Tài liệu hdc hsg hóa 9 Ninh binh20122013

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2012-2013 Hướng dẫn chấm gồm 03 trang Câu I. Nội dung Điểm Gán các chất như sau: A: C4H10; B: CH3COOH; C: CH3COONa; D:CH4; E: C2H2; F: C2H4 ; G: C2H5OH; H: CH3COOC2H5; L: CH2 = CHCl t PTHH: 2C4H10 + 5O2 4CH3COOH + 2H2O (1)  CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O (2) 0 0 t  CH3COONa(r) + NaOH(r)  CaO 2CH4  lam  1500  C  lanh nhanh C2H2 + H2 1 0 0  Pd t  CH4 + Na2CO3 C2H2 + 3H2 C2H4 C2H5OH  H2 SO4l  H 2 SOđăc t, 0 4 CH3COOH + C2H5OH      CH3COOC2H5 + H2O C2H4 + H2O 0 (4) (5) 6) (7) nCH2 = CH2  P,t ,xt  (- CH2 - CH2-)n (PE) (8) CH ≡ CH + HCl t, xt  CH2 = CHCl (9) 0 nCH2 = CHCl  P,t ,xt  (- CH2 - CHCl-)n (PVC) (10) * Nếu HS không ghi điều kiện, không cân bằng PTHH: trừ ½ tổng số điểm mỗi phương trình theo biểu điểm. * HS có thể chọn chất khác mà thỏa mãn PƯHH, cho điểm tối đa theo biểu điểm. 2. (2,5đ) -Cho khí H2 dư đi qua từ từ hỗn hợp nung nóng thì toàn bộ Fe2O3 và CuO chuyển thành Fe và Cu. -Hoà tan hỗn hợp rắn thu được( Fe, Cu, MgO) bằng dung dịch HCl dư.Lọc lấy riêng chất rắn không tan là Cu. Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 MgO + 2HCl  MgCl2 + H2O Lấy Cu nung trong không khí ta được CuO. to 2Cu +O2  2CuO -Hỗn hợp dung dịch thu được gồm MgCl2, FeCl2, HCl dư đem điện phân dung dịch thì thu được Fe  Fe +Cl2 FeCl2 đpdd Lọc lấy Fe nung trong không khí ta được Fe2O3. to 4Fe + 3O2  2 Fe2O3 -Sau đó cho dd NaOH dư tác dụng với dd còn lại(MgCl2, HCl dư). MgCl2 + 2 NaOH  Mg(OH)2 +2 NaCl HCl + NaOH  NaCl + H2O Lọc kết tủa , đem nung ta được MgO nguyên chất. to PTHH: Mg(OH)2  MgO + H2O 0 2 (3) Học sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa Câu II -Khí B là : CO2 hoặc C2H4 -Dung dịch A là: Nước brom hoặc dung dịch bazơ tan 1 Ví dụ; - A là nước brom: C2H4 + Br2  C2H4Br2 SO2+ Br2+ H2O  2HBr + H2SO4 Vậy B là CO2. - A là dung dịch bazơ tan SO2 + Ba(OH)2  BaSO3 + H2O CO2 + Ba(OH)2  CaSO3 + H2O Vậy B là C2H4 1) Theo đề bài, ta có A là NaHS, theo dãy biến hoá ta có: O  NaOH  HCl  H2SO4  BaSO4  VOSO t 3 NaHS   Na2S  H2S  SO 2 (D) (B) (C) (E) (A) (F) 2 2 2 5 0 Các phương trình phản ứng:( Mỗi phản ứng 0,25 điểm) NaHS + NaOH   Na2S + H2O Na2S + HCl   2NaCl + H2S  2SO2 + 2H2O 2H2S + 3O2 V 2O5 2SO2 + O2 SO3 + H2O   t 2SO3 0   H2SO4  BaSO4  + 2H2O H2SO4 + Ba(OH)2  3 - Hòa tan hỗn hợp vào nước lọc, tách lấy chất rắn FeS 2, CuS và dung dịch NaOH: Na2O + H2O 2NaOH - Điện phân nước thu được H2 và O2: 2H2O 2H2 + O2 (1) - Nung hỗn hợp FeS2, CuS trong O2 (1) dư đến phản ứng hoàn toàn được hỗn hợp rắn Fe2O3, CuO và khí SO2: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 CuS + O2 CuO + SO2 - Tách lấy khí SO2 cho tác dụng với O 2 (1) dư có xúc tác, sau đó đem hợp nước được H2SO4: 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O H2SO4 (2) - Lấy hỗn hợp rắn Fe2O3, CuO đem khử hoàn toàn bằng H 2 (1) dư ở nhiệt độ cao được hỗn hợp Fe, Cu. Hòa tan hỗn hợp kim loại vào dd H 2SO4 loãng (2), được dung dịch FeSO4. Phần không tan Cu tách riêng. Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O. CuO + H2 Cu + H2O. Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 - Cho Cu tác dụng với O 2 (1) tạo ra CuO sau đó hòa tan vào dung dịch H 2SO4 (2) rồi cho tiếp dung dịch NaOH vào, lọc tách thu được kết tủa Cu(OH)2. 2Cu + O2 2CuO CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4. Câu III 1 Các phương trình phản ứng điều chế C2H5Br, C2H4Br2 được thực hiện theo dãy biến hóa sau: CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2 C2H2 + H2  t, xt C2H4 o C2H4 + Br2 3C2H2  C2H4Br2 o  t, xt C6H6 o C6H6 + Br2  t, Fe C6H5Br + HBr Gọi số mol mỗi oxit là a  số mol AgNO3 là 8a 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 2 + Phản ứng khi cho CO dư qua hỗn hợp các chất nung nóng: 0 CO + CuO  tC  Cu + CO2 (1) a (mol) a (mol) a (mol) 0 4CO + Fe3O4  tC  3Fe + 4CO2 (2) a (mol) 3a (mol) 4a (mol)  Thành phần của X: Cu = a (mol); Fe = 3a (mol); BaO = a (mol); Al2O3 = a (mol)  Thành phần khí Y: CO2 = 5a (mol); CO dư + Phản ứng khi cho X vào nước dư: BaO + H2O  Ba(OH)2 (3) a (mol) a (mol) Al2O3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + H2O (4) a (mol) a (mol) a (mol)  Thành phần dung dịch E: Ba(AlO2)2 = a(mol)  Thành phần Q: Cu = a(mol); Fe = 3a(mol) + Phản ứng khi cho Q vào dung dịch AgNO3: Trước hết: Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag (5) 3a (mol) 6a (mol) 3a(mol) 6a(mol) Sau đó: Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag (6) a(mol) 2a(mol) a(mol) 2a(mol)  Thành phần dung dịch T: Fe(NO3)2 = 3a(mol); Cu(NO3)2 = a(mol)  Thành phần F: Ag = 8a(mol). * Nếu không viết 2 phản ứng (5), (6) xảy ra theo thứ tự trừ 0,5 điểm + Phản ứng khi cho khí Y sục qua dung dịch E: 2CO2 + 4H2O + Ba(AlO2)2  Ba(HCO3)2 + 2Al(OH)3  (7) 2a (mol) a(mol) a(mol) 2a(mol)  Thành phần dung dịch G: Ba(HCO3)2 = a(mol)  Thành phần H: Al(OH)3 = 2a(mol) * Đặt a,b là số mol của NO và NO2 30a  46b 3 Câu IV 1 a 0.125 0.25 0.25 0.25 0.25 0.125 0.125 0.25 0.25 0.25 3 Ta có : 2(a  b)  17  b  1 * Phản ứng hoà tan M: 10M + 14n HNO3  10M(NO3)n + 3nNO↑ + nNO2 ↑+ 7nH2O  10M (gam) 4n mol khí  32 (gam) 8,96/22,4 = 0,4 mol khí  10M .0,4 = 32.4n  M = 32n  M = 64  Vậy M là Cu -Gọi a là số mol của AgNO3  số mol của Cu(NO3)2 là 4a mol -Dung dịch sau phản ứng chứa 3 muối nên Zn chỉ phản ứng với một phần AgNO3.(3 muối đó là: Zn(NO3)2, AgNO3, Cu(NO3)2 -Gọi x là số mol Zn phản ứng PTHH: Zn + 2AgNO3  Zn(NO3)2 + 2Ag x 2x x 2x -Vì thanh kẽm sau phản ứng tăng nên tao có phương trình : 108 . 2x – 65x = 1,51  x=0,01 (mol) -Theo phương trình ta có: n AgNO3 phản ứng = 0,02 mol; n Zn(NO3)2 = 0,01 mol 0,01 -Vậy,C M Zn(NO3)2= 0,25 =0,04 M 0.125 0.25 0.25 0.5 0.5 0.25 0.5 0.25 0.25 -Dung dịch chỉ chứa 1 muối duy nhất là Zn(NO3)2 nên AgNO3 và Cu(NO3)2 đã phản ứng hết -PTHH: Zn + 2AgNO3  Zn(NO3)2 + 2Ag (1) 0,5a a 0,5a a Zn + Cu(NO3)2  Zn(NO3)2 + Cu (2) 4a 2 4a 4a 4a -Ta có: C M Zn(NO3)2= 0,54 M  n Zn(NO3)2 = 0,54 .0,25=0,135(mol) -Từ (1 và 2)  n Zn(NO3)2pư = 0,5a + 4a = 0,135  a= 0,03(mol)  nAgNO3= 0,03 mol; nCu(NO3)2= 4a= 0,12mol -Vậy: C M AgNO3= 0,03: 0,25 = 0,12 M C M Cu(NO3)2= 0,12: 0,25 = 0,48M - Câu V 2, 688 3,136 nO2 22, 4 = = 0,12 (mol), n hỗn hợp Y = 22, 4 = 0,14 (mol) n hỗn hợp X = 0,14 – 0,12 = 0,02 (mol) Đặt công thức trung bình của A, B, C là: C x H y y t C x H y + ( x + y )O2  H2O (1) x CO2 + 4 2 Hỗn hợp sản phẩm đốt cháy Y gồm CO2, H2O, O2 (có thể dư), sục sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2, có PƯHH CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (2) 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (3) t Ca(HCO3)2 (4)  CaCO3 + H2O + CO2  2, 0 Từ (2)  nCO2 = nCaCO3 (2) = = 0,02 (mol) 100 0, 2 từ (3), (4)  nCO2 = 2 nCaCO3 (3) = 2. = 0,004 (mol) 100 Vậy: Tổng số mol CO2 ở sản phẩm cháy tạo ra: 0,02 + 0,004 = 0,024 (mol) mdd giảm = mCaCO3 (2) - ( mCO2 + mH 2O ) = 0,188 (g)  mH 2O = 2,0 - 0,024. 44 – 0,188 = 0,756 (g) PƯHH: 0 0 1 0, 756 = 0,042 (mol) 18 Theo định luật BTKL: mX = mC + mH = 0,024.12 + 0,042. 2 = 0,372 (gam) nCa(OH)2 = nCa(OH)2 (2) + nCa(OH)2 (3) = 0,02 + 0,002 = 0,022 (mol) 0, 022 V= = 1,1 (lít) 0, 02 nH 2O = 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 2 nCn H 2 n2 = nH 2O - nCO2 = 0,042 – 0,024 = 0,018 (mol) 0, 024 Từ nCO2 ; nX  x = = 1,2  trong X có một chất là CH4 0, 02 Vậy 3 hidrocacbon có thể có CTTQ thuộc các loại CnH2n + 2, CmH2m (Vì 3 hidrocacbon có tối đa một liên kết đôi) Chia X thành 3 trường hợp: Trường hợp 1: X có 3 hiđrocacbon đều có CTTQ CnH2n + 2 nX = nH 2O - nCO2 = 0,018 < 0,02  loại Trường hợp 2: X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n + 2 và một hiđrocacbon có CTTQ CmH2m (n,m  4; m  2) Đặt nCH 4 = x (mol), nCn H 2 n2 = y mol, nCm H 2 m = z mol Ta có: x + y = 0,018 mol z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol 0, 018 a) Nếu: x = y = = 0,009 2 nC = 0,009 .1+ 0,009 . n + 0,002. m = 0,024  9n + 2m = 15 m 2 3 4 11 9 n 1 7 9 (loại) b) Nếu: y = z  x = 0,018 – 0,002 = 0,016  nC = 0,016 . 1 + 0,002n + 0,002m = 0,024  n + m = 4 m n 2 2 3 1 4 0 Chọn cặp nghiệm: C2H6, C2H4 Vậy công thức phân tử của hỗn hợp X: CH4, C2H6, C2H4 CTCT: CH3 – CH3 , CH2 = CH2 c) Nếu x= z = 0,02  y = 0,016 nC = 0,002 . 1 + 0,016n + 0,002m = 0,024  8n + m = 11 m n 2 2 3 9 8 1 4 7 8 (loại) Trường hợp 3: X gồm CH4, một hiđrocacbon có CTTQ CnH2n và một hiđrocacbon có CTTQ CmH2m (2  n,m  4) Đặt nCH 4 = x (mol), nCn H 2 n = y mol, nCm H 2 m = z mol nH 2O - nCO2 = 0,018  y + z = 0,02 – 0,018 = 0,002 mol vì x phải khác y và z  y = z = 0,001 nC = 0,018 . 1 + 0,001n + 0,001m = 0,024 n+m=6 m 2 3 4 n 4 3 2 Chọn: C2H4, C4H8 CTCT của C4H8 CH3 – CH = CH – CH3 CH2 = CH – CH2 – CH3 CH2 = C – CH3 3.a) Trường hợp: CH4, C2H6, C2H4 0,016 %CH4 = 0,02 . 100% = 80% , %C2H6= %C2H4 = 10% b) Trường hợp: CH4, C2H4, C4H8 0,018 %CH4 = 0,02 . 100% = 90% , %C2H4= %C4H8 = 5%