Đề thi hsg môn hóa lớp 11 THPT chuyên Lê Khiết Quảng Ngãi năm 2023 2024

Đề thi hsg môn hóa lớp 11 THPT chuyên Lê Khiết Quảng Ngãi năm 2023 2024

SỞ GDĐT QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT HƯỚNG DẪN CHẤM         (HDC gồm có 14 trang)	KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG CẤP TRƯỜNG LỚP 11 NĂM HỌC 2023-2024               Ngày thi 25/02/2024             Môn: Hóa học             Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1: (2,0 điểm)

    1.1. Cho hợp chất X có công thức phân tử là M_xR_y trong đó M chiếm 52,94% về khối lượng. Biết x + y = 5. Trong nguyên tử M số neutron nhiều hơn số proton là 1. Trong nguyên tử R số neutron bằng số proton. Tổng số hạt proton, neutron và electron trong X là 152. Xác định công thức phân tử của X.

1.1	Đáp án	Điểm
	Ta có: %mR = 100% – %mM = 100% – 52,94% = 47,06 %               (1) Mặt khác                      x + y = 5                                                         (2)             NM – ZM = 1                                                    (3)             NR = ZR                                                           (4)                               (5)	0,25
	Thay (3)(4) vào (1) và (5) ta được:   (6)   (7) Thay (7) vào (6) ta rút ra:	0,25
	Vì x nguyên và 0 < x < 5 x = 1, 2, 3, 4  x 1 2 3 4 ZM 26,4 13 8,53 6,29  x = 2 và ZM = 13 (13A1).	0,25
	Thay x, ZM vào (2) và (7) ta tìm được: y = 3, ZR = 8 (8O)  X là Al2O3	0,25

    1.2. Năm 1618, một nông dân tại Epsom nước Anh đã cho đàn bò của mình uống nước, nhưng chúng không chịu uống vì nước có vị rất đắng chát. Nhưng tình cờ, thứ nước đắng chát tại Epsom lại rất có công hiệu trong chữa lành vết thương. Sau này, người ta mới phát hiện ra trong nước chứa rất nhiều magnesium sulfate. Bằng phương pháp phân tích khối phổ cho thấy trong tự nhiên magnesium có 3 đồng vị bền: ²⁴Mg, ²⁵Mg và ²⁶Mg.

    a) Hãy tính nguyên tử khối trung bình của Mg.        

    b) Tính % đồng vị ²⁵Mg có trong magnesium sulfate. Biết S = 32,065; O = 15,999.

1.2	Đáp án	Điểm
a.	Dùng CT tính khối lượng nguyên tử trung bình	0,25
b.	% đồng vị 25Mg có trong MgSO4 :  %	0,25

    1.3. Calcium là nguyên tố đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nên xương và răng của con người. Các nhà khoa học xác định được rằngkhối lượng riêng của calcium là 1,55 g/cm³. Calcium có cấu trúc lập phương tâm diện, trong đó các nguyên tử calcium là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng. Tính bán kính nguyên tử calcium theo đơn vị nm.

1.3	Đáp án	Điểm
	Thể tích một nguyên tử Ca: Ta có	0,25
		0,25

Câu 2: (2,0 điểm)

    2.1. Hợp chất M được tạo thành từ cation và anion . Phân tử M chứa 9 nguyên tử của ba nguyên tố phi kim với tỉ lệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2:3:4. Tổng số proton trong M là 42. Trong ion chứa 2 nguyên tố thuộc cùng một chu kì và thuộc hai nhóm A liên tiếp. Xác định công thức phân tử của M, viết công thức cấu tạo của M và cho biết trong M có những kiểu liên kết hóa học nào.

2.1	Đáp án	Điểm
	Hợp chất M tạo thành từ X+ và Y– . pTB = 42/9 = 4,67 . Vậy M có chứa nguyên tố H .	0,25
	Anion Y– chứa 2 phi kim có p1 + 1 = p2 . + Trường hợp 1:     M có 2 nguyên tử H :                                          2 + 3p1 + 4(p1+1) = 42 p1 = 36/7(loại).                           Hoặc :   2 + 3(p1+1) + 4p1 = 42  p1 = 37/7 (loại) . + Trường hợp 2:      M có 3 nguyên tử H :                                           3 + 2p1 + 4(p1+1) = 42  p1 = 35/ 6(loại).                          Hoặc       3 + 2(p1+1) + 4p1 = 42  p1 = 37/6 (loại) .	0,25
	+ Trường hợp 3:        M có 4 nguyên tử H                                           4 + 3p1 + 2(p1+1) = 42  p1 = 36/5 (loại) .                         Hoặc         4 + 3(p1+1) + 2p1 = 42  p1 = 35/5 = 7 (7N) Vậy p2 = 8 (8O) . Hợp chất là : NH4NO3.	0,25
	Hợp chất chứa cả 3 loại liên kết: Liên kết ion, cộng hóa trị và liên kết cho nhận.	0,25

    2.2. X là nguyên tố thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn, có thể tạo với hydrogen hợp chất có công thức dạng XH₂. Trong oxide cao nhất, X chiếm 40% về khối lượng.

    a) Xác định tên nguyên tố X.

    b) Viết công thức electron và Lewis của phân tử XH₂.

2.2	Đáp án	Điểm
a.	`X là nguyên tố thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn, có thể tạo với hydrogen hợp chất có công thức dạng XH2 * X thuộc nhóm IIA: Công thức oxide cao nhất: XO  => Loại	0,125
	* X thuộc nhóm VIA: Công thức oxide cao nhất: XO3  => X là Sulfur (Nhận)	0,25
b.	CT electron       CT Lewis	0,125

2.3. Chocác ion Ca²⁺, , K⁺ và S^2- và bán kính ion của chúng là 114, 152, 167, 170 (pm). Hãy xác định bán kính của mỗi ion và giải thích.

2.3	Đáp án	Điểm
	– Các ion Ca2+, Cl–, K+ và S2- đều cùng cấu hình electron nhưng có số proton khác nhau lần lượt là 20, 17, 19 và 16. – Trong các vi hạt, hạt nhân càng nhiều proton thì hạt nhân hút electron càng mạnh nghĩa là bán kính càng bé. Do đó bán kính của các ion là  Ca2+(114)< K+(152)< Cl–(167)< S2-(170)	0,5

Câu 3: (2,0 điểm)

    3.1. Trong thí nghiệm “đồng hồ iodine”, tốc độ của phản ứng: 

    có thể được đo bằng thời gian t (giây) khi dung dịch hồ tinh bột chuyển sang màu xanh tím. Một nhóm học sinh lớp 10 Hóa trường chuyên Lê Khiết đã nghiên cứu phản ứng trên ở 20 ^oC và dữ liệu thu được như sau:

Thí nghiệm	1	2	3	4	5
	0,040	0,080	0,080	0,160	0,120
	0,040	0,040	0,080	0,020	0,040
Thời gian (giây)	88,0	44,0	22,0	44,0	t1

    a) Xác định mục đích nghiên cứu của nhóm học sinh trên.

    b) Xác định thời gian xuất hiện màu t₁.

    c) Giả sử phản ứng trên có hệ số nhiệt độ γ=2. Nếu thí nghiệm 3 được tiến hành ở 40 ^oC. Tính thời gian t₂ để màu xuất hiện.

    d) Từ phân tích và so sánh các dữ liệu trong bảng trên, hãy rút ra kết luận của nghiên cứu.

3.1	Đáp án	Điểm
a.	Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đầu chất phản ứng đến tốc độ phản ứng.	0,25
b.	Từ thí nghiệm 1 và 2 cho thấy, khi nồng độ không đổi, nồng độ I– tăng lên 2 lần, thời gian phản ứng giảm 2 lần phản ứng là bậc 1 với I–. Từ thí nghiệm 2 và 3 cho thấy, khi nồng độ I–không đổi, nồng độ  tăng lên 2 lần, thời gian phản ứng giảm 2 lầnphản ứng là bậc 1 với  .  Biểu thức tốc độ phản ứng:	0,25
	So sánh thí nghiệm 1 và 5 nhận thấy, nồng độ không đổi, nồng độ I– tăng lên 3 lần, thời gian phản ứng giảm 3 lần  t1 = 88 : 3 = 29,3 giây.
c.	Tốc độ phản ứng tăng =  lần thời gian phản ứng giảm 4 lần t2 = 22 : 4 = 5,5 s.	0,25
d.	Theo phân tích và so sánh trên, có thể kết luận rằng tốc độ phản ứng hóa học tỉ lệ thuận với tích nồng độ chất phản ứng.	0,25

    3.2. Cho các dữ kiện dưới đây:

    Tính:

    a) Enthalpy tạo thành chuẩn ethylene.

    b) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethylene.

3.2	Đáp án	Điểm
a.	Từ các dữ kiện đề bài ta có:                       2C(gr) + 2H2(g)   C2H4(g)   = +  + 2  + 3 = +52,246 kJ/mol	0,5
b.	C2H4(g) + 3O2(g)   2CO2(g)  + 2 H2O(l) = + + = -1410,95 kJ/mol	0,5

Câu 4: (2,0 điểm)

    4.1. Thí nghiệm chuẩn độ dung dịch base mạnh bằng dung dịch chuẩn acid mạnh.

            + 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 HCl 0,10 M, dung dịch NaOH cần xác định nồng độ, dung dịch phenolphthalein.

            + Các bước tiến hành (chưa sắp xếp theo trình tự) chuẩn độ dung dịch sodium hydroxide bằng dung dịch hydrochloric acid được mô tả ngắn gọn như sau:

            (1) Thêm vài giọt chất chỉ thị thích hợp vào dung dịch.

            (2) Ghi lại thể tích dung dịch HCl cuối cùng và lặp lại 3 lần để thu được kết quả phù hợp.

            (3) Thêm dung dịch HCl vào burette và ghi thể tích.

            (4) Lấy 10 mL dung dịch sodium hydroxide vào bình nón bằng pipette.

            (5) Mở khóa burette, nhỏ từng giọt dung dịch HCl vào sodium hydroxide, lắc đều cho đến khi đạt đến điểm kết thúc.

    a) Hãy sắp xếp thứ tự thực hiện các bước trên khi tiến hành chuẩn độ. Hãy cho biết hiện tượng tại thời điểm kết thúc chuẩn độ.

    b) Giải thích vì sao cần lắc nhẹ dung dịch trong bình tam giác khi thực hiện chuẩn độ.

    c) Viết phương trình hóa học của phản ứng chuẩn độ.

    d) Tiến hành thí nghiệm chuẩn độ 3 lần, thu được kết quả sau:

Thí nghiệm	Lần 1	Lần 2	Lần 3
Thể tích dung dịch HCl đã sử dụng (mL)	12,50	12,40	12,50

            Hãy xác định nồng độ dung dịch NaOH ban đầu.

4.1	Đáp án	Điểm
a.	Thứ tự tiến hành:  (4) → (1) → (3) → (5) → (2).                         hoặc: (3) → (4) → (1) → (5) → (2).        Khi kết thúc chuẩn độ thì dung dịch trong bình tam giác từ màu hồng chuyển sang không màu.	0,25
b.	Cần lắc đều bình tam giác để phản ứng xảy ra ở mọi điểm trong dung dịch.	0,25
c.	NaOH + HCl → NaCl + H2O	0,25
d.	Áp dụng công thức:	0,25

    4.2. Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:

                          C(s) + H₂O(g)  CO(g) + H₂(g)          

    Cân bằng trên dịch chuyển theo chiều nào khi thay đổi một trong các điều kiện (có giải thích):

    (1) Tăng nhiệt độ.              

    (2) Thêm lượng hơi nước vào hệ.

    (3) Thêm khí H₂ vào hệ.    

    (4) Nén cho thể tích của hệ giảm xuống.

4.2.	Đáp án	Điểm
	C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) (1) Tăng nhiệt độ. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thuận (phản ứng thu nhiệt)   (2) Thêm lượng hơi nước vào hệ. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thuận (làm giảm nồng độ H2O)   (3) Thêm khí H2 vào hệ. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng nghịch (làm giảm nồng độ H2)   (4) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng nghịch (chiều giảm số mol khí)	0,5

    4.3. Cho cân bằng hoá học: CO(g) + H₂O(g)  H₂(g) + CO₂(g)

    Ở 700 °C, hằng số cân bằng K_C = 8,3. Cho 1 mol khí CO và 1 mol hơi nước vào bình kín dung tích 10 lít và giữ ở 700 °C. Tính nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng.

4.3	Đáp án                CO(g) + H2O(g)  H2(g) + CO2(g)      KC = 8,3Ban đầu:     1              1                                             (mol)Phản ứng:  x                x                  x              x         (mol)Cân bằng:   1 – x      1- x                 x              x         (mol)=> KC =  = = = 8,3 => x2 = 8,3(1 – 2x + x2) => 7,3x2 – 16,6x +8,3 =0 (đk x < 1) Vậy nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng: [CO] = [H2O]= = = 0,026M       [CO2] = [H2]= = = 0,074M	Điểm
		0,5

Câu 5: (2,0 điểm)

    5.1. Sơ đồ quy trình dưới đây mô tả các bước trong quá trình sản xuất phân bón (Z). Hãy xác định các chất X, T, Y, Q, Z và viết các phương trình hóa học xảy ra.

5.1	Đáp án	Điểm
	X: NO; T: NO2; Y: HNO3; Q: NH3 (1) 4NH3 + 5O2  4NO + 6H2O (2) 2NO + O2 → 2NO2 (3) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 (4) N2 + 3H2  2NH3 (5) NH3 + HNO3 → NH4NO3	0,5

    5.2. Cho các giá trị nhiệt độ sôi của các hydride sau:

Chất	HF	HCl	HBr	HI	H2O	H2S
Nhiệt độ sôi ( oC)	+ 19,5	– 84,9	– 66,8	– 35,4	+100	– 60,75

    a) Nhận xét và giải thích xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi của các dãy:

                        i) HF, HCl, HBr, HI.                          

                        ii) H₂O, H₂S.

    b. Trên thực tế, liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H, nhưng tại sao nhiệt độ sôi của HF lại thấp hơn nhiệt độ sôi của H₂O.

    c. Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính acid của các hydride đó. Giải thích.

5.2.	Đáp án	Điểm
a.	(i) Nhiệt độ sôi:      HCl  <  HBr  <  HI <  HF Tương tác giữa các phân tử HF gồm liên kết hydrogen và tương tác Van der Waals, còn tương tác giữa các phân tử HX khác chỉ có tương tác Van der Waals. Trong đó, liên kết hydrogen trong HF bền hơn nhiều so với liên kết Van der waals. Do đó HF có nhiệt độ sôi cao nhất.	0,5
	Liên kết Van der Waals phụ thuộc chủ yếu vào tương tác khuếch tán, nghĩa là tăng theo khối lượng phân tử. Vì thế HCl < HBr  <  HI.	0,25
	(ii) Nhiệt độ sôi:          H2O > H2S. Vì H2O có liên kết hydrogen còn H2S không có liên kết hydrogen.	0,5
b.	Liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H nghĩa là liên kết hydrogen giữa các liên kết H-F mạnh hơn liên kết hydrogen giữa các liên kết H-O. Song trong nước, các phân tử H2O liên kết với nhau bằng 4 liên kết hydrogen tạo thành mạng không gian (H2O)n (n lớn) còn trong HF, các phân tử HF liên kết với nhau bằng 2 liên kết hydrogen tạo thành mạch thẳng với đoạn ngắn (HF)n (n £ 6) Vì thế, nước có nhiệt độ sôi cao hơn trong HF.	0,5
c.	Tính acid: H2O  < H2S  <  HF  <  HCl   <  HBr   <  HI Giải thích: dựa vào mật độ điện tích âm trên nguyên tử trung tâm:                      O2- > S2- > F– > Cl– > Br– > I–	0,25

Câu 6: (2,0 điểm)

       6.1. Theo qui định nồng độ cho phép của bromine là 2.10^-5 g/L không khí. Trong một phân xưởng sản xuất bromine, người ta đo được nồng độ của bromine là 1.10^-4 g/L. Người ta dùng dung dịch ammonia 20% phun khắp xưởng (có kích thước 100 m; 200 m; 6 m) để khử độc lượng bromine trong không khí về nồng độ cho phép. Biết rằng, phản ứng xảy ra: Tính khối lượng dung dịchđã dùng.

6.1	Đáp án	Điểm
	– Khi khử độc xong 1 lít không khí thì khối lượng bromine đã phản ứng là – Thể tích không khí cần khử độc của toàn bộ xưởng là – Tổng khối lượng bromine đã phản ứng khi khử độc toàn bộ xưởng: – Số mol bromine đã phản ứng:	0,5
	– Phản ứng đã xảy ra: – Số mol ammonia đã dùng: –	0,5

    6.2. Suối khoáng nóng của một số địa danh chứa nhiều khoáng chất khác nhau và nhiều nguyên tố vi lượng. Những thành phần có hàm lượng nhiều nhất là sulfur, calcium, sodium và carbonate. Trong số các khoáng chất này, sulfur rất quan trọng vì “bản chất thiên nhiên của nó”, vì cơ thể con người cần nó để sản xuất collagen, giúp da người đàn hồi, đẹp và trẻ trung. Hơn nữa, sulfur được sử dụng để giảm thiểu các triệu chứng của nhiều bệnh về da bao gồm viêm da, bệnh chàm, vẩy nến và mụn cóc. Những người bị viêm khớp có thể có được giảm đau do tắm nhẹ nhàng trong suối khoáng nóng chứa lưu huỳnh. Nước khoáng có chứa các hợp chất sulfur cũng được chứng minh là làm giảm cholesterol và huyết áp.

            Sulfur được chiết xuất dưới dạng đơn chất từ thời tiền sử. Nó có nhiều dạng thù hình và phân bố của nó rất phức tạp, nhưng các dạng thù hình của sulfur phổ biến nhất là các vòng puckered của S₈ (sulfur orthorhombic, dạng alpha).

    a) Vẽ cấu trúc phân tử của S₈.

    b) Sau khi đốt S₈ bằng oxygen, hợp chất X được tạo thành. Quá trình oxy hóa xúc tác của hợp chất X tạo ra hợp chất Y. Phản ứng của X và Y với nước (thủy phân) tạo ra Z và T. Hợp chất T là một oxoacid và là chất trung tâm của ngành công nghiệp hóa học trên toàn thế giới. Viết các phản ứng xảy ra và công thức của các hợp chất X, Y, Z, T.

    c) Sau phản ứng của T và Y theo tỉ lệ mol 1:1, hợp chất E là chất lỏng sánh và có tính ăn mòn mạnh được tạo thành, nó được sử dụng làm hóa chất cơ bản cho các quá trình sulfo hóa. Viết phương trình hóa học để tổng hợp E từ T.

6.2	Đáp án	Điểm
a.		0,25
b.	X Y Z T ????????2 ????????3 ????2????????3 ????2????????4   S8 + 😯2  8SO2 (X);                 2SO2 + O2   2SO3 (Y) SO2 + H2O  H2SO3 (Z);                        SO3 + H2O → H2SO4 (T)	0,5
c.	H2SO4 + SO3 → H2S2O7 (E).	0,25

Câu 7: (2,0 điểm)

    7.1. Propionic acid có phổ hồng ngoại (IR) ứng với hình nào dưới đây. Giải thích.

                                    Hình 1                                                Hình 2

7.1	Đáp án	Điểm
	Phổ IR của propionic acid C2H5COOH ứng với hình 1 vì: – Hình 1: + ν = 2500 – 3150 cm-1, mạnh, tù: OHcarboxylic acid; + ν = 1750 cm-1, mạnh: C=O	0,75
	– Hình 2: + v = 3100 – 3500 cm-1, mạnh, tù: OH + Không có tín hiệu vân hấp thụ vùng 1700 cm-1	0,25

    7.2. Phân tích nguyên tố hợp chất hữu cơ X cho thấy phần trăm khối lượng ba nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen lần lượt là 64,86%; 13,51% và 21;63%. Phổ khối MS của X như hình dưới đây:

    a) Tìm công thức phân tử của X.

    b) Phổ IR của X được cho ở hình dưới. Xác định nhóm chức có trong X từ đó viết các đồng phân của X.

                  4000                             3000                            2000                             1500                           1000                              500

    c. Oxi hóa X bằng CuO, đun nóng thì thu được một aldehyde có mạch carbon phân nhánh. Tìm công thức cấu tạo và gọi tên X.

7.2	Đáp án	Điểm
a.	– Đặt CTPT của X là CxHyOz ta có Vậy CTĐGN của X là C4H10O  – Từ phố MS của X cho thấy X có phân tử khối bằng 74 74n = 74  n = 1. Vậy công thức phân tử của X là C4H10O.	0,25
b.	Do trên phố IR của X có tín hiệu ở vùng 3500 – 3200 cm-1 nên X là một alcohol. Công thức cấu tạo có thể có của X là CH3-CH2-CH2-CH2-OH, CH3-CH(OH)-CH2-CH3 (CH3)2CH–CH2-OH và (CH3)3C-OH	0,5
c.	Do oxi hoá X bằng CuO, đun nóng thì thu được một aldehyde có mạch carbon phân nhánh nên X có công thức cấu tạo là (CH3)2CH–CHOH và tên gọi là            2-methylpropan-1-ol. Viết PTPU	0,25

Câu 8: (2,0 điểm)

    8.1. Cho các hydrocarbon mạch hở X, Y. Phân tử X có 11 liên kết σ và 1 liên kết π, phân tử Y chỉ có 16 liên kết σ.

    a) Xác định công thức phân tử, viết các đồng phân của X, Y và gọi tên.

    b) Y phản ứng với Cl₂ trong điều kiện thích hợp chỉ tạo ra 1 dẫn xuất monochloro. Tìm công thức cấu tạo đúng của Y.

8.1	Đáp án	Điểm
a.	CxHy có x – 1 liên kết σ C-C và y liên kết σ C-H ÞTổng liên kết σ là x + y – 1
	Đối với X:  x + y – 1 = 11, mặt khác X mạch hở có 1 liên kết π nên y = 2x Þ x = 4, y = 8. Þ X là C4H8 (HS làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm)	0,25
	Đồng phân của X là CH2=CH-CH2-CH3: but-1-ene CH3-CH=CH-CH3: but-2-ene (cis và trans) CH2=C(CH3)2: 2-methylpropene	0,25
	Đối với Y:  x + y – 1 = 16, mặt khác Y mạch hở, no nên y = 2x + 2 Þ x = 5; y = 12 Þ Y là C5H12 (HS làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm) Đồng phân của Y là CH3-CH2-CH2-CH2-CH3: pentane CH3-CH(CH3)-CH2-CH3: 2-methylbutane (CH3)4C: 2,2-dimethylpropane.	0,25
b.	Y + Cl2 chỉ tạo 1 dẫn xuất monochloro nên Y là neopentane (CH3)4C Dẫn xuất duy nhất là (CH3)3C-CH2Cl	0,25

    8.2. Xăng E5 là một loại xăng sinh học, được tạo thành khi trộn 5 thể tích C₂H₅OH                           (D = 0,8 g/mL) với 95 thể tích xăng truyền thống. Giả sử xăng truyền thống chỉ chứa hai alkane C₈H₁₈ và C₉H₂₀ (tỉ lệ mol tương ứng 3: 4, D = 0,7 g/mL). Biết nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 1 mol các chất trong xăng E5 như sau:

Thành phần xăng E5	C2H5OH	C8H18	C9H20
Nhiệt toả ra (kJ/mol)	1365,0	5928,7	6119,8

    Trung bình, một chiếc xe máy di chuyển được 1 km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học có độ lớn là 221,8 kJ. Nếu xe máy đó di chuyển từ Quảng Ngãi đến Đà Nẵng với quãng đường là 132 km thì hết khoảng bao nhiêu lít xăng E5? (biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ xe máy là 30%)

8.2.	Đáp án	Điểm
		0,25
	Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 lít xăng E5 Quãng đường 1 lít xăng xe đi được là: Từ Đà Nẵng đến Huế sẽ cần:	0,75

    Câu 9: (2,0 điểm)

    9.1. Các chất hữu cơ từ X₁ đến X₈ (trừ X₄) trong sơ đồ chỉ chứa hai nguyên tố. Khi đốt cháy một trong các chất hữu cơ đó rồi cho sản phẩm qua CuSO₄ khan thấy chất rắn chuyển sang màu xanh.

             X₂ → Polime X₃

              ↑

CH₄ → X₁ → X₄ → nhựa PVC

              ↓

             X₅ + X₂ → X₆ → X₇ → Polime X₈

    Biết X₇ là hợp chất thơm và có khối lượng mol là 104 gam/mol, phản ứng từ X₆ → X₇ là tách loại một phân tử H₂.

    a) Xác định các chất trong sơ đồ và hoàn thành phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có và các chất sinh ra đều là sản phẩm chính).

    b) Nêu các hoá chất cần thiết, viết phương trinh phản ứng hoá học điều chế X₂ trong phòng thí nghiệm.

9.1.	Đáp án	Điểm
a.	X1 là CH≡CH; X2 là CH2=CH2; X3 là PE X4 là Cl-CH=CH2; X5 là C6H6 (benzen); X6 là C6H5-CH2-CH3 X7 là C6H5-CH=CH2; X8 là PS 2CH4 CH≡CH + 3H2 CH≡CH + H2 CH2=CH2 nCH2=CH2  (-CH2-CH2-)n CH≡CH + HCl Cl-CH=CH2 nCl-CH=CH2 (-CH2-CH(Cl)-)n 3CH≡CH C6H6 C6H6 + CH2=CH2 C6H5-CH2-CH3 C6H5-CH2-CH3  C6H5-CH=CH2 + H2 nC6H5-CH=CH2  (-CH2-CH(C6H5)-)n	0,75
b.	Điều chế CH2=CH2 trong phòng thí nghiệm: Các hoá chất cần thiết: CH3CH2OH, H2SO4 đặc, đá bọt, dung dịch NaOH. Phản ứng: CH3CH2OH  CH2=CH2 + H2O Dung dịch NaOH để loại tạp chất SO2, CO2.	0,25

    9.2. Cho hydrocarbon X tác dụng với dung dịch bromine dư, thu được dẫn xuất tetrabromine chứa 75,83% bromine theo khối lượng. Khi X cộng bromine theo tỉ lệ mol 1:1 thu được cặp đồng phân cis-trans.

    a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của X.

    b) Viết phương trình phản ứng của X với lần lượt: dung dịch KMnO₄ (trong môi trường H₂SO₄), dung dịch AgNO₃/NH₃, H₂O (xúc tác Hg²⁺/H⁺), HBr theo tỉ lệ mol X:HBr = 1 : 2.

9.2	Đáp án	Điểm
a.	Hydrocarbon X: CxHy :  CxHy + 2Br2 → CxHyBr4 Ta có: %mBr = =75,83  12x + y = 102  x=8 , y=6. CTPT của X: C8H6 (D= 6). Vì X có khả năng phản ứng với bromine theo tỉ lệ 1:1 và 1:2 chứng tỏ phân tử X có 2 liên kết p kém bền và 1 nhân thơm. X:	0,25     0,25
b.	Phương trình phản ứng: 5 + 8KMnO4 + 12H2SO4  5 + 4K2SO4 + 8MnSO4                                                                                           + 5CO2 + 12H2O    + AgNO3 + NH3   + NH4NO3    + H2O     + 2HBr	0,5

Câu 10: (2,0 điểm)

    10.1. Tiến hành phản ứng thủy phân bromoethane:

    – Cho khoảng 1 mL C₂H₅Br vào ống nghiệm (1), thêm khoảng 3 mL nước cất rồi lắc đều. Để hỗn hợp tách thành hai lớp, lấy phần trên của hỗn hợp nhỏ vào ống nghiệm có chứa sẵn 1 mL AgNO₃. Nếu thấy có kết tủa cần lặp lại đến khi không còn kết tủa (nước rửa không còn ion halogen).

    – Thêm 2 mL dung dịch NaOH 10% vào ống nghiệm (1). Lắc nhẹ ống nghiệm rồi ngâm vào cốc nước nóng khoảng 5 phút, thỉnh thoảng lắc đều ống nghiệm, để nguội rồi lấy khoảng 1 mL chất lỏng ở phần trên ống nghiệm (1) và chuyển sang ống nghiệm (2).

    – Trung hoà base dư ở ống nghiệm (2) sau khi nhỏ dung dịch AgNO₃ bằng dung dịch HNO₃ (thử bằng giấy chỉ thị pH) rồi nhỏ thêm vài giọt dung dịch AgNO₃ 1%, quan sát thấy có kết tủa vàng nhạt xuất hiện.

   a) Tại sao ban đầu hỗn hợp lại tách thành hai lớp, bromoethane nằm ở lớp nào?

   b) Kết tủa xuất hiện ở ống nghiệm (2) sau khi thêm dung dịch AgNO₃ vào là chất gì?

   c) Tại sao cần phải trung hoà dung dịch base dư trước khi cho dung dịch AgNO₃ 1% vào ống nghiệm (2)?

   d) Dự đoán sản phẩm và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong quá trình thí nghiệm.

10.1	Đáp án	Điểm
a.	Do bromoethane không tan trong nước nên hỗn hợp tách thành hai lớp, bromoethane sẽ nằm ở lớp dưới do các dẫn xuất halogen thường nặng hơn nước.	0,125
b.	Kết tủa xuất hiện ở ống nghiệm (2) sau khi thêm dung dịch AgNO3 vào là chất AgBr.	0,125
c.	Cần phải trung hoà dung dịch base dư trước khi cho dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm (2) để tránh phản ứng giữa sản phẩm AgNO3 và NaOH sinh ra kết tủa đen Ag2O khó quan sát màu của AgBr được tạo thành.	0,125
d.	Sản phẩm kết tủa AgBr, CH3CH2OH             CH3CH2Br + NaOH  CH3CH2OH + NaBr             NaOH dư + HNO3 → NaNO3 + H2O             NaBr + AgNO3 → NaNO3 + AgBr	0,125

   10.2. Hãy giải thích tại sao:

   a) Nitrogen lỏng được dùng để bảo quản mẫu vật phẩm trong y học?

   b) Nitrogen phản ứng một chiều với kim loại, nhưng trong vỏ trái đất không gặp một nitride (N^3-) kim loại nào?

10.2.	Đáp án	Điểm
a.	Nitrogen lỏng có nhiệt độ thấp (-196oC) và có tính trơ vì vậy nitrogen lỏng được dùng để làm lạnh nhanh, bảo quản mẫu vật phẩm trong y học.	0,25
b.	N2 phản ứng với nhiều kim loại tạo ra các nitride kim loại như Li3N, Ca3N2, Mg3N2… Khi hình thành Trái Đất, thời kì đầu rất nóng là điều kiện cho nitrogen có thể tạo với một số kim loại mạnh thành những nitride. Nhưng ở nhiệt độ này, hydrogen và oxygen đã hóa hợp với nhau tạo thành nước. Khi có mặt nước, các nitride kim loại đều bị thủy phân thành base kiềm và ammonia. Ví dụ: Ca3N2 + 6H2O → 2NH3 + 3Ca(OH)2 – Ammonia tạo ra có thể cháy, nghĩa là bị oxygen của không khí oxi hóa cho trở lại nitrogen: 4NH3 + 3O2  2N2 + 6H2O Vì các lí do trên nên vỏ Trái Đất không tồn tại các hợp chất nitride	0,25

   10.3. Các kết quả phân tích cho thấy nước mưa thường có pH » 5,6 (có tính acid nhẹ). Nước mưa trong các trận mưa acid lại có pH = 3 hoặc thậm chí nhỏ hơn nữa.

    a) Dựa vào phản ứng hoá học đã biết hãy giải thích các trường hợp trên. Biết mưa acid xảy ra khi có thêm các yếu tố:

    – Khi có sấm sét.

    – Trong không khí còn có chất khí gây ra môi trường acid khi hợp nước như sulfur dioxide.

    b) Kể một vài thiệt hại mà mưa acid gây ra và một số hoạt động của con người đã gây ra mưa acid?

10.3	Đáp án	Điểm
a.	– Ở nhiệt độ rất cao (3000 oC, khi có sấm sét), nitrogen phản ứng với oxygen, tạo thành nitrogen monoxide. N2(g) + O2(g)  2NO(g) Khí NO tạo thành sẽ nhanh chóng bị oxy hóa thành NO2. Sau đó, khi mưa xuống, NO2 sẽ chuyển thành HNO3. 2NO(g) + O2(g)  2NO2(g) 4NO2(g) + 2H2O(l) + O2(g)  4HNO3(aq) Khi sấm sét có nhiều hơn bình thường, lượng NO sinh ra nhiều sẽ dẫn đến HNO3 hoàn tan trong nước mưa tăng lên, làm tăng tính acid (giảm pH) của nước mua, tạo nên mưa acid. – Trong khí quyển còn có các khí có khả năng hòa tan trong nước mưa để tạo thành acid như sulfur dioxide, phản ứng xảy ra như sau:                                          NO2 (g) + SO2 (g)  NO(g) + SO3 (g)                                       SO3 (g) + H2O(l)  2H2SO4(aq) H2SO4 hòa tan trong nước mưa cũng là nguyên nhân gây mưa acid.	0,25             0,25
b.	– Thiệt hại do mưa acid gây ra:             + Ảnh hưởng sức khỏe và đời sống con người: bệnh về da, về đường tiêu hóa, hô hấp,…; hạn chế tầm nhìn do sương mù từ các ion sulfate và nitrate.             + Ảnh hưởng sinh vật dưới nước do làm giảm pH nước.             + Ảnh hưởng cây trồng: rửa trôi chất dinh dưỡng, hòa tan các chất độc, giảm pH đất trồng.             + Xói mòn bề mặt các công trình nghệ thuật, ăn mòn các công trình kiến trúc. – Các tác động gây mưa acid của con người: + Hoạt động sử dụng các nhiên liệu như đốt than đá, đốt dầu mỏ sinh ra các khí thải như NO2, SO2,… + Hoạt động sản xuất công nghiệp như luyện kim, nhiệt điện,… sinh ra khí thải nhưng không được xử lý trước khi thải ra môi trường. + Hoạt động sản xuất và sử dụng các hóa chất như HNO3, H2SO4,… cũng phát sinh các oxide gây ra mưa acid.	0,25         0,25

————Hết————

O2 Education gửi các thầy cô link download đề thi

Các thầy cô có thể xem thêm nhiều đề thi hsg của các tỉnh khác tại

Tổng hợp đề thi hsg lớp 10 môn hoá học

Tổng hợp đề thi hsg lớp 11 môn hóa học

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học