ĐỀ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2027 - MÔN HOÁ HỌC

Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố: $\text{H} = 1; \text{C} = 12; \text{N} = 14; \text{O} = 16; \text{Na} = 23; \text{Mg} = 24; \text{Al} = 27; \text{Si} = 28; \text{P} = 31; \text{S} = 32; \text{Cl} = 35,5; \text{K} = 39; \text{Ca} = 40; \text{Cr} = 52; \text{Mn} = 55; \text{Fe} = 56; \text{Cu} = 64; \text{Zn} = 65; \text{Ag} = 108; \text{Ba} = 137$

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1. Hợp chất nào sau đây thuộc loại ester?

Câu 2. Chất nào sau đây là carbohydrate thuộc nhóm monosaccharide?

Câu 3. Dung dịch chất nào sau đây làm quỳ tím chuyển sang màu xanh?

Câu 4. Polymer nào sau đây được điều chế bằng phản ứng trùng hợp?

Câu 5. Kim loại nào sau đây có tính dẫn điện tốt nhất ở điều kiện thường?

Câu 6. Trong công nghiệp, kim loại nhôm ($\ce{Al}$) được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy hợp chất nào sau đây?

Câu 7. Ở điều kiện chuẩn, phản ứng giữa cặp oxi hoá - khử nào sau đây xảy ra tự phát?

Câu 8. Phức chất nào sau đây có nguyên tử trung tâm mang số oxi hoá $+3$?

Câu 9. Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép khi di chuyển trên biển, người ta thường gắn vào phần vỏ tàu ngâm trong nước biển những khối kim loại nào sau đây?

Câu 10. Nhóm chức nào sau đây đặc trưng cho các hợp chất amine bậc một?

Câu 11. Số liên kết peptide trong phân tử tripeptide Gly-Ala-Val là

Câu 12. Cho phản ứng thuận nghịch: $\ce{N2O4 (g) <=> 2NO2 (g)}$ có $\Delta_r H^\circ_{298} > 0$. Khi làm lạnh hệ phản ứng thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?

Câu 13. Xà phòng hoá hoàn toàn tripalmitin trong dung dịch $\ce{NaOH}$ dư thu được glycerol và muối có công thức là

Câu 14. Nhỏ vài giọt dung dịch iodine vào hồ tinh bột ở nhiệt độ phòng thấy xuất hiện màu nào sau đây?

Câu 15. Quá trình gang bị ăn mòn trong không khí ẩm thuộc loại ăn mòn nào sau đây?

Câu 16. Thuốc thử nào sau đây dùng để phân biệt dung dịch glucose và dung dịch fructose bằng phản ứng hoá học?

Câu 17. Phát biểu nào sau đây về tính chất vật lí của kim loại kiềm là không đúng?

Câu 18. Hợp chất hữu cơ nào sau đây tác dụng được với dung dịch $\ce{NaHCO3}$ sinh ra khí $\ce{CO2}$?

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng - sai (4,0 điểm)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Trong công nghiệp hoá chất, chu trình Haber – Bosch là phương pháp chủ yếu để tổng hợp ammonia ($\ce{NH3}$) từ đơn chất nitrogen ($\ce{N2}$) và hydrogen ($\ce{H2}$) theo phương trình nhiệt hoá học:

$$\ce{N2 (g) + 3H2 (g) <=>[xt, t^\circ, p] 2NH3 (g)} \quad \Delta_r H^\circ_{298} = -92\text{ kJ}$$

Hỗn hợp khí sau khi qua tháp phản ứng được làm lạnh để ngưng tụ ammonia lỏng, lượng $\ce{N2}$ và $\ce{H2}$ chưa phản ứng được tuần hoàn tái nạp vào thiết bị phản ứng.
a) Ở điều kiện thường, đơn chất nitrogen ($\ce{N2}$) rất trơ về mặt hoá học do phân tử có liên kết ba \ce{N#N} bền vững với năng lượng liên kết lớn.
b) Việc ngưng tụ và tách $\ce{NH3}$ ra khỏi hỗn hợp sau phản ứng giúp cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, làm giảm hao phí xúc tác.
c) Xét một hệ kín chứa $1,0\text{ mol } \ce{N2}$ và $3,0\text{ mol } \ce{H2}$ ở áp suất và nhiệt độ không đổi. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng ở điều kiện thực nghiệm, thu được $0,4\text{ mol } \ce{NH3}$. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp ammonia đạt $20\%$.
d) Cho $100\text{ mol}$ hỗn hợp $X$ gồm $\ce{N2}$ và $\ce{H2}$ có tỉ lệ mol $1 : 3$ vào thiết bị tổng hợp ammonia ở áp suất ban đầu $200\text{ bar}$. Giữ nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình. Khi hệ đạt cân bằng, áp suất trong bình giảm xuống còn $170\text{ bar}$. Lượng nhiệt toả ra từ phản ứng này là $1380\text{ kJ}$.

Câu 2. Pin nhiên liệu hydrogen – oxygen (PEMFC) là thiết bị chuyển hoá trực tiếp hoá năng thành điện năng thông qua phản ứng oxi hoá hydrogen bằng oxygen với chất điện phân màng trao đổi proton acidic:
- Cực âm (anode): Dẫn khí hydrogen ($\ce{H2}$).
- Cực dương (cathode): Dẫn khí oxygen ($\ce{O2}$).
Cho biết thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hoá – khử ở $25^\circ\text{C}$:

$$E^\circ_{\ce{2H+/H2}} = 0,00\text{ V}; \quad E^\circ_{\ce{O2, 4H+/2H2O}} = +1,23\text{ V}$$

a) Tại anode của pin xảy ra quá trình oxi hoá khí hydrogen theo bán phản ứng: $\ce{H2 (g) -> 2H+ + 2e}$.
b) Màng trao đổi proton cho phép các ion $\ce{H+}$ di chuyển từ cathode sang anode để khép kín mạch điện.
c) Sức điện động chuẩn ($E^\circ_{\text{pin}}$) của pin nhiên liệu hydrogen – oxygen bằng $+1,23\text{ V}$.
d) Một pin nhiên liệu hoạt động liên tục cung cấp dòng điện không đổi $I = 19,3\text{ A}$ trong thời gian $5000\text{ giây}$. Giả thiết hiệu suất sử dụng dòng điện đạt $100\%$ và hằng số Faraday $F = 96500\text{ C/mol}$. Khối lượng nước ($\ce{H2O}$) tạo thành trong thời gian trên là $9,0\text{ gam}$.

Câu 3. Cho hợp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở $X$ có công thức phân tử $\ce{C_xH_yO2}$.
- Phổ khối lượng (MS) của $X$ cho thấy peak ion phân tử $[M^{+\bullet}]$ có giá trị $m/z = 88$.
- Phổ hồng ngoại (IR) của $X$ có một tín hiệu hấp thụ rất mạnh tại $1742\text{ cm}^{-1}$ và không xuất hiện dải hấp thụ rộng trong vùng $2500 - 3300\text{ cm}^{-1}$.
- Thuỷ phân hoàn toàn chất $X$ trong dung dịch $\ce{NaOH}$ đun nóng thu được muối hữu cơ $Y$ và alcohol $Z$. Oxi hoá alcohol $Z$ bằng $\ce{CuO}$ nung nóng thu được aldehyde có mạch carbon phân nhánh.
a) Phổ IR chứng minh trong phân tử hợp chất $X$ có nhóm chức carbonyl ($\ce{C=O}$) và không chứa nhóm carboxyl ($-\ce{COOH}$) tự do.
b) Hợp chất $X$ có công thức phân tử là $\ce{C4H8O2}$.
c) Tên gọi IUPAC của alcohol $Z$ là 2-methylpropan-1-ol (hoặc isobutyl alcohol).
d) Đun nóng $17,6\text{ gam } X$ với dung dịch chứa $0,25\text{ mol } \ce{NaOH}$ đến khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được $16,4\text{ gam}$ chất rắn khan.

Câu 4. Chuẩn độ oxi hoá – khử bằng dung dịch potassium dichromate ($\ce{K2Cr2O7}$) trong môi trường acid mạnh ($\ce{H2SO4}$) thường được dùng để xác định hàm lượng ion $\ce{Fe^2+}$ trong dung dịch mẫu:

$$\ce{K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O}$$

Người ta tiến hành chuẩn độ như sau: Hoà tan hoàn toàn $2,840\text{ gam}$ một mẩu quặng sắt siderite (thành phần chính là $\ce{FeCO3}$ và tạp chất trơ không tan) trong dung dịch $\ce{H2SO4}$ loãng, dư, loại bỏ hoàn toàn khí $\ce{CO2}$, lọc bỏ tạp chất trơ rồi định mức thành $100,0\text{ mL}$ dung dịch $A$. Lấy chính xác $20,0\text{ mL}$ dung dịch $A$ cho vào bình tam giác, thêm chất chỉ thị thích hợp rồi tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch $\ce{K2Cr2O7 } 0,020\text{ M}$. Thể tích dung dịch $\ce{K2Cr2O7}$ trung bình tiêu tốn sau ba lần chuẩn độ là $15,0\text{ mL}$.
a) Trong phản ứng chuẩn độ trên, ion $\ce{Cr2O7^2-}$ đóng vai trò là chất oxi hoá và ion $\ce{Fe^2+}$ đóng vai trò là chất khử.
b) Tỉ lệ mol giữa ion $\ce{Fe^2+}$ và ion $\ce{Cr2O7^2-}$ phản ứng đúng theo phương trình hoá học là $1 : 6$.
c) Nồng độ mol của ion $\ce{Fe^2+}$ trong dung dịch $A$ là $0,090\text{ M}$.
d) Hàm lượng phần trăm theo khối lượng của $\ce{FeCO3}$ trong mẫu quặng siderite ban đầu là $36,83\%$.

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 6.

Câu 1. Tiến hành đồng trùng hợp giữa buta-1,3-diene và acrylonitrile thu được một loại cao su buna-N. Đốt cháy hoàn toàn một lượng cao su này cần vừa đủ $17,136\text{ lít}$ khí $\ce{O2}$ (đkc, tương ứng $0,70\text{ mol}$), dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch $\ce{Ba(OH)2}$ dư thấy tách ra $102,44\text{ gam}$ kết tủa trắng đồng thời có một chất khí trơ thoát ra khỏi bình. Tỉ lệ số mắt xích buta-1,3-diene và acrylonitrile trong loại polymer trên là bao nhiêu? (Ghi kết quả dưới dạng số thập phân làm tròn đến hàng phần mười).

Câu 2. Trong công nghiệp luyện kim, phương pháp lò Martin dùng để luyện gang thành thép bằng cách dùng gỉ sắt ($\ce{Fe2O3}$) và khí $\ce{O2}$ để oxi hoá các tạp chất trong gang lỏng. Một mẻ gang lỏng nặng $50\text{ tấn}$ có chứa $4,20\%$ carbon; $1,40\%$ silicon; $0,80\%$ manganese và còn lại là sắt (về khối lượng). Sau quá trình luyện trong lò Martin với lượng quặng hematite ($\ce{Fe2O3}$ nguyên chất) thích hợp, thu được thép thành phẩm chỉ còn chứa $0,20\%$ carbon; $0,10\%$ silicon; không còn manganese và hiệu suất thu hồi sắt đạt $98,0\%$. Biết rằng toàn bộ lượng sắt trong quặng $\ce{Fe2O3}$ tham gia phản ứng oxi hoá các tạp chất trên đều đi vào mẻ thép. Tính khối lượng thép thành phẩm thu được (tính theo tấn, làm tròn đến hàng phần mười).

Câu 3. Cho các bước tiến hành thí nghiệm xà phòng hoá chất béo trong phòng thí nghiệm như sau:
1. Thêm tiếp khoảng $4 - 5\text{ mL}$ dung dịch $\ce{NaCl}$ bão hoà nóng vào bát sứ, khuấy nhẹ rồi để nguội.
2. Cho vào bát sứ nhỏ khoảng $2\text{ mL}$ dầu thực vật và $4\text{ mL}$ dung dịch $\ce{NaOH } 40\%$.
3. Đun sôi nhẹ hỗn hợp trong khoảng 8 – 10 phút và liên tục khuấy đều bằng đũa thuỷ tinh, thỉnh thoảng thêm vài giọt nước cất để giữ cho thể tích hỗn hợp không đổi.
4. Rót hỗn hợp ra cốc thuỷ tinh, quan sát thấy một lớp chất rắn màu trắng nhẹ nổi lên trên bề mặt.
Hãy sắp xếp các bước trên theo đúng trình tự tiến hành thí nghiệm xà phòng hoá (viết dãy các chữ số liền nhau, ví dụ: 1234).

Câu 4. Hợp chất hữu cơ mạch hở có công thức phân tử $\ce{C5H10}$ có bao nhiêu đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học thuộc loại alkene?

Câu 5. Để sản xuất vôi sống ($\ce{CaO}$), người ta nung đá vôi ($\ce{CaCO3}$) theo phương trình nhiệt hoá học:

$$\ce{CaCO3 (s) -> CaO (s) + CO2 (g)} \quad \Delta_r H^\circ_{298} = +178\text{ kJ}$$

Nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình phân huỷ này được lấy từ phản ứng đốt cháy hoàn toàn khí methane ($\ce{CH4}$) trong khí thiên nhiên:

$$\ce{CH4 (g) + 2O2 (g) -> CO2 (g) + 2H2O (l)} \quad \Delta_r H^\circ_{298} = -890\text{ kJ}$$

Trong thực tế lò nung vôi công nghiệp, chỉ có $70\%$ lượng nhiệt toả ra từ quá trình đốt cháy $\ce{CH4}$ được hấp thụ trực tiếp cho phản ứng phân huỷ đá vôi (phần còn lại thất thoát ra môi trường). Cần đốt cháy bao nhiêu mét khối ($\text{m}^3$) khí $\ce{CH4}$ (đo ở điều kiện chuẩn: $25^\circ\text{C}, 1\text{ bar}$, $1\text{ mol}$ khí chiếm $24,79\text{ lít}$) để sản xuất được $1,0\text{ tấn}$ vôi sống nguyên chất? (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười).

Câu 6. Methyl salicylate là hợp chất hữu cơ dùng làm hoạt chất giảm đau, kháng viêm ngoài da trong sản xuất kem đánh răng và dầu xoa bóp, được tổng hợp từ salicylic acid ($\ce{o-HO-C6H4-COOH}$) và methanol ($\ce{CH3OH}$) có xúc tác $\ce{H2SO4}$ đặc:

$$\ce{HOC6H4COOH + CH3OH <=>[H2SO4, t^\circ] HOC6H4COOCH3 + H2O}$$

Mỗi tuýp kem đánh răng y tế khối lượng tịnh $120\text{ gam}$ có chứa $0,76\%$ methyl salicylate theo khối lượng. Biết hiệu suất toàn bộ quá trình tổng hợp methyl salicylate đạt $80\%$. Từ $13,8\text{ kg}$ salicylic acid tinh khiết (với lượng methanol dư thừa) có thể sản xuất được tối đa bao nhiêu tuýp kem đánh răng nói trên?

--------- HẾT ---------

Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN CHI TIẾT