Tiêu đề 01. Đề HSG Hóa Học 12 - Hà Nội (2023 - 2024) [Tự luận].docx ✅

Trang 1/3 – Mã đề 001 UBND THÀNH PHỐ HÀ NỘI SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2023 - 2024 Môn thi: Hóa học 12 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 03 trang) Họ và tên học sinh :...................................... Số báo danh : ……….…………………. Cho biết nguyên tử khối của một số nguyên tố: H = 1; He = 4; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108; Ba = 137. Câu I (4,0 điểm) 1. Vì sao để giảm thiểu hiệu ứng nhà kính của bầu khí quyển trên Trái Đất, chúng ta nên hạn chế sử dụng các nhiên liệu hóa thạch như than đá (thành phần chủ yếu là cacbon), xăng dầu (thành phần chủ yếu là các hiđrocacbon),. và trồng thêm nhiều cây xanh. 2. Chất khí X có công thức dạng AB 3 (A, B là hai nguyên tố phi kim). Tổng số hạt mang điện trong một phân tử X là 20. a) Tìm công thức phân tử của X. b) Viết một phương trình hóa học điều chế X trong phòng thí nghiệm và một phương trình hóa học tổng hợp X trong công nghiệp (ghi rõ điều kiện nếu có). c) X có nhiều ứng dụng quan trọng, một trong những ứng dụng đó là để sản xuất phân bón hóa học. Phân bón Y được tổng hợp trực tiếp từ phản ứng của X với CO 2 . Viết phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp Y (ghi rõ điều kiện nếu có). 3. Để xác định nồng độ axit axetic có trong một mẫu giấm ăn, một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm sau: - Bước 1: Pha loãng 10,00 mL giấm ăn bằng nước cất trong bình định mức được 100,00 mL dung dịch X. Dùng pipet lấy 10,00 mL dung dịch X cho vào bình tam giác rồi thêm vài giọt chất chỉ thị phenolphtalein. - Bước 2: Tráng sạch buret bằng nước cất, sau đó tráng lại bằng một ít dung dịch NaOH 0,02 M. Lắp dụng cụ như hình bên. Cho dung dịch NaOH 0,02 M vào cốc thủy tinh, sau đó rót vào buret (đã khóa) và chỉnh về vạch 0. - Bước 3: Vặn khóa buret để dung dịch NaOH trong buret chảy từ từ từng giọt vào bình tam giác đồng thời lắc đều bình. Quan sát đến khi dung dịch trong bình tam giác chuyển từ không màu sang màu hồng bền trong khoảng 20 giây thì dừng lại. - Bước 4: Ghi lại thể tích dung dịch NaOH đã dùng. Lặp lại thí nghiệm 3 lần. a) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra (dạng phân tử và ion thu gọn). b) Những dụng cụ thí nghiệm nào ở trên được sử dụng để lấy chính xác các thể tích? c) Vì sao ở Bước 2 phải tráng lại buret bằng dung dịch NaOH 0,02 M sau khi đã rửa sạch bằng nước cất? d) Thể tích dung dịch NaOH 0,02 M trong 3 lần thí nghiệm được ghi lại như sau:   Lần 1 Lần 2 Lần 3 Vdd NaOH (mL) 37,5 37,4 37,6 Tính nồng độ mol/L của axit axetic trong mẫu giấm ăn trên. e) Trong lần thí nghiệm thứ 2, tại thời điểm dung dịch trong bình tam giác đổi màu, thể tích đọc được trên buret là 37,4 mL và có một giọt dung dịch còn treo ở đầu dưới của buret. Một học sinh cho rằng cần lấy giọt dung dịch này vào bình tam giác. Một học sinh khác lại cho rằng nên bỏ giọt dung dịch này. So sánh ảnh hưởng của hai cách làm này đến nồng độ axit axetic tính được từ kết quả thí nghiệm trên.
Trang 2/3 – Mã đề 001 Câu II (3,0 điểm) 1. Cân bằng các phương trình hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron, xác định chất khử và chất oxi hóa: a) Cr(OH) 3 + Br 2 + KOH → K 2 CrO 4 + KBr + H 2 O b) CH 2 =CH 2 + KMnO 4 + H 2 O → HO-CH 2 -CH 2 -OH + KOH + MnO 2 c) KNO 3 + C + S → N 2 + CO 2 + K 2 S 2. Khoáng vật A phổ biến trong tự nhiên có thành phần chính là chất T (T có công thức XYZ 2 , trong đó X, Y là kim loại; Z là phi kim). Đốt cháy hoàn toàn T trong oxi dư, thu được hỗn hợp chất rắn B (gồm hai oxit kim loại) và hỗn hợp khí D. Khử hoàn toàn B bằng khí CO dư thu được hỗn hợp chất rắn E (gồm hai kim loại). Hòa tan E trong lượng dư dung dịch H 2 SO 4 đặc nguội, sau một thời gian thu được dung dịch màu xanh lam (chứa muối của X) và còn lại chất rắn không tan có chứa kim loại là thành phần chính của gang, thép. Trong hỗn hợp D có khí F là nguyên nhân gây ra mưa axit. Sục D vào dung dịch Br 2 dư, thu được dung dịch G và thoát ra khí K. Cho G tác dụng với dung dịch BaCl 2 dư, thu được kết tủa trắng không tan trong axit. Lập luận xác định công thức hợp chất T và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Câu III (3,0 điểm) 1. Giải thích: a) Vì sao độ âm điện của N là 3,04 xấp xỉ với độ âm điện của Cl là 3,16 nhưng ở điều kiện thường nitơ kém hoạt động hơn nhiều so với clo? b) Vì sao HF có phân tử khối lớn hơn nhưng lại có nhiệt độ sôi thấp hơn H 2 O? 2. Xác định các chất hữu cơ X, Y, Z, T, M, Q (cho biết: có hai trong sáu chất thuộc loại hiđrocacbon, M Z - M T = 18) và viết các phương trình hóa học thực hiện dãy chuyển hóa bên (dưới dạng công thức cấu tạo, ghi rõ điều kiện nếu có). Butan → X → Vinyl axetat → Y → Z → T → M ← Q ← Butan Câu IV (3,5 điểm) 1. Hỗn hợp X gồm các khí và hơi: CO 2 , SO 2 , H 2 O. Mô tả thí nghiệm chứng minh sự có mặt của từng chất trong hỗn hợp X, vẽ hình minh họa. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. 2. Hỗn hợp khí A gồm anken X và ankin Y (biết Y có cấu tạo đối xứng). Đốt cháy hoàn toàn 0,22 mol hỗn hợp A có khối lượng 8,72 gam thu được 28,16 gam CO 2 . a) Viết công thức cấu tạo của X, Y. b) Thêm 0,3 mol H 2 vào 0,22 mol hỗn hợp A rồi dẫn hỗn hợp qua bột Ni, đun nóng thu được hỗn hợp khí B có tỉ khối so với H 2 bằng 11,65. Dẫn B qua bình đựng dung dịch AgNO 3 /NH 3 dư thu được 9,6 gam kết tủa và thoát ra hỗn hợp khíC. Dẫn C qua bình đựng dung dịch Br 2 dư, thấy khối lượng bình tăng 6,16 gam và thoát ra hỗn hợp khíD. Viết phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra. Tính tỉ khối của D so với H 2 . Câu V (3,0 điểm) 1. Nhỏ từ từ dung dịch H 3 PO 4 vào dung dịch X chứa KOH 0,02 M và CaCl 2 0,01 M thấy khối lượng kết tủa lớn nhất khi số mol H 3 PO 4 bằng 0,03. Tính khối lượng kết tủa thu được khi nhỏ từ từ đến hết dung dịch chứa 0,024 mol H 3 PO 4 vào X. 2. Cho hỗn hợp E chứa các chất hữu cơ mạch hở X, Y, Z, T trong đó X, Y là hai axit cacboxylic đều đơn chức (M X < M Y ); Z là ancol no, ba chức; T là este thuần chức tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy hoàn toàn 61,56 gam E cần dùng 2,68 mol O 2 , thu được 36 gam H 2 O. Mặt khác, hiđro hóa hoàn toàn 61,56 gam E (xúc tác Ni, đun nóng) cần dùng 0,23 mol H 2 , thu được hỗn hợp F. Cho F phản ứng vừa đủ với 700 ml dung dịch NaOH 1 M (đun nóng), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 60,62 gam muối khan. Xác định công thức cấu tạo của T. Tính khối lượng của X trong E. Câu VI (3,5 điểm) 1. Chất hữu cơ X chứa C, H, O và có phân tử khối bằng 206. Trong X, tỉ lệ khối lượng của C và O tương ứng là 33 : 16. Từ X thực hiện các phản ứng theo đúng tỉ lệ mol: (1) X + 3KOH → Y + Z + T + M;

Trang 4/3 – Mã đề 001 ĐÁP ÁN VÀ GIẢI CHI TIẾT Câu I (4,0 điểm) 1. Nguyên nhân chủ yếu gây nên hiệu ứng nhà kính là hơi nước và khí CO 2 , đây cũng là sản phẩm cháy khi sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch, vì vậy cần hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch, thay vào đó là các nguồn năng lượng sạch hơn như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, sóng biển… Để duy trì hoạt động xã hội, không thể lập tức dừng sử dụng nhiên liệu hóa thạch, vì vậy cần trồng thêm cây xanh để hấp thụ lượng CO 2 do nhiên liệu hóa thạch cháy thải ra. 2. Tổng hạt mang điện = 2Z A + 3.2Z B = 20 —> Z A + 3Z B = 10 Chọn Z A = 7 (A là N), Z B = 1 (B là H) —> X là NH 3 Điều chế NH 3 trong phòng thí nghiệm: Ca(OH) 2 + 2NH 4 Cl (t°) —> CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O Tổng hợp NH 3 trong công nghiệp: N 2 (k) + 3H 2 (k) ⇋ 2NH 3 (k) (Điều kiện: 450-500°C, 200-300 atm, xúc tác Fe) Y là phân ure: 2NH 3 + CO 2 —> (NH 2 ) 2 CO + H 2 O (Điều kiện: 180-200°C, 200 atm) 3. a. Phản ứng: CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O CH 3 COOH + OH - → CH 3 COO - + H 2 O b. Những dụng cụ thí nghiệm được sử dụng để lấy chính xác các thể tích ở trên gồm bình định mức và buret. c. Buret sau khi rửa sạch vẫn còn nước bám dính bên trong, nếu không tráng lại bằng dung dịch NaOH thì lượng nước cất còn sót lại sẽ làm loãng dung dịch NaOH 0,02 M cho vào, tăng sai số khi chuẩn độ. Để sai số nhỏ nhất, cần tráng bằng dung dịch NaOH có cùng nồng độ với dung dịch NaOH cho vào sau đó (0,02M) d. V trung bình = (37,5 + 37,4 + 37,6)/3 = 37,5 ml = 0,0375 lít —> nCH 3 COOH = nNaOH = 0,0375.0,02 = 7,5.10 -4 10 mL X được tạo ra bởi 1 mL giấm (0,001 lít) nên: C M CH 3 COOH = 7,5.10 -4 / 0,001 = 0,75M e. Giọt cuối cùng còn dính ở đầu buret có rơi xuống hay không rơi xuống bình tam giác đều không ảnh hưởng đến kết quả tính nồng độ CH 3 COOH vì giọt cuối cùng này đã tính trong 37,4 mL dung dịch NaOH.