DẠNG 6: BÀI TOÁN THỰC TẾ VÔ CƠ – ỨNG DỤNG, SẢN XUẤT, ĐIỀU CHẾ Dạng 6.1: Bài toán sản xuất nhôm và phản ứng nhiệt nhôm
LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI ♦ Phản ứng điều chế nhôm: 2Al2O3 dpnc , criolit
→ 4Al + 3O2 ♦ Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3
- Hỗn hợp tecmit (Al, Fe2O3) dùng để hàn gắn đường ray tàu hỏa
- Hiệu suất phản ứng: Khi đề bài cho H% yêu cầu tính các đại lượng còn lại ⇒ Áp dụng phải nhân – trái chia (chất cần tính ở bên phải ⇒ Nhân với H%; chất cần tính ở bên trái ⇒ Chia cho H%)
VÍ DỤ MINH HỌA ❖ VÍ DỤ MINH HỌA
nhôm hạ thế người ta sử dụng toàn bộ lượng nhôm điều chế được từ m tấn quặng boxitbằng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3 Biết rằng khối lượng nhôm trong 1 kmdây cáp là 1074 kg và hiệu suất của quá trình điều chế nhôm là 90% Giá trị của m gầnnhất với giá trị nào sau đây?
phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, giả sử toàn bộ lượng nhôm điều chế được dùng để sản xuất một loạidây cáp nhôm thì sản xuất được x km cáp Biết rằng khối lượng nhôm trong 1 km dây cáp là 1074 kg và hiệusuất của quá trình điều chế nhôm là 85% Giá trị của x gần nhất với giá trị nào sau đây?
làm cửa ra vào người ta cần dùng tối thiểu m tấn quặng boxit trên Biết rằng khối lượngnhôm trong một thanh nhôm là 3 kg và hiệu suất của quá trình điều chế nhôm là 90%.Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
điều chế nhôm bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, giả sử toàn bộ lượng nhôm điều chế được dùng đểsản xuất thanh nhôm làm cửa thì sản xuất được x thanh Biết rằng khối lượng nhôm trong một thanh nhôm là 5kg và hiệu suất của quá trình điều chế nhôm là 85% Giá trị của m là
hỗn hợp tecmit (Al và Fe2O3 theo tỉ lệ mol tương ứng 2: 1) để hàn vết nứt trên Biết: lượng Fe cần hàn cho vết nứt bằng 79% lượng Fe sinh ra; khối lượng riêngcủa sắt là 7,9 gam/cm3; chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe với hiệu suất củaphản ứng bằng 96%
Khối lượng của hỗn hợp tecmit tối thiểu cần dùng làA 116,88 gam.B 133,75 gam
C 105,66 gam.D 128,40 gam
1) để hàn vết nứt trên đường ray tàu hỏa có thể tích V cm3 Biết: lượng Fe cần hàn cho vết nứt bằng 79% lượngFe sinh ra; khối lượng riêng của sắt là 7,9 gam/cm3; chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe với hiệu suất củaphản ứng bằng 96% Giá trị của V là
BÀI TẬP TỰ LUYỆN ❖ VÍ DỤ MINH HỌA
dụng toàn bộ lượng nhôm điều chế được từ m tấn quặng boxit bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3.Biết rằng khối lượng nhôm trong 1 km dây cáp là 1074 kg và hiệu suất của quá trình điều chế nhôm là 80% Giátrị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, giả sử toàn bộ lượng nhôm điều chế được dùng để sản xuất một loại
Trang 2dây cáp nhôm thì sản xuất được x km cáp Biết rằng khối lượng nhôm trong 1 km dây cáp là 1074 kg và hiệusuất của quá trình điều chế nhôm là 90% Giá trị của x gần nhất với giá trị nào sau đây?
cần dùng tối thiểu m tấn quặng boxit trên Biết rằng khối lượng nhôm trong một thanh nhôm là 3 kg và hiệu suấtcủa quá trình điều chế nhôm là 90% Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A 14.B 16 C 18.D 20
phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, giả sử toàn bộ lượng nhôm điều chế được dùng để sản xuất thanhnhôm làm cửa thì sản xuất được x thanh Biết rằng khối lượng nhôm trong một thanh nhôm là 5 kg và hiệu suấtcủa quá trình điều chế nhôm là 85% Giá trị của m là
tương ứng 3 : 1) để hàn vết nứt trên Biết: lượng Fe cần hàn cho vết nứt bằng 79% lượng Fe sinh ra; khối lượngriêng của sắt là 7,9 gam/cm3; chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe với hiệu suất của phản ứng bằng 80%.Khối lượng của hỗn hợp tecmit tối thiểu cần dùng là
A 89,756 gam.B 85,675 gam C 95,667 gam.D 90,375 gam.
ray tàu hỏa có thể tích V cm3 Biết: lượng Fe cần hàn cho vết nứt bằng 79% lượng Fe sinh ra; khối lượng riêngcủa sắt là 7,9 gam/cm3; chỉ xảy ra phản ứng khử Fe2O3 thành Fe với hiệu suất của phản ứng bằng 96% Giá trịcủa V là
V
V vết nứt = 106,176/79% = 13,44 cm3 Dạng 6.2: Bài toán luyện quặng
LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI ♦ Sơ đồ điều chế các chất
-Điều chế SO2: S + O2 → SO2; 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2; ZnS + O2 →ZnO + SO2
-Điều chế H2SO4: FeS2 → SO2 → SO3 →H2SO 4 -Sản xuất gang: C → CO oxit sắt→ Fe
Quặng hematit: Fe2O3, quặng manhetit: Fe3O4, quặng pirit: FeS2; quặng xiđerit: FeCO3
VÍ DỤ MINH HỌA ❖ VÍ DỤ MINH HỌA
nhiên liệu như than đá, xăng, dầu,… Một nhà máy nhiệt điện than sử dụng hết 6000 tấn than đá/ngày, có thànhphần chứa 0,8% lưu huỳnh về khối lượng để làm nhiên liệu Khí SO2 tạo ra khuếch tán vào khí quyển rồi bịchuyển hóa thành axit sunfuric trong nước mưa theo sơ đồ: SO2 → SO3 → H2SO4
Giả thiết nồng độ axit sunfuric trong nước mưa là 1.10-5 M, hiệu suất toàn bộ quá trình chuyển hóa là 30% Thể tích nước mưa bị nhiễm axit là x triệu m3 Giá trị của x là
phụ là SO2 theo sơ đồ phản ứng: ZnS + O2 →ZnO + SO2
Đốt cháy 1 tấn quặng blend (chứa 77,6% khối lượng ZnS) bằng không khí, thu được tối đa V m3 khí SO2 (đktc).Giá trị của V là
Giai đoạn đầu FeS2 bị đốt cháy trong không khí theo phản ứng: FeS2 + O2 - > Fe2O3 + SO2
Thể tích không khí (chứa 21% thể tích oxygen, ở đktc) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,4 tấn FeS2 trong quặngpirit gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trang 3A 6887.B 4567 C 5867 D 5678
chính là FeS2 theo sơ đồ sau: FeS2 →SO2 → SO3 →H2SO4
Từ 1 tấn quặng pirit (chứa 80% FeS2) thu được V lít dung dịch H2SO4 95% (D = 1,82 g/mL) Biết hiệu suất của cả quá trình là 90%, các tạp chất trong quặng không chứa lưuhuỳnh Giá trị của V gần nhất với giá trị nào sau đây?
thiểu x tấn quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 Biết rằng mỗi chiếc chảo gang nặng 3 kg vàtrong quá trình sản xuất lượng sắt bị hao hụt là 10% Giá trị của x gần nhất với giá trị nàosau đây?
hàm lượng sắt là 95% Biết rằng mỗi chiếc nồi gang nặng 5 kg và hiệu suất của toàn bộ quátrình là 80% Giá trị của x gần nhất với giá trị nào sau đây?
BÀI TẬP TỰ LUYỆN ❖ VÍ DỤ MINH HỌA
phẩm mây tre đan Trong một ngày, một làng nghề đốt cháy 20 kg lưu huỳnh để tạo thành lưu huỳnh dioxide.Giả thiết có 20% lượng khí SO2 trên bay vào khí quyển và chuyển hóa hết thành H2SO4 trong nước mưa theo sơđồ sau:
SO2 →SO3 →H2SO4 Nếu nồng độ H2SO4 trong nước mưa là 1,25 10-5 M thì thể tích nước mưa bị nhiễm acid là
nhà máy, cứ đốt cháy 1 tấn quặng pirit sắt (chứa 72% khối lượng FeS2) bằng không khí, thu được tối đa V m3 khíSO2 (đktc) Giá trị của V là
FeS2 theo sơ đồ sau: FeS2 →SO2 →SO3 →H2SO4
Từ 1 tấn quặng chứa 60% FeS2 điều chế được x tấn dung dịch H2SO4 98% Biết hiệu suất cảquá trình là 80%, các tạp chất trong quặng không chứa lưu huỳnh Giá trị của x là
thiểu x tấn quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 Biết rằng mỗi chiếc chảo gang nặng 3 kg vàtrong quá trình sản xuất lượng sắt bị hao hụt là 20% Giá trị của x gần nhất với giá trị nàosau đây?
A 8435.B 6150.C 2234 D 8657
95% Biết rằng mỗi chiếc nồi gang nặng 5 kg và hiệu suất của toàn bộ quá trình là 90% Giá trị của x gần nhấtvới giá trị nào sau đây?
Dạng 6.3: Một số bài toán thực tế khác BÀI TẬP TỰ LUYỆN
❖ VÍ DỤ MINH HỌA
nồng độ Cl- là 0,006M và của HCO3- là 0,01M Cần lấy bao nhiêu ml dung dịch Na2CO3 0,2M để chuyển 1 lítnước cứng trên thành nước mềm? (Coi nước mềm là nước không chứa các ion Ca2+, Mg2+)
Một trong những phương pháp khử trùng nước đang được dùng phổ biến ở nước ta là dùng clo Lượng clo được bơm vào nước trong bể tiếp xúc theo tỉ lệ 5 gam/m3 Nếu với dân số của một tỉnh là 3,5 triệu người, mỗi người dùng 200 lít nước/ngày, thì các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt cần dùng bao nhiêu kg clo mỗi ngày cho việc xử lí nước?
dùng cho việc nấu bột giấy, clo dùng cho việc tẩy trắng bột giấy Nước muối đi vào thùng điện phân có hàmlượng 316 g/lít Dung dịch thu được sau điện phân có chứa natri hiđroxit với hàm lượng 100 g/lít Giả sử muốiăn là tinh khiết, thể tích dung dịch điện phân không thay đổi Hiệu suất chuyển hoá muối trong thùng điện phângần nhất với giá trị nào sau đây?
Trang 4A.46,5% B 47% C 60% D.55%
bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn xốp Bằngphương pháp này, một lượng chlorine và hydrogen sinh ra được tận dụng đểsản xuất axit clohiđric đặc thương phẩm (nồng độ 32%, D = 1,153 g/mlở 30°C) Một nhà máy với quy mô sản xuất 200 tấn xút mỗi ngày thì đồng thời sảnxuất được x m3 axit thương phẩm trên Biết rằng, tại nhà máy này, 60% khốilượng clo sinh ra được dùng tổng hợp axit clohiđric và hiệu suất của toàn bộquá trình từ clo đến axit thương phẩm đạt 80% về khối lượng Giá trị của x là
dấu hiệu của bệnh Để xác định nồng độ ion Ca2+, người ta lấy mẫu máu, sau đó kết tủa ion Ca2+ dưới dạng canxioxalat (CaC2O4) rồi cho canxi oxalat tác dụng với dung dịch KMnO4 trong môi trường axit theo phản ứng sau:CaC2O4 + KMnO4 + H2SO4 → CaSO4 + K2SO4 + MnSO4 + CO2↑ + H2O
Giả sử canxi oxalat kết tủa từ 1 ml máu một người tác dụng vừa hết với 2,05 ml dungdịch KMnO4 4,88.10-
hàm lượng etanol trong máu của người lái xe cần chuẩn độ etanol bằng K2Cr2O7 trongmôi trường acid Khi đó Cr+6 bị khử thành Cr+3, etanol (C2H5OH) bị oxi hóa thànhanđehit axetic (CH3CHO) Khi chuẩn độ 25 gam huyết tương máu của một lái xe cần
dùng 20 ml dung dịch K2Cr2O7 0,01M Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng vớiK2Cr2O7 Phần trăm khối lượng của etanol trong huyết tương của người lái xe này là
HẾT