Title 28. BÀI TẬP THỰC TẾ - PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC - FILE GV.docx ✅

BÀI TẬP THỰC TẾ - PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Bài 1. Hypo là một hợp chất chứa các nguyên tố Na, S và O, với % khối lượng tương ứng là 29,11; 40,51; 30,38% trong muối khan nước. Hypo có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như nhiếp ảnh, xử lý nước, y học (sản xuất thuốc Pedmark giúp giảm nguy cơ mất thính giác ở trẻ nhỏ) và trong sản xuất hóa chất. a) Xác định công thức hoá học của Hypo. b) Hãy so sánh công thức hoá học của Hypo với Na 2 SO 4 , từ đó nhận xét về sự khác biệt tính chất hoá học của Hypo so với Na 2 SO 4 . c) Hypo cho phản ứng với dung dịch HCl loãng tạo thành sulfur, khí A và dung dịch muối B. Cho khí A phản ứng với dung dịch NaOH (dư) tạo thành muối C. Viết các phương trình hoá học. d) Phản ứng của Hypo với dung dịch NaOH tạo thành muối Na 2 SO 4 và muối D. Cho D phản ứng với dung dịch HCl tạo thành khí E có mùi trứng thối và dung dịch muối B. Viết các phương trình hoá học. e) Cho dung dịch Hypo phản ứng vừa đủ với khí clo tạo thành muối Na 2 SO 4 và hỗn hợp hai acid. Viết phương trình hoá học. f) Hypo được điều chế bằng cách cho muối C phản ứng với sulfur hoặc bằng phản ứng của dung dịch NaOH với khí A có mặt sulfur. Viết các phương trình hoá học. Hướng dẫn a) Tỷ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất là: Na : S : O 29,1140,5130,38 ::1,266:1,266:1,8991:1:1,52:2:3 233216 Công thức hóa học của Hypo là: Na 2 S 2 O 3 (Sodium thiosulfate) b) Nguyên tử S trong Hypo có số oxi hóa là +2, nên Na 2 S 2 O 3 vừa có tính oxid hóa, vừa tính khử. c) Phương trình hóa học Na 2 S 2 O 3 + 2HCl  S↓ + SO 2 ↑ + 2NaCl + H 2 O Khí A là SO 2 , muối B là NaCl SO 2 + 2NaOH (dư)  Na 2 SO 3 + H 2 O Muối C là Na 2 SO 3 d) Na 2 S 2 O 3 + 2NaOH  Na 2 SO 4 + Na 2 S + H 2 O Muối D là Na 2 S 2HCl + Na 2 S  2NaCl + H 2 S↑ Muối B là NaCl, khí E là H 2 S e) Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O  Na 2 SO 4 + 8HCl + H 2 SO 4 f) Na 2 SO 3 + S  Na 2 S 2 O 3 2NaOH + S + SO 2  Na 2 S 2 O 3 + H 2 O
Bài 2. Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc qua 3 giai đoạn. Nguyên liệu là: sulfur (hoặc quặng pyrite sắt), không khí và nước. - Giai đoạn 1: Oxi hoá sulfur (hoặc quặng pyrite sắt) bằng không khí giàu oxi. - Giai đoạn 2: Oxi hoá sản phẩm chứa sulfur thu được ở giai đoạn 1 bằng xúc tác thích hợp. - Giai đoạn 3: Hấp thụ sản phẩm chứa sulfur thu được ở giai đoạn 2 bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc để tạo oleum. a. Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra ở 3 giai đoạn trên. b. Ở giai đoạn 3 có nên dùng nước thay thế dung dịch H 2 SO 4 đặc để hấp thụ sản phẩm chứa sulfur thu được ở giai đoạn 2 hay không? Vì sao? c. Một trong các ứng dụng của acid H 2 SO 4 là điều chế tinh thể FeSO 4 .7H 2 O theo quy trình sau: Thêm từng lượng nhỏ FeCO 3 đến dư vào dung dịch H 2 SO 4 loãng. Sau đó lọc hỗn hợp phản ứng thu lấy dung dịch. Đun nóng dung dịch đến khi thu được dung dịch bão hoà rồi để nguội. Lọc thu lấy tinh thể chất rắn và thấm khô bằng giấy lọc. Tại sao phải dùng lượng dư FeCO 3 và cho biết hợp chất nào có thể thay thế FeCO 3 trong quy trình trên? Hướng dẫn a. Các phương trình ở 3 giai đoạn - Giai đoạn 1: S + O 2 0t SO 2 hoặc 4FeS 2 + 11O2 0t 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 - Giai đoạn 2: 2SO 2 + O 2 0025VO, 450– 500C  2SO 3 - Giai đoạn 3: nSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 .nSO 3 b. - Không nên dùng nước để hấp thụ SO 3 , vì khi dùng nước, hiệu suất phản ứng có thể rất thấp, do phản ứng toả nhiệt nên sản phẩm sinh ra tạo lớp sương mù, vừa khó thu hồi, vừa hạn chế sự tiếp xúc giữa các chất tham gia phản ứng. - Khi dùng dung dịch H 2 SO 4 đặc để hấp thụ sẽ tạo oleum. Oleum dễ vận chuyển, an toàn hơn sulfuric acid. c. Phải dùng lượng dư FeCO 3 để dung dịch H 2 SO 4 hết. Nếu H 2 SO 4 dư thì FeSO 4 thu được có lẫn tạp chất Fe 2 (SO 4 ) 3 do xảy ra phản ứng sau: 4FeSO 4 + 2O 2 + 2H 2 SO 4 → 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2H 2 O. Hợp chất có thể thay thế FeCO 3 trong quy trình trên là FeS hoặc FeS 2 . Bài 3. Sulfuric acid là hóa chất hàng đầu được sử dụng trong nhiều ngành sản xuất. Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên liệu chính là sulfur và quặng pyrite với 3 giai đoạn: sản xuất SO 2 , sản xuất SO 3 , hấp thụ SO 3 bằng dung dịch sulfuric acid đặc. a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra trong mỗi giai đoạn trên. b) Tại sao người ta dùng sulfuric acid đặc để hấp thụ SO 3 mà không dùng nước? c) Sulfuric acid tinh khiết có thể hòa tan khí SO 3 theo các tỷ lệ khác nhau tạo thành các acid polisunfuric có công thức cấu tạo cho ở hình bên. Hòa tan 5,07 gam acid polisunfuric X vào một lượng nước dư thu được dung dịch acid Y. Để trung hòa dung dịch Y cần dùng 120 ml dung dịch KOH 1,0M. Xác định công thức phân tử của X.
d) Từ chất X ở trên, hãy trình bày cách pha chế để thu được 500ml dung dịch H 2 SO 4 0,5M. Hướng dẫn a. Phương trình hóa học: o o 0 25 t 22 t 22232 t,VO 223 324243 243224 SOSO 4FeS11O2FeO8SO 2SOO2SO nSOHSOHSO.nSO HSO.nSOnHO(n1)HSO      b. Hơi SO 3 mới điều chế có xu hướng tạo thành màn sương, do đó khó hợp nước. Do đó người ta dùng H 2 SO 4 đặc hấp thụ SO 3 để tạo oleum, sau đó dùng nước pha loãng thành acid nồng độ tuỳ ý. c. Dựa vào công thức cấu tạo ta có: Công thức phân tử của acid polisulfuric: H 2 SO 4 .nSO 3 - Ta có: KOHn0,12(mol) 243224 24242 HSO.nSOnHO(n1)HSO(1) HSO2KOHKSO2HO(2) 0,06 0,12 (mol)    - Theo pthh (1): 24324243HSO.nSOHSOHSO.nSO 243 10,065,07.(n1) nnM84,5(n1) n1n10,06 9880n84,5n84,5n3CTHH: HSO.3SO     d. 243HSO,3.SO 5,07 n0,015(mol) 338 243224HSO.3SO3HO4HSO - Trong 500ml dung dịch H 2 SO 4 0,5M: 24HSOn0,5.0,50,25(mol) → số mol H 2 SO 4 tăng thêm: 24HSO(theâm)n4.0,0150,06(mol) 2424HSO(banñaàu)M(HSO)(banñaàu) 0,19 n0,250,060,19(mol)C0,38M 0,5 * Cách pha chế 500ml dung dịch H 2 SO 4 0,5M. 1. Cân lấy 5,07 gam 243HSO.3SO tinh khiết. 2. Lấy cốc chia vạch rót vào cốc 500ml dung dịch H 2 SO 4 0,38M. - Cho 5,07 gam 243HSO.3SO tinh khiết vào cốc đựng 500ml dung dịch H 2 SO 4 0,38M khấy đều đến khi chất rắn tan hết ta thu được 500ml dung dịch H 2 SO 4 0,38M.