[2024 – 2025] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Tỉnh Hòa Bình

⇒ File word đề thi, đáp án và giải chi tiết

⇒ Danh sách đề hsg năm 2024-2025

⇒ Tổng hợp đề hsg theo năm học

⇒ Mã đề 049-H12C năm 2024-2025

⇒ Thời gian làm bài: 180 phút

Câu 1. (4,0 điểm)

(Xem giải) 1.1. Nguyên tố X được dùng để chế tạo hợp kim nhẹ, bền, dùng trong nhiều lĩnh vực: hàng không, ô tô, xây dựng, hàng tiêu dùng. Nguyên tố Y ở dạng YO43-, đóng vai trò quan trọng trong các phân tử sinh học như DNA và RNA. Các tế bào sống sử dụng YO43-, để vận chuyển năng lượng. Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron kết thúc ở phân lớp 3p1. Nguyên tử của nguyên tố Y có cấu hình electron kết thúc ở phân lớp 3p3.
a. Viết cấu hình electron nguyên tử và sự phân bố electron vào các AO của X và Y.
b. Nguyên tố X và Y có tính kim loại hay phi kim? Tại sao?

(Xem giải) 1.2. Tiêu chuẩn quốc gia GB 14880 – 1994 quy định hàm lượng iodine có trong muối iodine là từ 20 – 60 mg/kg. Để kiểm tra hàm lượng potassium iodide trong muối ăn có đạt tiêu chuẩn hay không có thể sử dụng phản ứng sau:
KIO3 + KI + H2SO4 → K2SO4 + I2 + H2O
a. Xác định chất oxi hóa, chất khử trong phản ứng trên.
b. Cân bằng phản ứng trên bằng phương pháp thăng bằng electron.
c. Để tạo ra 76,2 gram iodine thì khối lượng muối KIO3 cần dùng là bao nhiêu gam?

(Xem giải) 1.3. Nhiệt độ sôi của các hợp chất với hydrogen các nguyên tố nhóm VA, VIA và VIIA được biểu diễn qua đồ thị:

a. Tại sao hợp chất với hydrogen của các nguyên tố đầu tiên trong mỗi nhóm lại có nhiệt sôi cao bất thường so với hợp chất hydrogen của các nguyên tố còn lại.
b. Nhận xét nhiệt độ sôi của các hợp chất với hydrogen của các nguyên tố còn lại ở mỗi nhóm và giải thích nguyên nhân sự biến đổi nhiệt độ sôi của chúng.

Câu 2. (4,0 điểm).

(Xem giải) 2.1. Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:
(1) C(graphite) + O2(g) → CO2(g) (1) = -393,5 kJ
(2) C(graphite) → C(kim cương) (2) = 2,87 kJ
(3) C(kim cương) + O2(g) → CO2(g) (3) = ? kJ
Hãy tính của phản ứng (3)

(Xem giải) 2.2. Nêu và giải thích hiện tượng trong các thí nghiệm sau:
a. Cho quỳ tím ẩm tiếp xúc với khí ammonia.
b. Lấy hai đũa thủy tinh (quấn bông) nhúng vào lọ HCl đặc và NH3 đặc sau đó để cạnh nhau.
c. Sục từ từ khí ammonia đến dư vào dung dịch muối AlCl3.

(Xem giải) 2.3. Cho phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp ammonia: N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) (400-450°C, 150-200 bar, xt) có ΔrH° = -91,8 kJ
a. Nếu tăng hoặc giảm nhiệt độ sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng và sự chuyển dịch cân bằng? Tại sao người ta thực hiện phản ứng ở nhiệt độ từ 400-450°C?
b. Nếu giảm áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều nào? Tại sao không thực hiện ở áp suất cao hơn?
c. Vai trò của chất xúc tác trong phản ứng là gì?

Câu 3. (4,0 điểm).

(Xem giải) 3.1. Hợp chất hữu cơ X có chứa vòng benzene. Phân tích định lượng X thu được phần trăm khối lượng nguyên tố như sau: 81,81%C, 6,06%H; còn lại là oxygen. Phổ khối lượng của X được cho ở hình bên.
a. Hãy xác định công thức phân tử của X.
b. Dựa vào phổ IR của X cho ở hình bên hãy xác định loại nhóm chức có trong phân tử X. Viết công thức cấu tạo của X và gọi tên.

Bảng đối chiếu tín hiệu phổ hồng ngoại (IR) của các nhóm chức:

Loại hợp chất	Liên kết	Số sóng	Loại hợp chất	Liên kết	Số sóng
Alcohol	O-H	3500 – 3200	Carboxylic acid	C=O	1760 – 1690
Aldehyde	C=O	1740 – 1685		O-H	3300 – 2500
	C-H	2830 – 2695	Ester	C=O	1750 – 1735
Ketone	C=O	1715 – 1666		C-O	1300 – 1000

(Xem giải) 3.2. Khí SO2 do các nhà máy thải ra là nguyên nhân chính trong việc gây ô nhiễm môi trường. Theo quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh (QCVN 05:2013/BTNMT) thì nếu lượng SO2 vượt quá 350 μg/m³ không khí đo trong 1 giờ ở thành phố thì coi như không khí bị ô nhiễm. Nếu người ta lấy 50 lít không khí trong 1 giờ ở một thành phố và phân tích thấy có 0,012 mg SO2 thì không khí ở đó có bị ô nhiễm không?

(Xem giải) 3.3. Cho salicylic acid (hay 2 – hydroxylbenzoic acid) phản ứng với methyl alcohol có mặt sulfuric acid làm xúc tác, thu được methyl salicylate (C8H8O3) dùng làm chất giảm đau. Để sản xuất 1000 miếng cao dán giảm đau khi vận động thể thao cần tối thiểu m gram salicylic acid từ phản ứng trên. Biết mỗi miếng cao dán có chứa 105 mg methyl salicylate và hiệu suất phản ứng đạt 70%. Tính giá trị của m?

Câu 4 (4,0 điểm).

(Xem giải) 4.1. Quá trình nấu rượu gạo thủ công được thực hiện như sau:
– Gạo được nấu chín, để nguội, rắc men, ủ kín 3 – 5 ngày, thu được một hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu.
– Đun nóng hỗn hợp trên đến nhiệt độ sôi, hơi bay ra đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi trong đường ống được làm lạnh sẽ hoá lỏng và chảy vào bình hứng. Quá trình này gọi là chưng cất rượu.
a. Trong quá trình chưng cất, tỉ lệ ethanol/nước giảm dần hay tăng dần, biết rằng ethanol có nhiệt độ sôi thấp hơn nước?
b. Vai trò của thùng nước lạnh là gì?

(Xem giải) 4.2. Cây xanh nhả khí oxygen sau khi hoàn tất quá trình quang hợp, con người và nhiều loài động vật khác cần khí oxygen để duy trì sự sống. Giả sử một cây xanh trưởng thành tiêu thụ lượng carbon dioxide trung bình khoảng 22 kg/năm để thực hiện quá trình quang hợp và trung bình một năm mỗi người cần tối thiếu 1,2 tấn oxygen để duy trì sự sống.
a. Viết phương trình hóa học của phản ứng quang hợp
b. Để cung cấp đủ lượng oxygen cho 90 triệu người trong một năm thì cần bao nhiêu cây xanh như trên?

(Xem giải) 4.3. Các chất hữu cơ X, Y, Z đều có công thức dạng CnH2nOn. (MX < MY < MZ < 100). Biết:
– Chất X tan tốt trong nước và có phản ứng với thuốc thử Tollens.
– Chất Y phản ứng được với Na và có phản ứng với thuốc thử Tollens.
– Chất Z phản ứng được với Na, dung dịch NaOH (đun nóng, sản phẩm tạo thành chỉ gồm các hợp chất hữu cơ) nhưng không tác dụng với NaHCO3.
Xác định công thức cấu tạo các chất X, Y, Z.

Câu 5 (4,0 điểm).

(Xem giải) 5.1. Bình gas sử dụng trong gia đình có chứa 12,00kg khí gas hoá lỏng (LPG) chứa 40,00% propane (C3H8) và 60,00% butane (C4H10) về khối lượng. Trung bình lượng nhiệt cần tiêu thụ từ đốt khí gas của gia đình là 10000 kJ/ngày. Nếu nhiệt toả ra khi sử dụng bị hao hụt 13,65%. Hỏi sau bao nhiêu ngày gia đình sử dụng hết bình gas trên? Cho biết sản phẩm của phản ứng đốt khí gas là CO2, H2O và năng lượng liên kết của các liên kết cộng hoá trị theo bảng sau:

Liên kết	C-H	C-C	O=O	C=O	O-H
Eb (kJ/mol)	413	347	498	745	476

(Xem giải) 5.2. Xét quá trình hoạt động của một pin điện hoá Cu-Ag được thiết lập ở các điều kiện như hình vẽ bên. Cho E°Cu2+/Cu = +0,340V và E°Ag+/Ag = +0,799 V.

a. Viết phương trình của các quá trình xảy ra tại anode, cathode và phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.
b. Tính sức điện động chuẩn của pin.
c. Trong quá trình pin hoạt động khối lượng các điện cực Cu và Ag thay đổi như thế nào?

(Xem giải) 5.3. Để xác định lại nồng độ của acetic acid trong mẫu giấm có nồng độ khoảng 5%, các bước thí nghiệm được tiến hành như sau:
– Bước 1: Pha loãng 10 mL mẫu giấm trên bằng nước cất, thu được 100 mL dung dịch X.
– Bước 2: Chuẩn độ 10 mL dung dịch X bằng dung dịch NaOH chuẩn với chỉ thị thích hợp.
a. Viết phương trình phản ứng chuẩn độ.
b. Cho một số dụng cụ chính sử dụng cho phép chuẩn độ bao gồm bình tam giác (bình chuẩn độ), bình định mức, pipet và buret đều mới chỉ được tráng rửa bằng nước máy. Trước khi sử dụng, cần tráng rửa lại các dụng cụ này. Hãy trình bày ngắn gọn cách tráng rửa các dụng cụ đó (chỉ cần nêu tráng rửa bằng gì và thứ tự tráng rửa của từng dụng cụ).
c. Trình bày ngắn gọn cách pha loãng mẫu giấm ở bước 1.