SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH ĐỀ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG NĂM HỌC 2021-2022 Mơn thi: Hóa học (chun) Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi gồm: 04 trang) Câu (2,75 điểm) Cho vào ống nghiệm bột CuO màu đen, thêm khoảng ml dung dịch HCl (dư) vào, lắc nhẹ (hình bên) (a) Nêu tượng quan sát (b) Viết phương trình phản ứng xảy Viết phương trình hóa học cho chuyển đổi sau: FeS2 → SO2 → Na2SO3 → CaSO3 → CaCl2 Chỉ thuốc thử để phân biệt chất nhóm chất sau (nêu tượng quan sát viết phương trình phản ứng minh họa) (a) khí HCl khí N2 (b) bột Al bột Fe (c) dung dịch H2SO4 dung dịch HNO3 Cho 250 ml dung dịch Ba(OH) 0,1 M vào 200 ml dung dịch NaHCO3 0,2 M khuấy để phản ứng xảy hồn tồn thu m (g) kết tủa Tìm m Câu (2 điểm) Sơ đồ nguyên tử Canxi (Ca) mô tả e (chấm đen) nằm lớp e (mỗi đường tròn tượng trưng cho lớp e) hình bên Hãy (khơng cần giải thích): (a) số p, (b) số e, (c) số lớp e (d) số e lớp nguyên tử Ca Trong nguyên tử, e xếp thành lớp Các lớp kí hiệu số nguyên n = 1, 2, 3… từ (lớp gần hạt nhân có n nhỏ hơn) Mỗi lớp e lại chia thành phân lớp Các phân lớp kí hiệu chữ thường s, p, d… Lớp thứ n có tối đa n phân lớp Ví dụ: lớp thứ có phân lớp 1s, lớp thứ có phân lớp 2s 2p… Phân lớp s chứa tối đa e, phân lớp p chứa tối đa e, phân lớp d chứa tối đa 10 e… Các e chiếm phân lớp theo thứ tự 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d… Trang / Hãy (khơng cần giải thích): (a) số phân lớp có chứa e, (b) số e có phân lớp p, (c) phân lớp cùng, (d) phân lớp dễ e nguyên tử Ca mol Ca có 6,022×1023 ngun tử Ca nặng 40 g Tìm khối lượng (g) nguyên tử Ca Coi nguyên tử Ca khối cầu cứng có bán kính R = 197 pm Tính khối lượng riêng (theo đơn vị g/cm3) ngun tử Ca Biết thể tích hình cầu V = 4,189 × R3 cm = 1010 pm Thực tế, khối lượng riêng kim loại Ca 1,541 g/cm nhỏ nhiều so với khối lượng riêng nguyên tử Ca Có thể giải thích tượng nguyên tử Ca hình cầu cứng xếp cạnh ln tạo thành khe trống (a) Tính phần trăm thể tích bị chiếm nguyên tử khối kim loại Ca (b) Dùng tính tốn cụ thể rằng: Ngun tử H với bán kính r = 53 pm có khả thâm nhập xuyên qua khe trống (theo hướng mũi tên hình bên) nguyên tử Ca tiếp xúc cố định với mặt phẳng Câu (2 điểm) Các hợp chất hữu thường có cấu tạo khơng đơn giản Khi đó, biểu diễn đầy đủ tất liên kết bất tiện Các nhà hóa học thường sử dụng cơng thức cấu tạo rút gọn đó: (1) Không biểu diễn liên kết H với nguyên tử khác; (2) Liên kết nguyên tử C biểu diễn đoạn thẳng đầu mút nguyên tử C Ví dụ phân tử axetilen (I), benzen (II), rượu etylic (III) axit axetic (IV) có cơng thức cấu tạo rút gọn sau: O OH OH (I) (II) (III) (IV) Hợp chất X thu thủy phân chất béo mơi trường kiềm có cơng thức cấu tạo rút HO OH OH gọn sau: Viết công thức cấu tạo đầy đủ X gọi tên X Remdesivir (kí hiệu: R) thuốc chống virus dùng thành công để khống chế dịch MERS-CoV năm 2012 Remdesivir cấp phép sử dụng điều trị SARS-CoV-2 người tiếp tục cải tiến để tạo thuốc đặc trị Phân tử R có cơng thức cấu tạo sau: Trang / O HO HO CH H C H C O C HC N N N C C C C CH O H2 C P O HC HC N H N HC CH2 C H C CH3 C O H2 C H C H3C H2 C CH3 CH2 CH CH C H H2N (a) Công thức phân tử R C28HxNyOzP Xác định giá trị x, y, z (b) Biết khối lượng mol phân tử R MR = 600 g/mol Tìm phần trăm khối lượng nguyên tố cacbon photpho R (c) Biểu diễn công thức cấu tạo rút gọn R (d) Đun nóng R mơi trường kiềm thu hỗn hợp sản phẩm có chứa chất Y Biết Y có tính chất hóa học giống với rượu etylic, biểu diễn công thức cấu tạo Y Câu (1,5 điểm) Metan chất đơn giản dãy hidrocacbon mạch khơng vịng, chứa liên kết đơn có tính chất hóa học tương tự gọi ankan Công thức chung ankan C nH2n+2 n nguyên ≥ Phản ứng cháy oxy với ankan tỏa nhiều nhiệt nên ankan thường dùng làm nhiên liệu xăng, nến, dầu hỏa… Viết phương trình phản ứng cháy tổng quát ankan C nH2n+2 Trong đền chùa nước ta, nến thường thắp (đốt) ban thờ (a) Giả sử đốt cháy hết nến nặng 31 g làm từ ankan X Dẫn tồn sản phẩm cháy vào nước vơi dư thu 220 g kết tủa Biết phản ứng xảy hồn tồn, tìm cơng thức phân tử ankan X (b) Giải thích tượng ban thờ thường bị bám lớp muội đen Đốt cháy hoàn toàn mol ankan C nH2n+2 giải phóng lượng nhiệt Q (kJ) tính theo cơng thức: Q = 636,7×n + 244,8 (kJ) Nhiệt sinh đốt cháy ankan dùng để làm nóng sản phẩm cháy (đều dạng khí) Chỉ ankan có khả tạo lửa có nhiệt độ cao nhất? Biết nhiệt lượng (J) cần để làm tăng nhiệt độ mol khí CO2 H2O lên 1oC Cp(CO2) = 37,5 J Cp(H2O) = 24,8 J Trang / Câu (1,75 điểm) Nghiên cứu phản ứng tạo este axit axetic rượu etylic nhiệt độ không đổi 50 oC có mặt lượng nhỏ H2SO4 đặc làm xúc tác (coi khơng có phản ứng phụ khác xảy ra) Viết phương trình phản ứng tạo este Nếu ban đầu sử dụng mol axit axetic mol rượu etylic sau thời gian đủ lâu thấy số mol chất hỗn hợp không thay đổi (phản ứng kết thúc hay hệ phản ứng đạt đến cân bằng) Biết hiệu suất phản ứng đạt 50%, tính khối lượng este thu Người ta nhận thấy rằng: Không phụ thuộc vào số mol axit axetic rượu etylic ban đầu, sau phản ứng kết thúc tích số mol sản phẩm chia tích số mol chất đầu cịn dư hỗn hợp thu không đổi (gọi số K phản ứng) K= n este × nnước n axit axetic dư ×n rượu etylic dư (a) Tính số K phản ứng tạo este (b) Nếu ban đầu dùng mol axit axetic 0,6 mol rượu etylic hệ đạt cân bằng, hiệu suất phản ứng bao nhiêu? Chứng minh rằng: Nếu số mol axit axetic rượu etylic ban đầu hệ đạt cân bằng, hiệu suất phản ứng nhỏ Dựa vào biểu thức số K, giải thích để nâng cao hiệu suất phản ứng, người ta thường tiến hành chưng cất tách sản phẩm este khỏi hỗn hợp phản ứng xảy Để nghiên cứu phản ứng tạo este, người ta tổng hợp loại rượu etylic đặc biệt thay tồn ngun tử Oxy (O) thơng thường (MO = 16 g/mol) nguyên tử Oxy (O*) nặng ( M O =18 g/mol ¿ tính chất hóa học khơng đổi Thực phản ứng mol axit axetic ¿ thông thường mol rượu etylic đặc biệt kết thúc thu 45 gam este Dự đoán liên kết bị đứt (bị phá vỡ) phân tử chất đầu liên kết hình thành phân tử sản phẩm phản ứng tạo este (Cho biết nguyên tử khối nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; P = 31; S = 32; Ca = 40; Ba = 137) -HẾT Họ tên thí sinh:………………………… Họ Số báo danh:……………………………… ………………………… Họ tên, tên, chữ chữ ký GT 1: ký GT 2: ……………………… Trang / SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM THI ĐỀTHI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN Năm học 2021– 2022 Môn thi: Hóa học (chuyên) (Hướng dẫn chấm gồm: 05 trang) Với tất phương trình phản ứng, cân sai nửa số điểm tương ứng Câu Ý Hướng dẫn chấm Chỉ cần nêu tượng sau (a) Hiện tượng: - bột màu đen tan dần đến hết - dung dịch chuyển sang màu xanh (b) CuO + HCl → CuCl2 + H2O Mỗi chuyển hóa cho 0,25 4FeS2 + 11 O2 → Fe2O3 + SO2 (không cần điều kiện to cho điểm tối đa) SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + CaCl2 → CaSO3 + NaCl CaSO3 + HCl → CaCl2 + H2O + SO2 (a) Thuốc thử: dung dịch AgNO3 Hiện tượng: dung dịch xuất kết tủa trắng nhận HCl Phản ứng: HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3 (b) Thuốc thử: dung dịch NaOH Hiện tượng: bột rắn tan dần giải phóng bọt khí nhận Al Phản ứng: Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + H2 (c) Thuốc thử: dung dịch Ba(OH)2 Hiện tượng: dung dịch xuất kết tủa trắng nhận H2SO4 Phản ứng: Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O Số mol Ba(OH)2: 0,025 mol Số mol NaHCO3: 0,04 mol Chỉ viết phản ứng Ba(OH)2 NaHCO3 cho 0,25 Ba(OH)2 + NaHCO3 → BaCO3 + Na2CO3 + H2O BĐ: 0,025 0,04 PƯ: 0,02 0,04 0,02 0,02 SPƯ: 0,005 0,02 0,02 Ba(OH)2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaOH BĐ: 0,005 0,02 0,02 PƯ: 0,005 0,005 0,005 SPƯ: 0 0,0025 m = 4,925 g (a) số p: 20 (b) số e: 20 (c) số lớp e: Điể m 0,25 0,25 1,0 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 Trang / (d) số e lớp cùng: (a) Số phân lớp có chứa e: (b) Số e có phân lớp p: 12 (c) Phân lớp cùng: 4s (d) Phân lớp dễ e nhất: 4s Khối lượng nguyên tử Ca theo gam: m ca = 0,25 40 =6 , 642× 10−23 gam 23 , 022 ×10 Nếu kết khơng trình bày cách làm cho điểm tối đa R = 1,97×10-8 cm Thể tích ngun tử Ca: V = 3,203×10-23 cm3 Khối lượng riêng nguyên tử Ca: d = 2,074 g/cm3 Nếu kết khơng trình bày cách làm cho điểm tối đa (a) cm3 kim loại Ca nặng 1,541 g Tổng thể tích nguyên tử Ca: 0,743 cm3 Phần trăm thể tích bị chiếm bới nguyên tử Ca: 74,3% Không vẽ hình minh họa kết cho điểm tối đa (b) Gọi r’ bán kính khối cầu tiếp xúc với nguyên tử Ca tiếp xúc mặt phẳng Dễ thấy: r'= 0,5 0,25 ( √23 −1) R=30 , 476 pm R R+r' 0,25 Do bán kính nguyên tử H: r = 53 pm >> r’ nên ngun tử H có khả thâm nhập vào khe trống nguyên tử Ca tiếp xúc với Có thể biểu diễn cấu tạo theo nhiều cách, miễn viết rõ CH2 CH cho điểm tối đa CTCT: HO-CH2-CH(OH)-CH2OH Tên gọi: Glixerol Mỗi ý cho 0,25 Khơng cần trình bày cách tính (a) x = 37 y=6 z=7 Phần (b) tính điểm độc lập với phần (a) Mỗi ý cho 0,25 Không cần trình bày cách tính 0,25 0,25 0,75 0,5 Trang / (b) % C = 56 % % P = 5,17 % (c) Trong CT sai từ đến lỗi (vẫn viết nguyên tử C hay H liên kết với C; viết sai vị trí thiếu thừa nối đơi, nhóm OH, NH, nguyên tử N P O, nhóm ngun tử C H) cho điểm tối đa Nếu sai từ đến lỗi cho nửa số điểm tối đa Sai lỗi khơng cho điểm O HO O H N P O O HO 0,25 O N N N N H2N (d) Có thể biểu diễn CT theo nhiều cách, miễn cho điểm tối đa Y là: (C2H5)2CH-CH2-OH Phản ứng cháy tổng quát CnH2n+2 + n+1 O2 → n CO2 + (n + 1) H2O 0,25 0,25 Chỉ cần tìm giá trị n (khơng kết luận CTPT) cho điểm tối đa Có thể khơng viết phương trình phản ứng mà dùng bảo tồn cho điểm tối đa (a) Số mol CaCO3 = 2,2 mol Số mol CO2 = 2,2 mol Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 0,5 Số mol X = 2,2 / n MX = 14n + = 31n / 2,2 n = 22 X C22H46 (b) Do đốt nến điều kiện không cung cấp kịp (thiếu) oxy dẫn đến sản 0,25 phẩm phụ C dạng hạt nhỏ (bồ hóng, nhọ nồi, muội…) Nếu không biến đổi biểu thức T mà nhận xét ln trừ 0,125 0,5 Nếu chứng minh cách thay trực tiếp số giá trị n (ít giá trị) để tính giá trị cụ thể Q nhận xét tổng quát hóa lên cho tối đa 0,375 Khơng cần chứng minh xấp xỉ mà cần polietylen cho điểm tối đa Đốt mol ankan CnH2n+2 sinh n mol CO2 (n + 1) mol H2O Nhiệt lượng (J) cần để làm tăng nhiệt độ n mol CO2 (n + 1) mol H2O lên 1oC là: 37,5 n + 24,8 (n + 1) = 62,3 n + 24,8 (J) Nhiệt độ lửa ước lượng: T= 636,7 ×n+244,8 ×103 62,3 ×n+24,8 Trang / hay T =10 220− 8654 62,3 ×n+ 24,8 Dễ thấy n tăng T giảm nên T lớn n lớn n lớn 2n + ≈ 2n CnH2n+2 ≈ CnH2n hay (CH2)n Đó polietylen (-CH2-CH2-)x Sai/thiếu điều kiện hoặc/và dấu thuận nghịch trừ nửa số điểm CH3COOH + C2H5OH H2SO4 d, to CH3COOH + C2H5OH BĐ: 1 PƯ: 0,5 0,5 SPƯ: 0,5 0,5 Khối lượng este: 44 g (a) K = (b) CH3COOH + C2H5OH BĐ: 0,6 PƯ: x x SPƯ: – x 0,6 – x K= 0,25 CH3COOC2H5 + H2O H2SO4 d, to CH3COOC2H5 + H2O 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 H2SO4 d, t o CH3COOC2H5 + H2O x x x x 0,25 x2 =1 (1−x)(0 ,6 – x) Giải x = 0,375 Vậy hiệu suất h = 62,5 % Không làm tính tổng quát chọn: n(CH3COOH) = mol n(C2H5OH) = a mol CH3COOH + C2H5OH BĐ: a PƯ: x x SPƯ: – x a–x K= H2SO4 d, to CH3COOC2H5 + H2O x x x x x2 =1 (1−x)( a – x) Từ tìm x = a / (a + 1) hay 1/x = + 1/a hay x/a = 1/(a + 1) TH1: a ≥ Hiệu suất h = 100% x h nhỏ x nhỏ 1/x lớn 1/x = + 1/a ↔ a nhỏ nhất; tức a = TH2: ≥ a Hiệu xuất h = 100% x/a h nhỏ x/a nhỏ x/a = 1/(a + 1) ↔ a lớn nhất; tức a = Vậy số mol axit axetic rượu etylic ban đầu hiệu suất phản ứng nhỏ Chỉ cần nêu thay đổi mol chất cho tối đa điểm Khi tách sản phẩm este khỏi hỗn hợp (neste giảm đi); để K khơng đổi cần: 1) nnước tăng lên 2) naxit axetic dư nrượu etylic dư giảm Có nghĩa phản ứng xảy tiếp tục tạo este Cứ liên tiếp dẫn đến axit 0,25 0,25 Trang / axetic rượu etylic dần hết; tức hiệu suất phản ứng cao Không viết lại phản ứng cho điểm tối đa Đúng từ đến vị trí cho nửa số điểm tối đa Chỉ vị trí khơng cho điểm Do tính chất hóa học khơng đổi nên số phản ứng K hay hiệu suất phản ứng không đổi neste = 0,5 mol Meste = 90 g/mol Nghĩa toàn O* rượu etylic cần chuyển hết vào este H3C C O H + H O* C H2 CH3 H2SO4 d, to H3C O Các liên kết bị đứt chất đầu: H3C C O H H C O* C H2 CH3 O O* O C H2 + H O H 0,25 CH3 Các liên kết tạo thành sản phẩm: H3C C O* C H2 CH3 H O H O Chú ý: Học sinh làm cách khác cho điểm tối đa - HẾT- Trang /