[2026 – 2027] Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên Hóa Phan Bội Châu – Nghệ An

⇒ Mã đề: 004

⇒ Thời gian làm bài: 150 phút

⇒ Đề thi, đáp án và giải chi tiết:

Câu 1. (4,0 điểm).

(Xem giải) 1. Năm 1828 nhà hoá học người Đức Friedrich Wöhler đã tổng hợp thành công hợp chất X (một loại phân bón hoá học) bằng cách nén hỗn hợp khí A và CO₂ ở áp suất, nhiệt độ cao. Cho X tác dụng với nước thu được chất Y. Y phản ứng với dung dịch Ba(OH)₂ đun nóng tạo kết tủa và khí, phản ứng với dung dịch HCl tạo khí.
a) Viết các phương trình hoá học xảy ra.
b) Mô tả sự tạo thành liên kết trong phân tử A.

(Xem giải) 2. Khí hydrogen được xem là “vua của các năng lượng sạch” trong tương lai vì sản phẩm cháy duy nhất của nó là nước. Hiện nay, ngành công nghiệp năng lượng thế giới phân loại hydrogen thành các “sắc màu” khác nhau dựa trên “dấu chân carbon” của công nghệ sản xuất:
• Công nghệ 1: Khí CH₄ trong khí thiên nhiên được cho phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao, giải phóng H₂ và CO₂ xả thẳng ra khí quyển.
• Công nghệ 2: Áp dụng quy trình như Công nghệ 1, nhưng tích hợp thêm hệ thống bẫy giữ và chôn lấp hoặc lưu trữ carbon dưới lòng đất, ngăn không cho CO₂ phát tán ra môi trường.
• Công nghệ 3: Sử dụng dòng điện được tạo ra từ hệ thống pin mặt trời hoặc tua bin gió để tiến hành điện phân nước, thu về H₂ và O₂ tinh khiết mà không phát sinh bất kỳ khí thải nhà kính nào trong suốt chu trình.
Trong các phương tiện giao thông thế hệ mới, pin nhiên liệu hydrogen hoạt động dựa trên phản ứng điện hoá giữa khí H₂ và O₂ không khí để sinh dòng điện với hiệu suất năng lượng vượt trội.
Để đánh giá hiệu năng của một dòng xe ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydrogen, người ta thử nghiệm xe chạy trên quãng đường 100 km với vận tốc không đổi. Năng lượng cơ học cần thiết cho chiếc xe chạy hết 100 km là 61200 kJ. Biết rằng hiệu suất chuyển đổi từ hoá năng thành điện năng của pin là 60% và từ điện năng thành cơ năng của động cơ điện là 85%.
Phản ứng hoá học xảy ra trong pin như sau: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g)
Biết rằng năng lượng giải phóng khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol khí H₂ là 285,8 kJ.
a) Dựa vào các thông tin về nguồn gốc và công nghệ sản xuất được cung cấp ở trên, hãy xác định và giải thích công nghệ nào tương ứng với các thuật ngữ: “hydrogen xanh”; “hydrogen xám” và “hydrogen lam”. Tại sao pin nhiên liệu hydrogen lại không gây ô nhiễm tại nơi phương tiện vận hành?
b) Tính khối lượng (kg) khí H₂ tối thiểu mà chiếc xe phải tiêu thụ để hoàn thành quãng đường 100 km thử nghiệm nêu trên.
c) Nếu lượng hydrogen trên được sản xuất hoàn toàn bằng phương pháp điện phân nước từ năng lượng mặt trời (Công nghệ 3) với hiệu suất dòng điện là 80%. Tính điện năng theo kWh mà hệ thống pin mặt trời cần cung cấp để sản xuất đủ lượng H₂ cho xe chạy 100 km. Biết phản ứng điện phân nước (2H₂O → 2H₂ + O₂) tiêu tốn năng lượng đúng bằng năng lượng giải phóng khi tái hợp H₂ và O₂. Biết: 1 kWh = 3600 kJ.

(Xem giải) 3. Phản ứng “đồng hồ iốt” là một thí nghiệm hấp dẫn dùng để nghiên cứu tốc độ phản ứng. Để thực hiện thí nghiệm này, một học sinh chuẩn bị 2 dung dịch sau: Dung dịch X gồm KIO₃ và H₂SO₄ loãng; dung dịch Y gồm NaHSO₃ và hồ tinh bột. Khi trộn dung dịch X với dung dịch Y và thêm nước cất vào, ban đầu dung dịch trong suốt, nhưng sau một khoảng thời gian Δt (gọi là thời gian dừng), dung dịch đột ngột chuyển sang màu xanh tím đặc trưng do phản ứng của iodine với hồ tinh bột. Tốc độ phản ứng trung bình (v) trong thí nghiệm này được coi là tỉ lệ nghịch với thời gian dừng Δt: v = k/Δt (với k là một hằng số thực nghiệm).
Học sinh này thực hiện 3 thí nghiệm khác nhau và ghi lại thời gian Δt từ lúc trộn đến lúc xuất hiện màu xanh tím theo bảng sau:

a) Giải thích tại sao khi tăng thể tích dung dịch X ở TN2, học sinh lại phải giảm thể tích nước cất thêm vào? Từ số liệu của TN1 và TN2, cho biết tốc độ của phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu lần?
b) Từ thực nghiệm, người ta thấy rằng khi tăng nhiệt độ lên 10°C và giữ nguyên nồng độ các chất phản ứng, tốc độ của phản ứng này sẽ tăng lên n lần. Dựa vào số liệu TN1 và TN3, hãy xác định giá trị của n.
c) Nếu học sinh thực hiện TN4 (Thí nghiệm 4) bằng cách trộn 10 mL dung dịch X, 10 mL dung dịch Y với 20 mL nước cất ở nhiệt độ 45°C. Tính thời gian dừng Δt ở TN4.

Có thể bạn chưa xem: [2026 – 2027] Thi thử TN trường Nguyễn Đình Chiểu – Huế

Câu 2. (4,0 điểm).

(Xem giải) 1. Việc con người sử dụng than đá để sản xuất vôi, điện năng cũng là một trong những nguyên nhân làm cho nồng độ carbon dioxide trong không khí tăng lên, đây là nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính làm cho nhiệt độ Trái Đất tăng lên.
a) Viết các phương trình hoá học xảy ra.
b) Nêu 4 biện pháp để góp phần làm giảm nồng độ carbon dioxide trong không khí.

(Xem giải) 2. A là một hợp chất kết tinh màu trắng được dùng làm phân bón hoá học. A phân hủy và nổ trên 300°C tạo ra nước, 2 khí B và X (đều không màu, không mùi, phân tử mỗi khí chỉ có 2 nguyên tử). Tại nhiệt độ khoảng 250°C, A phân hủy thành nước và khí D (phân tử có 3 nguyên tử). Hợp chất A được tạo ra bằng cách cho khí E phản ứng với F. Khí E có mùi khai và được tạo ra từ phản ứng giữa A với dung dịch NaOH, đun nóng. E được điều chế bằng phản ứng giữa B và H₂ có mặt xúc tác ở 400°C, 250 atm. F là một acid mạnh được sản xuất theo 3 giai đoạn:
– Giai đoạn 1: Phản ứng của E với X ở 850°C có xúc tác tạo thành khí G không màu và nước.
– Giai đoạn 2: Phản ứng tiếp theo của G với X tạo thành khí H có màu nâu.
– Giai đoạn 3: Hỗn hợp G và X tác dụng với nước tạo thành F.
Xác định các chất A, B, D, E, F, H, G, X và viết các phương trình hoá học xảy ra.

(Xem giải) 3. Một loại muối thô có thành phần chính là NaCl, bị lẫn tạp chất như MgCl₂, CaCl₂ làm cho muối có vị đắng, chát và dễ bị chảy nước gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng.
a) Cho các hoá chất: H₂O, HCl, Na₂CO₃. Hãy trình bày cách để loại bỏ tạp chất ra khỏi muối thô trên. Viết các phương trình hoá học xảy ra.
b) Một mẫu muối thô có thành phần phần trăm khối lượng các chất như sau: 98,70 % NaCl; 0,19 % MgCl₂; 1,11% CaCl₂. Tính khối lượng Na₂CO₃ tối thiểu để tinh chế 500,00 kg muối thô trên để thu được NaCl tinh khiết.

Câu 3. (4,0 điểm).

(Xem giải) 1. Trong phòng thí nghiệm, khí ethylene được điều chế và thử tính chất như hình vẽ minh họa bên.

a) Viết phương trình hoá học điều chế và phản ứng của ethylene với nước bromine.
b) Nêu vai trò của đá bọt và dung dịch NaOH trong thí nghiệm.

(Xem giải) 2. Khi phân tích một hợp chất hữu cơ A thu được phần trăm khối lượng các nguyên tố như sau: 50,00% C; 5,56% H và 44,44% O. Biết khối lượng phân tử của A là 72 amu.
a) Xác định công thức phân tử của A.
b) Biết rằng dung dịch chất A làm quỳ tím hoá đỏ. Xác định công thức cấu tạo của A.
c) Viết các phương trình hoá học xảy ra khi:
– Trùng hợp A.
– Cho A phản ứng với CH₂OH-CH₂OH (xúc tác H₂SO₄ đặc, đun nóng).

3.
(Xem giải) a) Hãy nêu cách phân biệt tơ tằm với tơ nilon. Vì sao không dùng xà phòng có tính kiềm mạnh để giặt áo quần may bằng vải tơ tằm.
(Xem giải) b) Một đoạn mạch protein có cấu tạo như sau: …–HN-CH(CH₃)-CO-NH-CH₂-CO-NH-CH(COOH)-CH₂-CH₂-CO-… Viết công thức cấu tạo của các amino acid tạo ra đoạn mạch protein trên.
(Xem giải) c) Nêu hiện tượng xảy ra khi thêm vài giọt dung dịch HCl 1M vào ống nghiệm chứa khoảng 2 mL lòng trắng trứng.

Câu 4. (4,0 điểm).

(Xem giải) 1. Sulfuric acid là một hoá chất có tầm quan trọng bậc nhất trong các ngành sản xuất và đời sống. Mỗi năm, trên thế giới cần đến hàng trăm triệu tấn sulfuric acid. Trong công nghiệp, sulfuric acid sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc. Một nhà máy sản xuất sulfuric acid từ quặng pyrite theo sơ đồ:

Có thể bạn chưa xem: [2026 – 2027] KSCL học sinh giỏi lớp 9 trường Liên Việt – Quảng Ngãi

a) Hãy viết các phương trình hoá học (1), (2) (ghi rõ điều kiện)
b) Trong quá trình sản xuất sulfuric acid một lượng nhỏ SO₂ thoát ra ngoài. Theo tiêu chuẩn quốc tế quy định, nếu lượng SO₂ vượt quá 1,0.10^-6 mol/m³ không khí thì bị coi là không khí ô nhiễm. Lấy 50 lít không khí ở một khu vực có nhà máy và tiến hành phân tích thì thấy có 0,0018 mg SO₂. Hãy xác định xem không khí tại khu vực đó có bị ô nhiễm không?
c) Để xác định công thức của một loại oleum, người ta tiến hành pha loãng 8,45 gam oleum vào nước thu được 1,0 lít dung dịch sulfuric acid, trung hòa 20 mL dung dịch acid này cần dùng 20 mL dung dịch NaOH 0,2 M. Xác định công thức của oleum trên.

(Xem giải) 2. Potassium chlorate (KClO₃) là chất oxi hoá mạnh, được sử dụng để sản xuất thuốc diêm. Để điều chế potassium chlorate người ta thực hiện như sau: Cho khí chlorine qua nước vôi đun nóng thu được dung dịch gồm CaCl₂, Ca(ClO₃)₂, lấy dung dịch thu được đem trộn với potassium chloride và làm lạnh, khi đó potassium chlorate sẽ kết tinh.
a) Hãy viết các phương trình hoá học xảy ra.
b) Ở 25°C dung dịch potassium chlorate bão hòa có nồng độ 7,5%. Tính độ tan của potassium chlorate ở nhiệt độ trên.

(Xem giải) 3. Lithium được mệnh danh là “vàng trắng” của thế kỷ XXI, là thành phần cốt lõi không thể thay thế trong pin lithium – ion của xe điện, điện thoại và các hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo. Trong vỏ Trái Đất, lithium chiếm tỉ lệ rất nhỏ và thường tồn tại tập trung trong các khoáng vật pegmatite như spodumene (LiAlSi₂O₆). Quy trình tách và tinh chế lithium từ quặng đòi hỏi khâu xử lý hoá học phức tạp bằng acid mạnh ở nhiệt độ cao, sinh ra lượng chất thải rắn lớn cần được quản lý nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn môi trường. Một cơ sở tuyển khoáng tiến hành xử lý 10 tấn quặng spodumene chứa 74,4% LiAlSi₂O₆ về khối lượng (còn lại là tạp chất trơ không chứa lithium). Đầu tiên quặng được nung ở 1050°C, sau đó nghiền nhỏ và trộn với dung dịch H₂SO₄ 98% dư, nung ở 250°C để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn Li₂SO₄, Al₂(SO₄)₃ và SiO₂. Hòa tan sản phẩm vào nước, tách bỏ phần bã rắn (SiO₂), sau đó dùng Ca(OH)₂ để trung acid dư và loại bỏ ion Al³⁺, tiếp theo dùng Na₂CO₃ để loại bỏ Ca²⁺, cuối cùng thêm Na₂CO₃ đặc ở gần 100°C để kết tinh hoàn toàn Li₂CO₃ dưới dạng sản phẩm thương mại.
a) Viết phương trình hoá học xảy ra giữa quặng spodumene với dung dịch H₂SO₄ đặc. Tại sao công đoạn kết tinh Li₂CO₃ lại cần thực hiện ở nhiệt độ gần 100°C?
b) Tính khối lượng muối Li₂CO₃ thu được từ 10 tấn quặng spodumene ở trên. Biết hiệu suất của toàn bộ quá trình tinh chế đạt 85%.
c) Để trung hòa hoàn toàn lượng acid H₂SO₄ dư và kết tủa hết ion Al³⁺ trong dung dịch sau khi hòa tan (trước giai đoạn thu Li₂CO₃), người ta phải dùng vừa đủ V (m³) dung dịch nước vôi Ca(OH)₂ 0,02 M. Biết lượng dung dịch H₂SO₄ 98% ban đầu được lấy dư 20% so với lượng cần thiết phản ứng. Tính khối lượng (tấn) H₂SO₄ 98% đã dùng và giá trị của V.

Câu 5. (4,0 điểm).

(Xem giải) 1. Trong đời sống, giấm ăn có thể được sản xuất bằng phương pháp lên men. Khi lên men giấm V (mL) dung dịch ethylic alcohol nồng độ 5% thu được dung dịch chứa acetic acid nồng độ 3,8%. Tính hiệu suất của phản ứng lên men giấm (xem sự bay hơi trong quá trình lên men không đáng kể).

(Xem giải) 2. Biodiosel truyền thống (FAME – Fatty Acid Methyl Ester) sản xuất bằng phản ứng ester hoá dầu thực vật thường gặp nhược điểm là độ bền oxi hoá kém và dễ bị đông đặc ở nhiệt độ thấp. Để giải quyết vấn đề này, công nghệ HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) – dầu thực vật thủy hoá, đang là xu hướng đương đại. Thay vì giữ nguyên cấu trúc ester, quy trình HVO sử dụng khí hydrogen có xúc tác ở nhiệt độ và áp suất cao để cắt đứt liên kết ester và khử hoàn toàn các nguyên tử oxygen trong phân tử triglyceride (chất béo) cũng như acid béo tự do. Sản phẩm thu được là hỗn hợp các alkane giống hệt với thành phần của dầu diesel hoá thạch nhưng có chỉ số cetane cao hơn, giúp động cơ vận hành êm ái và giảm thiểu tối đa “dấu chân carbon”. Tiến hành mô phỏng quá trình HVO trong phòng thí nghiệm: Hoá hơi hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm các triglyceride (chất béo) có lẫn các acid béo tự do rồi dẫn qua tháp để no hoá và khử oxygen bằng dòng khí H₂ dư (xúc tác, nhiệt độ cao) cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, dùng hết 19,530 mol H₂. Biết công nghệ này khử sạch toàn bộ oxygen trong X thu được 6,010 mol hỗn hợp T gồm các alkane tương ứng, propane (C₃H₈) từ gốc glycerol và 9,020 mol H₂O. Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 122,525 mol O₂.
a) Viết phương trình hoá học dạng tổng quát minh họa phản ứng chuyển hoá một phân tử triglyceride [(RCOO)₃C₃H₅]] thành alkane bằng công nghệ HVO (cho sản phẩm gồm R-CH₃, C₃H₈ và H₂O). Tại sao việc sản xuất nhiên liệu bằng công nghệ HVO từ dầu ăn phế thải lại được các quốc gia phát triển ưu tiên hơn là sản xuất từ dầu cọ hoặc dầu nành?
b) Hydrogen hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X bằng khí H₂ dư (xúc tác Ni, nhiệt độ) thu được hỗn hợp Y chứa các chất béo no và acid béo no. Đun nóng toàn bộ Y với dung dịch NaOH vừa đủ, để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch chứa glycerol và hỗn hợp Z gồm các muối dùng để sản xuất xà phòng. Tính giá trị m và khối lượng Z (gam).

(Xem giải) 3. Rơm rạ, bã mía, vỏ trấu… (gọi chung là sinh khối) chứa một lượng lớn cellulose, là nguồn tài nguyên carbon tái tạo dồi dào thay thế dầu mỏ. Trong công nghiệp hoá chất xanh hiện đại, cellulose không chỉ dừng lại ở việc sản xuất giấy hay vải sợi mà được thủy phân bằng enzyme hoặc acid để tạo thành glucose. Từ glucose, người ta tiếp tục áp dụng công nghệ chuyển hoá sinh học để sản xuất các “hoá chất nền” như lactic acid (nguyên liệu làm nhựa phân hủy sinh học polylactic acid – PLA). Để đánh giá một quy trình sản xuất lactic acid (CH₃–CH(OH)–COOH) từ rơm rạ, người ta tiến hành thí nghiệm sau:
– Giai đoạn 1: Thủy phân 4,500 kg rơm rạ chứa a% cellulose về khối lượng (còn lại là tạp chất trơ không chứa carbohydrate) trong dung dịch H₂SO₄ loãng, đun nóng. Sau phản ứng, trung hòa acid dư, loại bỏ tạp chất thu được dung dịch X chỉ chứa glucose. Biết hiệu suất của giai đoạn thủy phân này đạt 80%.
– Giai đoạn 2: Cho dung dịch X lên men lactic với sự tham gia của vi khuẩn Lactobacillus ở 40°C theo phương trình hóa học: C₆H₁₂O₆ → 2CH₃-CH(OH)-COOH Sau đó, người ta phải bổ sung liên tục bột đá vôi (CaCO₃). Kết thúc quá trình, lọc bỏ tạp chất rắn, thu được dung dịch Y chứa muối calcium lactate [CH₃CH(OH)COO]₂Ca.
– Giai đoạn 3: Cho dung dịch H₂SO₄ vừa đủ vào dung dịch Y để giải phóng lại lactic acid tự do, đồng thời thu được 2,176 kg CaSO₄ (sau khi sấy khô). Biết hiệu suất của quá trình lên men và thu hồi sản phẩm đạt 90%.
a) Biết rằng vi khuẩn Lactobacillus hoạt động tối ưu trong môi trường trung tính hoặc acid yếu. Giải thích vai trò của việc thêm bột đá vôi ở Giai đoạn 2.
b) Tính giá trị a.
c) Lượng lactic acid thu được từ quy trình trên đem trùng ngưng toàn bộ để sản xuất nhựa PLA theo phương trình phản ứng sau với hiệu suất đạt 95%: nCH₃-CH(OH)-COOH → [-O-CH(CH₃)-CO-]_n + nH₂O
Tính khối lượng (kg) PLA thu được và thể tích (lít) khí CO₂ (đkc) tối thiểu mà cây lúa đã phải hấp thụ qua quá trình quang hợp để tạo ra lượng cellulose trong 4,500 kg rơm rạ ở trên. Biết quá trình quang hợp chuyển hoá CO₂ thành cellulose đạt hiệu suất 100%.