Tổng ôn Hóa học Lớp 10

Nội dung text: Tổng ôn Hóa học Lớp 10

1. Câu 4. Hòa tan hoàn toàn 0,1 mol mỗi chất Fe, FeS, và FeS2 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được V lít (đktc) SO2 sản phẩm khử duy nhất.Giá trị của V là A. 30,24 lít B. 20,24 lít C. 33,26 lít D. 44,38 lít Câu 5. Hoà tan hoàn toàn 49,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 bằng H2SO4 đặc, nóng thu được dung dịch Y và 8,96 lít khí SO2(đktc). Thành phần phần trăm về khối lượng của oxi trong hỗn hợp X và khối lượng muối trong dung dịch Y lần lượt là: A. 20,97% và 140 gam. B. 37,50% và 140 gam. C. 20,97% và 180 gam D.37,50% và 120 gam. Bµi tËp hãa häc líp 10 -207-
2. Câu 6. Hòa tan m gam Al vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp hai khí SO2 và H2S có tỉ lệ thể tích 1 : 1. Giá trị của m là A. 9 gam B. 27 gam C. 12 gam D. 6 gam Câu 7. Cho 7,7 gam hỗn hợp Mg, Zn tan hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch X và 0,1 mol SO2, 0,01 mol S và 0,005 mol H2S. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Bµi tËp hãa häc líp 10 -208-
3. Câu 8. Hòa tan 30 gam hỗn hợp một số kim loại vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch X và 0,15 mol SO2, 0,1mol S và 0,005 mol H2S. Xác định số mol H2SO4 đã tham gia phản ứng và khối lượng muối tạo thành sau phản ứng? Câu 9. Cho 10,38 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Ag chia làm 2 phần bằng nhau: Phần 1: Tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 2,352 lit khi (đkc). Phần 2: Tác dụng với dung dịch H2SO4 đ, nóng dư thu được 2,912lit khí SO2 (đkc). Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Bµi tËp hãa häc líp 10 -209-
4. Câu 10. Cho H2SO4 loãng dư tác dụng với 6,66 gam hỗn hợp gồm 2 kim loại A,B đều hoá trị II thu được 0,1 mol khí đồng thời khối lượng giảm 6,5 g. Hoà tan phần rắn còn lại bằng H2SO4đặc, nóng thì thu được 0,16 gam SO2. a) Định tên 2 kim loại A, B ( giả sử MA > MB ). b) Tính thành phần khối lượng và thành phần % khối lượng của chúng có trong hỗn hợp.Cho phương pháp tách rời từng chất sau đây ra khỏi hỗn hợp A, B, oxit B và ASO4 ( muối sunfat) Bµi tËp hãa häc líp 10 -210-
5. Dạng 5, Bài toán tổng hợp Câu 1. Cho 6,45 gam một hỗn hợp gồm lưu huỳnh và 1 kim loại M ( hoá trị 2) vào một bình kín không chứa Oxi. Nung bình cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp B. Cho hỗn hợp B tác dụng với dung dịch HCl dư thu đựoc khí C và 1,6 gam chất rắn D không tan. Cho khí C đi từ từ qua 1 dung dịch Pb(CH3COO)2 có kết tủa cân nặng 11,95 g. Xác định kim loại M và tính khối lượng M và lưu huỳnh trong hỗn hợp ban đầu Hướng dẫn: Cho khí C đi từ từ qua 1 dung dịch Pb(CH3COO)2 có kết tủa cân nặng 11,95 g. ® khí C là H2S H2S + Pb(CH3COO)2 ¾¾®PbS + 2 CH3COOH 11,95 Mol 0,05 = 0,05 239 Khi cho hh B tác dụng với HCl dư thu dc 1,6 (g) chất rắn D Bµi tËp hãa häc líp 10 -211-
6. ® chất rắn D bao gồm S (do phản ứng của S với kim loại M xảy ra hoàn toàn) Ta có các phương trình hóa học 0 M + S ¾¾®t MS (đk:nhiệt độ) Mol 0,05 0,05 0,05 MS + 2HCl ¾¾®MCl2 + H2S Mol 0,05 0,05 Có mM = mhh ban đầu – mS = 6,45 – 0,05.32 – 1,6 = 3,25(g) mol 3, 25 gam/mol Mà nM = 0,05 ®M65MZn== ®º M 0,05 Câu 2. Một hỗn hợp X gồm 2 muối sunfit và hiđrosunfit của cùng một kim loại kiềm - Cho 43,6 gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư. Chất khí A sinh ra làm mất màu vừa đủ 400 ml dung dịch KMnO4 0,3M 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O ® 2MnSO4 + 2KHSO4 + H2SO4 - Mặt khác, 43,6 gam hỗn hợp X cũng tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 1M. a) Xác định tên kim loại kiềm? % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X? b) Cho toàn bộ khí A sinh ra hấp thụ vào 500 gam dung dịch Ba(OH)2 6,84%. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được? c) Tính khối lượng dung dịch Ba(OH)2 6,84% tối thiểu dùng để hấp thu toàn bộ lượng khí A nói trên? Hướng dẫn: ì mol ïCTmuoi sunfit là M 2 SO 3 (x ) a) Gọi kim loại kiềm cần tìm là M khi đó đặt í mol îïCTmuoi hidrosunfit là MHSO 3 (y ) ® (2M+80).x+(M+81). y = 43,6 (*) n0,4.0,30,12==mol KMnO4 Ta có: M2SO3 + H2SO4 ¾¾® M2SO4 + H2O + SO2 Mol x x x 2MHSO3 + H2SO4 ¾¾®M2SO4 + 2H2O +2SO2 Bµi tËp hãa häc líp 10 -212-
7. Mol y y/2 y 2KMnO4 + 5SO2 +2H2O ¾¾®2MnSO4+2KHSO4+H2SO4 n 20,122 KMnO4 = ® = ® xy0,3+= ( ) n5xy5+ SO2 nNaOH = 0,1.1 = 0,1 (mol) 2 - Ta có: HSO332+ OH ¾¾® SO+ H O Mol 0,1 0,1 molxy0,3+= mol Thay vào (*) ta có nny0,1x0,2MHSO ===- ¾¾¾¾® = 3 HSO3 (2M + 80).0,2 + (M + 81).0,1 = 43,6 ® M = 39gam/mol ® M là Kali (K) m KSO23 0,2.158 %K23 SO== .100% .100% = 72,47% m43,6hh %KHSO3 = 100%- 72,47%= 27,53% n ìHSO- 500.6,84%mol OH- 0,4 4 ï 3 c) nBa( OH) == 0,2 ; ==ή( 1;2) 2 muoií 2 171 n 0,3 3 SO2- SO2 îï 3 mol mol ìn0,2- = ìn0,1= ïïHSO3 Ba( HSO3 ) Dựa vào các phương trình và giải hệ ta có ® 2 íímol mol ïïn0,12- = n0,1BaSO = î SO3 î 3 gam mmdd sau =+=+=dd Ba OH m5000,3.64519,2SO ( )2 2 mBa( HSO ) 0,1.229 C%Ba HSO===3 2 .100% .100% 5,7% ( 3 )2 m519,2dd sau C%BaSO3 = 4,2% c) Lượng dung dịch Ba(OH)2 tối thiểu hấp thụ hết SO2 là lượng Ba(OH)2 tác dụng chỉ tạo ra muối sunfit axit SO23 + OH ¾¾® HSO Mol 0,3 0,3 m 0,15.171 m375==Ba (OH)2 =gam dd Ba(OH)2 C% 6,84% Bµi tËp hãa häc líp 10 -213-
8. Câu 3. Cho 8,3 g hỗn hợp A gồm 3 kim loại Đồng, Nhôm và Magiê tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% (loãng). Sau phản ứng còn chất không tan B và thu được 5,6 lít khí (đkc). Hoà tan hoàn toàn B trong H2SO4 đđ, nóng, dư; thu được 1,12 lít khí SO2 (đkc). a. Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp A. b. Tính C% các chất có trong dung dịch B, biết lượng H2SO4 phản ứng là vừa đủ. c. Dẫn toàn bộ khí SO2 ở trên vào dung dịch Ca(OH)2 sau một thời gian thu được 3 g kết tủa và dung dịch D. Lọc bỏ kết tủa cho Ca(OH)2 đến dư vào dung dịch D, tìm khối lượng kết tủa thu được. Bµi tËp hãa häc líp 10 -214-
9. Bµi tËp hãa häc líp 10 -215-
10. Câu 4. Cho H2SO4 loãng dư tác dụng với 6,66 gr hỗn hợp gồm 2 kim loại A,B đều hoá trị II thu được 0,1 mol khí đồng thời khối lượng giảm 6,5 gam. Hoà tan phần rắn còn lại bằng H2SO4đặc, nóng thì thu được 0,16 gr SO2. d) Định tên 2 kim loại A, B ( giả sử MA > MB ). e) Tính thành phần khối lượng và thành phần % khối lượng của chúng có trong hỗn hợp.Cho phương pháp tách rời từng chất sau đây ra khỏi hỗn hợp A, B, oxit B và ASO4 ( muối sunfat). Bµi tËp hãa häc líp 10 -216-
11. Bµi tËp hãa häc líp 10 -217-
12. PHẦN 3. BÀI TẬP MỞ RỘNG, BÀI TẬP ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Bài 1. Natripeoxit (Na2O2) khi tác dụng với nước sẽ sinh ra H2O2 là một chất oxi hóa mạnh có thể tẩy trắng được quần áo. Vì vậy để tăng hiệu quả tẩy trắng của bột giặt người ta thường cho thêm vào một ít bột natripeoxit. Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2 2H2O2 → 2H2O + O2 ↑ Vậy cách tốt nhất để bảo quản bột giặt là: A. Để nơi râm mát, khô thoáng, đậy kín nắp. B. Để nơi khô thoáng, không có nắp đậy. C. Để nơi khô thoáng, có ánh sáng mặt trời. D. Để nơi mát mẻ, có hơi ẩm. Hướng dẫn giải: Đáp án A. Bài 2. Không khí chứa một lượng nhỏ ozon (dưới 10-6 % theo thể tích) có tác dụng làm cho không khí trong lành. Hãy cho biết lý do vì sao? 1. Sau những cơn mưa có sấm chớp, đường xá, khu phố, rừng cây bầu trời xanh cũng như sạch quang, mát mẻ, trong lành hơn? 2. Ở các rừng thông không khí thường rất trong lành, dễ chịu và các viện dưỡng lão thường được đặt ở gần các đồi thông? Hướng dẫn giải: Do trong không khí có 20% O2 nên khi có sấm chớp tạo điều kiện: Tạo ra một lượng nhỏ O3, O3 có khả năng sát trùng nên ngoài những hạt mưa cuốn theo bụi thì O3 là tác nhân làm môi trường sạch sẽ và cảm giác tươi mát hơn. Vì nhựa thông rất dễ bị oxi hóa để giải phóng 1 lượng nhỏ ozon, ozon sẽ làm cho không khí trong lành hơn. Do đó các khu điều dưỡng hoặc chữa bệnh thường được bố trí rất gần các rừng thông. Bµi tËp hãa häc líp 10 -218-
13. Bài 3. Biết rằng cả Cl2 và O3 đều là có tính tẩy trùng. Nhưng để tiệt trùng nước dùng trong sản xuất các nhà máy này chỉ sử dụng O3 mà không dùng Cl2. Vì sao clo và ozon có tinh tẩy trùng? Nguyên nhân các nhà máy chỉ sử dụng ozon là do đâu? Hướng dẫn giải: Do clo và ozon đều có tính oxi hóa mạnh nên có tính sát trùng. Ozon khi phân rã nó tạo thành các gốc tự do của ôxy, là những chất có hoạt tính cao và gây nguy hiểm hay tiêu diệt phần lớn các phân tử hữu cơ. Các nguyên nhân là do: + Nước khử trùng bằng Cl2 có mùi khó chịu do lượng Clo dư gây nên. + Nước khử trùng bằng O3 không có mùi do chỉ cần lượng nhỏ O3 có thể khử trùng nhiều m3 nước, ozon không bền, luôn tự phân giải và cuối cùng chỉ còn oxy vô hại và không có các sản phẩm phụ gây ô nhiễm nước. + Nước khử trùng bằng O3 có thể diệt được cả vi khuẩn cỡ lớn như: vi khuẩn Kock gây bệnh lao, amip Bài 4. Hãy cho biết quá trình hình thành ozon trên tầng cao của khí quyển và nguồn sản sinh ozon trên mặt đất. Ozon ở đâu có vai trò bảo vệ sự sống, ở đâu gây hại cho sự sống? Hướng dẫn giải: +) Quá trình hình thành ozon: - Ôzôn trong bầu khí quyển Trái Đất nói chung được tạo thành bởi tia cực tím (UV) hoặc sự phóng điện trong cơn dông. UV 3 O22 ¾¾® 2O - Trên mặt đất, những khí thải của động cơ ôtô, xe máy có CO, NO. Khí NO được hình thành là do sự kết hợp trực tiếp của N2 và O2 trong xilanh của các động cơ đốt trong: N2 + O2 → 2NO Trong không khí, nitơ monooxit bị oxi hóa thành nitơ đioxit: 2NO + O2 → 2NO2 Ánh sáng mặt trời phân hủy NO2 thành gốc oxi tự do: * NO2 → NO + O Gốc oxi tự do kết hợp với O2 tạo thành O3 : Bµi tËp hãa häc líp 10 -219-
14. * O + O2 → O3 +) Tác động của ozon: - Ở tầng thấp (trên mặt đất) với lượng rất nhỏ (dưới 10-6 theo thể tích) có tác dụng làm cho không khí trong lành nhưng với lượng lớn thì ozon là chất gây ô nhiễm. Nó cùng với những hợp chất oxit nitơ gây nên mù quang hóa bao phủ bầu trời thành phố trong những ngày hè không gió. Mù quang hóa gây đau cơ bắp, mũi, cuống họng, đó là nguồn gốc của bệnh khó thở. Ozon cũng giống cacbon đioxit, là chất gây hiệu ứng nhà kính. Nồng độ O3 trong khí quyển tăng lên 2 lần thì nhiệt độ tăng thêm 1˚C. - Ở tầng cao (độ cao từ 20 - 30km) ozon có chức năng ngăn cản tia cực tím UV, bảo vệ sự sống trên Trái đất. Người ta tính lượng O3 giảm 0,1% thì người bị ung thư da tăng 2%, diệt các loài rong tảo, các phù du sinh vật, nó oxi hoá các vật liệu trên Trái đất, tăng nhiệt độ Trái đất từ 1,5 - 4,5%, như thế nước biển sẽ tăng từ 5 - 7 m, làm cho rối loạn mây đối lưu ở tầng cao ảnh hưởng đến thời tiết, làm tăng nhiệt độ. Bài 5. Lưu huỳnh là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp: sản xuất H2SO4, lưu hóa cao su, chế tạo diêm, sản xuất chất tẩy trắng Nguồn cung cấp lưu huỳnh tự do chủ yếu là do khai thác từ lòng đất theo phương pháp Frasch. Ngoài ra lưu huỳnh còn được điều chế từ các khí thải độc hại như SO2 (sản phẩm phụ trong công nghiệp luyện kim màu), H2S (được tách từ khí tự nhiên). Hãy viết phản ứng tổng hợp lưu huỳnh từ các khí trên. Hướng dẫn giải: Đốt H2S trong điều kiện thiếu không khí: 2H2S + O2 → 2S + 2H2O Dùng H2S khử SO2: 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O Bài 6. Thủy ngân là 1 loại kim loại nặng rất độc. Người bị nhiễm thủy ngân bị run chân tay, rung mí mắt, mất ngủ, giảm trí nhớ, rối loạn thần kinh thậm trí có thể bị tử vong khi bị nhiễm thủy ngân với nồng độ lớn ( lớn hơn 100 micro gam/ m3). Thủy ngân độc hơn khi ở thể hơi vì dễ dàng hấp thụ vào cơ thể qua nhiều con đường như đường hô hấp, đường tiêu Bµi tËp hãa häc líp 10 -220-
15. hóa, qua da Vậy ta cần xử lý như thế nào khi cần thu hồi thủy ngân rơi vãi ? Liên hệ với tình huống xử lý an toàn khi vô tình làm vỡ nhiệt kế thủy ngân trong phòng thí nghiệm? Hướng dẫn giải: Khi thu hồi thủy ngân rơi vãi người ta thường sử dụng bột lưu huỳnh rắc lên những chỗ có thủy ngân, vì S có thể tác dụng với thủy ngân tạo thành HgS dạng rắn và không bay hơi. Quá trình thu gom thủy ngân cũng đơn giản hơn. Hg + S → HgS Khi vô tình làm vỡ nhiệt kế thủy ngân trong phòng thí nghiệm, cần rắc ngay bột lưu huỳnh bao phủ tất cả các mảnh vỡ. Sau đó dùng chổi quét sạch, gói vào giấy và cho vào thùng rác. Bài 7. Để diệt chuột trong một nhà kho người ta thường dùng phương pháp đốt lưu huỳnh, đóng kín cửa nhà kho lại. Chuột hít phải khói sẽ bị sung yết hầu co giật, tê liệt cơ quan hô hấp dẫn ngạt mà chết. Hãy viết phản ứng đốt cháy lưu huỳnh. Chất gì đã làm chuột chết? Hãy giải thích? Hướng dẫn giải: Phản ứng đốt cháy lưu huỳnh: t0 S + O22 ¾¾® SO Khí SO2 sinh ra đã làm chuột chết vì SO2 là khí độc, khi hít phải không khí có SO2 sẽ gây hại cho sức khỏe (gây viêm phổi, mắt, da ), nồng độ cao gây ra bệnh tật thậm chí tử vong. Bài 8. Khí SO2 do các nhà máy thải ra là một trong những nguyên nhân quan trọng gây ô nhiễm không khí. Tiêu chuẩn quốc tế quy định: nếu trong không khí nồng độ SO2 vượt quá -6 3 30.10 mol/m thì coi như không khí bị ô nhiễm SO2. Khi tiến hành phân tích 40 lít không khí ở một thành phố thấy có chứa 0,024mg SO2. Hãy cho biết thành phố đó có bị ô nhiễm SO2 không? Hướng dẫn giải: Đổi 40 lít = 40 dm3 = 40.10-3 m3 0,024.10-3 Ta có: 0,024mg SO = 0,024.10 3 g Þ n== 3,75.10 7 mol 2SO2 64 Nồng độ khí SO2 ở thành phố đó là: Bµi tËp hãa häc líp 10 -221-
16. 3,75.10-7 X == 9,375.10-63 mol / m 40.10-3 Hoặc có thể giải theo cách -3 3 -7 Do trong 40.10 m không khí có chứa 3,75.10 mol SO2 -7 3 3,75.10 -6 Trong 1m chứa X mol SO2 nên X== 9,375.10 mol 40.10-3 -6 3 Vậy nồng độ SO2 trong không khí là 9,375.10 mol/m Nhận xét: X < 30.10-6 mol/m3. Vậy không khí tại thành phố đó không bị ô nhiễm. Bài 9. SO2 là một trong các chất chủ yếu gây ô nhiễm môi trường nhưng có nhiều ứng dụng : dùng để sản xuất axit sunfuric, tẩy trắng giấy, bột giấy, chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm Trong công nghiệp SO2 được điều chế từ các nguyên liệu khác nhau như lưu huỳnh, đốt quặng sunfua kim loại như pirit sắt (FeS2). Em hãy viết phương trình phản ứng điều chế SO2 và cho biết ưu, nhược điểm đối đối với môi trường của 2 loại nguyên liệu trên. Hướng dẫn giải: S + O¾¾t0 ® SO Phương trình hóa học: 2 2 t0 4FeS22 + 11O ¾¾® 2FeO 232 + 8SO Ưu điểm Nhược điểm + Là những nguyên liệu có sẵn, dễ khai thác. + Tài nguyên thiên nhiên cạn + Không tạo ra sản phẩm phụ thải ra môi kiệt. trường. + Quá trình khai thác có thể ảnh + Phản ứng xảy ra đơn giản, hiệu suất cao. hưởng đến hệ sinh thái, môi trường đất xung quanh. Bµi tËp hãa häc líp 10 -222-
17. Bài 10. Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu trong nhiều nghành sản xuất, được mệnh danh là “máu” của các ngành công nghiệp. Trong công nghiệp axit sunfuric được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc. Phương pháp này gồm 3 công đoạn chính: sản xuất SO2 → sản xuất SO3 → sản xuất H2SO4. Trong công đoạn sản xuất SO3 từ SO2 để thực hiện cần có điều kiện phản ứng thích hợp. Hãy cho biết điều kiện của phản ứng trên là gì? Biết rằng trong tự nhiên cũng có một lượng axit sunfuric sinh ra theo các công đoạn trên. Hãy giải thích quá trình hình thành? Hướng dẫn giải: - Điều kiện phản ứng là: nhiệt độ 450 - 500˚C, xúc tác là Vanađi oxit (V2O5) - Trong tự nhiên cũng xảy ra quá trình sản xuất axit sunfuric theo các công đoạn trên vì: SO2 là sản phẩm phụ chiếm một lượng lớn trong công nghiệp luyện kim màu, SO2 tiếp tục kết hợp với O2 trong không khí tạo SO3 nhờ chất xúc tác là các oxit kim loại có trong khói bụi khí thải, SO3 kết hợp với nước tạo H2SO4. Bài 11. Đọc thông tin được đưa ra ở đoạn văn dưới đây Mưa axit - hậu quả của ô nhiễm khói, bụi được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1948 tại Thụy Điển. Ngay từ những năm 50 của thế kỷ 20, hiện tượng này đã bắt đầu được nghiên cứu. Phát hiện tại Đức năm 1984 cho thấy, hơn một nửa các cánh rừng của miền Tây nước này đã và đang ở vào thời kỳ bị phá hủy với những mức độ khác nhau và sản lượng gỗ bị hủy ước tính khoảng 800 triệu đôla. Hay như ở Thụy Sĩ bị thiệt hại khoảng 12 triệu cây (chiếm 14% diện tích rừng), trong khi đó ở Hà Lan diện tích rừng bị phá hủy lên đến 40%. Câu 1. Hãy cho biết mưa axit là loại nước mưa như thế nào? Nguyên nhân chính nào gây ra mưa axit là gì? Câu 2. Hãy cho biết tác hại của mưa axit? Hướng dẫn giải: Câu 1. - Mưa axit là hiện tượng mưa mà nước mưa có độ pH dưới 5,6. - Đây là hậu quả của quá trình phát triển sản xuất con người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ và các nhiên liệu tự nhiên khác. Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ Bµi tËp hãa häc líp 10 -223-
18. có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitơ. Quá trình đốt sản sinh ra các khí độc hại như: lưu huỳnh đioxit (SO2) và nitơ đioxit (NO2). Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các axit sunfuric (H2SO4) và axit nitric(HNO3). Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit. Câu 2. Mưa axit ảnh hưởng xấu tới các thuỷ vực (ao, hồ). Các dòng chảy do mưa axit đổ vào hồ, ao sẽ làm độ pH của hồ giảm xuống, lượng nước trong ao hồ sẽ giảm đi nhanh chóng, các sinh vật trong hồ, ao suy yếu hoặc chết hoàn toàn. Hồ, ao trở thành các thuỷ vực chết. Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngấm xuống đất làm tăng độ chua của đất, hòa tan các nguyên tố trong đất cần thiết cho cây như canxi (Ca), magie (Mg) làm suy thoái đất, cây cối kém phát triển. Lá cây gặp mưa axit sẽ bị "cháy" lấm chấm, mầm sẽ chết khô, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, cho năng suất thấp. Mưa axit còn phá huỷ các vật liệu làm bằng kim loại như sắt, đồng, kẽm, làm giảm tuổi thọ các công trình xây dựng, làm lở loét bề mặt bằng đá của các công trình. Hầu hết tất cả, mưa axit ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Nó có thể làm hại chúng ta thông qua không khí và ô nhiễm đất. Bài 12. Tại một phòng thí nghiệm, để kiểm tra hàm lượng hidrosunfua có trong mẫu khí lấy từ bãi rác, người ta cho mẫu đó đi vào dung dịch chì nitrat dư tốc độ 2,5 lít/phút trong 400 phút. Lọc tách kết tủa thu được 4,78 mg chất rắn màu đen. Dựa vào các dữ liệu nói trên, em hãy xác định hàm lượng hidrosunfua có trong mẫu khí đó (theo đơn vị mg/m3). Không khí tại khu vực bãi rác đó có bị ô nhiễm không? Biết rằng theo tiêu chuẩn Việt Nam ở khu dân cư, hàm lượng hidrosunfua không được vượt quá 0,3 mg/m3. Hướng dẫn giải: Đổi 4,78 mg = 4,78.10-3 g Trong 400 phút thể tích mẫu khí đi qua dung dịch chì nitrat là: 2,5. 400 = 1000 lít = 1000 dm3 = 1 m3 Chất rắn màu đen là chì sunfua (PbS) ta có: Bµi tËp hãa häc líp 10 -224-
19. 4,78.10-3 n == n = 0,02.10-3 mol H2 S PbS 207 + 32 Khối lượng hidrosunfua có trong mẫu khí là: m=+== 0,02.10 33 .( 2 32) 0,68.10 g 0,68 mg HS2 Hàm lượng hidrosunfua có trong mẫu khí là: C = 0,68 : 1 = 0,68 mg/m3 Nhận xét: C = 0,68 > 0,3 nên không khí tại khu vực bãi rác đó có bị ô nhiễm. Bài tập tự giải Bài 14. Khí SO2 do các nhà máy công nghiệp thải ra là nguyên nhân quan trọng nhất gây ô nhiễm môi trường không khí. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) quy định: “Nếu lượng SO2 vượt -5 3 quá 3.10 mol/m thì coi như không khí bị ô nhiễm SO2”. Tiến hành phân tích 50 lít không khí ở một thành phố thấy 0,012 mg SO2 vậy không khí ở thành phố đó có bị ô nhiễm không Bài 15. Để xác định hàm lượng khí độc H2S trong không khí, người ta làm thí nghiệm sau: Lấy 30 lít không khí nhiễm H2S có tỉ khối d = 1,2 gam/ml cho đi qua thiết bị phân tích có Bµi tËp hãa häc líp 10 -225-
20. bình hấp thụ đựng lượng dư dung dịch CdSO4 để hấp thụ hoàn toàn khí H2S dưới dạng kết tủa màu vàng CdS. Sau đó axit hóa toàn bộ dung dịch chứa kết tủa trong bình hấp thụ và cho toàn bộ lượng H2S thoát ra hấp thụ hết vào 10mL dung dịch I2 0,0107M để oxi hóa H2S thành S. Lượng I2 dư phản ứng vừa đủ với 12,85mL dung dịch Na2S2O3 0,01344M a, Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra b, Tính hàm lượng H2S trong không khí theo ppm (số microgam chất trong một gam mẫu) Bµi tËp hãa häc líp 10 -226-
21. Bài 16. Quan sát sự bố trí thí nghiệm dưới đây Nếu A, E là các chất lỏng; B là chất rắn; C là chất khí và D là một chất kết tủa, hãy cho biết A, B, C, D, E là những chất gì trong mỗi trường hợp sau Trường hợp 1: D là chất kết tủa màu đen (CuS) Trường hợp 2: C là khí hidroclorua Trường hợp 3: E là dung dịch nước vôi trong Hãy viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Bài 17. Hình vẽ dưới đây mô tả thí nghiệm điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm Bµi tËp hãa häc líp 10 -227-
22. a, Tìm điểm chưa hợp lý của hình vẽ trên. Giải thích và nêu cách sửa để có bộ dụng cụ đúng nhất b, Phương pháp thu khí ở trên dựa vào tính chất nào của oxi c, Khi kết thúc thí nghiệm, tại sao phải tháo ống dẫn khí trước khi tắt đèn cồn d, Nếu khí oxi sinh ra có lẫn hơi nước thì có thể dùng chất nào sau đây làm khô khí oxi A, Al2O3 B, H2SO4 đặc C, Dung dịch Ca(OH)2 D. Dung dịch HCl e, Nếu các chất KMnO4 và KClO3 có khối lượng bằng nhau thì chọn chất nào để điều chế khí oxi nhiều hơn. Hãy giải thích bằng cách tính toán trên cơ sở phương trình hóa học Bµi tËp hãa häc líp 10 -228-
23. CHUYÊN ĐỀ 8 TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC TÓM TẮT LÝ THUYẾT I. Tốc độ phản ứng: 1. Định nghĩa: Tốc độ phản ứng (V) là đại lượng biểu thị sự thay đổi nồng độ của một chất tham gia phản ứng (hoặc sản phẩm) trong một đơn vị thời gian. Có nghĩa là cho biết mức độ nhanh chậm của một phản ứng. V= Trong đó: C1: Nồng độ ban đầu của một hợp chất tham gia phản ứng C2: Nồng độ chất đó sau thời gian t giây phản ứng. Chú ý: muốn phản ứng xảy ra trước hết phải có sự va chạm của hạt chất phản ứng. Tuy nhiên va chạm đó phải là va chạm có hiệu quả, nghĩa là chỉ những va chạm giữa các hạt có năng lượng đủ lớn, ít nhất cuãng phải trội hơn các hạt khác một năng lượng tối thiểu nào đó. Năng lượng tối thiểu cần cho một PƯ hóa học xảy ra gọi là năng lượng hoạt hóa. 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: a. Nồng độ: Tăng nồng độ chất tham gia phản ứng thì V tăng. b. Nhiệt độ: Thông thường khi tăng nhiệt độ lên 10oC thì tốc độ phản ứng tăng lên 2- 4 lần. Ta có: Trong đó: V là tốc độ phản ứng ở nhiệt độ ban đầu(t ) t1 1 V là tốc độ phản ứng ở nhiệt độ cao hơn(t2) t2 g là hệ số nhiệt của tốc độ (cho biết tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần khi Dt = 10oC. c. Bề mặt diện tích tiếp xúc các chất rắn. d. Sự có mặt chất xúc tác: Bµi tËp hãa häc líp 10 -229-
24. Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng mà không tiêu hao trong phản ứng hóa học, nghĩa là sẽ được phục hồi, tách khỏi sản phẩm phản ứng và không bị biến đổi về tính chất hóa học lẫn về lượng. Vai trò của chất xúc tác là làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Chú ý: chất có tác dụng làm giảm tốc độ phản ứng gọi là chất ức chế phản ứng. 3. Biểu thức thực nghiệm của tốc độ phản ứng: mA+nB"pC+qD: Trong đó: k là hằng số tốc độ phản ứng, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất các phản ứng. II. Cân bằng hóa học 1. Phản ứng thuận nghịch: Là phản ứng trong cùng điều kiện có thể đồng thời xảy ra theo 2 chiều ngược nhau: chiều thuận và chiều nghịch. 2. Cân bằng hóa học: Là trạng thái của hỗn hợp các chất phản ứng khi tốc độ phản ứng thuận (Vt) bằng tốc độ phản ứng nghịch (Vn): Vt =Vn Chú ý: Cân bằng hóa học là cân bằng động, nghĩa là khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng, các phản ứng thuận và nghịch vẫn xảy ra nhưng vì tốc độ của chúng bằng nhau nên không nhận thấy sự biến đổi trong hệ. 3. Hằng số cân bằng của phản ứng thuận nghịch: kc mA+nB « pC+qD mn p q Hệ đạt tới trạng thái cân bằng : vt = vn Û kAtn [ ] [ B] = kC [ ] [ D] pq kt [CD] .[ ] Û Hằng số cân bằng của phản ứng thuận nghịch: kc == mn kn [ AB] .[ ] Chú ý: * Hằng số tốc độ kt, kn và hằng số cân bằng kc chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và loại phản ứng. * Các nồng độ mol [ ] được tính tại thời điểm cân bằng * [C], [ D]: lượng nồng độ sản phẩm sinh ra tại thời điểm t. * [A], [B]: lượng nồng độ chất tham gia phản ứng còn lại ở thời điểm t = lượng chất ban đầu – lượng chất đã phản ứng. Bµi tËp hãa häc líp 10 -230-
25. * Trong biểu thức kc không xét đến nồng độ chất rắn trong hệ mà chỉ xét chất còn lại là khí hay lỏng. Đối với chất khí hay nồng độ bằng áp suất riêng phần tại thời điểm cân bằng. 4. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học: là quá trình biến đổi nồng độ các chất trong hỗn hợp của phản ứng, từ trạng thái cân bằng này đến trạng thái cân bằng khác do sự thay đổi điều kiện phản ứng Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Satơlie: khi thay đổi một trng các điều kiện: nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì tạng thái cân bằng cũ sẽ chuyển sang trạng thái cân bằng mới theo chều chống lại sự thay đổi các yếu tố đó. Thay đổi Nồng độ Nhiệt độ Áp suất điều kiện Cân bằng Khác Cùng Thu Tỏa Giảm Tăng hóa học phía với phía với nhiệt: ( nhiệt: tổng số tổng số chuyển bên bên DH > 0 ( mol khí mol khí dịch theo tăng tăng ) DH 0 (hệ nhận nhiệt của môi trường) Ví dụ: CaCO3 "CaO+CO2 DH =186,19kJ/mol 2H2+O2 "2H2O DH = - 241,8kJ/mol Phản ứng cháy, phản ứng trung hòa thuộc loại phản ứng tỏa nhiệt. Phản ứng nhiệt phân thường là phản ứng thu nhiệt. BÀI TẬP ÁP DỤNG to Câu 1. Cho phản ứng: CaCO3(r) ¾¾®CaO(r)+CO2 (k) DH = + 572 kJ/ mol. Bµi tËp hãa häc líp 10 -231-
26. Giá trị DH = + 572 kJ/ mol ở phản ứng trên cho biết: a. Lượng nhiệt tỏa ra khi phân hủy 1 mol CaCO3 b. Lượng nhiệt cần hấp thụ để phân hủy 1 mol CaCO3. c. Lượng nhiệt cần hấp thụ để tạo thành 1 mol CaCO3. d. Lượng nhiệt tỏa ra khi phân hủy 1 gam CaCO3. Câu 2. Người ta sử dụng nhiệt của phản ứng đốt cháy than đá để nung vôi. Biện pháp kỹ thuật nào sau đây không được sử dụng để làm tăng tốc độ phản ứng? a. Đập nhỏ đá vôi với kích thước khoảng 10 cm. b. Tăng nồng độ khí cacbonic c. Thổi không khí nén vào lò nung d. Tăng nhiệt độ phản ứng lên khoảng 900oC Câu 3. Cho một mẩu đá vôi nặng 10 gam vào 200 ml dd axit clohiđirc 2M. Người ta thực hiện các biện pháp sau: a. Nghiền nhỏ đá vôi trước khi cho vào b. Dùng 100 ml dung dịch HCl 4M c. Tăng nhiệt độ phản ứng d. Cho thêm 500 ml dung dịch HCl 1M vào e. Thực hiện phản ứng trong một ống nghiệm lớn hơn Có bao nhiêu biện pháp làm tăng tốc độ phản ứng? A. 4 B. 3 C. 5 D. 2 Câu 4. Cho phản ứng sau: 2CO CO2+C. Để tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần thì nồng độ của cacbon oxit tăng lên bao nhiêu lần? a. 2 b. 3 c. 4 d. 8 o -5 Câu 5. Tại 25 C, phản ứng: 2N2O5(k) 4NO2 (k) +O2 (k), có hằng số tốc độ phản ứng k = 1,8.10 , có biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k.C . Phản ứng trên xảy ra trong bình kín thể tích 20,0 lít NO25 không đổi. Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình. Ở thời điểm khảo sát. Áp suất riêng phần N2O5 là 0,070 atm. Các khí đều là lí tưởng. Tính tốc độ phản ứng tiêu thụ N2O5. a. 11,2.10-4 b. 5,16.10-4 c. 5,16.10-8 d. 11,2.10-8 Câu 6. Cho cân bằng hóa học sau: 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k) ; DH < 0 Bµi tËp hãa häc líp 10 -232-
27. Cho các biện pháp : (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng thêm chất xúc tác V2O5, (5) giảm nồng độ SO3, (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những biện pháp nào làm cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận? A. (2), (3), (4), (6) B. (1), (2), (4) C. (1), (2), (4), (5) D. (2), (3), (5) Câu 7. Khi tăng áp suất của hệ phản ứng: CO(k)+H2O(k) CO2(k)+H2(k) thì cân bằng sẽ: a. Chuyển dịch theo chiều nghịch b. Chuyển dịch theo chiều thuận c. Không chuyển dịch d. Chuyển dịch theo chiều thuận rồi cân bằng to Câu 8. Phản ứng sản xuất vôi: CaCO3(r) ¾¾®CaO(r)+CO2 (k) DH >0. Biện pháp kỹ thuật tác động vào quá trình sản xuất để tăng hiệu suất phản ứng là: a. Tăng nhiệt độ b. Giảm áp suất c. Tăng áp suất d. Cả a và b Câu 9. Trong phản ứng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách nhiệt phân muối kali clorat, những biện pháp nào dưới đây được sử dụng nhàm mục đích tăng tốc độ phản ứng? a. Dùng chất xúc tác mangan đioxit b. Nung hỗn hợp kali clorat và mangan đioxit c. Dùng phương pháp đẩy nước để thu khí oxi d. Dùng kali clorat và mangan đioxit khan Hãy tìm biện pháp đúng trong số các biện pháp sau: A. b,c,d C. a, c, d B. a, b, c D. a, b, d Câu 10. Xét cân bằng: Fe2O3(r) +3CO(k) 2Fe (r) +3CO2(k) Biểu thức hằng số cân bằng của hệ là: [Fe]23.[ CO ] [Fe O]23.[ CO ] a. k = 2 c. k = 23 3 2 3 [Fe23 O].[ CO] [Fe] .[ CO2 ] 3 3 [CO ] [CO2 ] b. k = 3 d. k = CO 3 [CO2 ] [ ] Bµi tËp hãa häc líp 10 -233-
28. Câu 11. Phản ứng tổng hợp NH3 theo phương trình hóa học: N2+3H2 2NH3 DH 0. Cân bằng không bị chuyển dịch khi A. tăng nhiệt độ của hệ. B. giảm nồng độ HI. C. tăng nồng độ H2. D. giảm áp suất chung của hệ. Câu 13. ( ĐH khối B – 2010) Cho các cân bằng sau (I) 2HI (k) H2 (k) + I2 (k) ; (II) CaCO3 (r) CaO (r) + CO2 (k) ; (III) FeO (r) + CO (k) Fe (r) + CO2 (k) ; (IV) 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k) Khi giảm áp suất của hệ, số cân bằng bị chuyển dịch theo chiều nghịch là A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 o Câu 14. Cho 1 mol H2 và 1 mol I2 vào bình cầu 1 lít rồi đốt nóng đến 490 C. Tính lượng HI thu được khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng. Biết kc = 45,9. a. 0,772 mol c. 0, 123 mol b. 0,223 mol d. 1,544 mol Câu 15. (ĐH khối B – 2011) Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H2O vào một bình kín dung tích không đổi 10 lít. Nung nóng bình một thời gian ở 8300C để hệ đạt đến trạng thái cân bằng: CO (k) + H2O (k) CO2 (k) + H2 (k) (hằng số cân bằng Kc = 1). Nồng độ cân bằng của CO, H2O lần lượt là A. 0,018M và 0,008 M B. 0,012M và 0,024M C. 0,08M và 0,18M D. 0,008M và 0,018M Câu 16. ( ĐH khối A – 2010) Cho cân bằng hóa học sau: 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k) . Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi. Phát biểu đúng khi nói về cân bằng này là: a. Phản ứng nghịch tỏa nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ b. Phản ứng thuận tỏa nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ Bµi tËp hãa häc líp 10 -234-
29. c. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ d. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ. o Câu 17. (ĐH khối A – 2010) Cho cân bằng hóa học sau: N2O4(k) 2NO2 (k) ở 25 C. Khi chuyển dịch sang một trạng thái cân bằng mới, nếu nồng độ của N2O4 tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO2 a. Tăng 9 lần b. Tăng 3 lần c. Tăng 4,5 lần d. Giảm 3 lần Bµi tËp hãa häc líp 10 -235-