Câu 4. Phenol có công thức C6H5OH (C6H5: phenyl), dạng tinh thể, dễ hút ẩm. Các chuyên gia trong
ngành hóa học, y tế luôn cảnh báo người dùng về việc sử dụng phenol trong thực phẩm, vì nó có tính độc đặc biệt và khả năng gây bỏng nặng khi tiếp xúc. Trong công nghiệp, phenol được điều chế từ cumene (isopropyl benzene) theo sơ đồ: cumene phenol + X.
Cho các phát biểu sau:
(a) Cumene là hydrocarbon họ arene, có công thức phân tử là C8H10.
(b) Do nhóm phenyl hút electron, làm tăng sự phân cực của liên kết O–H dẫn đến tính acid của phenol.
Dung dịch phenol làm quì tím chuyển sang đỏ.
(c) Cho từ từ vài giọt nước bromine vào dung dịch phenol, thấy xuất hiện kết tủa trắng.
(d) Cho chất X tác dụng với dung dịch I2/KI, NaOH, to thì xuất hiện kết tủa vàng nhạt.
Câu 6. Một nhóm học sinh nghiên cứu về khả năng xúc tác của enzyme α–amylase tới quá trình thủy
phân tinh bột. Trong thí nghiệm này, nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm thủy phân tinh bột với enzyme α–amylase ở nhiệt độ và pH khác nhau. Kết quả được mô tả bằng hai đồ thị sau:
Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Khi nhiệt độ tăng trên 40°C, hoạt tính xúc tác của enzyme sẽ giảm xuống.
B. Sau khi các phản ứng xảy ra, để nguội hỗn hợp sau phản ứng thì có thể dùng dung dịch CuSO4 để
đánh giá sự thủy phân của tinh bột trong các phản ứng trên.
C. Để hiệu suất thủy phân tinh bột xảy ra tốt nhất thì phản ứng cần được tiến hành ở môi trường có
pH = 6 và nhiệt độ 50°C.
D. Theo kết quả trên, dung dịch HCl 0,001 M tạo môi trường tốt nhất cho phản ứng thủy phân xảy ra.
Câu 9. Túi giấy làm từ thân cây chuối là sản phẩm từ thực vật, an toàn cho sức khoẻ với nhiều tính năng vượt trội so với túi nylon làm bằng chất dẻo. Cho các phát biểu sau:
(a) Thành phần chính của túi sản xuất từ thân cây chuối là cellulose.
(b) Túi giấy từ thân cây chuối dễ phân huỷ sinh học nên thân thiện với môi trường.
(c) Túi làm từ chất dẻo PE cũng là vật liệu dễ phân huỷ sinh học.
(d) Cellulose do các gốc β–glucose liên kết với nhau bằng liên kết β–1,4–glycoside.
Các phát biểu đúng là
A. (a), (b), (d). B. (a), (c), (d). C. (b), (c), (d). D. (a), (b), (c).
Câu 10. Tơ Sorona được điều chế từ poly(trimethylene terephthalate) (hình bên dưới). Tơ này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dệt, đặc biệt để sản xuất các loại đồ bơi. Poly(trimethylene terephthalate) được tổng hợp từ hai monomer là terephthalic acid và propane–1,3–diol.
Cho các phát biểu sau:
(a) Một mắt xích của poly(trimethylene terephthalate) có 11 nguyên tử carbon.
(b) Sorona có nhiều nhóm chức ester trong phân tử.
(c) Tơ sorona bền trong môi trường kiềm.
(d) Sorona được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp từ hai monomer tương ứng.
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý A. , B. , C. , D. ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai
Câu 1. Trong một loại pin cúc áo được sử dụng rộng rãi trong đồng hồ và các thiết bị khác có xảy ra phản ứng: Zn(s) + Ag2O(s) + H2O(l) → Zn(OH)2(s) + 2Ag(s)
Cho biết một số thông tin:
Cấu tạo pin cúc áo Zn – Ag2O
Hình ảnh minh họa pin cúc áo
– Thế điện cực chuẩn: .
– Pin chứa 0,65 gam kẽm (zinc, Zn) và có khả năng chạy được cho đến khi 80% lượng kẽm được tiêu thụ ở cường độ dòng điện là 0,02 mA.
– Điện lượng q (C) = I.t = ne.F; trong đó: I (A) là cường độ dòng điện của pin khi hoạt động, t (s) là thời gian pin hoạt động, ne (mol) là số mol electron trao đổi giữa hai cực, F là một mol điện lượng, F = 96485 C mol–1.
a) Sức điện động chuẩn của pin trên là 1,558 (V).
b) Khi pin hoạt động, tại cathode xảy ra quá trình: Zn(OH)2 + 2e → Zn + 2OH–
c) Zn đóng vai trò là cực âm, Ag2O đóng vai trò là cực dương.
d) Thời gian pin có thể chạy được tối đa là 893,4 ngày. (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần mười).
Câu 2. Điểm đẳng điện (pI) của một amino acid là giá trị pH mà ở đó amino acid mang tổng điện tích
bằng không. Khi pH < pI thì amino acid đó tồn tại chủ yếu ở dạng cation, còn khi pH > pI thì amino acid đó tồn tại chủ yếu ở dạng anion. Điện di là một kỹ thuật được sử dụng để tách các amino acid dựa trên sự khác biệt điện tích của chúng ở một giá trị pH nhất định. Khi áp dụng một điện trường, các phần tử mang điện sẽ di chuyển về hướng điện cực có điện tích trái ngược. Cho giá trị pI của các chất sau:
Chất
H2NCH(CH3)COOH
Alanine (Ala)
HOOC[CH2]2CH(NH2)COOH
Glutamic acid (Glu)
H2N[CH2]4CH(NH2)COOH
Lysine (Lys)
pI
6,0
3,2
9,7
a) Lysine (còn gọi là L–lysine) là một amino acid cần thiết cho cơ thể nhưng cơ thể không thể tự tổng hợp được mà có thể bổ sung thông qua chế độ ăn uống hàng ngày. Ước tính một người trưởng thành cần bổ sung khoảng 1000 mg lysine mỗi ngày. Với một hộp Now Double Strength L–Lysine 1000mg chứa 100 viên, mỗi viên chứa 1000 mg lysine cùng các thành phần khác, người đó sẽ dùng hết trong 100 ngày để đảm bảo lượng lysin bổ sung mỗi ngày.
b) Ở điều kiện thường, alanine tồn tại chủ yếu dạng ion lưỡng cực, là chất lỏng không màu.
c) Cho vài giọt hỗn hợp alanine, glutamic acid và lysine vào giữa tờ giấy tẩm dung dịch đệm có pH=6,0 và đặt giữa hai điện cực của điện trường thì alanine không di chuyển, lysine di chuyển về cực dương còn glutamic acid di chuyển về cực âm.
d) Trong phân tử tripeptide Ala–Lys–Glu có 4 nguyên tử oxygen.
Câu 3. Adipic acid là hóa chất quan trọng được dùng trong sản xuất vải sợi (nylon-6,6) và nhiều sản phẩm thông dụng khác như thảm, dây thừng hay lông bàn chải đánh răng... Các nhà nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ Nano (IBN) của Singapore phát hiện một sơ đồ hóa học mới có thể chuyển hóa đường glucose thành adipic acid như sau:
glucose HOOC–CH=CH–CH=CH–COOH adipic acid (1)
(mucic acid)
Trong công nghiệp adipic acid được dùng để sản xuất poly(hexamethylene adipamide) qua phản ứng trùng ngưng giữa hexamethylenediamine và adipic acid với hiệu suất đạt 90%.
a) Hiện nay, nylon–6,6 được dùng để sản xuất chỉ nha khoa chứa 90% poly(hexamethylene adipamide). Lượng adipic acid được tạo ra từ 350 kg glucose theo sơ đồ (1) có thể sản xuất được 334 kg (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị) chỉ nha khoa.
b) Một phân tử adipic acid có 4 nhóm methylene (–CH2–).
c) Mucic acid tác dụng hoàn toàn với Br2 (dư) thu được hợp chất có công thức phân tử C6H6O4Br2.
D. Glucose là chất rắn, vị ngọt, dễ tan trong nước.
Câu 4. Phương pháp cổ điển nhất để điều chế dimethyl oxalate là xuất phát từ oxalic acid và methanol
theo sơ đồ sau: (COOH)2 + 2CH3OH (COOCH3)2 + 2H2O. Sau phản ứng, tiến hành loại nước,
thu được hỗn hợp chứa 4 chất kí hiệu là OA, MO, DM, MM. Bằng phương pháp X, có thể tách riêng 4 chất, sau đó tiến hành đo mẫu, thu được kết quả theo bảng sau:
OA
MO
DM
MM
Khối lượng phân tử (amu)
90
32
118
104
Nhiệt độ sôi
365
64,7
163,5
-
Tín hiệu IR đặc trưng (cm-1)
2500–3300 (dải rộng), 1700
3300
1750
2500–3300 (dải rộng), 1700, 1750
A. DM có độ tan trong nước (ở 25°C) tốt nhất trong 4 chất.
b) Phương pháp X có thể dùng để tách riêng 4 chất là phương pháp chiết.
c) Có thể sử dụng phổ IR để phân biệt 4 chất này.
D. Phản ứng điều chế dimethyl oxalate ở trên gọi là phản ứng ester hóa.
PHẦN III: Câu trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6
Câu 1. Pin nhiên liệu sử dụng ethanol được đặc biệt quan tâm do có nguồn nhiên liệu sinh học dồi dào. Phản ứng chung trong pin ethanol – oxygen như sau: C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l).
Một pin ethanol – oxygen được dùng để thắp sáng 5 bóng đèn LED, mỗi bóng có công suất 3 W (3 J/s) liên tục trong 72 giờ, tiêu thụ hết m gam ethanol. Biết rằng 60% lượng nhiệt sinh ra từ phản ứng (ở điều kiện chuẩn) được chuyển hoá thành điện năng. Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:
Chất
C2H5OH (l)
O2 (g)
CO2 (g)
H2O (l)
(kJ/mol)
–277,6
0
–393,5
–285,8
Giá trị của m bằng bao nhiêu? (Không làm tròn các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).
Câu 4. Trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid, người ta dùng dung dịch H2SO4 98% để hấp thụ hoàn toàn SO3 tạo ra sản phẩm là oleum. Lấy 5,0 gam oleum sinh ra ở trên pha loãng với nước cất thu được 1000 mL dung dịch H2SO4 loãng (dung dịch X). Để xác định nồng độ H2SO4 trong X, người ta tiến hành chuẩn độ như sau:
- Bước 1: Rửa sạch burette loại 25 mL bằng nước cất, tráng lại bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,1M rồi lắp burette lên giá đỡ, cho dung dịch chuẩn NaOH 0,1M vào burette, điều chỉnh dung dịch trong burette đến vạch 0.
- Bước 2: Hút chính xác 10,0 mL dung dịch X cho vào bình tam giác 250 mL. Thêm 3 – 4 giọt phenolphthalein, lắc đều.98x
- Bước 3: Mở khóa burette để dung dịch NaOH được nhỏ từ từ xuống bình tam giác, lắc đều cho đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu hồng bền trong khoảng 30 giây thì dừng lại, ghi thể tích dung dịch NaOH đã dùng. Kết quả của 3 lần chuẩn độ như sau:
Lần chuẩn độ
1
2
3
Thể tích dung dịch NaOH đã dùng (mL)
11,7
11,8
11,7
Để sản xuất được 180 tấn oleum ở trên cần dùng m tấn dung dịch H2SO4 98%. Giá trị của m bằng bao nhiêu? (Không làm tròn các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười).
Câu 6. Một xí nghiệp nhỏ chuyên sản xuất pháo hoa thực hiện tổng hợp cellulose trinitrate (còn gọi là thuốc súng không khói) để chế tạo thuốc nổ làm thành phần cho pháo hoa mini. Quy trình sản xuất bao gồm hai bước: nitrate hóa bông bằng dung dịch nitric acid và sau đó rửa sạch, sấy khô sản phẩm. Xí nghiệp này đã sử dụng 13 kg bông với hàm lượng cellulose tinh khiết là 90%, hiệu suất của quá trình nitrate hóa là 75%. Biết mỗi quả pháo chứa 3 gam thuốc súng không khói và quá trình sản xuất pháo làm hao hụt 10% thuốc súng. Số quả pháo mà xí nghiệp này sản xuất được là bao nhiêu? (Không làm tròn cácphép tính trung gian, chỉ lấy phần nguyên, bỏ phần thập phân).