Tiêu đề 35. HSG 12 tỉnh Quảng Ngãi [Tự Luận].docx ✅

Trang 1/6 – Mã đề 040-H12C ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH QUẢNG NGÃI SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO QUẢNG NGÃI ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi có 6 trang) ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2024-2025 Môn: HOÁ HỌC 12 Thời gian:180 phút (không tính thời gian phát đề) Mã đề 040- H12C Câu 1: (2 điểm) 1.1. Nguyên tố X và Y rất cần thiết cho sự sống trên trái đất. Trong mỗi nguyên tử X, Y đều có tổng số electron trên các phân lớp s bằng 4. Hai nguyên tử X và Y có tổng số electron ở lớp ngoài cùng bằng 11 và tổng số electron độc thân ở trạng thái cơ bản bằng 5. a) Xác định nguyên tố X và Y (biết Z X < Z Y ). b) Viết công thức Lewis của X 2 Y. 1.2. Cho 3 hydrocarbon X, Y, Z đều có 2 nguyên tử carbon trong phân tử. Số nguyên tử hydrogen trong các phân tử tăng dần theo thứ tự X, Y, Z. a) Viết công thức cấu tạo của X, Y, Z. b) Viết phương trình nhiệt hóa học đốt cháy hoàn toàn X, Y, Z với hệ số nguyên tối giản. c) Tính biến thiên enthalpy chuẩn của mỗi phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành chuẩn trong bảng sau: Chất X(g) Y(g) Z(g) CO 2 (g) H 2 O(g) Δ f (kJ/mol) +227,0 +52,47 -84,67 -393,5 -241,82 d) Từ kết quả tính toán trên em hãy giải thích vì sao X, Y, Z thường được dùng làm nhiên liệu trong thực tiễn? Câu 2: (2 điểm) 2.1. Trong quá trình nuôi tôm thẻ chân trắng, việc theo đõi và cải thiện các thông số môi trường là cực kỳ quan trọng nhằm đảm bảo cho tôm phát triển. Tôm thẻ chân trắng là loài thủy sản mang lại thu nhập cao nên hiện nay mật độ nuôi ngày càng tăng, dẫn đến chất lượng nước ngày càng suy giảm. Một trong những chỉ tiêu môi trường quan trọng là pH, khi pH không phù hợp sẽ ảnh hưởng bất lợi đến sức khoẻ của tôm như làm tôm chậm lột vỏ, suy giảm miễn dịch, mất cân bằng áp suất thẩm thấu,. Tôm sinh sống và phát triển tốt nhất khi giá trị pH của nước dao động từ 7,5 đến 8,5. Một người nông dân ở Quảng Ngãi cần cải thiện pH của một hồ nuôi tôm thẻ chân trắng chứa 80 m³ nước bị nhiễm acid do tác động của môi trường. a) Sử dụng các dụng cụ và hoá chất như sau: + Dụng cụ: Bộ giá đỡ, burette 25 mL, pipette 10 mL, cốc thủy tinh, bình tam giác 50 mL, ống hút nhỏ giọt. + Hóa chất: Dung dịch NaOH 0,001M, dung dịch phenolphthalein. + Mẫu nước hồ nuôi tôm trên. Em hãy đề xuất cách tiến hành thí nghiệm để xác định chính xác pH của nước hồ nuôi tôm trên bằng phương pháp chuẩn độ acid - base. b) pH hiện tại của nước hồ tôm là bao nhiêu nếu mẫu đem phân tích có thể tích là 20 mL và kết quả thể tích trung bình của đã chuẩn độ được là 2 mL? c) Để điều chỉnh pH của hồ nuôi tôm trên từ pH hiện tại tính được ở câu b) về pH = 8 thì người nông dân cần sử dụng bao nhiêu gam vôi sống? 2.2. Thực hiện phản ứng sau: H 2 SO 4 + Na 2 S 2 O 3 → Na 2 SO 4 + SO 2 + S + H 2 O. Theo dõi thể tích SO 2 thoát ra theo thời gian, ta có bảng sau (thể tích khí được đo ở áp suất khí quyển và nhiệt độ phòng) Thời gian (s) 0 10 20 30 40 50 60 70 Thể tích SO 2 (mL) 0,0 12,5 20,0 26,5 31,0 32,5 33,0 33,0
Trang 2/6 – Mã đề 040-H12C a) Từ bảng số liệu trên em hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thể tích khí SO 2 theo thời gian phản ứng, trục hoành biểu diễn sự thay đổi thời gian, trục tung biểu diễn sự thay đổi thể tích SO 2 . Dựa vào hình vẽ, nhận xét về tốc độ khí sinh ra theo thời gian. b) Tính tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian từ: 0 đến 10 giây; từ 10 đến 20 giây; từ 20 đến 30 giây; từ 30 đến 40 giây; từ 40 đến 50 giây; từ 50 đến 60 giây; từ 60 đến 70 giây. Nhận xét về sự thay đổi tốc độ phản ứng theo thời gian, giải thích. Câu 3: (2 điểm) 3.1. Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp từ nitrogen và hydrogen theo phản ứng N 2 (g) + 3H 2 (g) ⇋ 2NH 3 (g) a) Quy trình tổng hợp ammonia trong công nghiệp được thể hiện trong hình bên. Xác định X và Y trong quy trình. b) Ammonia là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp sản xuất phân đạm và là sản phẩm trung gian của quá trình sản xuất nitric acid. Một trong những ứng dụng của NH 3 là sản xuất phân bón CAN (tên viết tắt của calcium ammonium nitrate), là phân bón vô cơ được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Phân bón này là sự kết hợp của hai loại phân bón: calcium nitrate và ammonium nitrate. Phân bón CAN giúp cải tạo phục hồi đất; bổ sung calcium, magnesium, nitrogen. Phân bón CAN được sản xuất theo các bước sau: - Bước 1: Điều chế ammonium nitrate bằng cách cho khí ammonia tác dụng với nitric acid nồng độ trong lò phản ứng trung hòa. - Bước 2: Cho dung dịch ammonium nitrate (chứa nitric acid dư) tác dụng với bột đá dolomite (CaCO 3 .MgCO 3 ). - Bước 3: CAN được làm khô trong máy sấy. Viết các phương trình hóa học xảy ra trong quá trình sản xuất CAN. Giải thích vì sao phân bón CAN rất đễ chảy rữa, có thể gây nổ ở nhiệt độ cao. Đề xuất biện pháp để bảo quản CAN? 3.2. Hydrogen sulfide (H 2 S) là một chất khí không màu, mùi trứng thối, độc. Theo tài liệu của Cơ quan Quản lí an toàn và sức khoẻ nghề nghiệp Hoa Kì, nồng độ H 2 S (theo thể tích) khoảng 100 ppm gây kích thích màng phổi. Nồng độ khoảng 400 – 700ppm, H 2 S gây nguy hiểm đến tính mạng chỉ trong 30 phút. Nồng độ trên 800 ppm gây mất ý thức và làm tử vong ngay lập tức. Một gian phòng trống (25°C, 1barr) có kích thước 4m × 5m × 5m bị nhiễm 17 gam khí H 2 S. Tính nồng độ ppm theo thể tích của H 2 S (thể tích H 2 S(L) có trong 1 triệu (L) không khí) trong gian phòng trên. Đánh giá mức độ độc hại của H 2 S trong trường hợp này. Cho biết 1 mol khí ở 25°C và 1 bar có thể tích 24,79L. Câu 4: (2 điểm) 4.1. a) Giải thích các bước tiến hành của phương pháp kết tinh trong hình sau : b) Monosodium glutamate (mì chính hay bột ngọt) là một loại gia vị phổ biến. Số gam monosodium glutamate tối đa hoà tan trong 100 gam nước ở 60°C là 112 gam và ở 25°C là 74 gam. Tính khối lượng monosodium glutamate kết tinh (theo gam) khi làm nguội 424 gam dung dịch monosodium glutamate bão hòa từ 60°C xuống 25°C.

Trang 4/6 – Mã đề 040-H12C Một nhà máy cần sản xuất 15000 bánh xà phòng loại 100 gam (chứa 72% khối lượng muối sodium của các acid béo) bằng cách xà phòng hóa x kg chất béo nói trên với dung dịch NaOH. Biết trong quá trình đóng gói, lượng xà phòng bị hao hụt 4%. Tính giá trị của x 6.2. Benzyl acetate có mùi thơm dễ chịu và là thành phần chính trong các loại tinh dầu từ hoa nhài, nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nước hoa và mỹ phẩm. Một trong những phương pháp tổng hợp benzyl acetate đạt hiệu suất cao đã được các nhà khoa học nghiên cứu là sử dụng xúc tác nhụra trao đổi cation acid mạnh với tỷ lệ mol giữa acetic acid và benzyl alcohol là 1 : 1,125, trong thời gian 10 giờ ở 373K. Thực hiện thí nghiệm này, một học sinh đã điều chế được 22,5 gam benzyl acetate, hiệu suất của phản ứng đạt 80%.Tính thể tích acetic acid và benzyl alcohol học sinh đã sử dựng ban đầu? Biết khối lượng riêng của acetic acid là 1,049 g/cm³ và benzyl alcohol là 1,044g/cm³. Câu 7: (2 điểm) 7.1. Starch nitrate là một loại bột vô định hình màu vàng nhạt, được tạo thành khi nitrate hoá tinh bột tương tự như nitrate hoá cellulose. Starch nitrate từng được sử dụng trong sản xuất lựu đạn và chất nổ trong khai thác quặng. Cũng giống như cellulose, tuỳ thuộc vào số nhóm -OH trong mắt xích của phân tử tinh bột đã tham gia phản ứng nitrate hoá, phản ứng có thể tạo 3 sản phẩm khác nhau. a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng. b) Một mẫu starch nitrate có phần trăm khối lượng nitrogen là 11,11%. Xác định công thức của mẫu starch nitrate này. 7.2. Poly(ethylene terephtalate) là một loại polyester có thể viết tắt là PET hay PETE, được ứng dụng rộng rãi làm hộp đựng, chai nhựa, sợi polyester,. PET được điều chế từ terephtalic acid và ethylene glycol bằng phản ứng ester hoá. a) Viết phương trình phản ứng hoá học của phản ứng điều chế PET từ các monomer tương ứng. Phản ứng thuộc loại trùng hợp hay trùng ngưng ? b) Em hãy cho biết PET thuộc loại nhựa nhiệt rắn hay nhiệt dẻo và có thể tái chế được hay không ? c) Để giảm thiểu tác động tới môi trường, ethylene glycol trước đây được sản xuất từ ethylene có nguồn gốc dầu mỏ được thay thế bằng ethylene sản xuất từ ethanol sinh học (có nguồn gốc từ đường mía). Nhựa PET thu được theo phương pháp này được gọi là nhựa PET sinh học (Bio - PET). Viết phương trình phạ̉n ứng hoá họ̣c xảy ra trong quá trình điều chế ethylene glycol từ đường mía. Câu 8: (2 điểm) 8.1. Glutamic acid có vai trò quan trọng trong quá trình xây dựng cấu trúc tế bào của con người. Ngoài ra, muối monosodium glutamate còn được dùng chế biến gia vị thức ăn (bột ngọt hay mì chính). Glutamic acid có điểm đẳng điện pI = 3,08 (pI là giá trị pH mà khi đó amino acid có nồng độ ion lưỡng cực là cực đại). a) Viết công thức cấu tạo dạng ion tồn tại chủ yếu ở của glutamic acid. b) Đặt hỗn hợp các amino acid gồm glutamic acid, alanine (pI = 6,11) và lysine (pI = 9,74) ở pH = 6 vào trong một điện trường (hình bên dưới) thì có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích.