Đề thi HSG cấp tỉnh lớp 12 môn Hoá học - Đề tổng hợp 1

Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag = 108; Ba = 137.

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (8,0 điểm)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 20. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án đúng. Mỗi câu trả lời đúng được 0,4 điểm.

Câu 1. Trong một bình kín có cân bằng hoá học sau: $\ce{2NO2 (g) <=> N2O4 (g)}$. Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trong bình so với $\ce{H2}$ ở nhiệt độ $T_1$ bằng 27,6 và ở nhiệt độ $T_2$ bằng 34,5. Biết $T_1 > T_2$. Phát biểu nào sau đây về cân bằng trên là đúng?

Câu 2. Trong cơ thể, một loại thuốc X được chuyển hoá tuân theo định luật tác dụng khối lượng, trong đó bậc phản ứng phân huỷ của X là bậc 1. Biết rằng sau thời gian 4 giờ, $50\%$ lượng chất X đã được chuyển hoá. Phần trăm lượng chất X chưa chuyển hoá sau thời gian 12 giờ là

Câu 3. Cho carboxylic acid X phản ứng với chất hữu cơ Y thu được một muối có công thức phân tử $\ce{C3H9O2N}$ (sản phẩm duy nhất). Số cặp chất X và Y thoả mãn điều kiện trên là

Câu 4. Một học sinh thực hiện ba thí nghiệm liên quan đến ba kim loại X, Y, Z và dung dịch muối nitrate của chúng ở điều kiện chuẩn, quan sát được các hiện tượng sau:
(1) X không phản ứng được với dung dịch $\ce{Y(NO3)2}$ 1 M.
(2) Y tan trong dung dịch muối $\ce{ZNO3}$ 1 M và xuất hiện tinh thể kim loại Z bám ngoài.
(3) Z không phản ứng với dung dịch $\ce{X(NO3)2}$ 1 M.
Trật tự nào sau đây thể hiện đúng mức độ tính khử giảm dần của ba kim loại?

Câu 5. Insulin là hormone của cơ thể có tác dụng điều tiết lượng đường trong máu. Thuỷ phân một phần insulin thu được heptapeptide X. Khi thuỷ phân không hoàn toàn X thu được hỗn hợp các peptide ngắn hơn gồm: Ser-His-Leu; Val-Glu-Ala; His-Leu-Val; Gly-Ser-His. Nếu đánh số amino acid đầu N trong X là số 1 thì amino acid ở vị trí số 2 và số 6 lần lượt là

Câu 6. Cho các phát biểu sau:
(1) Đường mạch nha là loại đường có hàm lượng maltose cao.
(2) Saccharose có cả cấu tạo dạng mạch hở và dạng mạch vòng.
(3) 6-aminohexanoic acid là nguyên liệu để sản xuất tơ nylon-6,6.
(4) Amylopectin có cấu trúc phân nhánh do sự xuất hiện của liên kết $\alpha$-1,6-glycoside.
(5) Glucose phản ứng với methanol khi có mặt khí $\ce{HCl}$ khan tạo thành ethyl glucoside.
(6) Cho từ từ dung dịch ethylamine vào ống nghiệm chứa dung dịch hỗn hợp acid $\ce{HCl}$ và $\ce{NaNO2}$, ở nhiệt độ thấp ($0 - 5^\circ\text{C}$), thấy có khí không màu bay lên.
(7) Các chất giặt rửa tổng hợp đều được sản xuất bằng cách đun nóng dầu, mỡ động thực vật với dung dịch kiềm.
(8) Các enzyme đóng vai trò xúc tác sinh học có đặc điểm xúc tác tốt nhất ở nhiệt độ rất cao và môi trường acid mạnh.
(9) Do có tính oxi hoá mạnh, nitric acid thường được sử dụng để phá mẫu quặng trong phân tích định lượng kim loại.
Số phát biểu đúng là

Câu 7. Thực hiện các thí nghiệm sau ở nhiệt độ phòng hoặc đun nóng:
(a) Cho $x$ mol $\ce{Fe}$ vào dung dịch chứa $2,5x$ mol $\ce{AgNO3}$.
(b) Nhỏ dung dịch chứa $a$ mol $\ce{KHSO4}$ vào cốc đựng dung dịch chứa $a$ mol $\ce{NaHCO3}$.
(c) Nhỏ dung dịch chứa $a$ mol $\ce{Ba(HCO3)2}$ vào cốc đựng dung dịch chứa $3a$ mol $\ce{NaOH}$.
(d) Hoà tan hỗn hợp gồm $\ce{Na2O}$ và $\ce{Al}$ (tỉ lệ mol $3 : 2$) vào lượng nước dư.
(e) Đun nóng dung dịch chứa hỗn hợp $\ce{NaHCO3}$ và $\ce{CaCl2}$ (tỉ lệ mol $2 : 1$) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Số thí nghiệm thu được dung dịch chỉ chứa đúng hai chất tan với số mol bằng nhau là

Câu 8. Để thực hiện tách sắc tố từ lá cây và tách các nhóm sắc tố bằng phương pháp hoá học, người ta tiến hành:
- Giai đoạn 1: Lấy lá tươi cắt nhỏ, nghiền nát thật nhuyễn trong cối sứ với một lượng acetone, sau đó bổ sung thêm acetone, khuấy đều rồi lọc qua phễu lọc thu lấy dịch chiết màu xanh lục.
- Giai đoạn 2: Thêm vào dịch chiết một lượng benzene gấp đôi thể tích dịch chiết, lắc đều rồi để yên trên giá. Sau vài phút, quan sát thấy chất lỏng tách thành 2 lớp: lớp dưới có màu vàng của carotenoid hoà tan trong benzene; lớp trên có màu xanh lục của diệp lục hoà tan trong acetone.
Cho các nhận định sau về thí nghiệm trên:
(1) Ở giai đoạn 1 đã sử dụng kết hợp phương pháp chiết lỏng – rắn và phương pháp lọc.
(2) Ở giai đoạn 2 đã sử dụng phương pháp chiết lỏng – lỏng.
(3) Ở giai đoạn 1 hoàn toàn có thể thay thế dung môi acetone bằng nước cất mà hiệu quả chiết không đổi.
(4) Để tách riêng hai lớp chất lỏng ở giai đoạn 2 thành hai phần độc lập, phương pháp tối ưu là chưng cất phân đoạn.
Số phát biểu không hợp lý là

Câu 9. Citric acid là hợp chất hữu cơ mạch hở có công thức phân tử $\ce{C6H8O7}$, trong phân tử chỉ chứa các nhóm chức $-\ce{COOH}$ và $-\ce{OH}$ alcohol (cụ thể là một acid 3 chức mang một nhóm $-\ce{OH}$). Để trung hoà hoàn toàn $20$ mL dung dịch citric acid cần dùng vừa đủ $24$ mL dung dịch $\ce{NaOH}$ $0,150$ M. Nồng độ mol của dung dịch citric acid đã dùng là

Câu 10. Chỉ số SAP là lượng $\ce{KOH}$ (tính theo milligam) cần thiết để xà phòng hoá hoàn toàn triglyceride và trung hoà hết acid béo tự do có trong $1$ gam dầu, mỡ. Một loại dầu dừa có chỉ số SAP trung bình là $255$. Khối lượng $\ce{NaOH}$ nguyên chất cần dùng để xà phòng hoá hoàn toàn $100$ kg loại dầu dừa trên là

Câu 11. Công ty Phân đạm sản xuất urea theo phản ứng tổng quát sau:

$$\ce{CO2 (g) + 2NH3 (g) -> CO(NH2)2 (s) + H2O (l)}$$

Nhờ áp dụng công nghệ tuần hoàn khí nguyên liệu, hiệu suất của toàn bộ quá trình tổng hợp đạt $98\%$. Khối lượng $\ce{NH3}$ cần cung cấp để sản xuất được $560\,000$ tấn urea thương phẩm là giá trị nào sau đây?

Câu 12. Cho dãy các acid béo sau: oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, palmitic acid, stearic acid. Số acid béo thuộc nhóm omega-6 trong dãy trên là

Câu 13. Insulin là một hormone protein gồm $51$ gốc amino acid liên kết với nhau, được chia thành hai chuỗi polypeptide: chuỗi A gồm $21$ gốc và chuỗi B gồm $30$ gốc. Hai chuỗi này được nối với nhau bởi hai cầu disulfide ($-\ce{S-S-}$), đồng thời trên chuỗi A còn có thêm một cầu disulfide nội chuỗi. Số liên kết peptide ($-\ce{CONH}-$) có trong một phân tử insulin là

Câu 14. Bình acquy chì khi phóng điện xảy ra các quá trình bán phản ứng ở hai điện cực như sau:
Tại anode (cực âm): $\ce{Pb (s) + HSO4^- (aq) -> PbSO4 (s) + H^+ (aq) + 2e}$
Tại cathode (cực dương): $\ce{PbO2 (s) + HSO4^- (aq) + 3H^+ (aq) + 2e -> PbSO4 (s) + 2H2O (l)}$
Trong quá trình acquy phóng điện cung cấp năng lượng, sự biến đổi nào sau đây là đúng?

Câu 15. Phản ứng cộng bromine vào ethylene trong dung dịch nước: $\ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br}$ xảy ra theo cơ chế hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Phân tử $\ce{Br2}$ bị phân cực tiến lại gần liên kết đôi, hình thành ion carbocation vòng bromonium trung gian mang điện tích dương và giải phóng anion $\ce{Br^-}$ (xảy ra chậm).
- Giai đoạn 2: Anion $\ce{Br^-}$ tấn công vào nguyên tử carbon mang điện tích dương tạo thành 1,2-dibromoethane (xảy ra nhanh).
Nhận định nào sau đây là sai?

Câu 16. Cho các phát biểu sau về phản ứng oxi hoá – khử:
(a) Chất khử (chất bị oxi hoá) là chất nhường electron và chất oxi hoá (chất bị khử) là chất nhận electron.
(b) Quá trình nhường electron gọi là quá trình khử và quá trình nhận electron gọi là quá trình oxi hoá.
(c) Trong quá trình oxi hoá, chất oxi hoá bị oxi hoá lên mức số oxi hoá cao hơn.
(d) Trong quá trình khử, chất khử bị khử xuống mức số oxi hoá thấp hơn.
(e) Bất kì phản ứng hoá học nào có sự trao đổi ion cũng đồng thời là phản ứng oxi hoá – khử.
(g) Trong một phản ứng oxi hoá – khử, sự oxi hoá và sự khử luôn diễn ra đồng thời.
Số phát biểu không đúng trong các phát biểu trên là

Câu 17. Xét phản ứng thuận nghịch: $\ce{A <=> B}$. Ban đầu chỉ có chất A. Người ta theo dõi số lượng phân tử chất A và chất B trong bình phản ứng theo thời gian và nhận thấy: từ thời điểm $t = 800$ s đến $t = 1000$ s và các thời điểm sau đó, tỉ lệ số hạt A và số hạt B luôn giữ cố định không đổi. Phát biểu nào sau đây mô tả đúng nhất trạng thái của hệ tại thời điểm $t = 1000$ s?

Câu 18. Một hydrocarbon mạch hở X có phần trăm khối lượng nguyên tử carbon bằng $85,714\%$. Trên phổ khối lượng (MS) của X xuất hiện peak ion phân tử ứng với giá trị $m/z = 70$. Phát biểu nào sau đây về X là đúng?

Câu 19. Cho bảng số liệu thực nghiệm về nhiệt độ sôi và độ pH của dung dịch loãng ở $25^\circ\text{C}$ của 4 chất lỏng nguyên chất: ethanol, phenol, nước cất và một chất hữu cơ Y:

Chất nào trong bảng trên là phenol?

Câu 20. Để phân biệt ba hợp chất hữu cơ lỏng mất nhãn gồm: $\ce{HCHO}$, $\ce{CH3CHO}$, $\ce{CH3COCH3}$, một học sinh tiến hành thí nghiệm với thuốc thử Tollens, thuốc thử $\ce{Cu(OH)2}$ trong môi trường kiềm đun nóng và thuốc thử iodoform ($\ce{I2}/\ce{NaOH}$). Kết quả thí nghiệm ghi nhận như sau:

Ba chất ứng với các mẫu (1), (2), (3) lần lượt là

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng/sai (7,2 điểm)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 6. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Điểm tối đa của 01 câu hỏi là 1,2 điểm:
- Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 01 ý trong 1 câu được 0,12 điểm.
- Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 02 ý trong 1 câu được 0,30 điểm.
- Thí sinh chỉ lựa chọn chính xác 03 ý trong 1 câu được 0,60 điểm.
- Thí sinh lựa chọn chính xác cả 04 ý trong 1 câu được 1,20 điểm.

Câu 1. Trong công nghiệp, kim loại nhôm (aluminium) được sản xuất từ quặng bauxite qua hai công đoạn: tinh chế quặng thành $\ce{Al2O3}$ sạch và điện phân nóng chảy $\ce{Al2O3}$ với xúc tác cryolite ($\ce{Na3AlF6}$).
a) Thành phần khoáng vật chính của quặng bauxite là $\ce{Al2O3.2H2O}$.
b) Trong quá trình điện phân nóng chảy, nhôm nóng chảy có khối lượng riêng lớn hơn xỉ cryolite, chìm xuống đáy thùng điện phân và được định kì tháo ra ở cực dương (anode).
c) Trong quá trình điện phân, các điện cực bằng than chì (carbon) ở cực dương bị khí oxygen sinh ra ăn mòn liên tục tạo thành hỗn hợp khí gồm $\ce{CO2}$, $\ce{CO}$ và $\ce{O2}$. Nếu giả thiết tỉ lệ mol của ba khí $\ce{CO2} : \ce{CO} : \ce{O2}$ thoát ra là $1 : 1 : 1$ thì cứ sản xuất được $1,0$ kg nhôm sẽ làm tiêu hao khoảng $0,27$ kg carbon ở cực dương.
d) Một loại quặng bauxite chứa $75\%$ $\ce{Al2O3}$ về khối lượng, còn lại là tạp chất trơ không chứa nhôm. Giả thiết hiệu suất thu hồi nhôm của toàn bộ quy trình công nghệ đạt $80\%$. Để sản xuất được $5,0$ tấn nhôm nguyên chất thì khối lượng quặng bauxite cần khai thác là $22,4$ tấn.

Câu 2. Hiện nay, để tăng hiệu suất kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chất thải acid gây ra trong quá trình sản xuất poly(vinyl chloride) (PVC) từ ethylene, người ta vận hành quy trình khép kín theo chu trình gồm 4 phản ứng sau:
(1) $\ce{CH2=CH2 + Cl2 -> ClCH2-CH2Cl}$
(2) $\ce{ClCH2-CH2Cl ->[500^\circ\text{C}] CH2=CH-Cl + HCl}$
(3) $\ce{2HCl + 1/2 O2 + CH2=CH2 ->[CuCl2, 500^\circ\text{C}] ClCH2-CH2Cl + H2O}$
(4) $\ce{n CH2=CH-Cl ->[xt, t^\circ, p] -(CH2-CHCl)-_n}$
a) Phương pháp tối ưu và an toàn nhất để tiêu huỷ đồ dùng làm từ nhựa PVC đã qua sử dụng trong đời sống là đốt cháy trong các lò đốt rác thông thường.
b) Phản ứng (3) (phản ứng oxychlorination) có vai trò tuần hoàn và tái sử dụng lượng khí $\ce{HCl}$ sinh ra ở phản ứng (2), giúp tiết kiệm nguyên liệu chlorine và giảm thiểu phát thải acid ra môi trường.
c) Theo quy trình công nghệ khép kín trên, nếu lượng chlorine nguyên liệu bị hao hụt và thất thoát là $2\%$ thì khối lượng $\ce{Cl2}$ cần bổ sung để sản xuất được $1,0$ tấn nhựa PVC là $580$ kg (làm tròn đến hàng đơn vị).
d) Clo hoá PVC bằng khí $\ce{Cl2}$ thu được tơ clorin chứa $66,7\%$ chlorine về khối lượng. Cứ trung bình một phân tử $\ce{Cl2}$ phản ứng thế với 3 mắt xích trong mạch polymer PVC.

Câu 3. Sơ đồ dây chuyền sản xuất ammonia ($\ce{NH3}$) trong công nghiệp được mô tả như sau: Hỗn hợp khí $\ce{N2}$ và $\ce{H2}$ (tỉ lệ mol $1 : 3$) được nén và đưa vào tháp phản ứng tổng hợp ở điểm (X). Dòng khí sau phản ứng đi ra ở điểm (Y) qua hệ thống làm lạnh để ngưng tụ $\ce{NH3}$ lỏng tách ra, phần khí chưa phản ứng được dẫn qua điểm (Z) rồi tuần hoàn trở lại tháp nén cùng nguyên liệu mới.
Biết tốc độ dòng khí đi vào tháp tại điểm (X) là $1000$ mol/s; tốc độ dòng hỗn hợp khí đi ra khỏi tháp tại điểm (Y) đo được là $900$ mol/s.
a) Hiệu suất chuyển hoá của phản ứng tổng hợp $\ce{NH3}$ tại tháp phản ứng trong một chu trình là $10\%$.
b) Tốc độ dòng khí chưa phản ứng được tuần hoàn ở điểm (Z) là $800$ mol/s.
c) Sau khi đi qua hệ thống làm lạnh, $\ce{NH3}$ hoá lỏng và tách ra trước chứng tỏ $\ce{NH3}$ có nhiệt độ sôi thấp hơn so với $\ce{N2}$ và $\ce{H2}$.
d) Tỉ lệ mol giữa $\ce{N2}$ và $\ce{H2}$ đo được tại các điểm (X), (Y) và (Z) luôn luôn bằng $1 : 3$.

Câu 4. Glutamic acid ($\ce{C5H9O4N}$, viết tắt là Glu) là một amino acid thiết yếu trong cơ thể. Trong dung dịch nước, phân tử glutamic acid tồn tại cân bằng giữa phân tử trung hoà, dạng ion lưỡng cực, cation và các anion:
(1) Dạng cation: $\ce{HOOC-CH2-CH2-CH(NH3^+)-COOH}$ ($\text{H}_3\text{A}^+$)
(2) Dạng ion lưỡng cực: $\ce{HOOC-CH2-CH2-CH(NH3^+)-COO^-}$ ($\text{H}_2\text{A}^\pm$)
(3) Dạng anion -1: $\ce{^-OOC-CH2-CH2-CH(NH3^+)-COO^-}$ ($\text{HA}^-$)
(4) Dạng anion -2: $\ce{^-OOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COO^-}$ ($\text{A}^{2-}$)
Biết hằng số phân li acid tương ứng của các nhóm chức là $pK_{a1} = 2,19$ (nhóm $-\ce{COOH}$ ở vị trí $\alpha$), $pK_{a2} = 4,25$ (nhóm $-\ce{COOH}$ ở mạch nhánh $\gamma$) và $pK_{a3} = 9,67$ (nhóm $-\ce{NH3^+}$).
a) Glutamic acid thuộc loại hợp chất hữu cơ đa chức.
b) Từ giá trị $pK_a$ cho thấy nhóm $-\ce{COOH}$ ở vị trí C1 ($\alpha$) có lực acid yếu hơn nhóm $-\ce{COOH}$ ở vị trí C5 ($\gamma$).
c) Khi nhỏ dung dịch acid $\ce{HCl}$ đặc vào dung dịch glutamic acid, giá trị pH giảm dần, nhóm $-\ce{COO^-}$ trong ion lưỡng cực sẽ nhận proton chuyển dần thành nhóm $-\ce{COOH}$.
d) Khi đặt dung dịch glutamic acid ở $\text{pH} = 4,0$ vào một điện trường một chiều (điện di), phần lớn glutamic acid sẽ di chuyển về phía cực dương (anode), chứng tỏ ở giá trị pH này dạng tồn tại chủ yếu là anion mang điện tích âm.

Câu 5. Chitin là polymer sinh học phong phú thứ hai trong tự nhiên (sau cellulose), là thành phần chính cấu tạo nên lớp vỏ ngoài của các loài giáp xác (tôm, cua), côn trùng. Khi đun nóng chitin với dung dịch $\ce{NaOH}$ đậm đặc ($40\% - 50\%$), xảy ra phản ứng deacetyl hoá cắt bỏ nhóm acetyl ($-\ce{COCH3}$) gắn trên nguyên tử nitrogen tạo thành chitosan:

$$-(\ce{C6H9O4-NHCOCH3})_n- + n\ce{NaOH} -> -(\ce{C6H9O4-NH2})_n- + n\ce{CH3COONa}$$

Biết rằng trong công nghiệp, khi có từ $50\%$ số nhóm $-\ce{NHCOCH3}$ trở lên bị thuỷ phân biến thành nhóm $-\ce{NH2}$ thì sản phẩm thu được được gọi là chitosan.
a) Công thức mắt xích của chitin và chitosan khi phản ứng deacetyl hoá xảy ra hoàn toàn lần lượt là $\ce{C8H13O5N}$ và $\ce{C6H11O4N}$.
b) Phản ứng chuyển hoá chitin thành chitosan thuộc loại phản ứng làm giảm mạch (cắt mạch) polymer.
c) Phân tử khối trung bình của polymer chitosan thu được luôn nhỏ hơn phân tử khối của chitin ban đầu có cùng độ trùng hợp $n$.
d) Đun nóng $193$ gam chitin với dung dịch kiềm dư, sau phản ứng thu được $167,4$ gam chitosan khô. Phần trăm số nhóm $-\ce{NHCOCH3}$ trong chuỗi chitin đã bị thuỷ phân (độ deacetyl hoá) là $80\%$.

Câu 6. Mưa acid gây ra tác hại nghiêm trọng đối với môi trường tự nhiên và phá huỷ các công trình kiến trúc. Khí thải công nghiệp và khí thải từ các động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu hoá thạch có chứa $\ce{SO2}$ và các oxide của nitrogen ($\ce{NO_x}$). Các chất này bị oxi hoá bởi oxygen trong không khí với xúc tác bụi kim loại hoặc ozone tạo thành sulfuric acid ($\ce{H2SO4}$) và nitric acid ($\ce{HNO3}$) hoà tan vào nước mưa.
a) Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng mưa acid là do sự gia tăng nồng độ khí nhà kính dẫn đến nóng lên toàn cầu và sự suy giảm tầng ozone.
b) Khói thải từ các nhà máy nhiệt điện đốt than, nhà máy luyện kim, nhà máy lọc dầu và các phương tiện giao thông vận tải là nguồn phát thải chủ yếu gây ra mưa acid.
c) Việc lắp đặt hệ thống khử lưu huỳnh (FGD) trong các nhà máy nhiệt điện và sử dụng bộ chuyển đổi xúc tác khí thải trên ô tô giúp giảm thiểu đáng kể nguy cơ hình thành mưa acid.
d) Trong một trận mưa acid tại một khu công nghiệp có diện tích $10\text{ km}^2$, vũ kế đo được lượng mưa trung bình là $80$ mm. Phân tích hoá học mẫu nước mưa cho thấy nồng độ $\ce{H2SO4}$ là $2 \cdot 10^{-5}$ M. Nếu giả thiết toàn bộ lượng acid rơi xuống là $\ce{H2SO4}$ thì tổng khối lượng $\ce{H2SO4}$ đã rơi xuống toàn bộ khu công nghiệp này là $1568$ kg.

PHẦN III. Câu trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn (4,8 điểm)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 6. Mỗi câu trả lời đúng được 0,8 điểm.

Câu 1. Trong công nghiệp, nước Javel được điều chế bằng cách điện phân dung dịch $\ce{NaCl}$ bão hoà trong bình điện phân không có màng ngăn:

\ce{2NaCl + 2H2O ->[dpdd, khong mang ngan] 2NaOH + H2 ^ + Cl2 ^}

Sau đó khí $\ce{Cl2}$ sinh ra lập tức phản ứng với dung dịch $\ce{NaOH}$ ngay trong buồng điện phân:

$$\ce{Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O}$$

Một loại nước Javel thương phẩm (khối lượng riêng $D = 1,15\text{ g/cm}^3$) đóng trong can $10$ lít chứa $10\%$ $\ce{NaClO}$; $8\%$ $\ce{NaCl}$ và $0,8\%$ $\ce{NaOH}$ về khối lượng. Để sản xuất $250$ can nước Javel nói trên cần dùng bao nhiêu kilôgam dung dịch $\ce{NaCl}$ $18,5\%$ ban đầu? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).

Câu 2. Một nhóm học sinh tiến hành xác định hàm lượng sắt bị gỉ trong một chiếc đinh sắt đã bị oxi hoá một phần thành gỉ sắt ($\ce{Fe2O3.nH2O}$). Các bước tiến hành như sau:
- Bước 1: Hoà tan hoàn toàn chiếc đinh sắt bị gỉ vào dung dịch $\ce{H2SO4}$ loãng, nóng (dùng gấp đôi lượng cần thiết phản ứng), thu được $200$ mL dung dịch X và giải phóng $0,2225$ mol khí $\ce{H2}$.
- Bước 2: Lấy chính xác $20$ mL dung dịch X cho tác dụng với lượng dư dung dịch $\ce{Ba(OH)2}$, lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu được $14,4$ gam kết tủa.
- Bước 3: Lấy $20$ mL dung dịch X khác rồi chuẩn độ bằng dung dịch $\ce{KMnO4}$ $0,1$ M trong môi trường acid thì thấy dùng vừa hết $46$ mL dung dịch $\ce{KMnO4}$.
Biết rằng toàn bộ gỉ sắt bám trên đinh sắt; carbon và các tạp chất khác trong đinh sắt không tham gia phản ứng trong suốt quá trình. Tính phần trăm khối lượng kim loại sắt đã bị oxi hoá thành gỉ sắt (làm tròn đến hàng đơn vị).

Câu 3. Pin nhiên liệu propane – oxygen hoạt động dựa trên phản ứng oxi hoá hoàn toàn propane bằng khí oxygen trong môi trường kiềm theo phương trình hoá học tổng quát:

$$\ce{C3H8 (g) + 5O2 (g) + 6OH^- (aq) -> 3CO3^2- (aq) + 7H2O (l)}$$

Ở điều kiện chuẩn, khi tiêu thụ hoàn toàn $1$ mol propane theo phản ứng trên giải phóng một năng lượng điện hoá học là $2500,00$ kJ. Người ta dùng pin này để thắp sáng liên tục một bóng đèn LED có công suất tiêu thụ $10$ W. Biết hiệu suất chuyển hoá nhiên liệu của pin đạt $73\%$ và hiệu suất sử dụng điện năng của đèn là $100\%$. Nếu sử dụng $330$ gam propane làm nhiên liệu ở điều kiện chuẩn thì bóng đèn có thể sáng liên tục trong bao nhiêu giờ? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).

Câu 4. Quặng sinvinit có thành phần chính gồm $\ce{KCl}$ và $\ce{NaCl}$. Do hai muối này có độ tan khác nhau theo nhiệt độ nên người ta tách riêng $\ce{KCl}$ bằng phương pháp kết tinh phân đoạn dựa vào bảng độ tan $S$ (gam chất tan trong $100$ gam nước) dưới đây:

Quy trình tách được thực hiện qua ba bước:
- Bước 1: Cho một lượng quặng sinvinit nghiền mịn vào $1000$ gam nước ở $100^\circ\text{C}$, khuấy kĩ đến khi dung dịch đạt trạng thái bão hoà cả $\ce{NaCl}$ và $\ce{KCl}$, lọc bỏ tạp chất không tan thu được dung dịch nóng bão hoà.
- Bước 2: Làm lạnh từ từ dung dịch bão hoà trên xuống $0^\circ\text{C}$ (coi lượng nước không bay hơi), thấy tách ra $a$ gam hỗn hợp chất rắn kết tinh. Lọc tách lấy $a$ gam chất rắn.
- Bước 3: Cho toàn bộ $a$ gam chất rắn thu được ở bước 2 vào $100$ gam nước ở $10^\circ\text{C}$, khuấy đều cho đến khi quá trình hoà tan đạt trạng thái cân bằng bão hoà thì lọc thu được $b$ gam chất rắn không tan.
Tính giá trị của $b$ theo đơn vị gam.

Câu 5. Một pin điện hoá Galvani $\ce{Zn - Cu}$ được thiết lập gồm hai nửa pin:
- Nửa pin 1: Thanh $\ce{Zn}$ kim loại có khối lượng $200$ gam nhúng vào $1,00$ L dung dịch $\ce{Zn(NO3)2}$ $1,0$ M.
- Nửa pin 2: Thanh $\ce{Cu}$ kim loại có khối lượng $100$ gam nhúng vào $1,00$ L dung dịch $\ce{Cu(NO3)2}$ $1,0$ M.
Hai nửa pin được nối thông bởi một cầu muối chứa thạch – dung dịch $\ce{KCl}$ bão hoà và hai thanh kim loại được nối với tải tiêu thụ điện. Pin hoạt động phát ra dòng điện có cường độ ổn định $I = 0,05$ A. Biết điện lượng $q$ liên hệ với số mol electron trao đổi $n_e$ qua biểu thức $q = n_e \cdot F = I \cdot t$ (với hằng số Faraday $F = 96\,485\text{ C/mol}$; $t$ là thời gian tính bằng giây). Pin sẽ ngừng hoạt động khi một trong các chất tham gia phản ứng ở điện cực bị tiêu hao hết. Tính thời gian (theo giờ) pin hoạt động liên tục đến khi dừng (không làm tròn phép tính trung gian, kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng đơn vị).

Câu 6. Keo dán poly(vinyl acetate) (PVAc) được tổng hợp từ khí ethylene ($\ce{C2H4}$) theo sơ đồ công nghệ hoá học 4 giai đoạn sau:

$$\ce{CH2=CH2 ->[(1)] CH3CHO ->[(2)] CH3COOH ->[(3), + C2H4] CH3COOCH=CH2 ->[(4)] PVAc}$$

Biết hiệu suất chuyển hoá chất hữu cơ ở các giai đoạn (1), (2), (3), (4) lần lượt đạt $90\%$, $95\%$, $80\%$ và $90\%$. Ở phản ứng (3), tỉ lệ mol giữa $\ce{CH3COOH}$ và $\ce{C2H4}$ được lấy đúng theo tỉ lệ phản ứng $1 : 1$. Khối lượng polymer PVAc (theo đơn vị kg) thu được từ $10\text{ m}^3$ khí ethylene nguyên liệu ban đầu đo ở $25^\circ\text{C}$ và $1$ bar là bao nhiêu? (Biết hằng số khí $R = 0,08314\text{ bar}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$, kết quả làm tròn đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân).

--------- HẾT ---------

Họ và tên thí sinh: ................................................................ Số báo danh: ........................

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN CHI TIẾT

A. HƯỚNG DẪN CHUNG

- Cán bộ chấm thi chấm đúng theo thang điểm và hướng dẫn chấm của Sở Giáo dục và Đào tạo.
- Thí sinh giải theo cách khác đúng bản chất hoá học và ra kết quả chính xác vẫn cho điểm tối đa tương ứng của từng câu/ý.
- Phương trình hoá học viết sai công thức không cho điểm; phương trình không cân bằng hoặc thiếu điều kiện phản ứng quan trọng trừ một nửa số điểm của phương trình đó.
- Điểm toàn bài là tổng điểm của 3 phần thi, giữ nguyên không làm tròn số thập phân.

B. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM

PHẦN I. TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN (8,0 điểm)

Mỗi câu trả lời đúng được 0,4 điểm.

PHẦN II. TRẮC NGHIỆM ĐÚNG/SAI (7,2 điểm)

Điểm tối đa của 01 câu là 1,2 điểm. Cách tính điểm bậc thang:
- Đúng 1 ý: 0,12 điểm.
- Đúng 2 ý: 0,30 điểm.
- Đúng 3 ý: 0,60 điểm.
- Đúng cả 4 ý: 1,20 điểm.

PHẦN III. TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN (4,8 điểm)

Mỗi câu trả lời đúng được 0,8 điểm.

C. LỜI GIẢI CHI TIẾT CÁC CÂU HỎI VẬN DỤNG CAO VÀ TÍNH TOÁN