⇒ Mã đề: 011-H12C
⇒ Thời gian làm bài: 120 phút
⇒ Đề thi, đáp án và giải chi tiết:
Câu 1. (4,0 điểm)
(Xem giải) 1.1. Một số hợp chất hữu cơ chứa nitrogen dễ phát nổ nên được ứng dụng làm chất nổ, thuốc súng. Các chất nổ phổ biến thường dùng trong kỹ thuật quân sự như TNT (2,4,6-trinitrotoluene), TNG (trinitroglycerol). Các chất nổ mạnh này có công thức chung CaHbNcOd. Giả thiết chất nổ phân hủy theo phản ứng sau:
CaHbNcOd → aCO2 + 0,5bH2O + 0,5cN2
“Cân bằng oxygen” là một chỉ số được biểu diễn dạng phần trăm, theo cách tính sau:
%oxygen cân bằng = 16(d – 2a – 0,5b)/Mchất nổ
(M là phân tử khối của chất nổ)
Chất nổ có chỉ số “cân bằng oxygen” dương: chứa đủ hoặc dư lượng oxygen trong phân tử để chuyển hoàn toàn các nguyên tố thành các sản phẩm khí CO2, H2O và các khí khác. Khi nổ sẽ ít tạo ra khói.
Chất nổ có “cân bằng oxygen” âm: chứa không đủ oxygen để phản ứng hoàn toàn, tạo ra các sản phẩm không mong muốn như CO (carbon monoxide) hoặc các hạt muội than (carbon), hydrogen,… trong quá trình phát nổ. Điều này thường tạo ra nhiều khói, bụi có thể gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.
Hãy tính “cân bằng oxygen” có trong các loại thuốc nổ trên và từ đó dự đoán loại thuốc nổ nào tạo ra ít khói bụi hơn?
(Xem giải) 1.2. Hiện nay, xăng sinh học E5 đang dần được thay thế bằng xăng sinh học E10. Xăng E5 (xăng chứa 5% ethanol về thể tích) còn xăng E10 (xăng chứa 10% ethanol về thể tích). Ethanol dùng để sản xuất các loại xăng này có thể được sản xuất từ tinh bột theo sơ đồ sau: Tinh bột → Glucose → Ethanol
a) Vì sao việc sử dụng xăng sinh học lại được coi là góp phần bảo vệ môi trường?
b) Để tạo ra lượng ethanol đủ sản xuất được 1000 lít xăng E10 thì cần m tấn ngô (chứa 60% tinh bột, còn lại là các chất không tạo ra được ethanol). Biết hiệu suất cả quá trình là 80%, khối lượng riêng của ethanol là 0,8 g/mL. Tính giá trị của m.
c) Coi xăng truyền thống chỉ chứa C8H18 (khối lượng riêng 0,7 g/mL); tính tỉ số giữa lượng nhiệt tỏa ra (ở điều kiện chuẩn) khi đốt cháy cùng một thể tích xăng E5 so với xăng E10. Cho bảng giá trị nhiệt tạo thành chuẩn:
| Chất | C2H5OH(l) | C8H18(l) | CO2(g) | H2O(l) |
| ΔfH°298 (kJ/mol) | -277,6 | -249,9 | -393,5 | -285,8 |
Câu 2. (3,0 điểm)
(Xem giải) 2.1. Có thể tạo thành một hệ pin đơn giản từ các điện cực đồng và kẽm nối với nhau bằng dây dẫn cắm vào một quả chanh. Phương trình nửa phản ứng ở:
+ Điện cực đồng là: 2H+(aq) + 2e → H2(g).
+ Điện cực kẽm là: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e.
Phương trình ion tổng khi pin hoạt động là: 2H+(aq) + Zn(s) → Zn2+(aq) + H2(g).
a) Trong pin này, điện cực nào là cathode và điện cực nào là anode?
b) Khi sử dụng một quả chanh già, khô quắt thì pin không hoạt động được. Giải thích tại sao.
(Xem giải) 2.2. Chuẩn độ dung dịch H2C2O4 bằng dung dịch KMnO4.
• Bước 1: Rót dung dịch KMnO4 0,002 M vào burete (tối màu), điều chỉnh đến vạch ‘0.
• Bước 2: Dùng pipete lấy 10 mL dung dịch mẫu chứa H2C2O4 (nồng độ C0) cho vào bình định mức, sau đó cho tiếp nước cất đến vạch định mức 100 mL (lắc đều). Lấy 10 mL dung dịch từ bình định mức cho vào bình tam giác, cho thêm 5 mL dung dịch HClO4 (dùng dư so với lượng phản ứng), rồi cho thêm nước cất đến khoảng 25 mL.
• Bước 3: Tiến hành chuẩn độ: Cho từ từ dung dịch KMnO4 0,002 M từ burete vào bình tam giác đã chứa hỗn hợp H2C2O4 và HClO4 ở bước 2 và lắc đều cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng (bền trong 30s) thì dừng chuẩn độ.
Lặp lại thí nghiệm trên thêm 2 lần nữa, kết quả ghi nhận được thể tích dung dịch KMnO4 0,002 M như sau:
| Thí nghiệm | 1 | 2 | 3 |
| V(KMnO4 0,002M) | 11,5 mL | 11,8 mL | 11,7 mL |
a) Cân bằng phương trình chuẩn độ sau: MnO4– + H2C2O4 + H+ → CO2 + H2O + Mn2+.
b) Tính nồng độ C0 (mol/L) của dung dịch H2C2O4 ban đầu.
Có thể bạn chưa xem: Đề thi tuyển sinh lớp 10 chuyên năm học 2026 – 2027
Câu 3. (4,0 điểm)
(Xem giải) 3.1. Phân tích nhiệt trọng là kỹ thuật phân tích để xác định thành phần các chất rắn bị phân hủy khi đun nóng. Sự thay đổi khối lượng được đo trong quá trình đun nóng sẽ cung cấp các thông tin về thành phần của chất ban đầu. Đun nóng 4,96 gam hỗn hợp CaC2O4 và MgC2O4 đến 1200°C, trong quá trình này khối lượng hỗn hợp chất rắn được đo liên tục. Biết rằng có 2 phản ứng phân hủy xảy ra ở khoảng 400°C:
MgC2O4 → MgO + CO + CO2;
CaC2O4 → CaCO3 + CO
Ở 900°C quan sát được phản ứng phân hủy thứ 3.
a) Viết phương trình phản ứng phân hủy thứ 3.
b) Khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,008 gam chất rắn. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong 4,96 gam hỗn hợp.
(Xem giải) 3.2. Quá trình sản xuất Cu từ Cu5FeS4 bằng phương pháp hỏa luyện kim thường diễn ra qua các giai đoạn sau:
(1) Đun nóng Cu5FeS4 trong oxygen tạo ra Cu2S, Fe3O4 và SO2.
(2) Cho Fe3O4 phản ứng với CO và một hợp chất X chứa hai nguyên tố (X gồm phi kim M và oxygen, trong đó O chiếm 53,33% về khối lượng) có nhiệt độ nóng chảy cao, thu được hợp chất Y (Y chứa 31,41% O; 54,81% Fe về khối lượng; phi kim M) và CO2. Trong pha lỏng, hợp chất Y không trộn lẫn được với Cu2S, do đó nhanh chóng bị tách ra dưới dạng xỉ.
(3) Đun nóng Cu2S với oxygen để chuyển hoá một phần thành Cu2O.
(4) Khi Cu2S và Cu2O đạt tỉ lệ hợp thức sẽ phản ứng với nhau, tạo thành Cu và SO2.
a) Xác định công thức phân tử của X, Y.
b) Viết các phương trình phản ứng tương ứng với các giai đoạn từ (1) đến (4).
Câu 4. (3,0 điểm)
(Xem giải) 4.1. Cho hai chất hữu cơ mạch hở E, F có cùng công thức đơn giản nhất là CH2O. Các chất E, F, X tham gia phản ứng theo đúng tỉ lệ mol như sơ đồ dưới đây:
E + NaOH (t°) → X + Y
F + NaOH t°) → X + Z
X + HCI → T + NaCl
Biết: X, Y, Z, T là các chất hữu cơ và phổ MS của E, F cho biết khối lượng phân tử của cả hai chất này đều nhỏ hơn 100 và ME < MF. Các phát biểu sau là đúng hay sai? Giải thích và viết các phương trình hóa học xảy ra.
a) Chất X có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.
b) Chất Y có phổ IR là:
c) Z hoà tan được Cu(OH)2 tạo dung dịch xanh lam.
d) Chất F là hợp chất hữu cơ đa chức, tác dụng với NaHCO3.
e) Chất T có nhiệt độ sôi lớn hơn ethyl alcohol.
(Xem giải) 4.2. Hợp chất hữu cơ X đơn chức chứa C, H, O. Cho một lượng chất X tác dụng hoàn toàn với 50 mL dung dịch KOH 0,3 M rồi cô cạn thu được 1,344 gam chất rắn khan Y và m gam Z.
– Phân tích thành phần nguyên tố trong Z có %C = 60%; %H = 13,33%, còn lại là oxygen. Cho phổ IR và MS của Z như sau:
– Oxygen hóa m gam Z bằng oxygen (có xúc tác) được hỗn hợp M. Chia M thành 3 phần bằng nhau:
+ Phần một tác dụng với AgNO3 dư trong dung dịch ammonia thu được 0,216 gam Ag.
+ Phần hai tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư thu được 24,79 mL khí (đkc).
+ Phần ba tác dụng với Na vừa đủ thu được 49,58 mL khí (đkc).
a) Xác định công thức cấu tạo và đọc tên Z.
b) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên của X.
c) Từ Z và các hợp chất vô cơ, điều kiện đầy đủ. Viết phương trình hoá học điều chế X.
Có thể bạn chưa xem: [2026 – 2027] Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên Hóa tỉnh Phú Thọ
Câu 5. (3,0 điểm)
(Xem giải) 5.1. Hợp chất hữu cơ X và dạng muối của nó tồn tại phổ biến trong nhiều loài thực vật dùng làm thực phẩm cho con người. Việc tiêu thụ quá nhiều X trong rau quả có thể dẫn đến nguy cơ mắc bệnh sỏi thận. Khi phân tích thành phần nguyên tố của X ở dạng khan, người ta nhận thấy X chỉ chứa các nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen với phần trăm khối lượng của carbon, oxygen lần lượt là 26,67% và 71,11%. Kết quả đo phổ khối lượng cho thấy, khối lượng phân tử của hợp chất X nhỏ hơn 100 gam/mol. Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch NaHCO3 thu được số mol CO2 gấp 2 lần số mol X tham gia phản ứng.
a) Xác định CTPT và CTCT của X?
b) Trong phòng thí nghiệm, tinh thể X.2H2O được sử dụng để pha chế dung dịch chuẩn. Dung dịch này có thể được dùng cho việc xác định nồng độ của một dung dịch khác. Tình khối lượng tinh thể X.2H2O (chứa 0,5% tạp chất trơ) cần thiết để pha chế được 100,00 mL dung dịch X nồng độ 0,10 M.
c) Hòa tan 3,76 gam FeCl2.4H2O vào lượng dư dung dịch X, sau phản ứng thu được kết tủa Y màu vàng nâu, có khối lượng 2,88 gam. Biết phương trình hóa học diễn ra trong quá trình này là: FeCl2.4H2O + X → Y + 2H2O + 2HCl
Và khi nung nóng Y đến 200°C, thấy khối lượng giảm 20%, thu được chất rắn khan Z. Xác định công thức phân tử của Y, Z và tính hiệu suất phản ứng tạo thành chất Y.
(Xem giải) 5.2. Nêu cách xử lý hoặc giải thích các vấn đề sau và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (nếu có):
a) Trong quá trình thí nghiệm, một lượng khí chlorine bị thất thoát ra ngoài không khí.
b) Một bạn vô tình làm vỡ nhiệt kế thuỷ ngân trong phòng thí nghiệm.
c) Trong đời sống, người ta thường sử dụng nước cốt chanh để khử mùi tanh của cá.
d) Trong chế biến thực phẩm, baking soda được sử dụng làm tăng độ xốp và mềm của một số loại bánh.
Câu 6: (3,0 điểm)
(Xem giải) 6.1. Bột ngọt (muối monosodium của glutamic acid) là một loại gia vị, được sản xuất từ dung dịch NaOH 40% và tinh thể glutamic acid (chứa 80% acid). Bột ngọt thu được có độ tinh khiết 99%. Giả thiết hiệu suất của cả quá trình tính theo glutamic acid là 90%. Để thu được 1200 gói bột ngọt (mỗi gói nặng 1 kg) cần m tấn tinh thể glutamic acid.
a) Tính m.
b) Đặt glutamic acid ở pH = 8,0 vào trong một điện trường. Hãy nêu và giải thích sự dịch chuyển của glutamic acid về các điện cực.
(Xem giải) 6.2. Một nhà máy sản xuất xà phòng từ mỡ lợn chứa các chất béo, có tỉ lệ số mol như sau: n(C17H35COO)3C3H5 : n(C15H31COO)3C3H5 : n(C17H33COO)3C3H5 = 1 : 2 : 2
Sau khi tính toán lượng mỡ cần thiết, hòa trộn nguyên liệu với phụ gia, chất độn và dung dịch xút ở 32°C đến 35°C để thu được một hỗn hợp đồng nhất. Rót hỗn hợp vào khuôn sắt để phản ứng xà phòng hóa xảy ra. Giữ khuôn ở 30°C trong suốt quá trình phản ứng. Phản ứng sẽ kết thúc sau vài giờ, nhưng cần giữ xà phòng ở trong khuôn vài ngày cho sản phẩm đạt độ cứng cần thiết. Cuối cùng, cắt xà phòng thành từng bánh có khối lượng 100 gam/1 bánh, đóng nhãn và bao gói.
Dưới đây là bảng giá nguyên liệu và các chi phí:
| STT | Nội dung | Đơn giá |
| 1 | Mỡ lợn | 80.000/1 kg |
| 2 | Dung dịch NaOH 40% | 20.000/1 kg |
| 3 | Phụ gia + chất độn | 100.000/1 kg |
| 4 | Nhân công, máy móc, chi phí khác | 4.000/1 bánh xà phòng |
a) Viết các phương trình hoá học xảy ra.
b) Hãy tính giá tiền của 1 bánh xà phòng mà nhà máy trên sản xuất (theo đơn giá đồng). Giả sử hiệu suất phản ứng đạt 90% (đối với cả 3 loại triester) và khối lượng muối của acid béo trong xà phòng thành phẩm chiếm 75,5% về khối lượng, còn lại là chất phụ gia và chất độn.