Tiêu đề 28. BÀI TẬP THỰC TẾ - PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC - FILE HS.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. 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? 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.
Bài 4. Baking soda được sử dụng nhiều trong đời sống. Thành phần chính của baking soda có tên gọi sodium hydrogencarbonate. Sodium hydrogencarbonate có thể được tạo ra bằng cách cho carbon dioxide tác dụng với sodium hydroxide. a. Viết phương trình hoá học của phản ứng. b. Tính thể tích carbon dioxide (đkc) và khối lượng sodium hydroxide cần để tạo ra 420 gam sodium hydrogencarbonate. Bài 5. Trong nước biển có lượng đáng kể các muối của nguyên tố magnesium như magnesium chloride (MgCl 2 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ),... Nước biển là một nguồn quan trọng cung cấp kim loại magnesium cho con người. Để thực hiện được điều đó, người ta cho nước biển phản ứng với nước vôi trong (dung dịch calcium hydroxide) để thu chất kết tủa A. Hoà tan kết tủa A bởi dung dịch hydrochloric acid. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được muối B. Từ muối B, chọn phương pháp phù hợp để tách được kim loại magnesium. Viết các phương trình hoá học minh hoạ quá trình trên. Bài 6. 1. Máy tạo oxygen (O 2 ) hóa học (hình bên) là thiết bị chứa hỗn hợp gồm: sodium chlorate (NaClO 3 ), potassium chlorate (KClO 3 ), barium peroxide (BaO 2 ) và bột iron (Fe). Máy tạo oxygen hóa học được sử dụng để tạo oxygen trong máy bay, trạm không gian, Trong tình huống khẩn cấp trên máy bay, khi được yêu cầu sử dụng mặt nạ dưỡng khí, chúng ta phải kéo mặt nạ xuống trước khi đeo mặt nạ. Khi kéo mặt nạ, kíp nổ và kim hỏa sẽ được kích hoạt cung cấp nhiệt cho quá trình phân hủy sodium chlorate (phản ứng 1) và potassium chlorate (phản ứng 2) tạo oxygen để hô hấp. Bột iron tác dụng với oxygen (phản ứng 3) là phản ứng tỏa nhiệt, giúp quá trình phân hủy sodium chlorate và potassium chlorate diễn ra tiếp tục mà không bị gián đoạn. Tuy nhiên, trong quá trình phân hủy các muối chlorate có khả năng xuất hiện phản ứng phụ, sinh ra khí độc A (màu vàng lục). Khí A được loại bỏ bởi barium peroxide (phản ứng 4) nên không ảnh hưởng đến sự hô hấp. Viết phương trình hóa học các phản ứng từ 1 đến 4 trong đoạn thông tin trên. 2. Thực hiện các yêu cầu sau: a) Thành phần trong bình bột chữa cháy gồm: chất chữa cháy (hỗn hợp bột trắng mịn, chủ yếu là NaHCO 3 ) và khí đẩy (N 2 , CO 2 , ...). Giải thích tại sao khi chất chữa cháy trong bình phun ra sẽ dập tắt được đám cháy. b) Nhỏ từ từ dung dịch potassium hydroxide (KOH) đến dư vào dung dịch aluminium chloride (AlCl 3 ). Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng minh họa. c) Tiến hành điện phân dung dịch sodium chloride (NaCl) với điện cực trơ, không có màng ngăn giữa hai điện cực. Giải thích (ngắn gọn) tại sao quá trình điện phân trên thu được dung dịch có khả năng tẩy trắng vải, sợi. Viết phương trình ứng minh họa. Bài 7. Thu giữ khí carbon dioxide (CO 2 ) là công nghệ quan trọng để giảm phát thải khí nhà kính. Một trong những kĩ thuật được sử dụng là chu trình calcium dựa trên quá trình thu giữ CO 2 trực tiếp từ không khí. Sơ đồ thu khí trực tiếp của chu trình calcium được biểu diễn theo sơ đồ sau:
a) Viết phương trình hóa học trong các nơi diễn ra phản ứng từ 1 đến 4 (mỗi nơi chỉ viết một phản ứng chính xảy ra) b) Trong thực tế, không khí còn bị ô nhiễm bởi khí sulfur dioxide (SO 2 ), nitrogen dioxide (NO 2 ), Khí sulfur dioxide sinh ra do quá trình đốt cháy nhiên liệu có chưa sulfur (ví dụ hydrogen sulfide, H 2 S) (phản ứng 1). Khí sulfur dioxide tác dụng với calcium carbonate (CaCO 3 ) có mặt của oxygen tạo thành hợp chất ít tan (phản ứng 2) tích tụ trong các thiết bị, làm giảm hiệu quả của chu trình. Viết phương trình hóa học các phản ứng 1 và 2. Bài 8. Bình định mức là một dụng cụ thủy tinh có cổ dài, nhỏ, chỉ khắc một vạch duy nhất (hình minh họa). Khi thêm nước đến đúng vạch này sẽ thu được dung dịch có thế tích bằng thể tích được ghi trên nhãn của bình định mức với độ chính xác rất cao. NaOH là một chất rắn màu trắng, hút ẩm mạnh. Do đó, sau khi pha chế, nồng độ của dung dịch NaOH cần phải được xác định lại. Hòa tan 1,0986 gam một mẫu NaOH rắn trong cốc, rồi dùng phễu để chuyển dung dịch A vừa thu được vào bình định mức nhãn ghi 500 mL . Chú ý cần tráng cẫn thận cốc và phễu bằng nước cất và chuyền hết nước tráng vào bình. Tiếp tục thêm nước cất vào bình định mức đến vạch thu được dung dịch B . Lấy 10,00 mL dung dịch B cho vào bình tam giác, thêm khoảng 10 mL nước cất, 2 giọt chất chỉ thị phenolphtalein thu được dung dịch C . Thêm từ từ dung dịch HCl0,0520M vào dung dịch C trong bình tam giác đến khi dung dịch vừa mất màu thì dùng vừa hết 10,50 mL dung dịch HCl . 1. Viết phương trình hoá học của phản ứng đã xảy ra. Dung dịch C có màu gì? 2. Tính nồng độ ( mol/L) của NaOH trong dung dịch B . 3. Trong mỗi trường hợp sau, nồng độ NaOH trong dung dịch B xác định được sẽ lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng so với giá trị thu được ở ý 2 (có giải thích ngắn gọn)? a) Không tráng cốc và phễu dẫn đến một phần dung dịch A không vào bình định mức. b) Thêm nước cất vượt quá vạch bình định mức khi pha chế dung dịch B . c) Thêm 12 mL thay vì 10 mL nước cất vào bình tam giác khi tạo ra dung dịch C . 4. Tính khối lượng nước đã bị hấp thụ vào mẫu NaOH trên. Bài 9. Chuẩn độ là phương pháo thực nghiệm nhằm xác định nồng độ của một chất tan trong dung dịch. Chất cần chuẩn độ được chứa trong bình tam giác (eclene) phản ứng với chất đã biết nồng độ được chứa trong dụng cụ nhỏ giọt (burette) đặt phía trên bình tam giác. Thời điểm lượng chất phản ứng vừa đủ được xác định thông qua việc đổi màu rõ rệt (thường bền trong 10s) của chất chỉ thị. Thực hiện chuẩn độ acid - base (phản ứng trung hòa sau): Cho dung dịch NaOH (A), dung dịch NaOH (B) chưa biết nồng độ - Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 2:1 thu được dung dịch X - Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 3:3 thu được dung dịch Y - Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích chưa xác định thu được dung dịch Z Lấy 10 mL của mỗi dung dịch X, Y, Z lần lượt cho vào bình tam giác có kí hiệu tương ứng, thêm 1-2 giọt phnelphtalein vào bình tam giác. Thực hiện chuẩn độ dung dịch trong bình tam giác bằng dung dịch HCl 0,1M trên dụng cụ nhỏ giọt có vạch định mức thể tích ở mốc số 0. Cho từ từ từng giọt dung dịch HCl vào bình tam giác và lắc đều đến khi màu
hồng cánh sen vừa mất màu thì thể tích của dung dịch HCl đã dùng được thể hiện trong bảng dưới đây: Dung dịch X Dung dịch Y Dung dịch Z Thể tích dung dịch trong bình tam giác (ml) 10 10 10 Thể tích dung dịch HCl 0,1M (mL) 30 32 26 Xác định tỉ lệ trộn về thể tích của dung dịch A với dung dịch B để thu được dung dịch Z ở trên? Bài 9. Acid polyphosphoric có công thức sau: HOPO O OH P O OH OP OH O OH n Hòa tan acid polyphosphoric vào lượng dư nước, sau đó đun nhẹ thu được dung dịch A chỉ chứa 1 chất tan. Trung hòa dung dịch A bằng lượng vừa đủ dung dịch NaOH, kế tiếp cho lượng dư dung dịch MgSO 4 vào dung dịch trên thu được kết tủa B nặng gấp 1,578 lần khối lượng acid polyphosphoric đã dùng. a. Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra b. Xác định giá trị n. c. Tính nồng độ % của dung dịch thu được khi hòa tan hoàn toàn 24,9 g acid polyphosphoric vào trong 200 g nước. d. Để điều chế acid polyphosphoric, thường nung hỗn hợp gồm P 2 O 5 và H 3 PO 4 khan. Giả sử khi nung tạo thành acid polyphotphoric có giá trị n như trên, hãy viết phương trình phản ứng xảy ra. Bài 10. Khí carbonic và hiệu ứng nhà kính Khí carbonic 2CO được coi là tác nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ trái đất, gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. 1. Một trong số các nguồn chính phát thải 2CO là quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Viết các phương trình phản ứng đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch sau đây tạo ra 2CO : a) Than đá (coi thành phần chủ yếu là cacbon). b) Dầu mỏ (coi thành phần chủ yếu là các hiđrocacbon có công thức chung là xyCH ). 2. Cho biết từ năm 1750 đến năm 2019, nồng độ 2CO trong khí quyển trái đất đã tăng từ 280ppm lên 415ppm . a) Tính thể tích 2CO (theo ml ) trong 31 m khí quyển trái đất vào năm 1750 và năm 2019. Nồng độ 2CO trong khí quyển vào năm 2019 đã tăng thêm bao nhiêu phần trăm so với năm 1750 ? b) Theo ước tính, mỗi ppm 2CO tăng thêm trong khí quyển làm nhiệt độ trái đất tăng khoảng 0,01Co . Ước tính xem nhiệt độ trái đất đã tăng bao nhiêu độ từ năm 1750 tới năm 2019. Cho biết: 1ppm = một phần triệu; nếu nồng độ một khí trong khí quyển là a ppm thì trong một triệu phần thể tích khí quyển sẽ có a phần thể tích khí đó. 3. Công nghệ thu giữ không khí trực tiếp là một công nghệ triển vọng để tách 2CO từ không khí. Trong công nghệ này, người ta sử dụng một dung dịch kiềm (thường là dung dịch NaOH dư) để hấp thụ khí 2CO (bước 1). Sau đó, dung dịch chất hấp thụ đã qua sử dụng được tái sinh bằng phản ứng với canxi hiđroxit (bước 2). Kết tủa màu trắng 1A thu được ở bước 2 phân hủy ở 900 C∘ , sinh ra 2CO và chất rắn 2A (bước 3). Sau đó, canxi