Bộ 30 đề luyện thi học sinh giỏi môn Hóa học 9 qua các năm

BỘ 30 ĐỀ LUYỆN THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC 9 QUA CÁC NĂM ĐỀ SỐ 1 Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh Môn thi: Hóa học - Lớp: 9 THCS Đề chính thức Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề thi) Đề thi này có 1 trang gồm 4 câu. Câu 1. (6,5 điểm) 1. Khi cho bột nhôm tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thu được dung dịch X 1 và khí X2. Thêm vào X1 một ít tinh thể NH4Cl rồi tiếp tục đun nóng thấy tạo thành kết tủa X3 và có khí X4 thoát ra. Xác định X1, X2 , X3 , X4. Viết phương trình hoá học biểu diễn các phản ứng xảy ra. 2. Xác định các chất A, B, C, D, E, F, H và hoàn thành sơ đồ biến hóa sau: + NaOH C + E t 0 A  B +NaOH +HCl H Biết rằng H là thành phần chính của đá phấn; B là khí + NaOH D +F dùng nạp cho các bình chữa cháy(dập tắt lửa). 3. a. Bằng phương pháp hóa học hãy tách SO2 ra khỏi hỗn hợp gồm các khí SO2 , SO3 , O2. b. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm Mg, Al, Fe, Cu. 4. Có 5 chất rắn: BaCl2 , Na2SO4 , CaCO3 , Na2CO3 , CaSO4.2H2O đựng trong 5 lọ riêng biệt. Hãy tự chọn 2 chất dùng làm thuốc thử để nhận biết các chất rắn đựng trong mỗi lọ. Câu 2: (5,5 điểm) 1. Viết công thức cấu tạo các đồng phân ứng với công thức phân tử: C2H4O2 , C3H8O, C5H10 . 2. Chất A có công thức phân tử C 4H6. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D và hoàn thành phương trình hóa học biểu diễn các phản ứng theo sơ đồ: 0 +Cl2 dd NaOH +H2 H2SO4đđ t ,xt,p A B C D A Cao su 1:1 Ni,t0 1700C 3. Hỗn hợp khí gồm CO, CO 2, C2H4 và C2H2. Trình bày phương pháp dùng để tách từng khí ra khỏi hỗn hợp Câu3: (4,0 điểm) Có hai dung dịch; H2SO4 (dung dịch A), và NaOH (dung dịch B). Trộn 0,2 lít dung dịch A với 0,3 lít dung dịch B được 0,5 lít dung dịch C. Lấy 20 ml dung dịch C, thêm một ít quì tím vào, thấy có màu xanh. Sau đó thêm từ từ dung dịch HCl 0,05M tới khi quì tím đổi thành màu tím thấy hết 40 ml dung dịch axit. Trộn 0,3 lít A với 0,2 lít B được 0,5 lít dung dịch D. Lấy 20 ml dung dịch D, thêm một ít quì tím vào thấy có màu đỏ. Sau đó thêm từ từ dung dịch NaOH 0,1M tới khi quì tím đổi thành màu tím thấy hết 80 ml dung dịch NaOH. a. Tính nồng độ mol/l của 2 dung dịch A và B. b. Trộn VB lít dung dịch NaOH vào VA lít dung dịch H2SO4 ở trên ta thu được dung dịch E. Lấy V ml dung dịch E cho tác dụng với 100 ml dung dịch BaCl 2 0,15 M được kết tủa F. Mặt khác lấy V ml dung dịch E cho tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl 3 1M được kết tủa G. Nung F hoặc G ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì đều thu được 3,262gam chất rắn. Tính tỉ lệ VB:VA Câu 4: (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 3,24 gam hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A và B khác dãy đồng đẳng và cùng loại hợp chất, trong đó A hơn B một nguyên tử cacbon, người ta chỉ thu được nước và 9,24 gam CO 2. Biết tỉ khối hơi của X đối với H2 là 13,5. a. Tìm công thức cấu tạo của A, B và tính thành phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X. b. Từ B viết sơ đồ phản ứng điều chế CH3COOCH3 và CH3COO –CH -- CH3 CH3 (Cho: O=16, H=1, C=12, Ca=40, Ba=137, Na=23, S=32, Cl=35,5 ) --------------------------------------------- Hết ----------------------------------------------- Lưu ý: Học sinh được sử dụng máy tính thông thường, không được sử dụng bất kì tài liệu gì (kể cả bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học). Họ và tên: .............................................Số báo danh:.................................................... Sở Giáo dục và Đào tạo Hướng dẫn chấm bài Thi học sinh giỏi lớp 9 THCS Môn : Hoá học Đáp án Thang điểm Câu 1: 6,5đ 1. 1,5 Các phương trình hóa học: 2Al + 2NaOH + 2H2O NaAlO2 + 3H2  ..................................................................... 0,5 NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 +NH3 + NaCl ------------------------------------- 0,5 => Dung dịch X1 chứa NaOH dư và NaAlO2 - Khí A2 là H2. - Kết tủa A3 là Al(OH)3 - Khí A4 là NH3. ................................................................ 0,5 2. 1,5 Các phương trình hóa học: t 0 MgCO3  MgO + CO2 CO2 + NaOH NaHCO3 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O ......................................................................... 0,5 Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH + H2O Na CO + CaCl CaCO + 2NaCl ........................................................................ 2 3 2 3 0,5 => B là CO2 , A là muối cacbonnat dễ bị nhiệt phân như MgCO 3, BaCO3..., C là NaHCO3 , D là Na2CO3 , E là Ca(OH)2 , F là muối tan của canxi như CaCl2, Ca(NO ) ..., H là CaCO . .............................................................................. 3 2 3 0,5 3. 2,0 a. 0,5 Cho hỗn hợp qua dd NaOH dư, còn lại O2: SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O 0,25 dung dịch thu được tác dụng với H2SO4 loãng: Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2. 0,25 b. 1,5 Hoà tan hỗn hợp trong dd NaOH dư, Al tan theo phản ứng: 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2. ................................................................... 0,25 - Lọc tách được Fe, Mg, Cu không tan. Thổi CO2 dư vào nước lọc: NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 - Lọc tách kết tủa Al(OH)3, nung đến khối lượng không đổi thu được Al2O3, điện phân nóng chảy thu được Al: t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O dpnc 2Al2O3  4Al + 3O2 ..................................................................................... 0,25 - Hoà tan hỗn hợp 3 kim loại trong dd HCl dư, tách được Cu không tan và dung dịch hai muối: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 - Cho dd NaOH dư vào dung dịch 2 muối : MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl ............................................................................... 0,25 - Lọc kết tủa và nung ở nhiệt độ cao: Mg(OH)2 MgO + H2O t0 4Fe(OH)2 + O2  2Fe2O3 + 4H2O - Thổi CO dư vào hỗn hợp 2 oxit đã nung ở nhiệt độ cao: t0 Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 MgO + CO không phản ứng - Hoà tan hỗn hợp (để nguội) sau khi nung vào H2SO4 đặc nguội dư, MgO tan còn Fe không tan được tách ra: ......................................................................................... MgO + H2SO4 (đặc nguội)  MgSO4 + H2O 0,5 - Tiến hành các phản ứng với dung dịch còn lại thu được Mg: MgSO4 +2NaOH dư Mg(OH)2 + Na2SO4 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O dpnc MgCl2  Mg + Cl2 0,25 4. 1.5 - Hoà tan các chất trong nước dư, phân biệt hai nhóm chất: - Nhóm 1 gồm các chất không tan: CaCO 3 , CaSO4.2H2O. Dùng dd HCl nhận được các chất nhóm 1 (Viết PTHH). ........................................................................... 0,5 - Nhóm 2 gồm các chất tan là BaCl2 , Na2SO4 , Na2CO3 . 0,5 - Dùng dd HCl nhận được Na2CO3. ........................................................................... - Dùng Na2CO3 mới tìm ; nhận được BaCl2 . Còn lại Na2SO4. Na2CO3 +2HCl 2NaCl + CO2 + H2O 0,5 Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl ....................................................................................... Câu 2: 5,5đ 1. Các đồng phân 1,5 + C2H4O2: CH3COOH , HCOOCH3 , CH2(OH) CHO. ........................................................ 0,5 + C3H8O: CH3CH2CH2OH , CH3CH(OH) CH3 , CH3-O-CH2CH3 ...................................... 0,5 +C5H10: CH2= CHCH2CH2CH3 , CH2= CH-CH(CH3)CH3 , CH2= C(CH3) –CH2CH3 , CH3-CH=CH-CH2CH3 , CH3CH=C(CH3)2 . ....................................................................... 0,5 2. 2,0 Theo đề ra công thức cấu tạo của các chất là : A: CH2=CH-CH=CH2 , B: CH2Cl-CH=CH-CH2Cl C: CH2OH-CH=CH-CH2OH. D: CH2OH-CH2- CH2-CH2OH .............................. 1,0 Phương trình hóa học: 1,4 CH2=CH-CH=CH2 + Cl2  CH2Cl-CH=CH-CH2Cl toc CH2Cl-CH=CH-CH2Cl + 2NaOH  CH2OH-CH=CH-CH2OH.+2NaCl Ni,toc CH2OH-CH=CH-CH2OH. + H2  CH2OH-CH2- CH2-CH2OH 0 170 C,H2SO4dac CH2OH-CH2- CH2-CH2OH  CH2=CH-CH=CH2 1,0 t0 ,xt, p nCH2=CH-CH=CH2  (-CH2-CH=CH-CH2-)n 3. 2,0 - Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH)2dư ; CO2 được giữ lại: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O - Nhiệt phân CaCO3 thu được CO2: t0 CaCO3  CaO + CO2 ................................................................................ 0,5 - Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch Ag 2O dư trong NH3 ; lọc tách thu được kết tủa và hỗn hợp khí CO , C2H4 và NH3: NH3 C2H2 + Ag2O  C2Ag2 + H2O - Cho kết tủa tác dụng với dd H2SO4 loãng dư thu được C2H2 : t0 C2Ag2 + H2SO4  C2H2 + Ag2SO4 .......................................................... 0,75 - Dẫn hỗn hợp CO, C2H4 và NH3 qua dd H2SO4 loãng dư, đun nóng; thu được CO: 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 d.dH2SO4 C2H4 + H2O  CH3CH2OH - Chưng cất dung dịch thu được C2H5OH. Tách nước từ rượu thu được C2H4. 0 170 C,H2SO4dac CH3CH2OH  C2H4 + H2O ............................................................... 0,75 Câu 3 . 4,0 a. 1,5 PTHH: + Lần thí nghiệm 1: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (1) Vì quì tím hóa xanh, chứng tỏ NaOH dư. Thêm HCl: HCl + NaOH NaCl + H2O (2) .................................... 0,5 + lần thí nghiệm 2: phản ứng (1) xảy ra, sau đó quì hóa đỏ chứng tỏ H2SO4 dư. Thêm NaOH: 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (3) .............................................. 0,25 + Đặt x, y lần lượt là nồng độ mol/l của dung dịch A và dd B: Từ (1),(2),(3) ta có: 0,05.40 500 0,3y - 2.0,2x = . = 0,05 (I) 1000 20 0,2y 0,1.80 500 0,3x - = = 0,1 (II) 2 1000.2 20 Giải hệ (I,II) ta được: x = 0,7 mol/l , y = 1,1 mol/l .................................................. 0,75 b. 2,5 Vì dung dịch E tạo kết tủa với AlCl3 , chứng tỏ NaOH còn dư. AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (4) t0 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O (5) Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl (6) ............................................... 0,5 Ta có n(BaCl2) = 0,1.0,15 = 0,015 mol 3,262 n(BaSO4) = = 0,014mol < 0,015 233 0,014 => n(H2SO4) = n(Na2SO4) = n(BaSO4) = 0,014mol . Vậy VA = = 0,02 lít 0,7 3,262 n(Al2O3) = =0,032 mol và n(AlCl3) = 0,1.1 = 0,1 mol. ................... 102 0,75 + Xét 2 trường hợp có thể xảy ra: - Trường hợp 1: Sau phản ứng với H2SO4 , NaOH dư nhưng thiếu so vời AlCl3 (ở pư (4): n(NaOH) pư trung hoà axit = 2.0,014 = 0,028 mol n(NaOH pư (4) = 3n(Al(OH)3) = 6n(Al2O3) = 6.0,032 = 0,192 mol. tổng số mol NaOH bằng 0,028 + 0,192 = 0,22 mol 0,22 0,75 Thể tích dung dịch NaOH 1,1 mol/l là = 0,2 lít . Tỉ lệ VB:VA = 0,2:0,02 =10 ..... 1,1 - Trường hợp 2: Sau (4) NaOH vẫn dư và hoà tan một phần Al(OH)3: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (7) Tổng số mol NaOH pư (3,4,7) là: 0,028 + 3.0,1 + 0,1 - 2.0,032 = 0,364 mol 0,364 Thể tích dung dịch NaOH 1,1 mol/l là ≃ 0,33 lít 1,1 => Tỉ lệ VB:VA = 0,33:0,02 = 16,5 0,5 Câu 4. 4,0đ a. 2,5 Theo đề ra: MX= 13,5.2 = 27 => MB < MX < MA. - MB B là CH4 (M = 16) hoặc C2H2 (M = 26). ............................................... 0,75 - Vì A,B khác dãy đồng đẳng và cùng loại hợp chất nên: * Khi B là CH4 (x mol) thì A là C2H4(y mol) : t0 CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O t0 C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O ...................................................................... 0,5 Từ các pthh và đề ra: mX = 16x + 28y =3,24 n = x + 2y = 0,21 CO2 Giải phương trình đại số: x = 0,15 , y = 0,03 m = 16.0,15 = 2,4 gam. => 74,07% ; %m = 25,93% ...................................... 0,25 CH 4 C 2 H 4 * Khi B là C2H2 thì A là C3H6 hoặc C3H8. + Khi A là C3H6: công thức cấu tạo của A là CH3-CH=CH2 hoặc CH2-CH2 CH2 t0 PTHH đốt cháy: 2C2H2 + 5O2  4CO2 + 2H2O t0 2C3H6 + 9O2  6CO2 + 6H2O Từ các pthh và đề ra: mX = 26x + 42y =3,24 n = 2x + 3y = 0,21 CO2 Giải ph trình đại số: y = 0,17, x = - 0,15 => loại ............................... + Khi A là C3H8: công thức cấu tạo của A là CH3-CH2- CH3 . 0,5 t0 PTHH đốt cháy: 2C2H2 + 5O2  4CO2 + 2H2O t0 C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O Từ các pthh và đề ra: mX = 26x + 44y =3,24 n = 2x + 3y = 0,21 CO2 Giải ph trình đại số: x loại VậyB là CH4 và A là C2H4 . ....................................................................... 0,5 b. 1,5 * Sơ đồ điều chế CH3COOCH3 từ CH4 : + CH4 → CH≡CH → CH2=CH2 → C2H5OH → CH3COOH ............................................... 0,75 + CH4 → CH3Cl → CH3OH → CH3COOCH3 * Sơ đồ điều chế CH3COOCH(CH3)2 từ CH4 : + CH4 → CH≡CH → CH2=CH2 → C2H5OH → CH3COOH +C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 → CH3CH2CH2CH3 → CH3CH=CH2 → (CH3)2CHOH → CH3COOCH(CH3)2 ............................................................................................................. 0,75 Chú ý khi chấm thi: - Trong các phương trình hóa học nếu viết sai công thức hóa học thì không cho điểm, nếu không viết điều kiện phản ứng hoặc không cân bằng phương trình hoặckhông ghi trạng thái các chất phản ứng hoặc cả ba thì cho 1/2 số điểm của phương trình đó. - Nếu làm các cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa ứng với mỗi ý, câu của đề ra. ĐỀ SỐ 2 đề thi học sinh giỏi - lớp 9 THCS Môn : Hoá học - Thời gian : 150 phút Câu 1 : (6 điểm) 1- Cho biết tổng số hạt proton, nơtron, electron trong 2 nguyên tử của nguyên tố A và B là 78, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 26 hạt. Số hạt mang điện của A nhiều hơn số hạt mang điện của B là 28 hạt. Hỏi A, B là nguyên tố gì ? Cho biết điện tích hạt nhân của một số nguyên tố sau : ZN = 7 ; ZNa = 11; ZCa = 20 ; ZFe = 26 ; ZCu = 29 ; ZC = 6 ; ZS = 16. 2 - Hợp chất của A và D khi hoà tan trong nước cho một dung dịch có tính kiềm. Hợp chất của B và D khi hoà tan trong nước cho dung dịch E có tính axit yếu. Hợp chất A, B, D không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch E. Xác định hợp chất tạo bởi A và D; B và D; A,B,D. Viết phương trình phản ứng. 3 - Một số nguyên nhân của sự hình thành canxicacbonat trong thạch nhũ ở các hang động đá vôi tuỳ thuộc vào thực tế vì canxihiđrocacbonat là : a, Chất kết tinh và có thể sủi bọt khí. b, Có thể tan và không bền. c, Dễ bay hơi và có thể chảy rữa. d, Chất kết tinh và không tan. Câu 2 : (4 điểm) 1 - Tìm các chất A,B,C,D,E (hợp chất của Cu) trong sơ đồ sau và viết phương trình hoá học : A B C D Cu B C A E 2 - Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết 4 chất rắn : Na2O, Al2O3, Fe2O3, Al chứa trong các lọ riêng biệt. Viết các phương trình phản ứng. Câu 3 : (4 điểm) Cho 27,4 g Ba vào 400 g dung dịch CuSO4 3,2 % thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C. a, Tính thể tích khí A (đktc). b, Nung kết tủa B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn ? c, Tính nồng độ phần trăm của chất tan trong dung dịch C. Câu 4 : (6 điểm) A là hỗn hợp gồm rượu Etylic và 2 axit hữu cơ kế tiếp nhau có dạng C nH2n+1COOH và Cn+1H2n+3COOH. Cho 1/2 hỗn hợp A tác dụng hết với Na thoát ra 3,92 lít H 2 (đktc). Đốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thì có 147,75g kết tủa và khối lượng bình Ba(OH)2 tăng 50,1 g . a, Tìm công thức 2 axit trên . b, Tìm thành phần hỗn hợp A. Hướng dẫn chấm đề thi học sinh giỏi môn Hoá học 9 Câu 1 : (6 điểm) 1 - (3 điểm) Gọi Z, N, E và Z', N', E' là số hạt proton, nơtron, electron của hai nguyên tử A, B. Ta có các phương trình : (0,5 điểm) Z + N + E + Z' + N' + E' = 78 . hay : (2Z + 2Z' ) + (N + N') = 78 (1) (0,5 điểm) (2Z + 2Z' ) - (N + N') = 26 (2) (0,5 điểm) (2Z - 2Z' ) = 28 hay : (Z - Z' ) = 14 (3) (0,5 điểm) Lấy (1) + (2) sau đó kết hợp với (3) ta có : Z = 20 và Z' = 6 (0,5 điểm) Vậy các nguyên tố đó là : A là Ca ; B là C . (0,5 điểm) 2 - (2 điểm) Hợp chất của A và D hoà tan trong nước cho một dung dịch có tính kiềm : Hợp chất của A và D là CaO . (0,25 điểm) Hợp chất của B và D khi tan trong nước cho dung dịch E có tính axit yếu : Hợp chất của B và D là CO2 . (0,25 điểm) Hợp chất A, B, D không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch E. Vậy hợp chất đó là CaCO3 . (0,5 điểm) PTHH : CaO + H2O Ca(OH)2 (r) (l) (dd) CO2 + H2O H2CO3 (1 điểm) (k) (l) (dd) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (r) (k) (l) (dd) 3 - (1 điểm) Do Ca(HCO3)2 có thể tan được dễ bị phân huỷ cho CO 2. Do đó câu trả lời đúng là b. (1 điểm) Câu 2 : (4 điểm) 1 - (2 điểm) Chọn đúng chất, phù hợp với yêu cầu đề bài. (0,5 điểm) Viết đúng các phương trình : (1,5 điểm) Học sinh làm đúng theo sơ đồ khác vẫn cho điểm tối đa . A - Cu(OH)2 B- CuCl2 C - Cu(NO3)2 D- CuO E - CuSO4 (1) (2) (3) (4) Cu(OH)2 CuCl2 Cu(NO3)2 CuO Cu (5) (6) (7) (8) CuCl2 Cu(NO3)2 Cu(OH)2 CuSO4 (1) Cu(OH)2 + 2 HCl CuCl2 + 2 H2O (2) CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2 0 t (3) 2Cu(NO3)2 2CuO + 4 NO2 + O2 0 t (4) CuO + H2 Cu + H2O (5) CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2 (6) Cu(NO3)2 + 2 NaOH Cu(OH)2 + 2 NaNO3 (7) Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O (8) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu .