Đề thi học sinh giỏi cấp Tỉnh môn Hóa học Lớp 12 - Năm học 2023-2024

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp Tỉnh môn Hóa học Lớp 12 - Năm học 2023-2024

1. TRƯỜNG THPT ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NĂM HỌC 2023 - 2024 Môn: Hóa học ĐỀ THAM KHẢO Thời gian: 180 phút (không kể phát đề) (Đề thi có 04 trang) Câu I. (6,5 điểm) 1. (2,0 điểm) Mỗi phân tử XY3 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196. Trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X nhiều hơn của Y là 76. a) Xác định kí hiệu hóa học của X, Y và XY3. b) Khi nhúng quỳ tím vào dung dịch XY3 thì quỳ tím chuyển sang màu gì? Giải thích? c) Cho sơ đồ phản ứng sau: XY3 X (B)  (D)  ®iÖn ph©n nãng ch¶y X (A) Biết X, XY3 là các chất được xác định ở câu a) và (M) là hợp chất của hiđro với nguyên tố Y. Xác định (M), (N), (P), (Q), (T), (A), (B), (D) trong chuỗi phản ứng trên, viết từng phương trình hóa học minh họa? 2. (2,5 điểm) Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm: a) Kết thúc thí nghiệm, ta thấy CuSO4 khan chuyển sang màu xanh lam và dung dịch nước vôi trong vị vẩn đục (không thấy có sản phẩm cháy nào khác xuất hiện). Như vậy, thí nghiệm trên phân tích định tính được những nguyên tố nào? Trên cơ sở đó, hãy dự đoán những nguyên tố có thể có mặt trong Z. Giải thích và viết phương trình hóa học minh họa. b) Trong thí nghiệm, tại sao người ta lắp ống nghiệm trên giá để cho miệng ống hướng xuống? Nên tắt đèn cồn trước hay sau khi tháo ống dẫn khí? Giải thích? c) Để tiến hành phân tích định lượng chất Z, người ta đốt cháy hoàn toàn 5,13 gam Z bằng một lượng O2 dư, dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)2 dư thì thấy 35,46 gam kết tủa đồng thời khối lượng dung dịch giảm 24,57 gam. Biết rằng Z là đisaccarit tồn tại liên kết α-1,4-glicozit trong phân tử và khi thủy phân Z chỉ thu được một loại monosaccarit duy nhất. Xác định công thức phân tử và tên gọi của Z. 3. (1,25 điểm) Trong cơ thể người, lượng Flo tập trung chủ đến 96% chủ yếu ở răng và xương. Muối và khoáng chất của Florua (ion F-) là các hợp chất sẽ gây ra phản ứng hóa học và là các hóa chất rất quan trọng trong công nghiệp. a) Polime X là một chất dẻo chứa Flo chịu được tác dụng của axit, kiềm và nhiều hóa chất khác. Biết X được điều chế từ phản ứng trùng hợp tetrafloetilen. Gọi tên X và viết phương trình minh họa? Trang 1/4 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
2. b) Ngay ở nồng đồ rất thấp, các florua cũng có thể phá hủy các loại thực vật, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật. Để loại bỏ khí flo ra khỏi khí thải nhà máy, người ta có thể sử dụng dịch NaOH có nồng độ từ 5-10% mà không sử dụng dung dịch kiềm có nồng độ nhỏ hơn 2%. Viết phương trình hóa học minh họa và giải thích? 3+, 2+ 2- - 4. Dung dịch X gồm có các ion: Al Fe , SO4 , Cl . Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau: - Phần 1 đem tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 6,46 gam kết tủa. - Phần 2 đem tác dụng với dung dịch NH3 dư, thu lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi còn lại 2,11 gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng muối thu được khi cô cạn X? (0,75 điểm) Câu II. (5,0 điểm) -4 1. (1,5 điểm) Dung dịch axit yếu HClO 0,1M có độ điện ly là 5.10 . a) Tính hằng số điện ly và pH của dung dịch trên ? b) pH của dung dịch sẽ thay đổi như thế nào nếu: i) Thêm vào dung dịch một lượng KOH ii) Thêm vào dung dịch một lượng NaClO iii) Thêm vào dung dịch một lượng khí Cl2 Viết phương trình hóa học để chứng minh. 2. Cây thuốc lá chứa amin rất độc là nicotin (hàm lượng từ 0,6-2%). Công thức phân tử của nicotin là C10H14N2. Phân tử nicotin cấu tạo bởi hai dị vòng chứa nitơ (một dị vòng thơm và một dị vòng no). Khi oxi hóa nicotin bằng CrO3 thu được axit piriđin cacboxylic có cấu tạo như sau: Sau một số thí nghiệm liên tiếp (thoái hóa piriđin qua ba giai đoạn) để xác định cấu tạo của nicotin người ta thấy trong sản phẩm có axit gigrilic có cấu tạo như sau: a) Xác định công thức cấu tạo của nicotin? (0,5 điểm) b) Viết phương trình hóa học khi cho nicotin phản ứng với axit clohiđric; với H2/Pt (0,5 điểm) 3. (1,0 điểm) Từ chất X (C10H10O4, chỉ chứa một loại nhóm chức) tiến hành các phản ứng sau (theo đúng tỉ lệ mol): (1) X + 3NaOH → Y + Z + T + H2O (2) 2Y + H2SO4 → 2E + Na2SO4 (3) E + CuO → C2H2O3 + H2O + Cu (4) Z + NaOH → P + Na2CO3 Biết MZ < MY < MT < 120 (đvC). Xác định các chất X, Y, Z, T, E, Z, P và viết các phương trình (1), (2), (3), (4) dưới dạng cấu tạo. Trang 2/4 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
3. 4. (1,5 điểm) Hỗn hợp Z gồm hai hiđrocacbon mạch hở (thuộc các loại: ankan, anken, ankin, ankađien). Hấp thụ 4,48 lít hỗn hợp Z vào dung dịch Br2 dư, sau phản ứng thấy có một lượng khí không màu thoát ra. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít hỗn hợp Z rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thấy khối lượng bình tăng 31,0 gam đồng thời khối lượng dung dịch giảm 67,5 gam. Xác định công thức phân tử của mỗi chất trong Z? Câu III. (4,5 điểm) 1. Glyxerol là một hợp chất hóa học được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp như thuộc da, dệt nhuộm, in ấn, điều chế thuốc nổ, dược mỹ phẩm, Trong tình hình dịch bệnh Covid- 19 diễn biến phức tạp, nước rửa tay khô là sự lựa chọn tiện lợi để giúp người dân sát khuẩn. Trong thành phần của nhiều hãng nước rửa tay khô hiện nay đều chứa hai thành phần là etanol và glyxerol. a) Xác định công thức cấu tạo của glyxerol. Viết các phương trình hóa học khi cho glyxerol phản ứng với Cu(OH)2; với CH3COOH (tỉ lệ mol 1:3) dưới dạng cấu tạo. (0,75 điểm) b) Hãy xác định vai trò của glyxerol trong nước rửa tay khô? Giải thích? (0,5 điểm) c) Người ta tổng hợp glyxerol từ propilen lấy từ khí cracking dầu mỏ, sơ đồ phản ứng được biểu diễn ngắn gọn như sau: CH3CH=CH2 → CH2ClCH=CH2 → CH2Cl-CHOH-CH2Cl → Glyxerol. Viết các phương trình hóa học thực hiện chuỗi phản ứng trên. (0,75 điểm) 2. (1,5đ) Hỗn hợp X gồm hai triglixerit A và B (MA < MB, tỉ lệ mol tương ứng 2 : 3). Đun nóng m gam X với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH thu được dung dịch chứa glixerol và hỗn hợp Y chứa x gam muối gồm natri oleat, natri linoleat và natri panmitat. Đốt cháy m gam X thu được 73,128 gam CO2 và 26,784 gam H2O. Mặt khác, m gam hỗn hợp X tác dụng tối đa với 18,24 gam brom. a) Tính giá trị của m và x b) Xác định công thức phân tử của A và B. Tính phần trăm về khối lượng của natrilinoleat trong Y? 3. (1,0 điểm) Chỉ dùng quỳ tím, hãy trình bày phương pháp để nhận biết các chất lỏng đựng trong mỗi ống nghiệm riêng biệt sau: C6H5COOH, C6H5OH, C2H5ONa, KI, K2CO3. Viết phương trình hóa học cho các phản ứng xảy ra. (với –C6H5 là vòng benzen) Câu IV. (1,0 điểm / câu) 1. Dẫn lượng dư hỗn hợp X (gồm hơi nước và khí CO) qua m (gam) cacbon nung đỏ thu được hỗn hợp Y gồm CO, H2, CO2 và hơi nước. Cho Y đi qua bình đựng CuO và Fe2O3 dư nung nóng thu được chất rắn Z và khí T. Mặt khác, cho Z tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì thu được 8,064 lít NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). Hấp thụ hoàn toàn T vào dung dịch Ba(OH)2 dư thấy xuất hiện 59,1 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m. 2. Dung dịch X gồm CuSO4 và NaCl. Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện 0,5A, hiệu suất điện phân là 100%. Lượng khí sinh ra từ bình điện phân và lượng kim loại Cu sinh ra ở catot theo thời gian điện phân được cho ở bảng sau: Thời gian điện phân (giây) t t + 17370 3t Lượng khí sinh ra từ bình điện phân (mol) a a + 0,075 4,5a Lượng kim loại Cu sinh ra ở catot (mol) 0,06 0,075 0,075 Giả thiết các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Tính số mol của NaCl trong X? 3. Hỗn hợp E gồm peptit X (C9H16O5N4), peptit Y (C7H13O4N3) và peptit Z (C12H22O5N4). Đun nóng 31,17 gam E với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp T gồm ba muối của glyxin, alanin và valin. Đốt cháy hoàn toàn T cần dùng 1,375 mol O2, thu được CO2, H2O và 23,85 gam Na2CO3. Tính phần trăm về khối lượng của X trong hỗn hợp E? Trang 3/4 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát
4. 4. Hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức (MMM ) tạo thành từ cùng một ancol Y và 3 axit XXX1 2 3 cacboxylic (thuần chức); trong đó có hai axit no là đồng đẳng kế tiếp nhau và một axit không no (có đồng phân hình học, chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử). Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X bằng dung dịch NaOH thu được hỗn hợp muối và m gam ancol Y. Cho m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu được 896ml khí (đktc) mà khối lượng bình tăng 2,48 gam. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn 5,88 gam X thì thu được CO2 và 3,96 gam H2O. a) Xác định công thức của X1, X2 và X3. b) Tính phần trằm về khối lượng của X2 trong X ___ HẾT ___ (Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học) Trang 4/4 Biên soạn: Nguyễn Thuận Phát