bài tập nâng điểm thi giữa kì MÔN HÓA HỌC, Lớp : Quản lý xây dựng công trình giao thông – K52.

Họ tên sinh viên : NGUYỄN HẢI SƠN Lớp : Quản lý xây dựng công trình giao thông – K52 Mã Sinh viên : 1110374 BÀI TẬP NÂNG ĐIỂM THI GIỮA KÌ • Trình bày lời giải tập chương từ chương I đến chương IV • Tìm hiểu , phân tích trình phá hủy cọc thép chôn vùi đất Chương I: Bài 1: Al( R ) + Fe2 O3 ( R ) → Fe( R ) + Al O3 ( R ) Tóm tắt: cho phản ứng : A, tính ∆H 298, pu = ? biết 25 C , atm khử 47,87g Fe2 O3 tỏa 253,132 kJ 0 B, tính ∆H 298,s ,Fe2O3( R ) = ? biết ∆H 298,s , Al2O3( R ) = −1669,79 kJ/mol Giải : Ta có phản ứng : Al( R ) + Fe2 O3 ( R ) → Fe( R ) + Al O3 ( R ) A, khử 47,87 g Fe2 O3 có -253,132 kJ Vậy mol hay 160g Fe2 O3 có ⇒x= x kJ 160(−253,132) = −846,06(kJ ) 47,87 Vậy ∆H 298, pu = −846,06(kJ ) B, phản ứng tỏa nhiệt nên : 0 ∆H 298 , pu = ∑ ∆H 298, s ,( sp ) − ∑ ∆H 298, s ,( tg ) 0 0 ⇔ ∆H 298 , pu = ( 2∆H 298, s , Fe( R ) + ∆H 298, s , Al2O3 ( R ) ) − ( 2∆H 298, s , Al( R ) + ∆H 298, s , Fe2O3 ( R ) ) (1) 0 Lại có : ∆H 298,s ,Fe( R ) = ∆H 298,s , Al( R ) = 0 0 Nên : (1) ⇔ ∆H 298, pu = ∆H 298,s , Al2O3 ( R ) − ∆H 298,s , Fe2O3 ( R ) ⇒ −846,06 = −1669,79 − ∆H 298 , s , Fe2O3 ( R ) ⇒ ∆H 298 , s , Fe2O3 ( R ) = −1669,79 + 846,06 = −823,73( kJ / mol ) Bài 4: Tóm tắt : Đốt cháy mol C H ( L ) 25 C , atm thu sản phẩm gồm có CO2 ( k ) , H O( L ) tỏa 0 3301,510(kJ) , ∆H 298, s , C6 H ( L ) = ? (biết : ∆H 298,s ,CO2 ( K ) = −393,51(kJ / mol ) ∆H 298 , s , H 2O ( L ) = −285,84( kJ / mol ) ) Giải : Ta có phản ứng : C H + 15 O2 → 6CO2 + 3H O Theo giả thiết ∆H 298, pu = −3301,510( kJ ) Vì phản ứng tỏa nhiệt nên : 0 ∆H 298 , pu = ∑ ∆H 298, s ,( sp ) − ∑ ∆H 298, s ,( tg ) 0 0 ⇔ ∆H 298 , pu = (6∆H 298, s ,CO2 ( K ) + 3∆H 298, s , H 2O ( L ) ) − ( ∆H 298, s ,C6 H ⇔ −3301,510 = [ 6.(−393,51) + 3.(−285,84)] − (∆H 298 , s , C6 H ⇔ −3301,510 = −3218,58 − ∆H 298 , s , C6 H ⇔ ∆H 298 , s ,C6 H ( L) (L) ( L) + + 15 ∆H 298 , s ,O2 ( K ) ) 15 0) ( L) = −3218,58 + 3301,510 = 82,929(kJ / mol ) Chương Bài 5: Tóm tắt : Hệ số nhiệt độ phản ứng γ = 2,5 t10 = 150 C t1 = 16 t 20 = 200 C t = ? t 30 = 80 C t = ? Giải : gọi v1 vận tốc phản ứng nhiệt độ T1 v2 vận tốc phản ứng nhiệt độ T2 Vì vận tốc phản ứng tỉ lệ nghịch với thời gian thực phản ứng nên ta có: v2 = t1 ⇒ t = v1t1 v1 t2 v2 (*) T2 −T1 10 Mặt khác ta có: v2 = v1.γ t Thay vào (*) ta được: t2 = T21−T1 γ 10 Với: T1 = 4230 K ; γ = 2,5 ; t1 = 16 TH1:Thời gian thực xong phản ứng ở( 200 C ) T=473K 16 t2 = ≈ 0,16 473− 423 2,5 10 TH2:Thời gian thực xong phản ứng ở( 80 C ) T=353K t2 = 16 2,5 353− 423 10 = 9765, 625 ≈ 162, 76h Bài 7: Tóm Tắt: Cho phản ứng A → B với k = 8.10 −3 −1 t=? để C S lại -0,25 so với ban đầu Giải: gọi a nồng độ ban đầu chất A: thời điểm nồng độ A 0,25 so vs bđ,tức pư 0,75a(M) A→B Bđ : pư: Còn lại: a 0,75a 0,25a 0,75a 0,25a M M M vận tốc phản ứng thời điểm t là: v = − dC A = kC A dt ⇒ kdt = − Lấy tích phân vế ta có: 0,25 a t dC kdt = − ∫0 ∫a CAA ⇒ kt = ln ( k = 8.10−3 M −2 −1 ) dC A CA a ln ⇒t = = 173, 29 0, 25a 8.10−3 Chương 3: Bài 3: Tóm tắt: Xác định đương lượng gam kim loại, biết kết tủa ion Cl từ dd NaCl thu 4,275 g kết tủa Clorua kim loại biết Đ Na = 23 Giải: Gọi KL cần tìm A, hóa trị n Khối lượng phân tử M A + nNaCl → ACl n ( ↓ ) 58,5n (M+ 35,5n) 1,755 4,275 ⇔ 4,275 58,5n = 1,755 (M + 35,5n ) (g) (g) chứa 1,755g 187,785 n 1,755 Theo công thức tính Đượng Lượng ta có : ⇔ M= Đ= M n : M phân tử A n số ion hóa trị I trao đổi(trong trường hợp trị A , Cl hóa Trị I) ĐA 187,785 MA n 187,785 = = 1.755 = = 107 1,755 n n Bài 8: Đề : Áp suất nước 42 C 61,5 mmHg Nếu điều kiện dung dịch chứa gam đường Glucôzơ ( C H 12 O6 ) 540 gam nước có độ giảm áp suất ? Giải: T=42 C P=61,5mmHg m nuoc =540g g → n nuoc =540:18=30 mol = mol 180 60 Gọi : ∆ P độ giảm áp suất m glucozo = g → n glucozo = P áp suất cua r nước ban đầu N nồng độ phần mol dường glucozo N= n glucozo n glucozo + ndm = 60 = 5.55.10 − mol + 30 60 Áp dụng ĐL vant hoff Raoult cung nhiệt độ 42 C và áp suất 61,5mmHg : ∆P = N ⇒ ∆ P = N.P = 5.55.10 −4 61,5=0.0341 mmHg P0 Chương : Bài 1: Tóm tắt : Tính ϕ M n+ = ? 25 C M A, Cu nhúng dung dịch CuCl 0,001 M B, Pt nhúng dung dịch FeSO4 0,01M Fe2 ( SO4 ) 0,1 M Giải: A, CuCl → Cu 2+ + 2Cl − Cu 2+ + 2e → Cu 2+ 2+ 0,059 ϕ Cu Cu = ϕ Cu Cu + lg Cu 2+ n 0,059 = 0,345 + lg(0,001) = 0,2565(V ) Ta có [ ] B, 2− FeSO4 → Fe 2+ + SO4 0,01 → 0,01 (mol) 2− +3 Fe2 ( SO4 ) → Fe + 3SO4 → 0,2 0,1 (mol) 3+ 2+ Fe + 1e → Fe 3+ 3+ 0,059 Fe 3+ ϕ Fe Fe = ϕ Fe Fe + lg n Fe 2+ Ta có [ [ ] ]  0,2  = 0,77 + 0,059 lg  = 0,847(V )  0,01  Bài 2: Tóm tắt: A, Tính E=? gồm : (ở 25 C ) Cd nhúng dung dịch CdSO4 10 −2 M + Pb nhúng dung dịch Pb(NO3 ) 1M B, có nhận xét thay đổi C muối mà không thay đổi tỉ số C Giải: E = ϕ ( + ) − ϕ ( −) 2+ 2+ Gọi điện cực dạng Cd Cd Pb Pb ϕ1 ϕ *) tính ϕ1 = ? Ta có : CdSO → Cd 2+ + SO4 0,01 → 0,01 Phương trình điện cực: 2− (M) Cd 2+ + 2e → Cd ⇒ ϕ1 = ϕ Cd Tính ϕ = ? 2+ 0,059 lg(0,01) Cd Cd = - 0,402 + (- 0,059) = -0,461(V) = ϕ Cd 2+ + Pb(NO ) → Pb 2+ + NO3 Ta có : →1 Phương trình điện cực: 2+ ϕ = ϕ Pb Pb = ϕ Pb 2+ = ϕ Pb − (M) Pb 2+ + 2e → Pb 0,059 + lg(1) Pb 2+ = −0,126(V ) Pb Nhận thấy ϕ > ϕ1 ⇒ Pb đóng vai trò cực dương Cd đóng vai trò cực âm ⇒ E = ϕ − ϕ1 = −0,126 − (−0,461) = 0,335(V ) Tìm hiểu , phân tích trình phá hủy (ăn mòn) cọc thép chôn vùi đất Để phân tích trình cọc thép bị phá hủy hay nói cách khác ăn mòn bị vùi đất trước hết ta cần tìm hiểu tính xâm thực đất,vì sau ta khái niệm tính xâm thực đất tính xâm thực đất phụ thuộc vào yếu tố ??? + tính xâm thực đất: Rất nhiều dụng cụ thiết bị chôm ngầm đất : ống dẫn nước , khí ,dầu ,cáp điện điện thoại , cọc thép …nên hàng năm phải sửa chữa thay lượng lớn loại kể bị hư hỏng ăn mòn Đất môi trường không đồng Tùy theo địa phương mà đặc tính đất khác nhiều + tính xâm thực đất phụ thuộc vào yếu tố sau: - độ thâm nhập không khí nước vào đất Bản thân độ thâm nhập lại phụ thuộc cấu tạo hạt độ xốp đất - độ ẩm đất - độ muối đất - độ dẫn điện Trong thực tế người ta thường đo pH độ dẫn điện đất Trong đa số trường hợp pH khoảng từ đến ta dự đôán la f đất ẩm , axit,ít không khí ,độ dẫn điện tốt (>0,2 S )sẽ xâm thực Những số liệu cho thấy tương quan giữu điện trở tính xâm thực m đất: 100 Điện trở riêng Ωm Tính xâm thực đất Rất cao cao Tương đối cao Trung bình Thấp Tăng độ ẩm đất tăng tính xâm thực nó.Tuy nhiên ẩm (15 đến 18%) làm giảm tính xâm thực oxi khó thâm nhập bề mặt kim loại Đất cát xâm thực đất sét Đôi ta gặp đất axit (pH=3 đến 4) kiềm (pH=10 đến 12) loại đất ày có tính xâm thực cao Ngoài ăn mòn kim loại nói chung hay thép nói riêng môi trường đất chịu ảnh hưởng vi sinh vật nhiệt độ * Quá trình ăn mòn điện hóa đất: Ăn mòn điện hóa đất có trình catot khử Oxi ,Trừ trường hợp đất axit khử ion H+ Cấu trúc không đồng đất tạo cặp pin ăn mòn thông khí oxi không Hình minh họa: (a) (b) Hình thành cặp pin co không khí (oxi) không đất (a) đặt ống với độ sâu không (b) độ xốp đất khác Hình minh họa trường hợp thông khí không Nơi oxi đến nhiều catot,còn nơi oxi khó đến anot dị phá hủy Các vùng anot catot cách xa hàng trăm mét , chí vài số Ăn mòn có đặc điểm : thép bị phá hủy dạng ăn mòn điểm hố sâu , rỗ chủ yếu mặt ống Logan đưa công thực kinh ngiệm sau : Ptn = k Τ n : Ptn chiều sâu thâm nhập cực đại vết rỗ , tạo thành sau thời gian T k hệ số tỉ lệ n số (phụ thuộc vào khối lượng chủ yếu vào độ thông khí đất : -trong đất thông khí tốt (cát,á sét) n=0,1 đến 0,2 -trong đất thông khí (than bùn,đất xét nặng) n=0,6 đến 0,7 Trong phần lớn loại đất trình ăn mòn xảy với kìm hãm trình catot khó vận chuyển oxi đến bề mặt kim loại Trong đất xốp có thấy kìm hãm trình anot Cong anot catot xa kìm hãm có điện trở Trong khu vực công nhiệp , gần đường sắt chạy điện … thiết bị ngầm đất bị ăn mòn dòng điện lạc * Ăn mòn vi sinh : -Ăn mòn vi sinh ăn mòn điều kiện có tác dụng tăng cường vi sinh vật sản phẩm hoạt động -ăn mòn vi sinh có tính mùa rõ rệt , mạnh mùa xuân ấm áp ẩm ướt thuận lợi phát triển vi khuẩn -các vi khuẩn hiếu khí , cần oxi để hoạt động vi khuẩn kỵ khí , không cần oxi làm phát triển ăn mòn Biện pháp phòng tránh ăn mòn đất -Sơn , phủ ,bịt bọc kim loại lớp bitum polime (1 nhiều lớp) -Bảo vệ điện hóa dòng anot hi sinh (kim loại bảo vệ nối với kim loại khác có điện âm hơn) Vật liệu anot hi sinh : Li,Na,K,Mg,Al,Zn… -Bảo vệ anot dòng : Thiết bị cần bảo vệ nối với cực âm nguồn điện chiều , điện cực phụ (anot) nối với cực dương 1-Thiết bị cần bảo vệ 2-chất độn dẫn điện 3-điện cực phụ (anot) 4-nguồn điện chiều  The end  ... phần lớn loại đất trình ăn mòn xảy với kìm hãm trình catot khó vận chuyển oxi đến bề mặt kim loại Trong đất xốp có thấy kìm hãm trình anot Cong anot catot xa kìm hãm có điện trở Trong khu vực công... thời điểm t là: v = − dC A = kC A dt ⇒ kdt = − Lấy tích phân vế ta có: 0,25 a t dC kdt = − ∫0 ∫a CAA ⇒ kt = ln ( k = 8.10−3 M −2 −1 ) dC A CA a ln ⇒t = = 173, 29 0, 25a 8.10−3 Chương 3: Bài 3:... phá hủy Các vùng anot catot cách xa hàng trăm mét , chí vài số Ăn mòn có đặc điểm : thép bị phá hủy dạng ăn mòn điểm hố sâu , rỗ chủ yếu mặt ống Logan đưa công thực kinh ngiệm sau : Ptn = k