[2024 – 2025] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Tỉnh Hà Tĩnh

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

⇒ Danh sách đề học sinh giỏi năm 2024-2025

⇒ Tổng hợp đề học sinh giỏi theo năm học

⇒ Mã đề 038-H12C năm 2024-2025

⇒ Thời gian làm bài: 180 phút

Câu 1. (2,0 điểm) Thí sinh trả lời từ ý 1 đến 8. Mỗi ý chỉ trả lời Đúng hoặc Sai (không giải thích).
(Xem giải) 1. Có 4 chất đơn chức mạch hở ứng với công thức phân tử C4H8O2.
(Xem giải) 2. Protein không bị biến đổi trong quá trình đông tụ bởi acid, base hoặc ion kim loại nặng.
(Xem giải) 3. Có 4 tripeptide mạch hở ứng với công thức phân tử C7H13N3O4.
(Xem giải) 4. Các dung dịch glucose, saccharose và maltose đều bị oxi hoá bởi copper (II) hydroxide trong môi trường kiềm đun nóng tạo kết tủa đỏ gạch.
(Xem giải) 5. Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp thường được cấu tạo bởi hai phần, một phần ưa nước và một phần kị nước.
(Xem giải) 6. Aniline làm mất màu dung dịch nước bromine, còn phenylammonium chloride không làm mất màu dung dịch nước bromine.
(Xem giải) 7. Khi xếp một số quả chín vào giữa sọt quả xanh thì toàn bộ sọt quả xanh sẽ nhanh chóng chín đều.
(Xem giải) 8. Để khử mùi tanh của cá (thường do hỗn hợp các amine gây ra) người ta dùng dung dịch xút 5%.

Câu 2. (2,0 điểm) Thí sinh chỉ ghi kết quả từ ý 1 đến 6
(Xem giải) 1. Cho các dung dịch dựng riêng biệt HCl, CuSO4, FeCl3, HNO2, NaOH. Có bao nhiêu dung dịch tác dụng được với methylamine?
(Xem giải) 2. Xà phòng hóa một triglyceride X trong dung dịch potassium hydroxide thu được hỗn hợp gồm glycerol và hai muối potassium palmitate, potassium linoleate. Có bao nhiêu công thức cấu tạo của X?
(Xem giải) 3. Cho các chất glucose, fructose, sachcarose, maltose, tinh bột, cellulose. Có bao nhiêu chất tham gia phản ứng thủy phân trong môi trường acid?
(Xem giải) 4. Isoamyl acetate có mùi chuối chín. Phân tử khối của isoamyl acetate bằng bao nhiêu?
(Xem giải) 5. Một chiếc gương soi cần tráng một lớp bạc có diện tích bề mặt là 100 cm² và độ dày là 0,5 μm. Để tráng được 600 chiếc gương soi trên cần dùng m gam glucose tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3. Biết hiệu suất phản ứng tráng bạc là 90% và khối lượng riêng của bạc là 10,49 g/cm³. Giá trị của m bằng bao nhiêu (làm tròn đến hàng phần trăm)?
(Xem giải) 6. Hiện nay, xăng sinh học E5 (xăng chứa 5% ethanol về thể tích) đang được sử dụng ở nước ta để thay thế một phần xăng truyền thống. Trong một nhà máy, ethanol được sản xuất từ cellulose với hiệu suất của cả quá trình là 75%. Để pha chế được 5520 lít xăng E5, cần dùng m tấn mùn cưa (chứa 50% cellulose, phần còn lại là chất trơ). Biết ethanol có khối lượng riêng là 0,8 g/mL. Giá trị của m bằng bao nhiêu (làm tròn đến hàng phần trăm)?

Câu 3. (2,0 điểm)
(Xem giải) 1. Khí SO2 được tách ra khỏi khí thải của nhà máy nhiệt điện bằng cách cho khí thải lội qua dung dịch huyền phù calcium carbonate hoặc calcium hydroxide. Kết quả là toàn bộ SO2 đã bị hấp thụ chuyển hóa hết thành thạch cao (CaSO4.2H2O).
Xử lý theo phương pháp này, loại bỏ được 90% SO2. Biết rằng lưu lượng khí thải là 8,5.10³ m³/giờ (25°C và 1 atm) chứa 0,2% SO2 theo thể tích. Giả sử SO2 không được tách ra khỏi khí thải và được phân tán vào 5000 m³ nước lỏng trong khí quyển sau đó chuyển hết thành sulfuric acid. Coi các khí là khí lí tưởng.
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b. Tính khối lượng calcium carbonate mỗi ngày và khối lượng thạch cao sinh ra.
c. Tính pH của khí quyển.
d. Sự phun trào núi lửa thường kèm theo một lượng khí SO2 chuyển vào không khí. Sau một đợt phun trào núi lửa, trị số pH của nước mưa đo được bằng 3,2. Hãy tính nồng độ của sulfuric acid trong nước mưa, giả thiết rằng sự acid hóa chỉ do sulfuric acid.

(Xem giải) 2. Khí sulfur dioxide tham gia trong quá trình sản xuất sulfuric acid, oxi hóa sulfur dioxide bằng oxygen hoặc lượng dư không khí ở nhiệt độ 450°C – 500°C, xúc tác tạo ra sulfur trioxide theo phương trình hóa học: 2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
Nếu nồng độ ban đầu của SO2 và O2 tương ứng là 4 M và 2 M thì hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3 đạt 80%. Để tăng hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3 lên 90% thì cần cho SO2 nồng độ ban đầu 4 M phản ứng với O2 có nồng độ x M. Tính x.

(Xem giải) Câu 4. (2,0 điểm)
Ammonia có nhiều ứng dụng quan trọng như sản xuất phân đạm, nitric acid, làm dung môi. Hiện nay người ta sản xuất ammonia bằng cách chuyển hoá có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí methane (thành phần chính của khí thiên nhiên) theo quy trình Haber.
Phản ứng điều chế H2: CH4 (g) + 2H2O (g) → CO2 (g) + 4H2 (g) (1)
Phản ứng loại O2 để thu N2: CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (g) (2)
Phản ứng tổng hợp NH3: N2 (g) + 3H2 (g) ⇋ 2NH3 (g) = -92kJ (3)
Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt mạnh. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn khí methane theo phương trình hóa học (2). Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của methane là 100%. Biết 80% lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2) được cung cấp cho phản ứng (1) và các giá trị nhiệt tạo thành () của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:

Chất	CH4 (g)	CO2 (g)	H2O (g)
(kJ/mol)	-74,6	-393,5	-241,8

1. Để sản xuất được 0,36 tấn khí hydrogen trong giai đoạn trên cần dùng m tấn khí methane và thải ra môi trường V m³ khí carbon dioxide (ở điều kiện chuẩn). Tính m và V.
2. Để tăng hiệu suất phản ứng tổng hợp ammonia cần tác động vào cân bằng (3) những yếu tố nào?

(Xem giải) Câu 5. (2,0 điểm)
Hợp chất hữu cơ A là một loại tinh dầu được chiết xuất từ thực vật. Bằng phương pháp phân tích nguyên tố, người ta xác định được A chứa 76,92%C, 12,82%H và 10,26%O về khối lượng. Trên phổ MS của A, peak có giá trị cao nhất m/z là 156.
1. Xác định công thức phân tử của A và cho biết người ta đã sử dụng phương pháp nào để tách A từ thực vật?
2. Biết A được điều chế bằng cách hydrogen hóa hoàn toàn 2-isopropyl-5-methylphenol. Xác định công thức cấu tạo của A và viết công thức các đồng phân cis-trans của A.
3. Ester B được điều chế từ A với acetic acid, xúc tác sulfuric acid đặc, đun nóng. Một loại tinh dầu có chứa khoảng 50% A; x% B theo khối lượng và các thành phần phụ khác. Cân chính xác 3,0 gam tinh dầu, thêm 6 mL ethanol 96% và 20,0 mL dung dịch potasium hydroxyde 0,5 M trong ethanol 96%. Đun nóng 60 phút trong bình cách thủy có lắp ống sinh hàn ngược. Để nguội, pha loãng với 50 mL nước cất được dung dịch X, chuẩn độ X bằng dung dịch hydrochloric acid 0,5 M, dùng chỉ thị phenolphthalein cho đến khi mất màu thì thấy dùng hết 17,5 mL (giả thiết các thành phần phụ khác trong tinh dầu không phản ứng với kiềm).
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong quá trình phân tích mẫu tinh dầu trên.
b. Tính x.

(Xem giải) Câu 6. (2,0 điểm)
Hydrocarbon X mạch hở phân tử chỉ chứa liên kết đơn hoặc liên kết đôi. Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng đốt cháy X như sau:

CnH2n+2-2k (g) + ½(3n+1-k)O2 (g) → nCO2 (g) + (n+1-k)H2O (g) = -1852kJ
Trong đó n là số nguyên tử carbon và k là số liên kết đôi C=C trong X.
1. Xác định công thức cấu tạo của X biết rằng năng lượng các liên kết như sau:

Liên kết	O=O	H-O	C-H	C=O	C=C	C-C
E (kJ/mol)	498	467	413	799	611	414

2. Từ X điều chế X8 theo sơ đồ phản ứng sau:

Biết: Các chất X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 là các chất hữu cơ, mỗi mũi tên là một phản ứng, X8 là polymer được dùng để làm kính máy bay, kính xây dựng, kính bảo hiểm, bể cá.
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra theo sơ đồ trên.
b. Trình bày cơ chế của phản ứng (1) và phản ứng (4).

Câu 7. (2,0 điểm)

(Xem giải) 1. Thủy phân hoàn toàn 50,58 gam chất béo E gồm các triglyceride trong dung dịch NaOH đun nóng, thu được glycerol và hỗn hợp Y chứa các muối oleate, palmitate và linoleate của sodium với tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3 : 2. Tinh chỉ số iodine của chất béo E, biết rằng chỉ số iodine là số gam I2 cần để cộng vào các liên kết bội ở gốc hydrocarbon trong 100 gam chất béo.

(Xem giải) 2. Cho 1,6 tấn một loại chất béo chứa 89,0% tristearin về khối lượng còn lại là tạp chất trơ. Thực hiện phản ứng xà phòng hóa loại chất béo trên bằng dung dịch KOH thì thu được một loại xà phòng chứa 80% muối potassium stearate về khối lượng. Giả thiết các tạp chất trơ được loại bỏ trong quá trình sản xuất xà phòng, hiệu suất của quá trình là 90%. Quy cách đóng gói mỗi bánh xà phòng có khối lượng là 80 gam. Có bao nhiêu bánh xà phòng được sản xuất từ quá trình trên?

Câu 8. (2,0 điểm)

1. Hãy giải thích các vấn đề sau và viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có).
(Xem giải) a. Trong phòng thí nghiệm, để bảo quản dung dịch chứa ion Fe3+, người ta thường thêm vào bình đựng vài giọt dung dịch HCl hoặc H2SO4 loãng.
(Xem giải) b. Oxygen được dẫn truyền trong cơ thể là do khả năng liên kết của oxygen với hồng cầu trong máu theo cân bằng sau:
HbH (aq) + O2(aq) ⇋ HbO2(aq) + H+(aq)
Độ pH của máu người bình thường được kiểm soát chặt chẽ trong khoảng 7,35 – 7,45. Dựa vào cân bằng trên, giải thích vì sao việc kiểm soát pH của máu người lại quan trọng. Điều gì sẽ xảy ra với khả năng vận chuyển oxygen của hồng cầu nếu máu trở nên quá acid (một tình trạng nguy hiểm được gọi là nhiễm toan hay nhiễm độc acid)?

(Xem giải) 2. Vỏ trứng có chứa calcium ở dạng CaCO3. Để xác định hàm lượng CaCO3 trong vỏ trứng, các bước thí nghiệm được tiến hành như sau:
Bước 1: Cân 2,0 gam vỏ trứng khô, đã được làm sạch, hoà tan hoàn toàn trong 500 mL dung dịch HCl 0,1 M. Lọc dung dịch sau phản ứng thu được 500 mL dung dịch X.
Bước 2: Chuẩn độ 10,0 mL dung dịch X bằng dung dịch NaOH chuẩn với chỉ thị phenolphthalein thì tại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch xuất hiện màu hồng.
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
b. Kết quả chuẩn độ 10,0 mL dung dịch X khi sử dụng dung dịch chuẩn NaOH 0,10 M được ghi trong bång sau:

	Lần 1	Lần 2	Lần 3
VddNaOH (mL)	3,9	4,1	4,0

Giả thiết các tạp chất khác trong vỏ trứng không phản ứng với HCl, chấp nhận sai số chuẩn độ không đáng kể, các thành phần khác trong vỏ trứng không ảnh hưởng đến kết quả chuẩn độ. Tính hàm lượng CaCO3 trong vỏ trứng.

Câu 9. (2,0 điểm)

(Xem giải) 1. Thuỷ phân tripeptide X bằng xúc tác enzyme thu được hỗn hợp gồm valine, lysine và glutamic acid. Biết điểm đẳng điện của các amino acid như sau:

Amino acid	Valine	Glutamic acid	Lysine
Điểm đẳng điện (pI)	6,0	3,08	9,74

Đặt hỗn hợp ba amino acid trong điện trường ở pH khác nhau: pH = 1,0; pH = 5,9; pH = 12. Các amino acid trên di chuyển như thế nào về các điện cực ở mỗi giá trị pH trên. Giải thích? Biết điểm đẳng điện (pI) là giá trị của pH mà tại đó nồng độ của ion lưỡng cực lớn nhất, nồng độ cation và anion bằng nhau.

(Xem giải) 2. Kết quả phân tích nguyên tố của một amino acid X như sau: %C = 46,60%; %H = 8,74%; %N = 13,59% (về khối lượng); còn lại là oxygen. Bằng phổ khối lượng (MS), xác định được phân tử khối của X bằng 103.
a. Viết các công thức cấu tạo của X và gọi tên thay thế.
b. Từ các đồng phân của X có thể tạo được tối đa bao nhiêu dipeptide mạch hở. Viết công thức cấu tạo của các dipeptide.

(Xem giải) Câu 10. (2,0 điểm)
Aspirin (acetylsalicylic acid) là thuốc hạ sốt, giảm đau, có tính kháng viêm, được sử dụng phổ biến trên thế giới. Quy trình tổng hợp Aspirin (acetylsalicylic acid) theo các bước sau:
Bước 1: Cân chính xác 5 gam salicylic acid cho vào bình nón có dung tích 250 mL, tiếp theo đong lấy 8 mL anhydride acetic (D = 1,08 g/mL) cho vào bình.
Bước 2: Thêm 0,4 mL sulfuric acid đặc vào hỗn hợp và trộn đều.
Bước 3: Đun nóng hỗn hợp trong bình nón ở khoảng 10 – 15 phút, duy trì nhiệt độ khoảng 70°C để phản ứng xảy ra.
Bước 4: Lấy hỗn hợp sau phản ứng, để nguội tự nhiên và khuấy đều. Sau đó, thêm 150 mL nước để thúc đẩy quá trình kết tinh aspirin. Dùng phễu Buchner để lọc kết tinh aspirin và rửa sạch với nước lạnh. Sấy khô aspirin ở nhiệt độ 60°C thu được 3,8 gam aspirin tinh khiết.
1. Thực hiện các yêu cầu sau:
a. Viết phản ứng tổng hợp aspirin
b. Nêu vai trò của sulfuric acid đặc. Nếu thay sulfuric acid đặc bằng phosphoric acid hoặc acetic acid thì hiệu suất phản ứng tổng hợp aspirin thay đổi như thế nào?
c. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp aspirin.
2. Để sản xuất 2700000 viên nén uống (hàm lượng aspirin 500 mg/viên) cần tối thiểu m tấn salicylic acid với hiệu suất phản ứng tính theo salicylic acid là 60%.
3. Khi uống aspirin, phản ứng thủy phân trong môi trường acid tạo ra salicylic acid là thành phần chính có tác dụng hạ sốt, giảm đau và viêm nhiễm, nên có nhiều nghiên cứu tập trung vào phản ứng thủy phân này và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Dữ liệu về quá trình thủy phân của một mẫu aspirin trong nước (môi trường trung tính) ở 37°C thể hiện trong bảng:

Thời gian (giờ)		20	40	50	100
Nồng độ aspirin (M)	5,55.10^-3	5,15.10^-3	4,78.10^-3	4,61.10^-3	3,83.10^-3

a. Tính nồng của salicylic acid sau thời gian 20, 40, 50, 100 giờ.
b. Tính tốc độ trung bình của phản ứng thủy phân aspirin sau thời gian 20, 40, 50, 100 giờ.
c. Nhận xét sự thay đổi tốc độ phản ứng theo thời gian. Giải thích.