[2018 – 2019] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Hà Nội

Câu I (3,5 điểm)

1. Hợp chất A được tạo thành từ các ion X3+ và Y2- (X, Y là kí hiệu các nguyên tố chưa biết). Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong phân tử A bằng 224, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 64. Số khối của X lớn hơn số khối của Y là 36. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong ion X3+ nhiều hơn trong ion Y2- là 47. Xác định công thức phân tử của A.

2. Công thức thực nghiệm của sắt (II) oxit là Fe1-xO, trong đó sắt chiếm 76,57% về khối lượng.
a) Xác định công thức thực nghiệm của sắt (II) oxit.
b) Biết tinh thể sắt (II) oxit có thông số mạng a=0,431 nm, trong mạng tinh thể các anion O2- có cấu trúc lập phương tâm mặt trong đó một số hốc bát diện chiếm bởi cation Fe2+. Tính khối lượng riêng của oxit sắt trên theo đơn vị g/cm3.

3. Hoàn thành các phương trình hóa học có thể xảy ra trong các trường hợp sau:
a) Dẫn khí O3 vào dung dịch KI.
b) Dẫn khí H2S vào dung dịch FeCl3.
c) Trộn dung dịch KI với dung dịch FeBr3.
d) Dẫn khí Cl2 vào dung dịch NaOH.
e) Dẫn khí SO2 vào dung dịch KMnO4.
g) Dẫn khí Cl2 vào dung dịch NaBr.

Câu II (3,0 điểm)

1. Có 5 dung dịch riêng biệt: NH3, HCl, NH4Cl, Na2CO3, CH3COOH có cùng nồng độ mol được kí hiệu ngẫu nhiên là X, Y, Z, T, E. Giá trị pH và khả năng dẫn điện của các dung dịch được ghi trong bảng sau:

Dung dịch	X	Y	Z	T	E
pH	5,25	11,53	3,01	1,25	11,00
Khả năng dẫn điện	Tốt	Tốt	Kém	Tốt	Kém

Xác định chất tan trong mỗi dung dịch X, Y, Z, T, E. Giải thích?

2. Từ etanol, axit xianhidric (HCN), các hóa chất vô cơ và điều kiện cần thiết, viết các phương trình hóa học tạo ra poli(etyl metacrylat).

3. Cho bảng nhiệt độ sôi của các chất như sau:

Chất	HCOOH	C2H5OH	CH3-O-CH3	C2H5F	C3H8
t°S(°C)	+105,5	+78,3	-24	-38	-42

Giải thích thứ tự nhiệt độ sôi của các chất trên.

Câu III (3,0 điểm)

1. Xăng sinh học (xăng pha etanol) được coi là giải pháp thay thế cho xăng truyền thống. Xăng pha etanol là xăng được pha một lượng etanol theo tỉ lệ đã nghiên cứu như: xăng E85 (pha 85% etanol), E10 (pha 10% etanol), E5 (pha 5% etanol), …
a) Tại sao xăng pha etanol được gọi là xăng sinh học? Viết phương trình hóa học để chứng minh.
b) Tại sao xăng sinh học được coi là giải pháp thay thế cho xăng truyền thống? Biết khi đốt cháy 1kg xăng truyền thống cần 3,22 kg O2.

2. Tại sao khi đánh rơi nhiệt kế thủy ngân chẳng may bị vỡ, không được dùng chổi quét ngay mà lại rắc bột lưu huỳnh lên chỗ có thủy ngân rồi mới quét?

3. Có một mẩu natri để ngoài không khí ẩm sau một thời gian chuyển thành hỗn hợp A. Cho A vào nước thu được dung dịch B. Chia B thành 2 phần: phần 1 cho vào dung dịch NaHSO4; phần 2 cho vào dung dịch AlCl3. Viết các phương trình hóa học xảy ra trong các quá trình trên.

Câu IV (3,5 điểm)

1. Hỗn hợp khí X gồm hidro, propen, propin. Dẫn hỗn hợp X đi qua Ni nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn phần 1 cần dùng V lit O2 (đktc). Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong dư, dung dịch thu được có khối lượng giảm 16,2 gam so với khối lượng dung dịch nước vôi trong ban đầu. Dẫn phần 2 vào dung dịch Br2 dư thì có 16 gam Br2 phản ứng. Tìm giá trị của V?

2. Hỗn hợp X gồm 4 este mạch hở, trong đó có một este đơn chức và 3 este hai chức là đồng phân của nhau. Đốt cháy hết 11,88 gam X cần dùng 14,784 lít O2 (đktc), thu được 25,08 gam CO2. Đun nóng 11,88 gam X với 310 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn Y và một ancol đơn chức Z. Cho toàn bộ lượng Z vào bình chứa Na dư thì khối lượng bình tăng 5,85 gam. Trộn m gam Y với CaO rồi nung nóng (không có mặt oxi) thu được 2,016 lit (đktc) một hidrocacbon duy nhất. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, xác định công thức cấu tạo thu gọn của các este trong hỗn hợp X.

Câu V (4,0 điểm)

1. Nhiệt phân hoàn toàn 38,55 gam hỗn hợp X gồm hai muối nitrat A(NO3)2 và B(NO3)2 thu được 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm NO2 và O2 có tỉ khối so với H2 là 131/6 và chất rắn chỉ gồm 2 oxit kim loại. Biết A là kim loại họ s và khi cho A(NO3)2 tác dụng với NaOH dư thu được chất kết tủa, B là kim loại họ d. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi muối có trong hỗn hợp X.

2. Hỗn hợp A gồm FeCO3 và FeS2. Cho A tác dụng hết với V ml dung dịch HNO3 63% (d=1,44g/ml) thu được hỗn hợp khí B gồm 2 chất (không chứa SO2) có tỉ khối so với oxi bằng 1,425 và dung dịch C. Để phản ứng hết với các chất có trong dung dịch C cần dùng 540 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 7,568 gam chất rắn. Tính số mol các chất trong A và giá trị của V, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Câu VI (3,0 điểm)

1. Để xác định hàm lượng nitơ có trong một mẫu thép dưới dạng nitrua người ta hòa tan 5 gam mẫu thép trên trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác dụng hết với dung dịch NaOH đặc, đun nóng. Khí NH3 sinh ra được hấp thụ hoàn toàn bằng 15 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 0,005M, lượng H+ dư được xác định bằng lượng dư dung dịch KI và KIO3.Chuẩn độ lượng I2 sinh ra từ phản ứng trêm bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,014M thấy hết 8 ml. Tính thành phần trăm khối lượng nitơ trong mẫu thép trên.

2. Cao su thiên nhiên là polime của isopren trong đó các mắt xíc đều có cấu hình cis. Polime lấy từ nhựa cây gut-ta-pec-cha có công thức (C5H8)n trong đó các mắt xíc đều có cấu hình trans. Viết công thức cấu tạo một đoạn mạch polime cho mỗi loại.