[2021 – 2022] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Hà Nội

Câu I (3,0 điểm)

1. Giải thích vì sao người ta có thể dùng bạc để “đánh gió” khi bị trúng gió? Sau khi “đánh gió” bạc thường chuyển màu xám đen, hãy đề xuất một cách đơn giản để làm bạc sáng trắng trở lại.

2. Hợp chất X được tạo thành từ hai nguyên tố có công thức là A2B. Tổng số hạt proton trong một phân tử X là 18. Ở điều kiện thích hợp, X tham gia vào một số phản ứng hóa học theo sơ đồ sau:
(1) X + O2 → Y + H2O
(2) X + Y → Z + H2O
(3) X + Cl2 + H2O → T + M
(4) X + FeCl3 → Z + M + Q
Xác định các chất X, Y, Z, T, M, Q và viết phương trình hóa học xảy ra.

3. Tiến hành thí nghiệm điều chế etyl axetat như sau: cho vào ống nghiệm 1 ml ancol X, 1 ml axit cacboxylic Y nguyên chất và 1 giọt axit Z đậm đặc. Lắc đều, sau đó đun nhẹ trên ngọn lửa đèn cồn (không được đun sôi). Làm lạnh rồi rót thêm vào ống nghiệm 2 ml dung dịch NaCl bão hòa.
a) Xác định các chất X, Y, Z và viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế etyl axetat.
b) Cho biết vai trò của axit Z và dung dịch NaCl bão hòa.
c) Tại sao không được đun sôi hỗn hợp trong ống nghiệm?

Câu II (3,5 điểm)

1. Chỉ dùng thêm phenolphtalein, điều kiện và dụng cụ thí nghiệm có đủ, trình bày cách phân biệt các dung dịch riêng biệt (có cùng nồng độ 0,01M): HCl, H2SO4, NaOH, NaCl, BaCl2.

2. Xác định các chất hữu cơ X, Y, Z, T, M, N, K (có hai chất là hiđrocacbon) và viết phương trình hóa học thực hiện dãy chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện nếu có):

CH4 → X → Y (+X) → CH3COOCH3 → Z → CH4 → T → M → N → K → Cao su Buna

3. Cho các hóa chất và dụng cụ sau: bơm chứa khí CO2, dung dịch NaOH loãng, hai cốc thủy tinh giống nhau có chia vạch thể tích, đũa thủy tinh. Trình bày cách điều chế dung dịch Na2CO3 tinh khiết.

Câu III (3,0 điểm)

1. Hoàn thành sơ đồ phản ứng, cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp thăng bằng electron, xác định chất khử và chất oxi hóa trong các trường hợp sau:
a) NO2 + NaOH →  … + … + …
b) FeS2 + O2 (dư) →  … + …
c) K2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 →  … + … + … + …

2. Cho X, Y, Z, T là các muối vô cơ chứa natri (X không có tính lưỡng tính). Thực hiện các thí nghiệm sau:
– Cho từ từ đến dư dd chứa chất Y vào dung dịch chứa a mol chất X thu được V1 lít khí mùi trứng thối;
– Cho từ từ đến dư dd chứa chất Z vào dung dịch chứa a mol chất X thu được V2 lít khí mùi trứng thối;
– Cho từ từ đến dư dung dịch chứa chất T vào dung dịch chứa a mol chất X thu được V3 lít khí không màu, không mùi.
Biết V1 > V2, các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích khí được đo ở cùng điều kiện. Giả thiết các khí không tan trong dung dịch.
a) Xác định các chất X, Y, Z, T và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
b) So sánh V3 với V1 và V2.

Câu IV (3,5 điểm)

1. Trong công nghiệp, amoniac được tổng hợp từ khí nitơ và khí hiđro. Viết phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện nếu có) và trình bày cách tách amoniac ra khỏi hỗn hợp sau phản ứng.

2. Cho X, Y, Z, T, Q là kí hiệu của các chất: C3H8, HCOOH, CH3COOH, C2H5OH và C2H5NH2 (không theo thứ tự). Nhiệt độ sôi của các chất được ghi trong bảng sau:

Chất	X	Y	Z	T	Q
Nhiệt độ sôi (°C)	+118,0	+100,5	+78,3	+16,5	-42,0

Xác định các chất X, Y, Z, T, Q và giải thích.

3. Cho hai hiđrocacbon X và Y là đồng phân của nhau. Làm bay hơi hết 2,53 gam hỗn hợp X và Y thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,88 gam khí oxi đo ở cùng điều kiện.
a) Xác định công thức phân tử của X, Y.
b) Chất X không phản ứng với với dung dịch KMnO4 ở nhiệt độ thường nhưng làm nhạt màu dung dịch này khi đun nóng. Nếu cho 11,5 gam chất Y phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu được 38,25 gam kết tủa. Hiđro hóa Y thu được ankan Z, chất Z phản ứng với khí Cl2 có chiếu sáng tạo thành 4 dẫn xuất monoclo. Xác định công thức cấu tạo, gọi tên các chất X, Y, Z và viết phương trình hóa học xảy ra.

Câu V (3,5 điểm)

1. Cho 5,08 gam hỗn hợp X gồm hai muối M2CO3 và MHCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư. Hấp thụ toàn bộ khí CO2 sinh ra vào dung dịch chứa 0,04 mol Ca(OH)2 và 0,01 mol NaOH thu được kết tủa và dung dịch chỉ chứa 2,46 gam muối. Xác định công thức và tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X.

2. Hỗn hợp X gồm ba este thuần chức, mạch hở đều được tạo thành từ axit cacboxylic và ancol, phân tử khối của các chất trong X đều nhỏ hơn 150. Đốt cháy hoàn toàn 0,042 mol X thu được 0,184 mol CO2. Mặt khác, 0,042 mol X tác dụng vừa đủ với 360 ml dung dịch NaOH 0,2M thu được hai muối và hai ancol. Đốt cháy hoàn toàn 1,138 gam hỗn hợp hai ancol ở trên thu được 1,584 gam CO2 và 1,17 gam H2O. Xác định công thức và tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X.

Câu VI (3,5 điểm)

1. Hợp chất hữu cơ X chỉ chứa các nguyên tố C, H, O và phân tử chỉ có một loại nhóm chức. Trong X, tỉ lệ khối lượng C và H tương ứng là 72 : 7. Biết phân tử khối của X nhỏ hơn 280 và X chứa 28,829% O về khối lượng.
a) Xác định công thức phân tử của X.
b) Cho 0,1 mol X phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 0,3 mol NaOH, thu được dung dịch Y. Làm bay hơi Y thu được hơi nước và hỗn hợp chất rắn khan Z. Cho Z phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được hai axit cacboxylic đơn chức là đồng đẳng kế tiếp và hợp chất T (phân tử khối của T nhỏ hơn 128). Xác định công thức cấu tạo của X và T.

2. Hòa tan hoàn toàn 4,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCO3 và Mg vào 20 gam dung dịch HNO3 56,7% thu được dung dịch Y (không chứa muối amoni) và hỗn hợp Z gồm ba khí. Dẫn toàn bộ Z đi qua dung dịch nước vôi trong dư thu được 3 gam kết tủa và có một chất khí duy nhất thoát ra với thể tích bằng 5/13 lần thể tích của Z đo ở cùng điều kiện. Cho 160 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa E và dung dịch F. Nung E ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 3,8 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch F thu được chất rắn Q, nung Q đến khối lượng không đổi thu được 13,165 gam chất rắn. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X và nồng độ phần trăm của Mg(NO3)2 trong Y.