[2024 – 2025] Thi học sinh giỏi lớp 12 trường Bình Chiểu – TP Hồ Chí Minh

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

⇒ Mã đề 020-H12C năm 2024-2025

⇒ Thời gian làm bài: 120 phút

Câu 1. NHẬN DIỆN HỢP CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN

(Xem giải) 1.1. Cho ba chất (A), (B), (C) có cấu tạo như bên dưới, thực hiện các yêu cầu sau

a. Chất nào được sử dụng làm xà phòng? Chất nào được sử dụng làm chất giặt rửa?
b. Chất nào không nên sử dụng với nước cứng? Vì sao?
c. Chất nào khó bị phân huỷ sinh học, gây ô nhiễm môi trường? Vì sao?

(Xem giải) 1.2. Biết nhiệt độ sôi của ba chất: allyl acetate, vinyl acetate và ethyl formate là 73°C; 54°C và 103°C (không theo thứ tự).
a. Hãy gán giá trị nhiệt độ sôi thích hợp cho từng chất và giải thích.
b. Nếu có hỗn hợp đồng nhất của ba chất này, hãy đề xuất phương pháp để tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp và giải thích.

(Xem giải) 1.3. Cho các chất: HCOOCH3, C2H5OH, HCOOH, CH3COOCH3, CH3COOH. Hãy sắp xếp các chất theo chiều giảm dần độ tan trong nước và giải thích.

(Xem giải) 1.4. Chất béo trung tính Y chiếm 4% – 30% trong dầu oliu và là một trong hai thành phần của dầu Lorenzo, một loại dầu được sử dụng để điều trị chứng rối loạn di truyền ảnh hưởng đến hệ thần kinh và tuyến thượng thận. Công thức cấu tạo của Y (Hình 1a.) được cho như hình dưới

a. Gọi tên của Y và xác định độ bất bão hoà của Y.
b. Công thức được cho ở Hình 1a. và Hình 1b. có phải cùng biểu diễn một chất không? Giải thích.
c. Y được tạo thành từ acid béo Z, biết Z nằm trong nhóm dưỡng chất có lợi cho sức khoẻ, tuy nhiên lại không thiết yếu phải có trong chế độ ăn uống hàng ngày vì cơ thể chúng ta có thể tự sản xuất được loại acid này. Z thuộc nhóm omega nào?

Câu 2. THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỮU CƠ

(Xem giải) 2.1. Tiến hành điều chế ethyl acetate theo các bước như hình sau

Bước 1: cho 10 mL ethanol (D = 0,78 g/cm³) cùng với 10 mL acetic acid (D = 1,05 g/cm³) và vài giọt dung dịch H2SO4 đặc, lắc đều bình cầu rồi lắp lên giá đỡ.
Bước 2: đun nóng bình cầu đến khoảng 70°C trong vòng 5 – 6 phút.
Bước 3: các chất thu được ở bình hứng được thêm tiếp vào 2 mL dung dịch sodium chloride bão hoà.
Hãy thực hiện các yêu cầu sau
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong bình cầu khi đun nóng.
b. Vì sao chỉ đun hỗn hợp phản ứng đến khoảng 70°C mà không đun sôi hỗn hợp? Để kiểm soát nhiệt độ và quá trình sôi đồng đều, hãy đề xuất phương án phù hợp.
c. Cho biết vai trò của dung dịch sodium chloride bão hoà.
d. Đề xuất phương án thay thế ống sinh hàn, sau đó đánh giá hiệu quả giữa ống sinh hàn và phương án thay thế, giải thích ngắn gọn.
e. Ở 70°C phản ứng có Kc = 1. Cho 7,2 gam acetic acid tác dụng với 5,52 gam ethanol. Tính khối lượng ester thu được.

(Xem giải) 2.2. Phân tích nguyên tố hợp chất A cho kết quả 60%C; 8%H về khối lượng, còn lại là oxygen. Phổ khối lượng (MS) của A được cho như hình dưới với trục hoành là giá trị m/z và trục tung biểu diễn cường độ tương đối (%) của các peak.

a. Biết mảnh ion phân tử [M]+ của A có giá trị m/z ứng với cường độ tương đối khoảng 38%. Xác định công thức phân tử của A.
b. Dự đoán mảnh ion ứng với peak có m/z là 41 và 85. Từ đó suy ra công thức cấu tạo đúng của A.
c. Từ A có thể điều chế được một loại nhựa nhiệt dẻo, trong suốt, cứng, chịu va đập cao, nhẹ, khó rạn nứt, bền với thời tiết,… được gọi là nhựa PMMA với mật độ trung bình của PMMA là 1,18g/cm³. Một tấm kính dạng hình hộp chữ nhật sử dụng hoàn toàn bằng loại nhựa này có kích thước 40cm; 30cm; 0,8cm.
Viết phương trình hoá học tạo PMMA từ A và xác định tổng khối lượng PMMA có trong tấm kính trên.

(Xem giải) 2.3. Phân tử X có công thức phân tử C8H8O2, trên phổ hồng ngoại IR thấy xuất hiện tín hiệu cường độ mạnh ở số sóng 1740 cm-1, 1610 cm-1 và tín hiệu trung bình ở số sóng 1460 cm-1, không nhận thấy tín hiệu ở số sóng 3600 – 3300 cm-1 và 3300 – 2500 cm-1. Xác định công thức cấu tạo có thể có của X.

(Xem giải) 2.4. Hàm lượng vitamin C (ascorbic acid) trong các loại đồ uống thể thao có thể xác định được bằng cách chuẩn độ với dung dịch iodine. Phản ứng có thể được biểu diễn bằng phương trình như sau

Trong phép chuẩn độ oxy hóa khử này một chất chỉ thị riêng biệt đã được sử dụng là hồ tinh bột. Khi tất cả chất khử đã phản ứng hết, lượng iodine dư sẽ kết hợp với chất chỉ thị hồ tinh bột để tạo ra chất có màu xanh lam đậm (hoặc xanh tím), sự xuất hiện của màu xanh này cho biết phản ứng đã kết thúc, khi đó chúng ta sẽ tiến hành ngừng phản ứng lại.
a. Xác định công thức phân tử của ascorbic acid.
b. Lấy 25 mL một mẫu đồ uống thể thao tiến hành chuẩn độ thì thấy cần dùng 29,25 mL dung dịch I2 0,00125M để đạt đến điểm tương đương. Xác định khối lượng vitamin C (tính bằng mg) chứa trong chai 350 mL dung dịch đồ uống thể thao đó.

Câu 3. HOÁ HỌC VÀ ĐỜI SỐNG, SẢN XUẤT

(Xem giải) 3.1. Diethylphthalate (DEP) là chất lỏng không màu, có vị đắng và mùi khó chịu được dùng để sản xuất thuốc diệt côn trùng, bảo vệ mùa màng, vật nuôi. Từ naphthalene điều chế DEP qua 2 bước sau

Tính lượng DEP thu được từ 192 kg naphthalene. Hiệu suất các phản ứng (1), (2) lần lượt là 75% và 60%.

(Xem giải) 3.2. Một loại chất béo chứa 88,4% triolein về khối lượng còn lại là tạp chất trơ. Thực hiện phản ứng xà phòng hóa chất béo trên bằng dung dịch NaOH thì thu được một loại xà phòng chứa 66,88% muối sodium oleate về khối lượng. Giả thiết các tạp chất trơ được loại bỏ trong quá trình nấu xà phòng, hiệu suất của quá trình là 80%. Quy cách đóng gói mỗi bánh xà phòng có khối lượng tịnh là 100 gam. Để sản xuất được một đơn hàng 100000 bánh xà phòng thì khối lượng chất béo tối thiểu cần sử dụng là bao nhiêu kg?

(Xem giải) 3.3. Một triglyceride X có 5 liên kết π trong phân tử. Cho 25,74 gam X tác dụng vừa đủ với 300 mL dung dịch bromine 0,2M.
a. Xác định công thức phân tử của X.
b. Đề xuất các công thức cấu tạo có thể có của X biết X chỉ chứa gốc acid béo nằm trong nhóm các acid béo sau đây palmitic acid, stearic acid, oleic acid và linoleic acid.

Câu 4. CƠ SỞ CỦA NĂNG LƯỢNG VÀ POLYMER

(Xem giải) 4.1. Tìm các chất A, B, C, D, E, F, G, H tương ứng với sơ đồ các phản ứng sau. Biết F là một polymer thiên nhiên, thuỷ phân không hoàn toàn F thu được dextrin.
A + H2O (H2SO4 đặc, t°) ⇋ B + C
C + O2(g) (men giấm) → B + D
C (H2SO4 đặc, t°) → E(g) + D
CO2 + D (ánh sáng, chất diệp lục) → F + G
F + D (enzyme) → H

(Xem giải) 4.2. Cấu trúc của một polymer Z như sau

a. Z là gì?
b. Thuỷ phân hoàn toàn Z thu được monosaccharide Y, trong dung dịch Y tồn tại đồng thời cả dạng mạch hở và mạch vòng. Dạng vòng α, β tồn tại cân bằng
α-pyrannose ⇌ β-pyrannose (*)
Biết dạng α chiếm 36%, còn lại là dạng β. Xác định hằng số cân bằng của (*).
c. Chúng ta đều biết cellulose là thành phần chính trong các nguyên liệu để sản xuất giấy. Tuy nhiên trước đây do nhu cầu giấy tăng cao, nên bột gỗ được thay thế cho vải vụn để làm nguồn cung cấp cellulose. Giấy làm từ bột gỗ rất xốp, các lỗ nhỏ trên bề mặt giấy sẽ hút mực từ máy in, làm mực lan ra một khoảng diện tích lớn hơn dự định và để khắc phục tình trạng này, người ta đã phủ một lớp aluminium sulfate [Al2(SO4)3] và nhựa thông để bịt các lỗ nhỏ ấy. Nhưng khi bảo quản trong môi trường có độ ẩm cao, Al2(SO4)3 sẽ hút nước và tạo ra môi trường có tính acid (1), dẫn đến giấy bị vỡ vụn và mủn sau một thời gian (2).
Hãy mô tả quá trình (1) bằng phương trình hoá học và giải thích kết quả (2) bằng lời văn.

(Xem giải) 4.3. Tiến hành sản xuất rượu vang bằng phương pháp lên men rượu với nguyên liệu là 16,8 kg quả nho tươi (chứa 15% glucose về khối lượng), thu được V lít rượu vang 13,8°. Biết khối lượng riêng của ethyl alcohol là 0,8 g/mL. Giả thiết trong thành phần quả nho tươi chỉ có glucose bị lên men rượu; hiệu suất toàn bộ quá trình sản xuất là 60%. Xác định giá trị của V.

(Xem giải) 4.4. Saccharose được thực vật sản xuất như sau:
12CO2 (g) + 11H2O (l) → C12H22O11 (s) + 12O2 (g); = +5645 kJ.
Khoảng 5,13 gam saccharose được sản xuất mỗi ngày trên 1m² bề mặt trái đất. Năng lượng cho phản ứng này được cung cấp bởi ánh sáng mặt trời. Khoảng 0,1% ánh sáng mặt trời chiếu tới trái đất được sử dụng để sản xuất saccharose. Tính tổng năng lượng mặt trời cung cấp cho mỗi mét vuông diện tích bề mặt theo đơn vị kJ.