Giải chuyên đề hóa học 10 – cánh diều bài (5)

Bài 5: Sơ lược phản ứng cháy nổ A/ Câu hỏi đầu Mở đầu trang 34 Chuyên đề Hóa 10: Quan sát Hình 5.1 Hình 5.2, cho biết trường hợp gây cháy, nổ; trường hợp khơng? Giải thích Trả lời: Trường hợp chai nước để xe ô tô trưa nắng gây cháy, nổ Giải thích: Những chai nước khống suốt, đóng đầy nước để xe tơ nơi có ánh sáng Mặt Trời chiếu vào có vai trị giống thấu kính hội tụ, chúng hội tụ ánh sáng tập trung điểm, làm nhiệt độ chai nước tăng lên cao xảy cháy xe B/ Câu hỏi I Phản ứng cháy Khái niệm Câu hỏi trang 35 Chuyên đề Hóa 10: Em khác biệt cảm nhận quan sát hai q trình oxi hóa – khử mơ tả Hình 5.3a 5.3b Trả lời: Sự khác biệt cảm nhận quan sát là: + Than củi cháy với tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt phát ánh sáng + Đinh sắt bị gỉ với tốc độ chậm, không phát ánh sáng Câu hỏi trang 35 Chuyên đề Hóa 10: Em trình xảy thực tế có gắn với phản ứng cháy Trả lời: - Đốt than, củi để đun nấu: - Đốt dầu hỏa để thắp sáng: - Đốt gas để đun nấu: - Đốt đèn cồn để làm thí nghiệm Vận dụng trang 35 Chuyên đề Hóa 10: Bóng đèn điện (bóng dây tóc, bóng huỳnh quang) phát nhiệt ánh sáng có phải nguyên nhân gây phản ứng cháy hay khơng? Trả lời: Bóng đèn điện (bóng dây tóc, bóng huỳnh quang) phát nhiệt ánh sáng dịng điện chạy qua làm dây tóc bóng đèn (bột huỳnh quang) nóng đến nhiệt độ cao phát sáng, gây phản ứng cháy Điều kiện để xảy phản ứng cháy Câu hỏi trang 36 Chuyên đề Hóa 10: Hãy lấy số ví dụ phản ứng cháy chất hữu cơ, phản ứng cháy chất vô Nêu điều kiện để phản ứng xảy Trả lời: - Ví dụ phản ứng cháy chất hữu cơ: Khí gas cháy, gỗ cháy, cồn (alcohol) cháy … Alcohol cháy - Ví dụ phản ứng cháy chất vơ cơ: than cháy, khí hydrogen cháy, bột nhơm cháy khí oxygen … Bột nhơm cháy oxygen - Để phản ứng cháy diễn cần có điều kiện sau: + Có chất cháy (nhiên liệu): giấy, khí gas, gỗ, xăng dầu, than… + Có chất oxi hóa: chất oxi hóa phổ biến oxygen khơng khí + Có nguồn nhiệt khơi mào (mồi lửa): lửa, tia lửa điện, ánh sáng mặt trời hội tụ, nhiệt ma sát … Câu hỏi trang 36 Chuyên đề Hóa 10: Vụ cháy rừng Amazon gây thiệt hại nặng nề tới thể giới diễn kỉ XXI Thảo luận nguyên nhân gây cháy tác hại đám cháy Trả lời: - Nguyên nhân cháy: Nguyên nhân cháy rừng Amazon xuất phát từ tự nhiên người Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu rằng, vụ cháy rừng Amazon kỉ XIX gây thiệt hại nặng nề tới giới diễn người Cụ thể, sau khai thác gỗ, người đốt thảm thực vật cịn sót lại Vào mùa khơ đám cháy kiểm sốt lan rộng gây nên thảm họa cháy rừng - Thảo luận tác hại: + Rừng Amazon ví phổi xanh giới Mỗi năm, rừng Amazon giúp lưu giữ tới tỷ CO2 - loại khí nhà kính góp phần vào nóng lên toàn cầu Từ ta thấy thảm họa cháy rừng Amazon ảnh hưởng đến khí hậu tồn cầu, gây nên hiệu ứng nhà kính, tăng thêm thách thức cho q trình ứng phó với biến đổi khí hậu, đa dạng sinh học, ảnh hưởng đến lợi ích kinh tế sức khỏe người tương lai Vận dụng trang 36 Chuyên đề Hóa 10: Một số hydrocarbon bình gas tạo với khơng khí hỗn hợp nổ nồng độ thấp: C5H12 1,4%, C4H10 1,6%, CH4 4,4% Nêu nguyên nhân gây vụ cháy, nổ bình gas Trả lời: Một số nguyên nhân gây vụ cháy, nổ bình gas: - Dây dẫn nối bình gas với bếp bị rị rỉ: Sau thời gian sử dụng dây dẫn nối bình gas với bếp gas bị cũ bị nứt, hở bị gập xoắn, chuột cắn dẫn đến tình trạng rị rỉ khí gas ngồi Khi gas bị rị rỉ ngồi, cần gặp tia lửa điện nguy cháy nổ lớn dễ xảy - Khơng khóa gas đun nấu khóa gas sai quy trình, điều làm rị rỉ khí gas, gây nguy cháy, nổ - Để vật dụng dễ bắt lửa gần bình gas: Đun nấu bếp gas nên tránh gió thổi trực tiếp vào bếp Khơng để giấy, lót nồi, chai nhựa cạnh bếp để tránh bị bắt lửa Tuyệt đối không để thuốc diệt côn trùng, cồn (alcohol) gần lửa, không xịt thuốc gầm bếp gần bếp lửa cháy - Không ý tới bếp gas nấu ăn: Nhiều trường hợp quên bếp đun dẫn đến nồi bị cháy khét nước trào xuống bếp gây tắt lửa bơm gas liên tục Một vụ cháy nổ bình gas Điểm chớp cháy, nhiệt độ tự bốc cháy, nhiệt độ lửa Vận dụng trang 36 Chun đề Hóa 10: Vì điều kiện nhiệt độ phòng (khoảng 25oC), cần phải bảo quản xăng cần thận so với dầu hỏa? Trả lời: Xăng có điểm chớp cháy -43oC (thấp nhiệt độ phịng); dầu hỏa có điểm chớp cháy 38 - 72oC (cao nhiệt độ phòng) Do đó, điều kiện nhiệt độ phịng (khoảng 25oC) xăng dễ bắt cháy, cần bảo quản xăng cẩn thận so với dầu hỏa Vận dụng trang 37 Chun đề Hóa 10: Vì nhiệt độ tự bốc cháy xăng lớn nhiệt độ tự bốc cháy da làm túi xách người ta đặt biển cấm lửa trạm bơm xăng? Trả lời: Nhiệt độ tự bốc cháy xăng (là 247 – 280oC) lớn nhiệt độ tự bốc cháy da làm túi xách (là 200 – 212oC) Tuy nhiên, điểm chớp cháy xăng thấp (43oC, nhiệt độ phòng) nên tiếp xúc với nguồn lửa xăng dễ bốc cháy Do đó, người ta đặt biển cấm lửa trạm bơm xăng Biển cấm cho trạm bơm xăng II Phản ứng nổ Câu hỏi trang 37 Chuyên đề Hóa 10: Hãy kể số trình nổ quan sát thực tế Trả lời: Một số trình nổ quan sát thực tế: - Nổ lốp xe: - Nổ bình gas: - Nổ pháo hoa: - Nổ mìn khai thác đá: Vận dụng trang 37 Chuyên đề Hóa 10: Phích đựng nước với phần ruột làm thủy tinh tráng bạc gồm hai lớp, hai lớp chân khơng Giải thích nổ ruột phích đựng nước nổ vật lí Trả lời: Nổ ruột phích đựng nước nổ vật lí, trình nổ gây giãn nở nhanh thể tích, khơng kèm theo phản ứng hóa học Sơ đồ cấu tạo loại phích nước Câu hỏi trang 37 Chuyên đề Hóa 10: Các trường hợp sau nổ vật lí hay nổ hóa học? a) Nổ nồi áp suất đun nấu b) Nổ khoang tàu chứa dầu hút cạn dầu Trả lời: a) Nổ nồi áp suất đun nấu nổ vật lí khí bị nén nhiệt độ cao, áp suất lớn, thiết kế nồi không chịu giới hạn nên gây nổ (q trình khơng kèm theo phản ứng hóa học) b) Nổ khoang tàu chứa dầu hút cạn dầu nổ hóa học, lượng dầu cịn tích tụ bắt cháy gây nổ (q trình diễn với tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt) Nổ khoang tàu chở dầu Câu hỏi trang 38 Chun đề Hóa 10: Trong trường hợp phản ứng CH4 với O2 phản ứng cháy, phản ứng nổ? Thảo luận tương tự với trường hợp cồn Trả lời: - Phản ứng CH4 với O2: + Khi có nguồn nhiệt khơi mào (ngọn lửa); lượng nhỏ khí CH4 phản ứng với O2 khơng kèm theo tăng thể tích đột ngột, khơng phát tiếng nổ phản ứng phản ứng cháy CH4 cháy O2 + Trong trường hợp lượng lớn CH4 phản ứng với O2 với tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt, gây tăng thể tích đột ngột, phát tiếng nổ phản ứng phản ứng nổ Trình diễn thử nghiệm nổ khí metan - Phản ứng cồn với O2: + Khi có nguồn nhiệt khơi mào (ngọn lửa); lượng nhỏ cồn phản ứng với O2 khơng kèm theo tăng thể tích đột ngột, khơng phát tiếng nổ phản ứng phản ứng cháy Cồn cháy oxygen + Trong trường hợp lượng lớn cồn phản ứng với O2 với tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt, gây tăng thể tích đột ngột, phát tiếng nổ phản ứng phản ứng nổ Nổ xưởng sản xuất cồn Luyện tập trang 38 Chuyên đề Hóa 10: Áp dụng điều kiện cháy theo “tam giác lửa” cho phản ứng nổ có ln hay khơng? Trả lời: Áp dụng điều kiện cháy theo “tam giác lửa” cho phản ứng nổ khơng phải ln Ví dụ: Sự nổ vật lí gây giãn nở nhanh thể tích mà khơng kèm theo phản ứng hóa học khơng cần đến điều kiện “tam giác lửa” Vận dụng trang 38 Chuyên đề Hóa 10: Quả bóng bay, bơm hydrogen bay cao khí hydrogen nhẹ Tuy nhiên, có nhiều vụ nổ thương tâm gây bóng bay hydrogen a) Có thể thay hydrogen khí khác an tồn hơn? b) Thảo luận cách phịng tránh vụ nổ gây bóng bay hydrogen Trả lời: a) Quả bóng bay, bơm hydrogen bay cao khí hydrogen nhẹ Tuy nhiên, có nhiều vụ nổ thương tâm gây bóng bay hydrogen Do đó, thay khí hydrogen khí helium (He) – khí trơ an tồn Chú ý: Khí hydrogen kết hợp với khí oxygen với tỉ lệ : tạo hỗn hợp nổ mạnh Đặc biệt hydrogen dễ gây cháy nổ, cần gặp khơng khí nóng (cầm bóng ngồi trời nắng hay tiếp xúc với nguồn nóng …) đủ điều kiện kích thích nổ Chùm bóng bay phát nổ buổi lễ kỉ niệm b) Một số biện pháp phòng tránh vụ nổ gây bóng bay hydrogen: - Sử dụng khí helium thay cho hydrogen để bơm bóng bay - Khơng cầm bóng bay hydrogen ngồi trời nắng - Khơng mang bóng bay hydrogen vào nhà hay xe tơ tiếp xúc với bóng đèn gặp khơng khí nóng phát nổ Câu hỏi trang 39 Chuyên đề Hóa 10: Nổ bụi gây (các) bụi mịn sau đây: bụi đường ăn, bụi giấy, bụi cát? Trả lời: Các loại bụi cháy gây nổ bụi ⇒ Nổ bụi gây (các) bụi mịn: bụi đường ăn, bụi giấy Nổ bụi nhà máy sản xuất giấy Bài tập Bài tập trang 40 Chuyên đề học tập hóa 10: Phân loại chất, thiết bị sau vào ba nhóm nhiên liệu, chất oxi hóa nguồn nhiệt: lị sưởi, lửa, oxygen bình chứa, diêm, bật lửa, gỗ, giấy, thiết bị điện, khơng khí Trả lời: Nhiên liệu: diêm, gỗ, giấy Chất oxi hóa: oxygen bình chứa, khơng khí Nguồn nhiệt: lò sưởi, lửa, bật lửa, thiết bị điện Bài tập trang 40 Chuyên đề học tập hóa 10: Nhựa PVC có cơng thức cấu tạo bị đốt cháy sinh sản phẩm nào? Phân tích tác hại (nếu có) sản phẩm Trả lời: Nhựa PVC bị đốt cháy sinh sản phẩm như: CO2, H2O, HCl, CO, COCl2, CH3Cl … Trong đó: + CO2 khí gây nên hiệu ứng nhà kính + CO khí độc, nồng độ CO khơng khí 1,28% (theo thể tích) người bất tỉnh sau - nhịp thở, chết sau – phút + HCl gây ngứa da, ho, chảy nước mắt, bị nhiễm nặng đau đầu gây tổn thương phổi + COCl2 nằm nhóm chất độc hóa học, gây tổn thương đường hơ hấp, dẫn đến tử vong + CH3Cl khí độc, gây tê liệt hệ thần kinh, hôn mê, co giật… Bài tập trang 40 Chuyên đề học tập hóa 10: Dựa vào điểm chớp cháy chất hữu đây, cho biết chất chất lỏng dễ cháy; chất lỏng cháy Bảng 5.1 Điểm chớp cháy số chất hữu Chất Benzene Ethanol Butane Hexanol Acetone Glycerol Điểm -11 13 -60 60 -18 160 chớp cháy (oC) Trả lời: - Chất lỏng có điểm chớp cháy nhỏ 37,8oC gọi chất lỏng dễ cháy Vậy chất lỏng dễ cháy: benzene, ethanol, butane, acetone - Chất lỏng có điểm chớp cháy lớn 37,8oC gọi chất lỏng gây cháy Vậy chất lỏng gây cháy: hexanol, glycerol Bài tập trang 40 Chuyên đề học tập hóa 10: Hãy nêu vai trò dây dẫn điện tiếp đất (ở nhà máy, cơng xưởng, sợi xích sắt tiếp đất ô tô chở xăng dầu, ) Trả lời: - Ở nhà máy, công xưởng thường sử dụng dây dẫn điện tiếp đất cách lấy sắt cắm sâu xuống đất chừng 10 cm, sau nối thiết bị điện vào sắt dây điện Như dòng điện truyền bớt xuống đất thông qua dây điện sắt, giảm thiểu nguy điện giật chạm vào vỏ thiết bị điện, đồng thời giảm nguy rò rỉ chập điện gây cháy nổ Dây tiếp đất nhà máy - Khi di chuyển, xăng dầu cọ xát với bồn chứa, bồn chứa cọ sát với khơng khí nên bị nhiễm điện dễ xảy phóng điện chúng Do xe chở xăng có dây xích nhỏ thả xuống lịng đường (dây dẫn điện tiếp đất) để điện tích dịch chuyển từ bồn chứa xăng dầu xuống lịng đường qua dây xích, tránh gây cháy nổ Bài tập trang 40 Chuyên đề học tập hóa 10: Nổ khí bếp gas gia đình thường nổ hóa học đơi lại nổ vật lí Hãy cho biết gây nổ hóa học, gây nổ vật lí Trả lời: - Sự nổ vật lí xảy áp suất bình q cao, bình khơng chịu đựng áp suất nén - Sự nổ hóa học thường xảy rị rỉ khí gas ngồi, tập trung khơng gian tương đối kín, gặp tia lửa điện phát nổ  ... đường qua dây xích, tránh gây cháy nổ Bài tập trang 40 Chun đề học tập hóa 10: Nổ khí bếp gas gia đình thường nổ hóa học đơi lại nổ vật lí Hãy cho biết gây nổ hóa học, gây nổ vật lí Trả lời: - Sự... bụi giấy Nổ bụi nhà máy sản xuất giấy Bài tập Bài tập trang 40 Chuyên đề học tập hóa 10: Phân loại chất, thiết bị sau vào ba nhóm nhiên liệu, chất oxi hóa nguồn nhiệt: lị sưởi, lửa, oxygen bình... nhanh thể tích, khơng kèm theo phản ứng hóa học Sơ đồ cấu tạo loại phích nước Câu hỏi trang 37 Chuyên đề Hóa 10: Các trường hợp sau nổ vật lí hay nổ hóa học? a) Nổ nồi áp suất đun nấu b) Nổ khoang