHCO3 CO2 + H2O + NaAlO2  → Al(OH)3 + NaHCO3 o

1 PTHH:

2 (1đ)

0,25 Mg + AgNO3  → Mg(NO3)2 + 2Ag Mg + Cu(NO3)2  → Mg(NO3)2 + Cu Fe + AgNO3  → Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + Cu(NO3)2  → Fe(NO3)2 + Cu Chất rắn A : Ag, Cu, Fe Dung dịch B : Mg(NO3)2, Fe(NO3)2 Cho chất rắn A vào dung dịch HCl dư. Thu được phần chất rắn là kim loại Cu, Ag và 0,25 phần dung dịch FeCl2 và HCl Fe + 2HCl  → FeCl2 + H2 Cho NaOH dư vào phần dung dịch, thu được kết tủa là Fe(OH)2 NaOH + HCl  → NaCl + H2O NaOH + FeCl2  → Fe(OH)2 + NaCl Nung kết tủa ngoài không khí đến khối lượng không đổi. Cho luồng khí H2 dư đi qua chất rắn, nung nóng, thu được Fe.

t 4Fe(OH)2 + O2  → 2Fe2O3 + 4H2O TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 68 o

Lê Việt Hùng

t Fe2O3 + 3H2  → 2Fe + 3H2O Nung 2 kim loại trong không khí tới khối lượng không đổi thu được chất rắn gồm CuO 0,25 và Ag. Cho chất rắn sau phản ứng vào dung dịch HCl dư thu được kim loại Ag. o

t 2Cu + O2  → 2CuO CuO + 2HCl  → CuCl2 + H2O Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch sau phản ứng thu được kết tủa, lọc lấy kết tủa 0,25 đem nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi, cho luồng H2 dư đi qua chất rắn, nung nóng thu được Cu tinh khiết. NaOH + HCl  → NaCl + H2O CuCl2 + 2NaOH  → 2NaCl + Cu(OH)2 o

t Cu(OH)2  → CuO + H2O to CuO + H2  → Cu + H2O Gọi công thức tổng quát của X, Y là CxHyOz (x, y, z∈N*) Ta có: MX, Y = 46 ⇔ 12x + y + 16z = 46. 46 − (12 x + y ) z= 16 46 − 14 z≤ =2 16 Cho z = 1 ⇒ 12x + y = 30 ( C2H6) Cho z = 2 ⇒ 12x + y = 14 ( CH2) Vậy công thức phân tử của X, Y có thể là C2H6O, CH2O2. Vì Y phản ứng với Na, làm đỏ quỳ tím, Y có nhóm -COOH ⇒ CTPT Y: CH2O2 CTCT của Y: H-COOH PTHH: 2HCOOH + 2Na  → 2HCOONa + H2 X phản ứng với Na, X phải có nhóm -OH. ⇒ CTPT Y: C2H6O => CTCT của X : CH3-CH2-OH PTHH: 2CH3-CH2-OH + 2Na  → 2CH3-CH2-ONa + H2 o

1 (1,0 đ)

Viết PTHH điều chế polietilen (P.E) H 2 SO4 d CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H2O 170o

0,25

0,25 => 0,25

0,25

xt , t , p nCH2 = CH2  → (-CH2 = CH2-)n o

2 (1,0 đ)

Điều chế polivinylclorua (P.V.C) men giam CH3-CH2-OH + O2  → CH3COOH + H2O CH3COOH + NaOH  → CH3COONa + H2O

0,25

CaO , t CH3COONa + NaOH  → Na2CO3 + CH4 o

1500 , lamlanh nhanh 2CH4 → CH ≡ CH + 3H2 CH ≡ CH + HCl  → CH2=CHCl o

0,25

xt , t , p nCH2=CHCl  → (-CH2-CHCl-)n Khí X không mùi, làm đục dung dịch nước vôi trong là CO2 0,25 Dung dịch muối Na mà làm đỏ quì tím ( môi trường axit) phải là NaHSO4. (Các dung dịch muối Na khác không làm đổi màu quì tím hoặc quì tím đổi màu xanh). Các chất thỏa mãn điều kiện là: o

+ CO 2 CO2 + H 2 O NaOH    → Na 2 CO 3 +  → NaHCO3 ←  Ba(HCO3)2

0,25

+ NaHSO4 + CO2 + H 2 O NaAlO2   → Al (OH ) 3 1 (1,25 Các chất có công thức tương ứng như trên đ) PTHH: 3 2NaOH + CO2 →Na2CO3 + H2O TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 69

+ NaHSO4 BaCO3  → BaSO4

0,25 Lê Việt Hùng

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2 NaHCO3 2NaOH + 2Al + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 NaHCO3 + NaOH→ Na2CO3 + H2O NaAlO2 + CO2 dư + 2H2O → Al(OH)3 ↓ + NaHCO3 3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 2Al(OH)3 ↓+ 6NaCl + 3CO2 2NaHCO3 + Ba(OH)2 dư→ BaCO3↓ + Na2CO3+ 2H2O BaCO3 + 2NaHSO4 → BaSO4 ↓+ Na2SO4 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 ↓+ Na2SO4 + 2CO2+2H2O Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓+ 2NaHCO3 PTHH: 2 men (0,75 (-C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 đ) C6H12O6  → 2C2H5OH + CO2 => (-C6H10O5)n  → 2nC2H5OH 162n (g) 92n(g) 9(kg) m(kg) 92n × 9 46 46 × 72 = (kg ) ; vì H= 72% nên mrượu thực tế = = 3, 68(kg ) = 3680( g ) 162n 9 9 × 100 3680 Vrượu = = 4600(ml ) 0,8 4600 ×100 Vruou 46o = = 10000(ml ) = 10(lit ) 46 Gọi công thức tổng quát của oxit sắt là FxOy ( x, y ∈N*) PTHH: 4FeCO3 + O2  → 2Fe2O3 + 4CO2 3x − 2 y ) to 2FxOy + ( ) O2  → xFe2O3 2 to

0,25 0,25

0,25

(1) (2)

8 3,94 = 0, 05(mol ); nBa (OH )2 = 0,3 × 0,1 = 0, 03(mol ); nBaCO3 = = 0, 02(mol ) 160 197 Cho CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 PTHH: CO2 + Ba(OH)2  (3) → BaCO3 Có thể: 2CO2 + Ba(OH)2  (4) → Ba(HCO3)2 Trường hợp 1: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3 Theo PT(1), (3): nFeCO3 = nCO2 = nBaCO3 = 0, 02(mol ) nFe2O3 =

1 (1,5 đ)

0,25

1 nFeCO3 = 0, 01(mol ) 2 ⇒ nFe2O3 ( pu 2) = 0, 05 − 0, 01 = 0, 04(mol )

Theo (1): nFe2O3 =

2 2 0, 08 Theo PT(2): nFexOy = × nFe2O3 = × 0, 04 = (mol ) x x x Theo bài ra: mhỗn hợp = mFeCO3 + mFexOy = 9, 28( gam) ⇔ 0, 02 ×116 +

0,25

0, 08 (56 x + 16 y ) = 9, 28 x

x 16 = (loai ) y 31 Trường hợp 2: Xảy ra các phản ứng 1, 2, 3, 4 Theo PT (3): nCO2 = nBaCO3 = 0, 02(mol )

⇒

0,25

nCO2( 4) = 2(0, 03 − 0, 02) = 0, 02(mol )

⇒ ∑ nCO2 = 0, 04(mol ) TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 70

Lê Việt Hùng

Theo PT(1), (3): nFeCO3 = nCO2 = 0, 04(mol ) Theo (1): nFe2O3 =

⇒ nFe2O3( 2 )

1 nFeCO3 = 0, 02(mol ) 2 = 0,05 − 0, 02 = 0, 03(mol ) 0,25

2 2 0, 06 Theo PT(2): nFexOy = × nFe2O3 = × 0, 03 = (mol ) x x x Theo bài ra: mhỗn hợp = mFeCO3 + mFexOy = 9, 28( gam) ⇔ 0, 04 ×116 +

0, 06 (56 x + 16 y ) = 9, 28 x

x 3 = ⇒ x = 3; y = 4 y 4 Vậy công thức oxit sắt là Fe3O4 ( sắt từ oxit) Cho 9,28 gam hỗn hợp A vào dung dịch HCl dư. FeCO3 + 2HCl  (5) → FeCl2 + CO2 + H2O 0,04 0,04 Fe3O4 + 8HCl  (6) → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 0,02 0,02 0,04 Dung dịch B gồm: FeCl2 0,06 mol; FeCl3 0,04 mol; HCl dư Cho khí Cl2 = 0,02 (mol) vào dung dịch B 2FeCl2 + Cl2  → 2FeCl3 (7) 0,04 0,02 0,04 (mol)

⇒

2 (0,5 đ)

1 (1,5 đ)

0,25

Dung dịch D có chứa: nFeCl3 = 0, 08(mol ) ; nFeCl2 = 0, 02(mol )

0,25

2FeCl3 + Cu  → CuCl2 + 2FeCl2 0,08 0,04 (mol) => mCu = 0,04.64 = 2,56 gam Gọi công thức tổng quát của B là CxHyOz (x, y, z Є N*) nO2 = 0, 3(mol ) ; nCO2 = 0, 2(mol ) ; nH 2O = 0,3(mol ) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m1 + mO2 = mCO2 + mH 2O => m1 = 4, 6( gam)

0,25

(8)

=> mO ( B ) = 4, 6 − (0, 2.12 + 0, 3.2) = 1, 6( gam) => nO ( B ) = 0,1(mol ) => x:y:z = nC: nH: nO = 0,2: 0,6: 0,1 = 2:6:1 => Công thức thực nghiệm (C2H6O)n => 6n ≤ 2.2n + 2 => n ≤ 1 => n = 1 => B có công thức phân tử: C2H6O Do B là sản phẩm của phản ứng thuỷ phân nên B có CTCT: CH3CH2OH Gọi công thức tổng quát của D là CaHbOc (a, b, c Є N*) nO2 = 0, 6(mol ) ; nCO2 = 0, 6(mol ) ; nH 2O = 0, 6(mol ) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m2 + mO2 = mCO2 + mH 2O => m2 = 18( gam) => mO ( D ) = 18 − (0, 6.12 + 0, 6.2) = 9, 6( gam) => nO ( D ) = 0, 6(mol ) => a:b:c = nC: nH: nO = 0,6: 1,2: 0,6 = 1:2:1 => Công thức thực nghiệm (CH2O)k Gọi công thức tổng quát của A là CmHnOp (m, n, p Є N*) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mA + mHO2 = mB + mD => mH 2O = m1 + m2 − mA = 4, 6 + 18 − 19 = 3, 6( gam)

0,25 0,25

0,25

=> mH 2O = 0, 2(mol ) Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố: mC(A) = mC(B) + mC(D) = 0,2.12 +0,6.12 = 9,6(g) => nC = 0,8 (mol) mH(A) = mH(B) + mH(D) - mH ( H 2O ) = 0,6 + 1,2 - 2.0,2= 1,4(g) => nH = 1,4 (mol) TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 71

Lê Việt Hùng

0,25

mO(A) = 19 – mC(A) + mH(A) = 19 - 0,8.12 - 1,4= 8(g) => nO = 0,5 (mol) m:n:p = nC : nH : nO = 0,8 : 1,4 : 0,5 = 8 : 14 : 5 Do A có Công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất CTPT A: C8H14O5 nA = 0,1 (mol); nB = 0,1 (mol) nH 2O = 0, 2(mol ) => nA : nH 2O : nB = 0,1: 0, 2 : 0,1 = 1: 2 :1 A có 2 nhóm chức este, khi thuỷ phân cho 1 phân tử C2H5OH D có 2 loại nhóm chức và có công thức thực nghiệm (CH2O)k và D là sản phẩm của phản ứng thuỷ phân => k= 3 => D có công thức phân tử C3H6O3 B có công thức cấu tạo CH3-CH2-OH D có công thức cấu tạo CH3-CH(OH)-COOH hoặc HO-CH2-CH2-COOH A có CTCT: CH3-CH(OH)-COO-CH(CH3)-COOC2H5 hoặc HO-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-COOC2H5 Phương trình phản ứng

2 (0,5 đ)

+H +

CH3-CH(OH)-COO-CH(CH3)-COOC2H5 + 2H2O  → 2CH3-CH(OH)-COOH + C2H5OH +

+H HO-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-COOC2H5 + 2H2O  → 2HO-CH2-CH2-COOH + C2H5OH

Lưu ý: Học sinh có các phương pháp giải khác và đúng vẫn cho điểm tối đa theo từng phần

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 72

Lê Việt Hùng

0,25

ĐỀ 22 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 NĂM HỌC 2012-2013 QUẢNG NGÃI Môn thi : Hóa học (hệ chuyên ) ĐỂ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài :120(không kể thời gian giao đề ) Câu 1 :(3 điểm ) 1/Chọn các chất A,B,C,D,E…thích hợp rồi hoàn thành các phương trình hóa học sau ( biết A là kim loại , G là phi kim ): A + B →C+ D+E D + E + G→ B+X BaCl2 + C → Y + BaSO4 Z + Y →T+A T + G → FeCl3 2/ Từ các chất : Na2SO3,NH4HCO3,Al,KMnO4, dung dịch HCl đặc ,dung dịch NaOH, viết tất cả các phương trình phản ứng điều chế chất khí (điều kiện phản ứng có đủ ) Câu 2 :(2,0 điểm ) 1/Chỉ dùng thêm một hóa chất , hãy phân biệt 5 chất rắn :Al ,FeO, BaO, ZnO, Al4C3 đựng trong các lọ riêng biệt .Viết các phương trình phản ứng xảy ra 2/ Trình bày phương pháp tinh chế NaCl từ hỗn hợp rắn gồm :NaHCO3, Na2CO3, CaCl2, NaCl Câu 3 : (1,5 điểm ) 1/ Có dung dịch NaOH , khí CO2, ống đong chia độ và cốc thủy tinh các loại . Trình bày phương pháp điều chế dung dịch Na2CO3 2/ Hòa tan hoàn toàn 11,96 gam một kim loại kiểm trong 73 gam dung dịch HCl 20%.Cô cạn dụng dịch sau phản ứng thu được 28,2 gam chất rắn .Xác định tên kim loại kiềm Câu 4 : (1,5 điểm ) Nung hỗn hợp X gồm C và CuO đến khi phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn A . Cho chất rắn A phản ứng vừa đủ với 0,5 lít dung dịch HCl 0,4M . lọc lấy phần không tan sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được 1,344l khí (ở đktc) a/ Tính khối lượng của hỗn hợp X b/ Cho lượng hỗn hợp X như trên tác dung với dung dịch H2SO4 đặc 5M vừa đủ .Tính thể tích khí thoát ra ở đktc và thể tích dung dịch axit đã dùng Câu 5 :( 2,0 điểm ) Hỗn hợp khí X gồm H2,C2H2, C2H4 ,trong đó số mol của C2H2 bằng số mol của C2H4 . Cho V lít hỗn hợp khí X đi qua Ni nung nóng ( hiệu suất phản ứng đạt 100%) thu được 2,24 lít hỗn hợp khí Y có khối lượng 1,32 gam. Xác định giá trị của V.(các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn ) Cho:H = 1,O = 16, S = 32 ,Cu = 64,Li = 7 , Na = 23 Cl = 35,5, K = 39 --------Hết -------Thí sinh không được sử dụng tài liệu.Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1 1/ A: Cu B: H2SO4 C: CuSO4 D : SO2 E :H2O G:Cl2 X : HCl Y : CuCl2 Z : Fe T : FeCl2 PTHH: Cu + 2H2SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 + 2 H2O SO2 + Cl2 + 2H2O → H2SO4 + 2 H2O BaCl2 + CuSO4 → BaSO4 + CuCl2 Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu FeCl2 + Cl2 → FeCl3 2/ PTHH :Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + SO2 NH4HCO3 + HCl → NH4Cl + H2O + CO2 2 NH4HCO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 +3 H2 2Al + 6HCl → 2 AlCl3 + 3H2 2KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + H2O Câu 2 1/Hóa chất :H2O TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 73

Lê Việt Hùng

Cách phân biệt : -Trích mỗi chất ra một ít làm mẫu thử - Cho các chất vào nước , chất nào tan là BaO, chất nào tan tạo ↓ và có ↑ là Al4C3 - Cho dung dịch Ba(OH)2 thu được ở trên tác dụng với các chất không tan , chất nào tan và có ↓ là Al , chất nào tan không tạo ↑ là ZnO, chất nào không tan là FeO PTHH: BaO + H2O → Ba(OH)2 Al4C3 + 12 H2O → 4 Al(OH)3 + 3 CH4 Ba(OH)2 + 2Al + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2 Ba(OH)2 + ZnO → BaZnO2 + H2O 2/Cách tinh chế :Cho hỗn hợp hòa tan vào nước , cho Na2CO3 vào đến dư , lọc bỏ kết tủa. Dung dịch thu được sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch HCl dư , cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được NaCl tinh khiết Câu 3 1/ Sục CO2 đến dư vào dung dịch NaOH , sau đó cô cạn rồi nung chất rắn thu được đến khi không còn khí thoát ra , hòa tan chất rắn thu được vào nước thu được dung dịch Na2CO3 2/Gọi tên kim loại kiềm là M 73 x 20 nCl = nHCl = = 0,4 mol 100 x35,5 vì khối lượng kim loại + khối lượng clo < khối lượng chất rắn thu được→ chất rắn có MOH và MCl mOH = m rắn – m kim loại – m clo = 28,2 – 11,96 – 0,4 x 35,5 = 2,04 gam 2,04 ta có n MOH = n OH = = 0,12 mol , n MCl = 0,4 mol 17 ta có : (M + 35,5) x 0,4 + (M + 17 ) x 0,12 = 28,2 → M = 23 : Natri Câu 4 a/ PTHH: CuO + C → Cu + CO2 CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O Cu + 2H2SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 + 2 H2O 1 1 n CuO dư = n HCl = x 0,5 x 0,4 =0,1 mol 2 2 n Cu sinh ra = n SO2 = 0,06 mol ; n C = n Cu = 0,06 mol n CuO ban đầu = 0,16 mol khối lượng hỗn hợp X = 0,16 x 80 + 0,06 x 12 = 13,52 gam b/ tác dụng với H2SO4 đặc ,nóng CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O C + 2 H2SO4 đặc,nóng → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O n khí thoát ra = 3 nC trong X = 3 x 0,06 = 0,18 mol → V khí = 4,032 lít số mol H2SO4 đã dùng = 2 x 0,06 + 0,16 = 0,28 mol → thể tích dung dịch H2SO4 5 M đã dùng = 0,056 lít Câu 5 PTHH :

Ni . t C 2 H2 + H2  → C2H6 b mol b mol b mol 0

Ni .t C2H4 + H2  → C2H6 b mol b mol b mol Gọi a là số mol H2 ban đầu , b là số mol của C2H6 , cũng là số mol của C2H4 trong hỗn hợp Số mol hiddro còn lại sau phản ứng = a – 2b mol Số mol hỗn hợp khí ban đầu = a + 2b 2,24 Số mol hỗn hợp khí sau phản ứng = 2b + (a -2b) = a mol = = 0,1 mol 22,4 Khối lượng hỗn hợp khí sau phản ứng = 2(a – 2b) + 2b x 30 = 1,32 gam ⇔ 2a – 4b + 60b = 1,32 gam = 1,32 – 2.0,1=1,12 ⇔ 56b = 0,02 ⇔ b Số mol hỗn hợp khí ban đầu = 0,1 + 0,02 x 2 = 0,14 mol →V hỗn hợp ban đầu = 3,136 lít

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 74

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CAO BẰNG

ĐỀ DỰ BỊ

ĐỀ 23 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 NĂM HỌC 2010-2011 Môn : Hóa học Thời gian : 150 phút ( không kể thời gian giao đề) ĐỀ BÀI (Đề gồm 02 trang)

Câu 1 : (4,0 điểm) 1. Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng oxit ra khỏi hỗn hợp gồm: CuO, Al2O3 và Fe2O3. 2. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra khi : a) Sục khí CO2 từ từ vào dung dịch nước vôi trong. b) Cho từ từ dung dịch KOH vào dung dịch Al2(SO4)3. c) Cho từ từ dung dịch Al2(SO4)3 vào dung dịch KOH. Câu 2: (4,0 điểm) Có 5 lọ hóa chất bị mất nhãn chứa các chất sau: BaCl2, Na2CO3, H2SO4, NaOH, (NH4)2SO4. Không dùng thêm thuốc thử hãy nhận biết các chất trên? Câu 3: ( 4,0 điểm) Đốt hỗn hợp C và S trong Oxi dư được hỗn hợp khí A. Chia hỗn hợp khí A làm 2 phần. - Cho phần 1( khí A) lội qua dung dịch NaOH thu được dung dich B và khí C. - Cho khí C qua hỗn hợp chứa CuO, MgO nung nóng thu được chất rắn D và khí E. - Cho khí E lội qua dung dịch Ca(OH)2 thu được kết tủa F và dung dịch G thêm dung dịch KOH vào G lại thấy có kết tủa F xuất hiện. Đun nóng G cũng thấy kết tủa F. Cho phần 2 (khí A) còn lại qua xúc tác V2O5 ở nhiệt độ 450 0 C thu được khí M. Dẫn M qua

dung dịch BaCl2 thấy có kết tủa N. Xác định thành phần A, B, C, D, E, F, G, M, N và viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 4: (2,0 điểm) Hòa tan một lượng muối cacbonat của kim loại hóa trị (II) trong một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 20% thu được một dung dịch muối có nồng độ 28,196%. Tìm công thức hóa học của muối cacbonat trên. Câu 5. ( 2,0 điểm). Cho hỗn hợp 2 kim loại Fe và Cu tác dụng với khí Clo dư thu được 59,5 gam hỗn hợp muối. Cũng lượng hỗn hợp trên cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl 10% thu được 25,4 gam một muối. a. Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp thu được. b. Tính thể tích dung dịch HCl 10% (d = 1,0 g/ml) đã phản ứng. Câu 6 : (1,0 điểm) Hỗn hợp X gồm metan, axetilen theo tỉ lệ thể tích là 1: 1. Hãy: a) Tinh chế CH4 từ hỗn hợp X. b) Tinh chế C2H2 từ hỗn hợp X. Câu 7 : (3,0 điểm)

Đốt cháy hoàn toàn 7,3 gam một hợp chất hữu cơ thu được 13,2 gam CO2 và 4,5 gam H2O. Mặt khác hóa hơi hoàn toàn 29,2 gam chất hữu cơ trên thu được thể tích hơi bằng thể tích của 6,4 gam O2 (trong cùng điều kiện). Tìm công thức phân tử hợp chất hữu cơ trên. Cho : H=1, C=12, O=16, S=32, Cl=35,5, Fe=56, Cu=64 (Học sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn và bảng tính tan. Giám thị không giải thích gì thêm) ______________________________Hết_______________________________ TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 75

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CAO BẰNG

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010-2011 Môn: Hóa học (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang)

Câu

Câu 1 (4.0 1

điểm)

Câu 2 (4.0 điểm)

Nội dung

Thang điểm

Cho hỗn hợp vào trong dung dịch NaOH dư. Chỉ có Al2O3 phản ứng: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Lọc lấy chất rắn không tan là CuO, Fe2O3 và dung dịch nước lọc A. Nung nóng chất rắn rồi khử bằng cách cho luồng khí H2 ( hoặc CO) dư đi qua ta thu được hỗn hợp chất rắn gồm 2 kim loại Cu, Fe. t0 CuO + H2 → Cu + H2O. t0 Fe2O3 + 3H2 → 2 Fe + 3 H2O. - Hoà tan hỗn hợp kim loai bằng dung dịch axit HCl ( dư) . Xảy ra phản ứng: Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2. Cu không phản ứng. Lọc lấy Cu và dung dịch nước lọc B. Nung Cu trong không khí ở nhiệt độ cao ta được CuO : t0 2CuO. 2Cu + O2 → - Lấy dung dịch B thu được cho tác dung với dd NaOH dư → thu được kết tủa Fe(OH)2 FeCl2 + 2 NaOH → Fe(OH)2 ↓ + 2 NaCl. - Lọc lấy kết tủa Fe(OH)2 và nung trong không khí ở nhiệt độ cao ta thu được Fe2O3. t0 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  → 4Fe(OH)3 t0 2Fe(OH)3  → Fe2O3 + 3H2O - Thổi từ từ đến dư khí CO2 ( hoặc nhỏ từ từ dd HCl vào vừa đủ) vào dung dịch A thu được kết Al(OH)3 . Lọc kết tủa và nung ở nhiệt độ cao thu được Al2O3. NaAlO2 + CO2 + 2 H2O → Al(OH)3 ↓ + NaHCO3 t0 2Al(OH)3  → Al2O3 + 3H2O. a) Kết tủa xuất hiện, kết tủa tăng dần sau đó tan dần. CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2 b) Kết tủa xuất hiện, kết tủa tăng dần, sau đó tan dần. 6KOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 ↓ + 3K2SO4 KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + 2H2O c) Kết tủa xuất hiện rồi tan ngay, lại xuất hiện rồi lại tan ngay, lâu sau kết tủa không tan nữa và tăng dần. Al2(SO4)3 + 6KOH → 2Al(OH)3 ↓ + 3K2SO4 KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + 2H2O Nhận biết đúng mỗi chất đạt 1,0 điểm Lấy ở mỗi dung dịch ra1 ít làm thuốc thử, cho các chất tác dụng lần lượt với nhau từng đôi một. Kết quả: BaCl2 Na2CO3 H2SO4 NaOH (NH4)2SO4

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

BaCl2 _ BaCO3 ↓ BaSO4 ↓ _ BaSO4 ↓

Na2CO3 BaCO3 ↓ _ CO2 ↑ _ _ Trang 76

H2SO4 BaSO4 ↓ CO2 ↑ _ _ _

NaOH _ _ _ _ NH3 ↑

(NH4)2SO4 BaSO4 ↓ _ _ NH3 ↑ _ Lê Việt Hùng

0,25

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25

0,75 0,75 0,5

Câu 3 (4.0 điểm)

Câu 4 (2.0 điểm)

Dung dịch tạo 3 kết tủa trắng với 3 dung dịch khác là BaCl2 BaCl2 + Na2CO3  → BaCO3 ↓ + 2NaCl BaCl2 + H2SO4  → BaSO4 ↓ + 2HCl BaCl2 + (NH4)2SO4  → BaSO4 ↓ + 2NH4Cl Dung dịch tạo 1 chất khí có mùi khai với 1 dung dịch khác là NaOH 2NaOH + (NH4)2SO4  → Na2SO4 + 2NH3 ↑ + 2H2O Dung dịch tạo 1 chất khí có mùi khai và 1 kết tủa trắng với 2 dung dịch khác là (NH4)2SO4 Lấy BaCl2 cho phản ứng với 2 mẫu thử còn lại là Na2CO3 và H2SO4. Sau đó lấy nước lọc của 2 mẫu thử trên cho phản ứng với các chất còn lại. Nếu mẫu nào có khí thoát ra thì mẫu đó là Na2CO3, mẫu còn lại là H2SO4 Na2CO3 + 2HCl  → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O ( Học sinh có thể trình bày cách nhận biết rồi viết 5 PT riêng) + Đốt hỗn hợp C và S trong Oxi dư : 2C + O2 = 2 CO C + O2 = CO2 S + O2 = SO2 Hỗn hợp khí A: CO2 , SO2, CO và O2 dư + Cho hỗn hợp khí A qua dung dịch NaOH: CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O Dung dịch B chứa Na2CO3, Na2SO3 còn khí C chứa: O2, CO C qua CuO, MgO nóng. Chỉ có CuO phản ứng với CO CuO + CO = Cu + CO2 Chất rắn D ( MgO, Cu ) và khí E có: CO2, O2, CO dư E lội qua Ca(OH)2 : CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2 Kết tủa F là CaCO3 Dung dịch G: Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2+ 2KOH = CaCO3 ↓ + K2CO3 + H2O Ca(HCO3)2 = CaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O A qua xúc tác V2O5 và nhiệt độ 2SO3 + O2 = 2SO3 ( khí M) M qua dung dịch BaCl2 SO3 + H2O + BaCl2 = BaSO4 ↓ + 2HCl Kết tủa N : BaSO4 Gọi kim loại hóa trị II là M có khối lượng mol là M, x là số mol của MCO3 MCO3 + H2SO4  → MSO4 + CO2 ↑ + H2O x (mol) x (mol) x (mol) x (mol) m MCO3 = (M + 60 ) x = Mx + 60x (g)

1,0 1,0 1,0

1,0

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25

0,5

98 x × 100% = 490x (g) 20% = (M + 96 ) x = Mx + 96x (g)

m ddH 2 SO4 = m MSO4

0,75

m CO2 = 44x (g) Theo đề bài ta có: 28,196 =

( Mx + 96 x)100 Mx + 60 x + 490 x − 44 x

0,75

⇒ M = 65 (Zn) Vậy: CTHH cần tìm là ZnCO3 TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 77

Lê Việt Hùng

Câu 5

(2.0 điểm)

t 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 x x t0 Cu + Cl2 → CuCl2 y y FeCl2 + H2 ↑ Fe + 2HCl x x 162,5x + 135 y = 59,5 127x = 25,4 Giải hệ PT được 162,5 x + 135 y = 59,5  127 x = 25,4 x = 0,2 mol; y=0,2 mol

0,5 0,5

m FeCl 3 = 0,2 × 162,5 = 32,5 gam ; mCuCl 2 = 0,2 × 135 = 27 gam b.

d= n HCl

m m n.M ⇒V = = ; V d d = 2n FeCl2 = 2 × 0,2 mol

V ddaxit Câu 6

(1.0 điểm)

Câu 7 (3.0 điểm)

10 %

1,0

0 , 2 . 2 . 36 , 5 . 100 = = 146 ml 1, 0 × 10

Cho hỗn hợp A qua nước Br2 dư thì C2H2 bị giữ lại còn khí đi CH4 . C2H2 + 2Br2 → C2H2Br2

0,5

Cho hỗn hợp A qua dung dịch AgNO3 (NH3) sau đó lọc lấy kết tủa rồi đem hòa tan bằng HNO3 ta thu được C2H2 3 / NH 3 C2H2 + Ag2O dd AgNO  → C2Ag2 ↑ C2Ag2 + 2HNO3 → 2AgNO3 + C2H2 ↑

0,5

Ta có : nCO 2 =

13,2 = 0,3 (mol) → mC = 0,3 × 12 = 3,6(g) 44

nH 2 O =

4,5 = 0,25(mol ) → mH = 0,25 × 2 =0,5(g) 18

1,0

→ Khối lượng oxi có trong hợp chất :

mO = 7,3 – 3,6 – 0,5 = 3,2(g) Gọi công thức của hợp chất là CxHyOz Ta có : x : y : z =

3,6 0,5 3,2 = 0,3 : 0,5 : 0,2 = 3: 5 : 2 : : 12 1 16

→ công thức đơn giản của hợp chất là : C3H5O2

1,0

→ Công thức nguyên : (C3H5O2)n

Theo đề bài : nO 2 =

6,4 = 0,2(mol ) 32 0,5

Vì : V(29,2g hợp chất) = V(6,4g O 2 ) → n(29,2g hợp chất) = n(6,4g O 2 ) →

29,2 M ( C 3 H 5 O2 ) n

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

= 0,2 → M(C 3 H 5 O 2 ) n = 146 → 73n = 146 Trang 78

Lê Việt Hùng

→n=2

Vậy công thức phân tử của hợp chất là : C6H10O4

0,5

Lưu ý : • Giải bài toán bằng các phương pháp khác nhau nhưng nếu tính đúng, lập luận và đến kết quả đúng vẫn tính theo biểu điểm. • Trong khi tinh toán nếu lầm lẫn một câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai thì trừ nửa số điểm dành cho câu hỏi đó. • Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải tiếp các vấn đề tiếp theo thì không tính điểm các phần sau đó. Cách cho điểm toàn bài :tổng điểm cả bài 20 điểm • Sau khi hai giám khảo chấm xong thống nhất điểm thì điểm toàn bài không làm tròn. • Điểm toàn bài là số nguyên, hoặc số thập phân, viết bằng số và bằng chữ, ghi vào chỗ quy định.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 79

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 02 trang)

ĐỀ 24 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2010-2011

Môn : Hoá học – THCS Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 18/02/2011

Câu 1 : (1,5 điểm) Cho các chất Al2O3, Al(NO3)3, NaAlO2, Al2(SO4)3, Al(OH)3, AlCl3, Al. Hãy lựa chọn chất thích hợp sắp xếp thành một dãy chuyển hoá và viết phương trình phản ứng minh họa (ghi rõ điều kiện nếu có). Câu 2: (1,5 điểm) Đi từ các chất ban đầu là đá vôi, than đá và được dùng thêm các chất vô cơ cần thiết, hãy viết phương trình phản ứng điều chế ra polivinyl clorua, đicloetan. Câu 3: (2,5 điểm) a/ Có một miếng kim loại natri để ngoài không khí ẩm một thời gian biến thành sản phẩm A. Cho A tan vào nước được dung dịch B. Cho dung dịch B vào dung dịch NaHSO4.Viết các phương trình hóa học của quá trình thí nghiệm trên. b/ Cho 100ml nước vào cốc thuỷ tinh. Sau đó cho thêm 40 gam muối ăn vào khuấy đều cho đến khi còn một ít muối không tan, lắng xuống đáy. Sau đó đun nhẹ, thấy toàn bộ muối trong cốc đều tan. Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng thì thấy muối kết tinh trở lại. Giải thích hiện tượng nêu trên. Câu 4: (2,5 điểm) a/ Chỉ dùng nước và khí cacbonic, bằng phương pháp hóa học em hãy phân biệt 5 chất bột màu trắng sau: NaCl, Na2CO3 , Na2SO4 , BaCO3 , BaSO4 . b/ Những khí thải (CO2, SO2…) trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh? Dẫn ra một số phản ứng để giải thích. Em hãy đề nghị biện pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép.

Câu 5: (1,5 điểm) Em hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì sao không được bón chung các loại phân đạm: NH4NO3, (NH4)2SO4 và CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp (chứa K2CO3). Biết rằng trong nước, CO(NH2)2 chuyển hóa thành (NH4)2CO3. Câu 6: (2,5 điểm) Hỗn hợp A gồm CaCO3, Cu, Fe3O4. Nung nóng A (trong điều kiện không có không khí) một thời gian được chất rắn B và khí C. Cho khí C hấp thụ vào dung dịch NaOH được dung dịch D. Dung dịch D tác dụng được với BaCl2 và dung dịch KOH. Hoà tan B vào nước dư được dung dịch E và chất rắn F. Cho F vào dung dịch HCl dư được khí C, dung dịch G và chất rắn H. Nếu hoà tan F vào dung dịch H2SO4 đặc, dư thu được khí I và dung dịch K. Xác định B, C, D, E, F, G, H, I, K và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 7 : (2 điểm) Đồ thị biễu diễn độ tan S trong nước của chất rắn X như sau: a/ Hãy cho biết dung dịch bão hòa ở trong khoảng nhiệt độ nào? b/ Nếu 130 gam dung dịch bão hòa đang ở 700C hạ nhiệt độ xuống còn 300C. Hỏi có bao nhiêu gam X tách ra khỏi dung dịch?

Câu 8 : (2,5 điểm) TÀI LIỆU BD HSG HÓA

t0(0C) Trang 80

Lê Việt Hùng

Hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon. Đốt cháy hoàn toàn 1 lít A trong khí oxi thu được 1,6 lit khí CO2 và 1,4 lít hơi nước. Xác định công thức phân tử các hiđrocacbon có trong hỗn hợp khí A, biết rằng thể tích các khí và hơi nước đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

Câu 9 : (3,5điểm) X là hỗn hợp hai muối cacbonat trung hòa của kim loại hoá trị (I) và kim loại hóa trị (II). Hòa tan hoàn toàn 18 gam hỗn hợp X bằng dung dịch HCl (vừa đủ ) thì thu được 3,36 lit khí (đktc) và dung dịch Y. a/ Nếu cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam hỗn hợp muối khan? b/ Nếu tỷ lệ số mol của muối cacbonat kim loại hoá trị (I) với muối cacbonat kim loại hóa trị (II) trong hỗn hợp X là 2:1. Nguyên tử khối của kim loại hóa trị (I) lớn hơn nguyên tử khối của kim loại hóa trị (II) là 15 đ.v.C. Hãy tìm công thức phân tử của hai muối. (Cho biết: C =12, O = 16, Ca = 40, H=1, Mg = 24, Cu = 64, Fe = 56, Na =23, K =39, Li = 4) --------------------------Hết-------------------------Họ và tên thí sinh:………………………………Số báo danh………………………. Giám thị 1:………………………………………Ký tên……………………………. Giám thị 2:………………………………………Ký tên…………………………….

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG

Câu Câu 1 (1,5 điểm)

Câu 2 (1,5 điểm)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2010-2011

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Môn : Hoá học – THCS Ngày thi : 18/02/2011 Hướng dẫn chấm Al → Al2O3 → NaAlO2 → Al(OH)3 → Al2(SO4)3 → AlCl3 → Al(NO3) 4Al t0 + 3O2 → 2 Al2O3 Al2O3 + 2NaOH  → NaAlO2 + H2O NaAlO2 + 2H2O + CO2  → Al(OH)3 + NaHCO3 2Al(OH)3 + 3 H2SO4  → Al2(SO4)3 + 6H2O Al2(SO4)3 + 3 Ba Cl2  → 2 AlCl3 + 3BaSO4 AlCl3 + 3 Ag NO3  → Al(NO3)3 + 3AgCl ( Thí sinh có phương án khác hợp lý vẫn đạt điểm tối đa)

1,5 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

CaCO3 → CaO + CO2 t0 CaO + 3C → CaC2 + CO CaC2 + 2H2O  → C2H2 + Ca (OH)2 H C ≡ C H + HCl  → CH2 = CHCl t 0, p , xt nCH2 = CHCl → (- CH2 - CHCl-)n t0

0, Pd H C ≡ C H + H2 t → CH2 = C H2 CH2 = C H2 + Cl2  → CH2Cl -CH2Cl

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 81

Điểm 1,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Lê Việt Hùng

Câu 3 (2,5 điểm)

a/ Khi ®Ó miÕng Na ngoµi kh«ng khÝ Èm cã thÓ x¶y ra c¸c ph−¬ng tr×nh ho¸ häc sau: 4Na + O2 → 2Na2O 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Na2O+H2O → 2NaOH đ Na2O + CO2 → Na2CO3 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O Hçn hîp A gåm Na, NaOH, Na2CO3, Na2O Khi cho hçn hîp A vµo n−íc, tÊt c¶ tan trong n−íc vµ cã c¸c ph−¬ng tr×nh ho¸ häc sau: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Na2O + H2O → 2NaOH Vậy dung dÞch B chøa NaOH vµ Na2CO3 Cho dung dÞch B dung dÞch NaHSO4 : NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O 2NaHSO4 + Na2CO3 → 2Na2SO4 + CO2 ↑ + H2O NaHSO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + NaHCO3 (nÕu NaHSO4 thiÕu) b/ Hoµ tan d− NaCl t¹o ra dung dÞch b·o hoµ, phÇn kh«ng tan ®−îc sÏ l¾ng xuèng. Khi t¨ng nhiÖt ®é → ®é tan cña muèi t¨ng nªn NaCl tan thªm. Khi gi¶m nhiÖt ®é → ®é tan cña muèi gi¶m nªn phÇn kh«ng tan ®−îc kÕt tinh trë l¹i.

Câu 4 (2,5 điểm) a/ Hoà tan 5 chất bột trắng vào nước được nhóm 1(gồm các dung dịch NaCl, Na2CO3 Na2SO4) và nhóm 2 (BaCO3, BaSO4 không tan). Sục khí CO2 dư và nước vào nhóm 2 nhận biết được BaCO3 tan (tạo dd Ba(HCO3)2 , chất còn lại không tan là BaSO4. CO2 + H2O + BaCO3 → Ba(HCO3)2 Cho dd Ba(HCO3)2 vào nhóm 1 thì Na2CO3 và Na2SO4 tạo kết tủa trắng, nhân biết được NaCl Ba(HCO3)2 + Na2CO3 → BaCO3 ↓ + 2NaHCO3 Sục khí CO2 dư và nước vào hai kết tủa, kết tủa tan ta nhận biết được Na2CO3, kết tủa không tan là Na2SO4 CO2 + H2O + BaCO3 → Ba(HCO3)2

b/ + Khí CO2, SO2… gây ô nhiểm không khí, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, độc hại cho động vật, thực vật. + những khí thải này khi gặp mưa sẽ nhanh chóng tạo thành H2CO3, H2SO3 làm cho nồng độ axit trong nước mưa cao hơn mức bình thường, rất có hại cho môi trường: SO2 + H2O → H2SO3 CO2 + H2O → H2CO3

+ Biện pháp chống ô nhiễm môi trường: xây dựng hệ thống xử lí khí thải độc hại trước khi thải ra ngoài không khí ( cho khí thải đi qua dung dịch kiềm như NaOH, Ca(OH)2, hai khí SO2, CO2 bị giữ lại). Trồng nhiều cây xanh để hấp thụ khí CO2.

Trang 82

0,125 0,125 0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25 0,25

0,5 0,25 0,25

2,5 1,5 0,125 0,125 0,25 0,125 0,25 0,25

Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaHCO3

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

2.0

Lê Việt Hùng

0,125 0,25 1,0 0,25 0,25 0,125 0,125

0,25

Câu 5 (1,5 điểm)

Câu 6 (2,5 điểm)

1,5 * Nếu bón chung với vôi thì : 2NH4NO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2NH3 ↑ + 2H2O (NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2NH3 ↑ + 2H2O (NH4)2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + 2NH3 ↑ + 2H2O * Nếu bón chung với tro bếp ( chứa K2CO3) 2NH4NO3 + K2CO3 → 2KNO3 + H2O + CO2 ↑ + 2NH3 ↑ (NH4)2SO4 + K2CO3 → K2SO4 + H2O + CO2 ↑ + 2NH3 ↑ (NH4)2CO3 + K2CO3 → 2KHCO3 + 2NH3 ↑ Như vậy bón chung phân đạm với vôi hoặc tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3. CaCO3 → CaO + CO2 (B: CaO,Cu, Fe3O4 CaCO3 dư; C:CO2) CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 + 2KOH → Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O t0

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2 NaCl (D: Na2CO3 và NaHCO3 ) CaO + H2O → Ca(OH)2 (E: Ca(OH)2 ; F:Cu, Fe3O4 CaCO3 dư) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O + CO2 Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4 H2O (C: CO2 ; G:CaCl2, FeCl2, 2FeCl3, HCl dư; H: Cu ) t0 CaCO3 + H2SO4 đặc → CaSO4 + H2O + CO2 t0 CuSO4 +2H2O + SO2 Cu+ 2H2SO4 đặc → t0 2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc → 3Fe2(SO4)3 +10 H2O + SO2

Câu 7 (2,0 điểm)

Câu 8 (2,5 điểm)

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

2,5 0,125 0,25 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

2,0 a. Dung dịch bão hòa trong khoảng nhiệt độ từ 00C đến 100C; 300C đến 400C; 600C đến 0,5 700C. b.Khối lượng X kết tinh: + Số gam chất tan và số gam nước có trong 130 g dd ở 700C: 0,75 Cứ 100 g nước hòa tan 25 g X → tạo thành 125 g dd xg nước hòa tan y g X → tạo thành 130 g dd bảo hoà => x = 104 g và y = 26 g. + Tính số gam chất tan X có trong 104 g nước ở 3O0C : 0,5 mct X = 15 . 104 : 100 = 15,6 (g) + Số gam X tách ra khi hạ nhiệt độ từ 700C xuống 3O0C = 26 – 15,6 = 10,4 (g) 0,25 2,5 Đặt công thức chung của các chất trong hỗn hợp là CxHy. y y t0 PTHH : CxHy.+ ( x + ) O2 → xCO2 + H2O (1) 4 2 Từ (1) : thể tích CO2 = x . thể tích CxHy → 1,6 = x. Do đó A phải chứa 1 chất có số nguyên tử C < 1,6 => A chứa CH4. y y Thể tích hơi H2O = . thể tích CxHy → 1,4 = => y = 2,8 2 2 → Trong A có 1 hidrocacbon có số nguyên tử H < 2,8, chất còn lại chứa 2 nguyên tử H. Đặt công thức là CnH2. Gọi thể tích của riêng CH4 trong 1 lit A là a lit. → Thể tích riêng của CxH2 = 1 – a (lit).

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 83

Lê Việt Hùng

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

[4.a + 2(1 − a )] = 2,8 → a = 0,4. 1 [1.0,4 + n(1 − 0,4)] →n= = 1,6 → n = 2. 1 Công thức của CnH2 là C2H2 . Vậy công thức phân tử của các chất trong hỗn hợp A là CH4 và C2H2 .

0,5

a. Gọi X là kim loại hóa trị I → Công thức của muối là X2CO3 , có số mol là x. Gọi Y là kim loại hóa trị II → Công thức của muối là YCO3 , có số mol là y. PTHH : X2CO3 + 2HCl  → 2XCl + CO2 + H2O (1) x 2x 2x x x YCO3 + 2HCl  → YCl2 +CO2 + H2O (2) y 2y y y y Ta có: nCO2 = x + y = 0,15 (mol) => mCO2 = 6,6 (g) nH2O = x + y = 0,15 (mol) => m H2O = 2,7 (g) nHCl = 2x + 2y = 2.0,15 = 0,3 (mol) => m HCl = 10,95 (g) Theo định luật bào toàn khối lượng : Khối lượng hai muối khan thu được : mXCl và YCl2 = mhhA + mHCl - mCO2- mH2O = 18 + 10,95 – 6,6 – 2,7 = 19,65 (g) b. Vì tỷ lệ số mol của muối cacbon nat kim loại hoá trị (I) với muối cacbon nat kim loại hoá trị (II) trong hỗn hợp X là 2:1 nên x = 2y. x + y = 0,15 => 2y + y = 0,15 => y = 0,05 (mol) ; x = 0,1 (mol). Vì nguyên tử khối của kim loại hoá trị (I) lớn hơi của kim loại hoá trị (II) là 15 đvc nên X = Y + 15 . mX2CO3 = 0,1. ( 2X + 60) = 0,1.(2Y + 90 ) = 0,2Y + 9 mYCO3 = 0,05. ( Y + 60) = 0,05Y + 3 mA= mX2CO3 + mYCO3 = (0,2Y + 9 ) + ( 0,05Y + 3 ) = 0,25Y = 6 => Y = 24 ( kim loại Mg) X = 24 + 15 = 39 ( kim loại K) Công thức của hai muối là K2CO3và MgCO3.

3,5

→y=

Câu 9 (3,5 điểm)

0,5 0,25

0,25 0,25 0,75

0,75

0,5 0,5

0,5

Lưu ý : - Phương trình phản ứng: nếu sai cân bằng hay thiếu điều kiện thì trừ ½ số điểm dành cho phương trình phản ứng đó - Bài toán giải theo cách khác đúng kết quả, lập luận hợp lý vẫn đạt điểm tối đa. nếu tính toán nhầm lẫn dẫn đến kết quả sai trừ ½ số điểm dành cho nội dung đó. Nếu dùng kết quả sai để giải tiếp thì không chấm điểm các phần tiếp theo.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 84

Lê Việt Hùng

ĐỀ 25 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2010-2011

SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO SÓC TRĂNG Đề chính thức

Môn: Hóa học - Lớp 9 (Thời gian làm bài 150 phút, không kể phát đề) Đề thi này có 01 trang Câu I (5 điểm): 1. Chỉ dùng kim loại Bari hãy nhận biết các lọ đựng dung dịch mất nhãn sau: FeCl3 , Na2SO4 , CuCl2 , NaNO3. (2,5 điểm) 2. Để m gam bột Fe ngoài không khí một thời gian thu được 6 gam hỗn hợp gồm sắt và các oxit của sắt. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 1,12 lít khí NO duy nhất (đktc). Tìm m? (2,5 điểm) Câu II (5 điểm): 1. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra khi : (2,0 điểm) a. Sục khí CO2 từ từ vào dung dịch nước vôi trong. b. Cho từ từ dung dịch KOH vào dung dịch Al2(SO4)3. 2. Hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg. Cho 1,29 gam A vào 200 ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,47 gam chất rắn B gồm hai kim loại và dung dịch C. Lọc lấy dung dịch C rồi thêm dung dịch BaCl2 dư vào thu được 11,65 gam kết tủa. (3,0 điểm) a. Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra. b. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch CuSO4. c. Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp A. Câu III(5 điểm): 1. Trên hai đĩa cân đặt hai cốc dung dịch HCl và H2SO4 loãng có khối lượng bằng nhau, cân thăng bằng. -Cho vào cốc đựng dung dịch HCl 25gam CaCO3. -Cho vào cốc đựng dung dịch H2SO4 (a) gam Al. Sau khi phản ứng kết thúc, cân vẫn giữ vị trí thăng bằng. Hãy viết phương trình phản ứng và tính (a), biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. (2,5 điểm) 2. Khi hoà tan một lượng của một oxit kim loại hoá trị II vào một lượng vừa đủ dung dịch axit H2SO4 4,9%, người ta thu được một dung dịch muối có nồng độ 5,78%. Xác định công thức của oxit trên. (2,5 điểm) Câu IV (5 điểm): 1. Hoàn thành các phương trình phản ứng (ghi điều kiện phản ứng nếu có) của chuỗi chuyển hoá sau: (2,0 điểm) C6H5Br CaC2

C2H2

C6H6 C6H12

2. Hỗn hợp X ở (đktc) gồm một ankan và một anken. Cho 3,36 lít hỗn hợp X qua bình nước Brom dư thấy có 8 gam Brôm tham gia phản ứng. Biết 3,36 lít hỗn hợp X nặng 6,5 gam. (3,0 điểm) a. Tìm công thức phân tử của ankan và anken, biết số nguyên tử cacbon trong mỗi phân tử không quá 4. b. Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít hỗn hợp X và cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ vào dung dịch NaOH (dư), sau đó thêm BaCl2 dư thì thu được bao nhiêu gam chất kết tủa? Viết phản ứng. (Cho Fe=56, Al=27, Mg=24, Cu=64, Ba=137, Ca=40, Zn=65, O=16, S=32, H=1, C=12) ---Hết--Ghi chú: Học sinh được sử dụng Bảng hệ thống tuần hoàn của NXB Giáo dục. TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 85

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO SÓC TRĂNG

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học 2010-2011

Đề chính thức

CÂU I(5đ) 1(2,5đ)

2. (2,5đ)

Môn: Hóa học - Lớp 9 (Thời gian làm bài 150 phút, không kể phát đề) ________________ HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC NỘI DUNG Cho kim loại Ba vào các mẫu thử trên, đầu tiên có phản ứng: Ba(OH)2+ H2(k) Ba + 2 H2O → Mẫu nào có kết tủa nâu đỏ là FeCl3 3Ba(OH)2+ 2FeCl3 → 2Fe(OH)3(r)nâu + 3BaCl2 Mẫu có kết tủa trắng là Na2SO4 Ba(OH)2) + Na2SO4 → BaSO4(r) + 2NaOH Mẫu nào cho kết tủa xanh là CuCl2 Ba(OH)2 + CuCl2 → Cu(OH)2( r) + BaCl2 Mẫu không có hiện tượng gì là NaNO3

0,5

m 1,12 (mol) ; nNO = = 0,05(mol) 56 22,4

0,25

Ta có : nFe =

mO 2 = 6 – m (g) → nO 2 = Ta có : Fe

→

0,5 0,5 0,5

0,25

6−m (mol) 32

0,25

3m 56

N+5 +

6−m 32

0,25

→ N+2

3e 3× 0,05

0,25

0,05 4e

→ 2O-2

4 × (6 − m ) 32

Theo định luật bảo toàn electron ta có : → m = 5,04 (g)

2.(3đ)

0,5

+ 3e

m 56

II(5đ) 1.(2đ)

ĐIỂM

3m 4 × (6 − m ) = 3× 0,05 + 56 32

a) Kết tủa xuất hiện, sau đó tan dần. CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2 b) Kết tủa xuất hiện, sau đó tan dần. 6KOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3 ↓ + 3K2SO4 KOH + Al(OH)3 → KAlO2 + 2H2O

1,25

0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25

a. Các phương trình phản ứng:

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 86

0,25 Lê Việt Hùng

Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu

(1)

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

(2)

MgSO4 + BaCl2 → MgCl2 + BaSO4 ↓

(3)

Al2(SO4)3 + 3BaCl2 → 2AlCl3 + 3BaSO4 ↓

0,25 0,25 0,25

(4)

b. Tính nồng độ CuSO4 : Vì BaCl2 dư nên ion SO4 sẽ kết tủa hết với ion Ba2+. 0,5 Số mol CuSO4 = Số mol SO42- = số mol BaSO4 ↓ =

11, 65 = 0,05 233

0, 05 Nồng độ dung dịch CuSO4 = = 0,25 M 0, 2

0,5

c. Tính khối lượng từng kim loại : Gọi số mol Mg, Al tham gia phản ứng lần lượt là x, y, theo phương trình phản ứng (1), (2) số mol Cu tạo thành : x + 1,5y. Ta có : (x + 1,5y)× 64 – (24x + 27y) = 3,47– 1,29 = 2,18

(*)

Theo phương trình phản ứng (3) , (4): (x + 1,5y) × 233 =11,65 (**) Kết hợp (*) và (**) ta có hệ :

40x + 69y = 2,18  233x + 349,5y = 11,65

0,5 0,25 0,25

Giải hệ ta được: x = y = 0,02 (mol) Khối lượng Mg = 0,02. 24 = 0,48 g. Khối lượng Al = 1,29 – 0,48 = 0,81 g. III(5đ) 1(2,5đ)

- Cốc thứ nhất: Số mol CaCO3 = 25 :100 = 0,25 mol. CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O 0.25 0,25 25 – 0,25 x 44 = 14gam. khối lượng tăng thêm :

0,25 0,5

- Để cân thăng bằng , ở cốc thứ hai , sau khi H2 bay đi , thì khối lượng cũng phải tăng 14gam 2 Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 a 3 a/27 . 27 2 a .3 .2 => a = 14 27 . 2 2(2,5đ)

Giải được

a = 15,75gam.

Trang 87

0, 5 1 0,25

Ta có RO + H2SO4 → RSO4 + H2O (R + 16) 98g (R + 96)g Giả sử hoà tan 1 mol RO Khối lượng dd thu được = (R + 16) + (98 : 4,9).100 = R + 2016 R + 96 C%( RSO4) = .100% = 5,87% R + 2016 Giải phương trình ta được: R = 24, kim loại hoá trị II là Mg.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

0,25

1.0 1,0 0,25

Lê Việt Hùng

IV(5đ) 1.(2đ)

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 to 3C2H2  → C6H6 xt ,t o C6H6 + 3 H2  → C6H12

0,5 0,5 0,5 0,5

Fe ,t C6H6 + Br2  → C6H5Br + HBr

2.(3đ)

Đặt CTPT của X, Y lần lượt là CnH2n + 2 và CmH2m Điều kiện: 1 ≤ n ≤ 4 và 2 ≤ m ≤ 4 ( m, n nguyên dương) Cho hổn hợp khí qua dd nước brom X:

CnH2n + 2 +

Br2 →

Không phản ứng

0,25

Y: CmH2m + Br2 → CmH2mBr2 Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có: a + b =

0,25

3,36 = 0,15 (mol) 22,4

0,25

8 = 0,05 (mol) ⇒ a = 0,1 mol 160 Theo khối lượng hỗn hợp: nY = nBrom = b =

(14n + 2)0,1 + 14m . 0,05 Rút gọn: 2n + m = 9

0,25

= 6,5

Vì cần thoả mãn điều kiện: 1 ≤ n ≤ 4 và 2 ≤ m ≤ 4 ( m, n nguyên dương) 0,5 Chỉ hợp lí khi n = m = 3 0,25 Vậy công thức phân thức phân tử X là C3H8; Y là C3H6. 2/ Ta có các PTHH xảy ra: 0,25 C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O 0,1 0,3 mol 0,25 2C3H6 + 9O2 → 6CO2 + 6H2O 0,05 0,15 mol 0,25 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 0,45 0,9 0,45 mol 0,5 BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl 0,45 0,45 → 0,45 mol mrắn = 0,45 . 197 = 88,65g * Ghi chú :

- Không cân bằng phản ứng hoặc thiếu điều kiện trừ 1/2 số điểm. - Học sinh có thể giải cách khác nhưng đúng vẫn cho điểm tối đa.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 88

Lê Việt Hùng

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO

ĐỀ 26 ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN HÓA HỌC (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề)

CÂU 1: (4,0 điểm) 1. Cho A là oxít, B là muối, C và D là các kim loại. Hãy chọn chất thích hợp với A, B, C, D và hoàn thành phương trình hoá học (PTHH) của các phản ứng sau: a) A + HCl 2 Muối + H2O b) B + NaOH 2 Muối + H2O d) D + Muối 2 Muối c) C + Muối 1 Muối 2. Từ đá vôi, muối ăn, nước và các điều kiện cần thiết, hãy viết PTHH điều chế: a) Natri cacbonat. b) Natri hiđrocacbonat. c) Canxi clorua. d. Nước gia-ven. CÂU 2: (5,0 điểm) 1. Cho 7 lọ chứa các dung dịch (riêng biệt): NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2SO4; phenolphtalein; K2SO4; HCl, NaCl không nhãn. Chỉ dùng thêm dung dịch Ba(OH)2 làm thuốc thử có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong số các chất đã cho? Viết PTHH của các phản ứng để minh họa. 2. Khối lượng riêng của một dung dịch CuSO4 là 1,206g/ml. Đem cô cạn 414,594ml dung dịch này thu được 140,625g tinh thể CuSO4 .5H2O. Tính nồng độ C% và CM của dung dịch nói trên. CÂU 3: (3,0 ®iÓm) Tỉ khối hơi của hỗn hợp X gồm CO2, SO2 so với khí nitơ bằng 2. Cho 0,112 lít X (ở đktc) lội từ từ qua 500ml dung dịch Ba(OH)2. Sau thí nghiệm phải dùng 50ml dung dịch axit HCl 0,1M để trung hòa lượng Ba(OH)2 dư. a) Tính % thể tích mỗi khí trong X. b) Tính nồng độ CM của dung dịch Ba(OH)2 trước thí nghiệm. c) Hãy tìm cách nhận biết mỗi khí có trong hỗn hợp X, viết PTHH của các phản ứng. CÂU 4: (4,0 ®iÓm) 1. Biết axit lactic có công thức cấu tạo: CH3-CH(OH)-COOH. Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra khi cho axit lactic lần lượt tác dụng với các chất: b) C2H5OH (H2SO4đặc, đun nóng nhẹ). a) Na dư. c) Dung dịch Ba(OH)2. d) Dung dịch KHCO3. 2. Cho 32,8 gam hỗn hợp A gồm 2 chất hữu cơ X, Y tác dụng vừa đủ với 0,2 lít dung dịch NaOH 1M thu được hỗn hợp 2 rượu R1OH, R2OH và 18,8 gam một muối RCOONa (trong đó R, R1, R2 chỉ chứa cacbon, hiđro và R2 = R1 + 14). Cho toàn bộ 2 rượu tác dụng với Na dư thu được 6,72 lít H2 (ở đktc). Xác định công thức cấu tạo của 2 chất X, Y. CÂU 5: (4,0 ®iÓm) 1. Hỗn hợp X (gồm CxHy (A) và H2). Nung nóng X với chất xúc tác Ni thu được khí Y duy nhất. Tỉ khối hơi của Y so với H2 gấp 3 lần tỉ khối hơi của X so với H2. Đốt cháy hòan toàn một lượng khác khí Y thu được 22g CO2 và 13,5g H2O. Xác định A. 2. Trộn 10ml một hydrocacbon khí với một lượng oxi dư rồi cho nổ hỗn hợp này bằng tia lửa điện . Làm cho hơi nước ngưng tụ thì thể tích của hỗn hợp thu được sau phản ứng giảm đi 30ml. Phần khí còn lại cho đi qua dung dịch KOH dư thì thể tích của hỗn hợp giảm đi 40ml nữa (các thể tích khí được quy về cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất). a) Xác định công thức phân tử của hydrocacbon. b) Viết Công thức cấu tạo của các đồng phân mạch hở ứng với công thức phân tử vừa tìm được. (Biết: H=1, O=16, C=12,Cl=35,5, Mg=24, Fe=56, Zn=65, Ca=40)

Họ tên thi sinh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phòng thi . . . . . SBD . . . . . . . . . Giám thị 1 (ký, ghi rõ họ tên)

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 89

Lê Việt Hùng

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO

CÂU

HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 9 NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN HÓA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)

NỘI DUNG

ĐIỂ M

1. 1 (4,0đ )

2,0 a) Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O b) Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O c) Fe + 2FeCl3 3FeCl2 d) Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2

2,0

2. Các PTHH

t → CaO + CO2 o

CaCO3

đpnc 2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + H2↑ + Cl2 ↑ CaO + H2O → Ca(OH)2 as H2 + Cl2  → 2HCl 2NaOH NaOH

+ CO2 → Na2CO3 + 2 H2O + CO2 → NaHCO3

(được HCl) (được Na2CO3) (được NaHCO3)

Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O (được CaCl2) 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O (nước gia-ven)

2 (5,0đ )

1. Dùng thuốc thử Ba(OH)2 cho đến dư: 3,0 *Trước hết nhận được 5 chất (đúng mỗ i - Chỉ có khí mùi khai ⇒ NH4Cl ch ất 2NH4Cl + Ba(OH)2 → 2NH3 ↑ + BaCl2 + 2H2O 0,4đ) - Có khí mùi khai + ↓ trắng ⇒ (NH4)2SO4 ( đúng (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → 2NH3 + BaSO4 + 2H2O hế t - Chỉ có ↓ trắng → K2SO4 cho 2K2SO4 + Ba(OH)2 → 2KOH + BaSO4 đi ể m - Dung dịch có màu hồng → phenolphtalein tối đa) - Có ↓ , sau đó ↓ tan → Zn(NO3)2 Zn(NO3)2 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + Zn(OH)2 ↓ Zn(OH)2 + Ba(OH)2 → BaZnO2 + 4H2O *Sau đó, lấy một ít dd (Ba(OH)2 + phenolphtalein) cho vào 2 ống nghiệm. Cho từ từ từng giọt dung dịch HCl và dd NaCl vào mỗi ống nghiệm: - ống nghiệm mất màu hồng sau một thời gian → dd HCl - dung dịch còn lại là NaCl. 2,0

2. Khối lượng của CuSO4 ( chất tan ) là : 160 mCuSO4 = .140, 625 = 90 g 250 m 90 Số mol CuSO4 là : nCuSO4 = = = 0, 5625mol M 160 TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 90

Lê Việt Hùng

Khối lượng dung dịch : mdd = d .V = 414,594.1, 206 = 500 g Nồng độ phần trăm và nồng độ mol của dung dịch là : mCuSO4 90.100 C %CuSO4 = .100 = = 18% mdd 500 n 0,5625 = 1,35675 M CM = = V 0, 414594 Hoặc : CM =

3 (3,0đ )

4 (4,0đ )

C %.d .10 18.10.1, 206 = = 1,35675mol M 160

- %V mỗi khí trong X: Đặt x , y là số mol CO2, SO2 trong X, ta có: 44 x + 64 y x 2 =2 → = 28( x + y ) y 3 Vậy trong X có : %VCO2 = 40% ; %VSO2 = 60%

1,0

2,0

c) 2CH3-CH(OH)-COOH + Ba(OH)2 → (CH3-CH(OH)-COO)2Ba + 2H2O d) CH3-CH(OH)-COOH + KHCO3 → CH3-CH(OH)-COOK + H2O + CO2 ↑ 2. Gọi công thức trung bình của 2 ancol: R OH R OH + Na → R ONa + 1/2 H2 0,6 mol ← 0,3 mol n(NaOH) = 0,2×1 = 0,2 mol < 0,6 mol = n(2 rượu) suy ra trong hỗn hợp ban đầu gồm 1 este và 1 rượu RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH R’’OH R’’OH Áp dụng bảo toàn khối lượng suy ra:

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 91

Lê Việt Hùng

2,0

m(2ancol) = m(2chất ban đầu) + m(NaOH) – m(muối) = 32,8 + 0,2×40- 18,8 = 22 gam M ( R OH)= 22/0,6 = 36,67 → 32(CH3OH) < M ( R OH)= 36,67 rượu R1OH là CH3OH; suy ra R2OH là C2H5OH CH3OH : x mol ta có hệ x +y = 0,6 suy ra x = 0,4 32x + 46y = 22 y = 0,2 C2H5OH: y mol n(NaOH) = 0,2×1 = 0,2 mol = n(este) = n(C2H5OH) suy ra gốc rượu trong este là C2H5RCOOC2H5 : 0,2 mol CH3OH: 0,4 mol

32,8 gam

Suy ra: (R + 73)×0,2 + 32×0,4 = 32,8 → R = 27 → R là C2H3 Vậy công thức của X, Y là: CH2=CH-COOC2H5 CH3OH

5 (4,0đ )

1. Khi cháy Y thu được: 22 13,5 nCO2 = = 0.5 (mol) < nH2O = = 0,75 mol) 44 18  → Hydrocacbon Y là hydrocacbon no ( vì cháy cho nCO2 < nH2O) Công thức phân tử của Y là CnH2n+2. 3n + 1 CnH2n+2 + O2  → nCO2 + (n+1)H2O 2 0,5 0,75 n n +1 = ⇒ 1,5n = n +1 ⇒ n =2 0,5 0, 75 Vậy công thức của Y là C2H6 * Nếu A ( C2H4) : C2H4 + H2  → C2H6 dY 30 H2 Theo đề bài : =( ) : 2 = 2 < 3 ( lọai ) 28 + 2 dX

2,0

* Nếu A ( C2H2) : dY Theo đề bài :

C2H2 + 2H2  → C2H6 =(

30 ) : 3 = 3 ( thõa mãn ) 26 + 4

Vậy A là C2H2

y y ) O2  → xCO2 + H2O 4 2 CO2 + 2KOH  → K2CO3 + H2O CxHy + ( x+

Từ (1) :

1 mol + ( x+

2,0 1,0 (1) (2)

y y )mol  → x mol + mol 4 2

Vì trong cùng điều kiên :

y y )Vml  → x Vml + Vml 4 2 10 ml 40 ml 30 ml (Biết thể tích CO2 tạo thành sau phản ứng là 40ml (do KOH hấp thu) (Biết thể tích hơi nước là 30ml) TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 92 Lê Việt Hùng Vml + ( x+

Vậy:

x = 4. y = 6.

CTPT của hydrocacbon đó là : C4H6.

1,0

b. Ứng với CTPT C4H6 có 4 đồng phân mạch thẳng sau: CH3 – C = C – CH3 CH ≡ C – CH2 - CH3 CH3 - C ≡ C - CH3 CH = C – CH2 – CH3 CH2 = CH – CH = CH2 CH2 = C = CH – CH3

Chú ý: Thí sinh làm bài theo phương pháp khác: Cho kết quả đúng; lập luận chặt chẽ giám khảo căn cứ thang điểm của HD chấm cho điểm sao cho hợp lý.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 93

Lê Việt Hùng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM

ĐỀ 27 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 9 THCS NĂM 2011 Môn: HOÁ HỌC Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ THI CHÍNH THỨC BÀI 1.(3,0 điểm) 1. Trình bày phương pháp và viết phương trình phản ứng tách riêng từng chất từ hỗn hợp sau: Al2O3, SiO2, CuO. 2. Không dùng thêm thuốc thử hãy phân biệt các dung dịch riêng biệt sau: FeCl2, FeCl3, CuCl2, MgCl2, ZnCl2, NaOH, KCl, NaNO3. Viết phương trình phản ứng minh hoạ. BÀI 2.(3,0 điểm) 1. Cho dung dÞch NaOH 20% t¸c dông võa ®ñ víi dung dÞch FeCl2 10%. §un nãng trong kh«ng khÝ cho ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn. TÝnh C% cña dung dÞch muèi t¹o thµnh sau ph¶n øng (Coi n−íc bay h¬i kh«ng ®¸ng kÓ). 2. Hoà tan 25,2 gam Fe vào dung dịch H2SO4 10% vừa đủ. Sau phản ứng thu được dung dịch Y có nồng độ phần trăm của FeSO4 là 9,275% đồng thời tách ra 55,6 gam muối sunfat kết tinh. Xác định công thức của muối kết tinh. BÀI 3.(3,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp A gồm: Al, Na, Mg tác dụng với nước dư thu được 2,24 lít khí H2. Nếu lấy 2m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 8,96 lít khí H2. Nếu lấy 3m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được 22,4 lít khí H2. Biết các thể tích khí đo ở đktc, tính m và phần trăm về khối lượng của từng kim loại trong A. BÀI 4.(4,0 điểm) Hãy trình bày cách làm ngắn gọn cho các ý sau: 1. Cho hỗn hợp gồm 0,3 mol Cu2S và x mol FeS2 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 loãng. Sau phản ứng thu được khí NO duy nhất và dung dịch chỉ có hai muối sunfat. Tính x. 2. Crackinh 10 mol C5H12 sau một thời gian thu được 16 mol hỗn hợp A gồm các ankan CH4, C2H6, C3H8, C5H12 và các anken C2H4, C3H6, C4H8. a. Xác định tỉ lệ phần trăm số mol C5H12 đã tham gia phản ứng? b. Chia A thành hai phần bằng nhau, phần 1 đốt cháy hoàn toàn thu được a gam CO2 và b gam H2O. Phần 2 tác dụng vừa hết 500 ml dung dịch Br2 C (M). Tính a, b, C. 3. Tính khối lượng SO3 cần thêm vào 500 gam dung dịch H2SO4 22,5 % để thu được dung dịch H2SO4 42,5%. BÀI 5.(3,0 điểm) Tìm các chất và điều kiện thích hợp để hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: A C 2 H2 G CH3COOH B C D E I K Biết A là khí có trong thành phần chính của khí thiên nhiên, B là khí dùng để cứu hoả. BÀI 6.(4,0 điểm) 1. Hîp chÊt h÷u c¬ A cã chøa C, H, O. Cø 0,37 gam h¬i chÊt A th× chiÕm thÓ tÝch b»ng thÓ tÝch của 0,16 gam O2 ë cïng ®iÒu kiÖn. Cho 2,22 gam chÊt A phản ứng với 100 ml dung dÞch NaOH 1M có d = 1,0262 g/ml. Sau khi ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn, n©ng nhiÖt ®é tõ tõ cho ®Õn kh«, lµm l¹nh phÇn h¬i cho ng−ng tô hÕt. Sau thÝ nghiÖm thu ®−îc chÊt r¾n B khan vµ 100 gam chÊt láng. X¸c ®Þnh c«ng thøc cấu tạo của A. 2. Một hỗn hợp A gồm 1 ankan và 1 anken. Dẫn A vào bình đựng 500 gam dung dịch Br2 4%, sau khi brôm phản ứng hết thấy khối lượng bình brôm tăng 3,50 gam và thu được khí bay ra khỏi bình có khối lượng 7,30 gam. Đốt cháy hoàn toàn khí bay ra thu được 21,56 gam CO2. Xác định công thức phân tử của hai chất ban đầu. Cho H = 1; C = 12; O = 16; Mg = 24; Na = 23; Al = 27; S = 32; Fe = 56; Br = 80. ------------------------------------HẾT--------------------------------Họ và tên .............................................. Số báo danh...................................................... Chữ ký của giám thị số1........................... Chữ ký của giám thị số1................................

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 94

Lê Việt Hùng

Së Gi¸o dôc vµ §µo t¹o Th¸i B×nh

ĐỀ 28 §Ò thi chän häc sinh giái líp 9 THCS n¨m häc 2010-2011 M«n: HOÁ häc Thêi gian lµm bµi: 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò)

Câu 1. (3 điểm) a) Đun nóng nhẹ dung dịch HCl đậm đặc dư với 3,48 gam MnO2, khí Clo sinh ra được hấp thụ hết bằng 800 ml dung dịch NaOH 0,1M ở nhiệt độ thường. Tính nồng độ mol/l của các chất trong dung dịch sau phản ứng. b) Quặng boxít có thành phần chính là Al2O3 có lẫn một lượng Fe2O3 và SiO2. Bằng phương pháp hoá học hãy tách Al2O3 ra khỏi hỗn hợp. Viết phương trình phản ứng minh hoạ. Câu 2. (3 điểm) Hoà tan hoàn toàn một oxit kim loại M (hoá trị không đổi) vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10% tạo dung dịch X chứa một muối nồng độ 11,243%. a) Xác định oxit kim loại trên. b) Viết phương trình phản ứng trong các trường hợp sau (kèm điều kiện phản ứng, nếu có). + Điều chế kim loại tương ứng từ oxit trên. + Hoà tan oxit trên trong dung dịch NaOH dư. + Cho dung dịch X tác dụng với dung dịch Na2CO3. Câu 3. (2 điểm) Cho ba bình mất nhãn: Bình X chứa dung dịch KHCO3 và K2CO3. Bình Y chứa dung dịch KHCO3 và K2SO4. Bình Z chứa dung dịch K2CO3 và K2SO4. Chỉ dùng quỳ tím, dung dịch HCl, dung dịch Ba(OH)2 và ống nghiệm; hãy phân biệt các dung dịch chứa trong các bình trên? Viết phương trình phản ứng minh hoạ. Câu 4. (3 điểm) Cho hiđrocacbon X có công thức phân tử CnH2n+2 (có tính chất tương tự metan) tác dụng với clo (ánh sáng) thu được 15,75 gam hỗn hợp các sản phẩm thế monoclo và điclo. Khí HCl sinh ra được hấp thụ hoàn toàn bằng nước sau đó trung hòa bằng dung dịch NaOH thấy tốn hết 250 ml dung dịch NaOH 1,2M. Xác định công thức phân tử của X. Câu 5. (2 điểm) Trộn V1 lít dung dị ch HCl 1M với V2 lít dung dịch NaOH 2M được dung dịch X. Dung dịch X hoà tan được tối đa a mol Al(OH)3. Tìm biểu thức liên hệ giữa V1, V2 và a? Câu 6. (3 điểm) Hỗn hợp A gồm 3 kim loại: K, Al, Fe được chia thành 3 phần bằng nhau: Phần 1 cho tác dụng với nước dư thu được 4,48 lít khí. Phần 2 tác dụng với dung dịch KOH dư thu được 7,84 lít khí. Phần 3 hoà tan hoàn toàn trong 0,5 lít dung dịch H2SO4 1,2M thu được 10,08 lít khí và dung dịch B. a) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A (Cho các khí đều đo ở đktc). b) Cho dung dịch B tác dụng với 240 gam dung dịch NaOH 20%. Lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính giá trị m? (giả sử các muối tạo kết tủa đồng thời với NaOH). Câu 7. (2 điểm) Hấp thụ hết V lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M thu được 11,82 gam kết tủa. Xác định giá tri của V? Câu 8. (2 điểm) Cho khí etan (C2H6) qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được một hỗn hợp khí X gồm etan dư, etilen, axetilen và H2. Tỷ khối của hỗn hợp X đối với etan là 0,4. Nếu cho 0,6 mol hỗn hợp X qua dung dịch Br2 dư thì có tối đa bao nhiêu mol Br2 đã tham gia phản ứng. Cho: H=1; C=12; O=16, Na=23; Al=27; S=32; Cl=35,5; K=39; Mn=55; Fe=56; Ba=137. --- Hết ---

Họ và tên thí sinh:.................................................................. Số báo danh:................

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 95

Lê Việt Hùng

Së Gi¸o dôc vµ §µo t¹o Th¸i B×nh

Kú thi chän häc sinh giái líp 9 THCS n¨m häc 2010-2011 h¦íNG DÉN Vµ BIÓU §IÓm M¤N HOÁ häc

Câu Nội dung Câu 1. a) Số mol MnO2 = 3,48 : 87 = 0,04 mol (3đ) Số mol NaOH = 0,1.0,8 = 0,08 mol Ptpư: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O Theo ptpư: mol NaOH = 2mol Cl2 → phản ứng vừa đủ mol NaCl = mol NaClO = mol Cl2 = 0,04 mol → CM(NaCl) = CM(NaClO) = 0,04 : 0,8 = 0,05(M) b) Đun hỗn hợp với dung dịch NaOH đặc dư toC SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O → 2NaAlO Al2O3 + 2NaOH 2 + H2 O Lọc tách phần dung dịch rồi dẫn khí CO2 tới dư vào CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + NaAlO2 + 2H2O → Al(OH)3 ↓+ NaHCO3 Lọc tách kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao toC 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O Câu 2. a) Đặt công thức oxít M2On (3đ) Ptpư: M2On + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2O mol 1 n 1 mddH2SO4 = n.98.100/10 = 980n gam mdd muối = 2M + 996n (gam) → C% muối = (2M + 96n) : (2M + 996n) = 0,11243 → M = 9n → M = 27 (Al) → Công thức oxít: Al2O3 dpnc → 2Al + 3/2O2↑ b) ptpứ: Al2O3  criolit Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑ Câu 3. - Điều chế dung dịch BaCl2: Cho dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm, cho tiếp quỳ (2đ) tím vào, quỳ tím hoá xanh. Cho từ từ dung dịch HCl vào đến khi quỳ chuyển sang màu tím thì dừng lại, ta điều chế được dd BaCl2 Ptpư: Ba(OH)2 + 2HCl → BaCl2 + 2H2O - Lấ y một lượng nhỏ từng dung dịch X, Y, Z cho vào từng ống nghiệm riêng biệt đánh số thứ tự + Cho dd BaCl2 vào từng ống nghiệm đến dư, các ống nghiệm đều tạo kết tủa trắng: Kết tủa từ X chứa BaCO3; từ Y chứa BaSO4; từ Z chứa hỗn hợp BaCO3 và BaSO4. Ptpư: K2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2KCl K2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2KCl + Cho dung dịch HCl tới dư vào từng ống nghiệm chứa các kết tủa: Nếu kết tủa nào tan hết thì ban đầu là dd X, nếu kết tủa tan một phần thì đó là dd Z, còn lại là dd Y BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 ↑ + H2O askt Câu 4. Ptpư CnH2n+2 + Cl2 → CnH2n+1Cl + HCl askt (3đ) CnH2n+2 + 2Cl2 → CnH2nCl2 + 2HCl HCl + NaOH → NaCl + H2O Số mol NaOH = mol HCl = mol Cl2 = 0,3 mol Theo ĐLBTKL: mankan = 15,75 + 36,5.0,3 – 71,0,3 = 5,4 gam → 0,15 < molankan < 0,3 → 5,4/0,3 < Mankan < 5,4/0,15 → 18 < 14n + 2 < 36 → 1,14 < n < 2,43 → n = 2 → CTPT ankan: C2H6 TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 96

Lê Việt Hùng

(03 trang)

Điểm 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5

1,5

0,5.3 0,5

Nhận được mỗi dd và viết pthh cho 0,5đ 2.0.5 0,25 1,75

Câu Nội dung Câu 5. Số mol HCl = V1 mol (2đ) Số mol NaOH = 2V2 mol Trường hợp 1: Dung dịch X chứa HCl dư HCl + NaOH → NaCl + H2O 2V2 2V2 3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O 3a a Số mol HCl = 2V2 + 3a = V1 Trường hợp 2: Dung dịch X chứa NaOH HCl + NaOH → NaCl + H2O V1 V1 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O a a Số mol NaOH = V1 + a = 2V2 Câu 6. a) Gọi x, y, z lần lượt là số mol K, Al, Fe trong một phần (3đ) Phần 2: K + H2O → KOH + 1/2H2↑ (1) x x x/2 Al + KOH + H2O → KAlO2 + 3/2H2↑ (2) y 3y/2 Số mol H2 = x/2 + 3y/2 = 7,84/22,4 = 0,35 mol Phần 1: Số mol H2 (1) = x/2 Số mol H2 (2) = 3/2mol KOH (1) = 3x/2 Tổng mol H2 = x/2 + 3x/2 = 0,2 → x = 0,1 mol → y = 0,2 mol Phần 3: Số mol H2SO4 = 0,6 mol 2K + H2SO4 → K2SO4 + H2↑ x x/2 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑ y y/2 3y/2 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ z z z Số mol H2 = x/2 + 3y/2 + z = 10,08/22,4 = 0,45 mol → z = 0,1 mol Khối lượng của 1 phần = 0,1.39 + 0,2.27 + 0,1.56 = 14,9 gam → %mK = 26,17%; %mAl = 36,24%; %mFe = 37,59% b) Số mol H2SO4 pư = mol H2 = 0,45 mol → mol H2SO4 dư = 0,6 – 0,45 = 0,15 mol Số mol NaOH = 1,2 mol Ptpư: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O 0,15 0,3 FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 0,1 0,2 0,1 Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 0,1 0,6 0,2 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 0,1 0,1 Số mol Al(OH)3 dư = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol toC 4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O 0,1 0,05 toC 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O 0,1 0,05 Khối lượng chất rắn = 160.0,05 + 102.0,05 = 13,1 gam Câu 7. Số mol NaOH = 0,2 mol (2,0đ) Số mol Ba(OH)2 = 0,1 mol Số mol BaCO3 = 11,82/197 = 0,06 mol TÀI LIỆU BD HSG HÓA Trang 97 Lê Việt Hùng

Điểm 1,0

1,0

0,5

0,5 0,5

0,5 Viết Đúng Ptpư 0,5

Tính toán đến đáp án 0,5

Câu

Nội dung Trường hợp 1: CO2 thiếu so với Ba(OH)2 CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O 0,06 0,06 → VCO2 = 0,06.22,4 = 1,344 lít Trường hợp 2: CO2 dư so với Ba(OH)2 CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O 0,1 0,1 0,1 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 0,1 0,2 0,1 CO2 + Na2CO3 + H2O → 2NaHCO3 0,1 0,1 CO2 + H2O + BaCO3 → Ba(HCO3)2 0,04 0,04 → VCO2 = 0,34.22,4 = 7,616 lít

Câu 8. Ptpư (2,0đ)

Điểm 0,75

1,25

0,5

p,t C2H6  → C2H4 + H2 xt

p,t → . C2H2 + 2H2 C2H6  xt C2H4 + Br2 → C2H4Br2 C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 Giả sử nung 1 mol C2H6 Có KLPTTB của X = 0,4.30 = 12 (g/mol) Theo BTKL có mX = mC2H6 = 30 gam → số mol hỗn hợp X = 30/12 = 2,5 mol Khi nung 1 mol C2H6 thu được 2,5 mol hỗn hợp X Vậy x mol……………………. 0,6 mol ……… → x = 0,6/2,5 = 0,24 mol Theo ptpư: số mol Br2 pứ = mol H2 = độ tăng số mol = 0,6 – 0,24 = 0,36 mol.

Ghi chú: 1. Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa 2. Viết phương trình thiếu điều kiện hoặc cân bằng sai cho nửa số điểm.

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 98

Lê Việt Hùng

1,5

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẾN TRE ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐÊ 29 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ CẤP TỈNH NĂM HỌC 2010-2011 Môn: HÓA HỌC Thời gian: 150 phút ( Không kể chép đề)

Câu 1 ( 4,0 điểm): R là nguyên tố thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn. Tỷ lệ % khối lượng của R trong oxit cao nhất và của R trong hợp chất khí với hidro là 0,425. 1) Xác định nguyên tố R và công thức hóa học của oxit cao nhất của R ( oxit X) 2) Y là oxit khác của R có tỷ khối hơi đối với X là 0,8. Hãy viết 3 phản ứng hóa học điều chế Y từ 3 chất ( kim loại, phi kim, muối). Câu 2 (3,0 đ): Cho chuỗi biến hóa sau: (A) + (B) → (C) + (D) ↑ + (E) (C) + NaOH → (G) ↓ + .... (G) + (T) + (E) → (M) ↓ (M) → (L) + (E) (X) + (T) → (L) + (D) ↑ (L) + H2 → Fe + ..... Tìm công thức các chất ký hiệu bằng chữ cái in hoa trong dấu ngoặc (A), (B),.... Viết các phương trình phản ứng phù hợp với sơ đồ trên. Câu 3 ( 4,0 điểm) : Dung dịch A chứa CuSO4 8% và (NH4)2SO4 6,6%. Cho 15,07 gam Ba vào 100gam dung dịch A, sau phản ứng thu được dung dịch B, khí C và kết tủa D. Tính nồng độ phần trăm chất tan trong dung dịch B. Câu 4 ( 3,0 điểm) : Dẫn V lít CO2 ( đktc) vào bình chứa 200ml dung dịch Ba(OH)2 2M, sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa. Tìm giá trị V. Câu 5 ( 2,0 điểm) : A là một muối có các tính chất sau : tan được trong nước và thăng hoa hoàn toàn khi đun nóng. Tìm 2 chất phù hợp với A và viết các phương trình trình phản ứng nhiệt phân A Câu 6 (4,0 điểm) : Chỉ dùng một thuốc thử hãy phân biệt các chất rắn sau : Na2SO4, FeCl3, NH4NO3, NaCl. Cho : H=1 ; C=12 ; N= 14 ; O= 16 ;, S=32 ; Cl=35,5 ; Na=23 ; Mg=24 ; Al =27 ; K =39 ; Ca = 40 ; Fe =56 ; Cu=64 ; Zn=65 ; Ba = 137 -------------Hết-------------

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 99

Lê Việt Hùng

SỞ GD & ĐT TRÀ VINH *** Đề thi chính thức

ĐỀ 30 KÌ THI CHỌN LỌC HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1.(2 điểm) a)Trong phòng thí nghiệm có những chất sau: vôi sống CaO, sôđa Na2CO3 và nước H2O. Từ những chất đã có, hãy viết phương trình hóa học điều chế NaOH. b)Cho 4 ống nghiệm mất nhãn chứa riêng biệt các dung dịch HCl, Ba(OH)2, NaCl, Na2SO4. Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết các dung dịch trên (viết phương trình hóa học nếu có). Câu 2. (2 điểm) Cho sơ đồ biễu diễn chuyển đổi sau: (1) (2) ( 3) (4) (5) Phi kim → Oxit axit → Oxit axit → Axit → muối sunfat tan → muối sunfat không tan. a)Tìm công thức các chất thích hợp để thay thế cho tên các chất trong sơ đồ. b)Viết các phương trình hóa học biễu diễn chuyển đổi trên. (ghi rõ điều kiện nếu có). Câu 3. (2 điểm) a)Biết rằng cứ một mol khí metan cháy tỏa ra 200 Kcal và 1 kg than cháy tỏa ra 8000 Kcal. Hãy so sánh nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg khí metan và 2 kg than. b)Từ metan, người ta có thể điều chế H2 ( và CO) theo 2 cách sau: 0 / Ni - Cách 1: CH4 + ½O2 800  → CO + 2H2 (Hiệu suât 80%) 0

/ Ni -Cách 2: CH4 + H2O 800  → CO + 3H2 (Hiệu suât 75%) Hỏi cách nào thu được nhiều H2 hơn ? Câu 4. (3 điểm) Đốt cháy hoàn toàn một phi kim X trong bình chứa khí oxi dư. Khi phản ứng kết thúc, thu được một oxit tương ứng trong đó oxi chiếm 56,338% theo khối lượng. Xác định công thức của oxit thu được. Câu 5.(3 điểm) Đôt cháy a gam sắt trong không khí thu được 1,35 a gam chất rắn Y gồm F3O4 và Fe dư. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của kim loại sắt có trong chất rắn Y. Câu 6. (2,5 điểm) Từ axetilen có thể tổng hợp ra benzen nhờ phản ứng: 0

, 600 C 3C2H2 C  → C6H6 a)Viết các phương trình hóa học biễu diễn quá trình tổng hợp benzen từ canxi cacbua. b)Tính khối lượng canxi cacbua cần dùng để điều chế 117 gam bezen. Biết rằng hiệu suất của quá trình tổng hợp này là 60%. Câu 7. (3 điểm) Nhúng thanh kim loại A hóa trị II vào dung dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05%. Mặt khác cũng lấy thanh kim loại như trên nhúng vào dung dịch Pb(NO3)2 thì thấy khối lượng thanh kim loại tăng lên 7,1%. Xác định tên kim loại A. Biết rằng số mol CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia ở 2 trường hợp bằng nhau. Câu 8.(2,5 điểm) Cho men rượu vào 2 lít dung dịch glucozơ. Sau một thời gian, men rượu tác dụng lên glucozơ làm thoát ra 8,96 lít khí cacbonic (đktc) a)Viết phương trình hóa học xảy ra. b)Tính nồng độ mol/ lít của dung dịch glucozơ. Biết rằng hiệu suất của quá trình lên men chỉ đạt 20%. --------Hết-----------

TÀI LIỆU BD HSG HÓA

Trang 100

Lê Việt Hùng