II. BÀI TẬP TỰ GIẢI
B. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP Cể NỘI DUNG LIấN QUAN ĐẾN
QUAN ĐẾN THỰC TIỄN
I. BÀI TẬP MINH HỌA Cõu 1:
a) Vonfram (W) thường được lựa chọn để chế tạo dõy túc búng đốn, nguyờn nhõn chớnh là vỡ
A. Vonfram là kim loại rất dẻo.
B. Vonfram cú khả năng dẫn điện rất tốt. C. Vonfram là kim loại nhẹ.
D . Vonfram cú nhiệt độ núng chảy cao.
b) Vỡ sao búng đốn điện trũn dựng lõu lại xuất hiện
lớp mờ màu đen bỏm bờn trong búng đốn sau đú dõy túc bị đứt?
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32; Bài “Kim loại và hợp kim ” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất vật lý của kim loại.
+ Tiết 36; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
a) Phải ở nhiệt độ khoảng 3000oC mới cú thể phỏt sỏng, vonfram (W) cú nhiệt độ núng chảy cao 3410oC, nờn cú thể chịu được nhiệt độ cao đỏp ứng yờu cầu làm dõy túc. Hơn nữa, W cú thể dỏt mỏng và cú điện trở phự hợp, vỡ nếu kim loại cú điện trở nhỏ thỡ gõy đoản mạch, nếu kim loại cú điện trở lớn thỡ hiệu suất toả nhiệt thấp nờn hiệu suất phỏt sỏng thấp → đỏp ỏn D.
b) Búng đốn cú sợi đốt bằng vonfram rất mảnh. Vonfram là kim loại khú núng chảy (tnc=3410oC) và cú điện trở rất lớn, khi được đốt núng sẽ trở nờn sỏng trắng. Khi đạt đến nhiệt độ sỏng trắng, cú một phần nhỏ vonfram trờn bề mặt sợi wonfram sẽ bay hơi, gặp búng thuỷ tinh lạnh sẽ ngưng tụ lại, lõu ngày tạo nờn lớp màu đen. Sợi vonfram càng bay hơi sẽ càng bộ, điện trở ngày càng tăng cao, do đú nhiệt độ sợi đốt càng cao và vonfram càng bay hơi nhanh. Đến một mức độ sợi vonfram sẽ khụng chịu đựng được nữa và sẽ bị đứt.
Để hạn chế sự bay hơi của vonfram, khớ trơ nitơ được đưa vào trong búng đốn làm cho búng khú bị đen hơn và tuổi thọ sẽ lõu hơn.
Cõu 2: Vàng cú tớnh dẻo: lỏ vàng cú thể dỏt mỏng tới 0,0001mm, nghĩa là mảnh hơn sợi túc người 500 lần. Một số kim loại chuyển tiếp như Cu, Ag, Cr cũng cú tớnh dẻo cao. Chỳng cú đặc điểm gỡ chung?
Tại sao chỳng lại cú tớnh chất đặc biệt mềm dẻo như vậy ?
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32; Bài “Kim loại và hợp kim ” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất vật lý của kim loại
+ Tiết 36; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
Ở Mianma cú cỏc ngụi chựa mà mỏi của nú được dỏt tồn bằng vàng .Để thực hiện điều này thỡ cũng khụng tốn quỏ nhiều vàng bởi tớnh đặc biệt mềm dẻo của vàng: 1g vàng cú thể kộo thành sợi dài 3 km.
Tớnh dẻo của vàng kim loại là kết quả của cấu tạo electron đặc biệt của vàng. Trong kim loại tồn tại cấu hỡnh electron của nguyờn tử : 5d106s1 chỳng cú năng lượng rất gần nhau , electron cú thể nhảy dễ dàng từ obitan này sang obitan khỏc làm cho hệ electron trong kim loại trở nờn linh động. Đõy là nguyờn nhõn của sự " bụi trơn tốt
electron " gõy ra tớnh dẻo đặc biệt của vàng. Một số kim loại chuyển tiếp như Cu, Cr, Ag cũng vậy, tớnh mềm dẻo của đồng chỉ kộm vàng .
Cõu 3: Hơi thuỷ ngõn rất độc, bởi vậy khi làm vỡ nhiệt kế thuỷ ngõn thỡ chất bột được dựng để rắc lờn thuỷ ngõn rồi gom lại là:
A. Lưu huỳnh. B. Cỏt.
C. Muối ăn. D. Vụi sống.
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32; Bài “Kim loại và hợp kim ” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất húa học của kim loại
+ Tiết 36; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
Hg là một chất lỏng linh động, vỡ vậy khi đỏnh rơi nhiệt kế thủy ngõn khụng thể dựng chổi để quột Hg được, vỡ làm như vậy thủy ngõn sẽ càng bị phõn tỏn nhỏ, và càng gõy khú khăn cho quỏ trỡnh thu gom. Phải dựng bột S rắc lờn chỗ cú Hg rơi vỡ S cú thể kết hợp với Hg dễ dàng tạo thành HgS rắn.
Hg + S → HgS.
Việc thu gom HgS trở nờn thuận tiện hơn → Đỏp ỏn A.
Cõu 4:
a) Vỡ sao dựng đồ bằng bạc đựng thức ăn, thức ăn lõu bị ụi?
b) Vì sao ụng bà ta từ rṍt xa xưa cho đờ́n tọ̃n bõy giờ sử dụng đồng bạc đờ̉ đờ̉ “đánh gió” khi bị bợ̀nh cảm ?
c) Tại sao những đồ dựng bằng bạc lõu ngày bị xỉn màu, mất đi ỏnh bạc lấp lỏnh? Muốn làm sạch bề mặt này người ta thường làm gỡ?
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32,70; Bài “Kim loại và hợp kim ” , Sơ lược về một số kim loại khỏc”húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất húa học của kim loại.
HƯỚNG DẪN:
a) Do Ag tỏc dụng với O2 và vết H2S trong khụng khớ tạo thành hợp chất Ag2S kết tủa màu đen. Ag2S gặp nước sẽ cú một lượng rất nhỏ đi vào nước thành ion Ag+. Ion Ag+ cú tỏc dụng diệt khuẩn rất mạnh. Chỉ cần 1/5 tỉ gam Ag trong một lớt nước cũng đủ diệt vi khuẩn. Vỡ thế vi khuẩn khụng thể phỏt triển nờn thức ăn lõu bị ụi.
Phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra: 2H2S + O2 +4Ag→2Ag2S + 2H2O
Ag2S 2Ag+ + S2-
b) Khi bị bợ̀nh cảm, trong cơ thờ̉ con người sẽ tích tụ mụ̣t lượng khí H2S tương đụ́i cao. Chính lượng H2S sẽ làm cho cơ thờ̉ mợ̀t mỏi. Khi ta dùng Ag đờ̉ đánh gió thì Ag sẽ tác dụng với khí H2S. Do đó, lượng H2S trong cơ thờ̉ giảm và dõ̀n sẽ hờ́t bợ̀nh. Miờ́ng Ag sau khi đánh gió sẽ có màu đen xám:
4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓ + 2H2O
c) Ag đĩ phản ứng với H2S trong khụng khớ tạo ra bạc sunfua (Ag2S) màu đen: 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓(đen) + 2H2O
Để loại bỏ lớp bạc sunfua này, người ta cho vật đú vào một chảo nhụm chứa dung dịch muối và được đun đến gần sụi sẽ xảy ra phản ứng:
2Al + 3H2O + Ag2S →Al2O3 + 2Ag + H2S
Hoặc cú thể ngõm vào nước tiểu vỡ trong nước tiểu cú NH3, khi ngõm bạc vào xảy ra phản ứng : Ag2S + 4NH3 → 2[Ag(NH3)2]+ + S2-.
Ag2S bị hũa tan , bề mặt Ag lại trở nờn sỏng trở lại.
Cõu 5: Kim và cỏc chữ số trong đồng hồ dạ quang cú sơn một lớp chất phỏt quang do đú ta thấy chỳng thường phỏt sỏng trong búng tối, nhờ đú ta cú thể đọc được giờ một cỏch chớnh xỏc. Tại sao đồng hồ dạ quang lại phỏt sỏng trong búng tối?
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32,70; Bài “Kim loại và hợp kim ” , Sơ lược về một số kim loại
khỏc”húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất húa học của kim loại.
+ Tiết 36; Bài luyện tập.
Trờn bề mặt kim và cỏc chữ số trong đồng hồ dạ quang cú sơn một lớp chất phỏt quang cú chứa ZnS hoặc CaS. Cỏc hợp chất này cú khả năng hấp thụ năng lượng khi được chiếu sang do năng lượng mặt trời. Khi khụng cú mặt trời, cỏc hợp chất này cú thể phỏt ra ỏnh sang huỳnh quang màu lục.
Cõu 6: Bức tượng Nữ Thần Tự Do (New York, Mỹ) được làm bằng khung thộp và bọc xung quanh bằng cỏc miếng đồng mỏng. Ban đầu tượng cú màu nõu đỏ của đồng nguyờn chất nhưng trải qua hơn một thế kỉ hiờn ngang dưới giú mưa, tượng đĩ chuyển hồn tồn thành màu xanh như ngày hụm nay. Phần duy nhất của tượng vẫn cũn sỏng búng là ngọn đuốc do được dỏt bằng cỏc lỏ vàng mỏng . Hĩy cho biết kim loại nào trong cỏc kim loại sau bị oxi húa thành màu xanh bởi oxi trong khụng khớ:
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32,68; Bài “Kim loại và hợp kim ”, “Đồng và một số hợp chất của đồng” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất húa học của kim loại
+ Tiết 36, 72; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
Đồ đồng để ngồi khụng khớ sẽ dần xỉn màu do bị oxi húa bởi O2 trong khụng khớ tạo thành cỏc oxit, sau đú màu đồng xỉn sẽ chuyển sang màu xanh dương như trong hỡnh dưới sự tỏc động của CO2 và hơi ẩm, trờn bề mặt đồng bị bao phủ bởi một lớp màng cacbonat bazơ màu xanh (Cu(OH)2.CuCO3)→ Đỏp ỏn B.
Khi đồ dựng bằng đồng bị gỉ xanh, bạn cú thể dựng khăn tẩm giấm để lau chựi. Đồ dựng của bạn sẽ sỏng đẹp như mới lớp gỉ sẽ làm sạch theo phương trỡnh hoỏ học sau:
CuCO3 + 2CH3COOH → (CH3COO)2Cu + CO2 + H2O Cu(OH)2 + 2CH3COOH → (CH3COO)2Cu + 2H2O
Cõu 7 :
a) Chất lỏng Boocđo là hỗn hợp đồng (II) sunfat và vụi tụi trong nước theo một tỉ lệ nhất định, chất lỏng này phải hơi cú tớnh kiềm (vỡ nếu đồng (II) sunfat dư sẽ thấm vào mụ thực vật gõy hại lớn cho cõy). Boocđo là một chất diệt nấm cho cõy (chẳng hạn bệnh đốm nõu trờn cõy đỗ quyờn) rất hiệu quả nờn được cỏc nhà làm vườn ưa dựng, hơn nữa việc pha chế nú cũng rất đơn giản. Để phỏt hiện đồng (II) sunfat dư nhanh, cú thể dựng phản ứng húa học nào sau đõy?
A. Glixerol tỏc dụng với đồng (II) sunfat trong mụi trường kiềm.
B. Sắt tỏc dụng với đồng (II) sunfat. C. Amoniac tỏc dụng với đồng (II) sunfat. D. Bạc tỏc dụng với đồng (II) sunfat. b) Cú thể điều chế thuốc diệt nấm dung dịch 5% CuSO4 theo sơ đồ:
CuS→CuO→CuSO4
Tớnh khối lượng dung dịch CuSO4 5% thu được từ 0,15 tấn nguyờn liệu chứa 80% CuS. (Hiệu suất của mỗi quỏ trỡnh chuyển húa là 80%).
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32,68; Bài “Kim loại và hợp kim ”, “Đồng và một số hợp chất của đồng” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất húa học của kim loại
+ Tiết 36, 72; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
a) Chất lỏng Boocđo là hỗn hợp đồng (II) sunfat và vụi tụi trong nước theo một tỉ lệ nhất định, chất lỏng này phải hơi cú tớnh kiềm vỡ nếu đồng (II) sunfat dư sẽ thấm vào mụ thực vật gõy hại lớn cho cõy → Đỏp ỏn B.
b) Chất lỏng Boocđo gồm những hạt rất nhỏ muối đồng bazơ sunfat khụng tan và canxi sunfat:
4CuSO4 +3Ca(OH)2 →CuSO4.3Cu(OH)2+3CaSO4
Để thử nhanh thuốc diệt nấm này tức là phỏt hiện đồng (II) sunfat dư, người ta dựng đinh sắt CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu b) 4 0,15.1000.160 80 80 160(kg) 96 100 100 CuSO m = x x = → dd 4 160.100 3200( ) 5 CuSO m = = kg
Cõu 8: Ngày xưa, một chiếc thuyền mới sơn, sau khi hạ thủy được ba thỏng, tốc độ thuyền sẽ giảm đi 10% so với lỳc mới hạ thủy. Tàu thuyền lưu hành sau nửa năm tốc độ chỉ cũn một nửa so với lỳc ban đầu. Người ta kiểm tra thỡ thấy mỏy và vỏ tàu, thuyền khụng bị hư. Vỡ sao tốc độ của tàu thuyền lại giảm đỏng kể như vậy? Cú biện phỏp nào để khắc phục khụng?
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32,68; Bài “Kim loại và hợp kim ”, “Đồng và một số hợp chất của đồng” húa học lớp 12 –
truyền thụ kiến thức mới là tớnh chất húa học của kim loại.
+ Tiết 36, 72; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
Tốc độ của tàu thuyền lại giảm đỏng kể như vậy là do cỏc sinh vật sống trong đại dương (rong, sũ, hà, trựng đục lỗ…) bỏm vào đỏy tỏu để làm đất sống. Để trỏnh tỡnh trạng trờn, người ta đĩ pha vào sơn hợp chất đồng (I) oxit, hợp chất
chứa thủy ngõn, hợp chất hữu cơ cú chứa thiếc,…Khi sinh vật biển bỏm vào đỏy thuyền và ăn cỏc chất này sẽ chết ngay nờn chỳng khụng cũn bỏm vào đỏy tàu để sinh sụi được nữa.
Cõu 9: Vỡ sao cỏc thanh kiếm cổ lại khụng bị gỉ ?
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32; Bài “Kim loại và hợp kim ” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là hợp kim
+ Tiết 36; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
Thành phần của thanh kiếm chớnh là đồng thanh (Hợp kim của Cu và Sn). Thiếc là một kim loại cú khả năng chống ăn mũn rất tốt. Bề mặt của thanh kiếm đĩ qua xử lý đặc thự. Đú là sự lưu hoỏ bề mặt bởi lưu huỳnh hoặc cỏc hợp chất của lưu huỳnh tỏc dụng với sắt làm cho bề mặt của thanh kiếm đẹp hơn và khả năng chống ăn mũn của thanh kiếm cũng tăng lờn rất nhiều.
Cõu 10 : Hợp kim Cu-Zn (45% Zn) cú tớnh cứng, bền hơn đồng dựng để chế tạo cỏc chi tiết mỏy, chế tạo thiết bị dựng trong đúng tàu biển được gọi là:
A. Đồng thau
B. Đồng bạch
C. Đồng thanh
D. Vàng 9 cara.
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 32, 68; Bài “Kim loại và hợp kim ”, “Đồng và một số hợp chất của đồng” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là hợp kim
+ Tiết 36, 72; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
- Đồng thau là hợp kim Cu-Zn (45% Zn), cứng, bền dùng chế tạo các chi tiết máy, thiết bị trong cơng nghiệp đĩng tàu biển.
- Đồng bạch Cu-Ni (25% Ni): bền, đẹp, khơng bị ăn mịn trong nớc biển, dùng trong CN tàu thủy, đúc tiền,…
- Đồng thanh Cu-Sn, chế tạo máy mĩc thiết bị.
- Vàng 9 cara là hợp kim Cu-Au (2/3Cu và 1/3Au), đúc đồng tiền vàng, vật trang trí,..
- Đồng đỏ là 1 thứ kim loại hết sức tinh khiết, thường dựng phương phỏp điện giải đồng thụ để chế tạo ra.
- Đồng đen là hợp kim của đồng và thiếc, đụi lỳc cú cả kẽm, dựng để đỳc tượng. → Đỏp ỏn A.
Cõu 11: Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thộp (thành phần chớnh là Fe và C ), người ta gắn kim loại nào sau đõy vào phớa ngồi vỏ tàu ở phần chỡm trong nước biển :
A. Na B. Cu C. Ag D. Zn
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 37, 38; Bài “Sự ăn mũn kim loại” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là bảo vệ kim loại.
+ Tiết 42; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN:
Vỏ tàu biển làm bằng thộp, là hợp kim của Fe và C. Khi vỏ tàu tiếp xỳc với nước sụng, nước biển cú hồ tan CO2, O2 và cỏc muối tạo dung dịch chất điện ly làm xuất hiện vụ số pin điện hoỏ mà Fe là cực õm, C là cực dương
Cực õm: Fe → Fe2+ + 2e, Fe2+ → Fe3++ 1e dưới tỏc dụng của ion OH- tạo ra gỉ sắt cú thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.
Cực dương: O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Đờ̉ bảo vợ̀ thõn tàu thường áp dụng biợ̀n pháp sơn nhằm khụng cho gang thép của thõn tàu tiờ́p xúc trực tiờ́p với nước biờ̉n. Nhưng ở phía đuụi tàu, do tác đụ̣ng của chõn vịt, nước bị khṹy đụ̣ng mãnh liợ̀t nờn biợ̀n pháp sơn là chưa đủ. Vỡ vậy sau một thời gian tiếp xỳc với dung dịch nước biển , thành tàu bị ăn mũn dần.
Khi gắn vào vỏ tàu những tấm Zn, do Zn là kim loại mạnh hơn Fe nờn Zn là điện cực õm bị oxi hoỏ thành Zn2+ trở thành “vật hi sinh”: Zn → Zn2+ + 2e
Thộp là điện cực dương, vỏ tàu đựoc bảo vệ. Sau một thời gian, người ta lại thay những tấm Zn khỏc → Đỏp ỏn D.
Cõu 12: Để bảo vệ nồi hơi (Supde) bằng thộp khỏi bị ăn mũn, người ta thường lút những lỏ kẽm vào mặt trong nồi hơi. Hĩy cho biết người ta đĩ sử dụng phương phỏp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mũn nào sau đõy?
A. Cỏch li kim loại với mụi trường. B. Dựng hợp kim chống gỉ.
C. Dựng chất chống ăn mũn. D . Dựng phương phỏp điện húa.
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 37, 38; Bài “Sự ăn mũn kim loại” húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là bảo vệ kim loại.
+ Tiết 42; Bài luyện tập.
HƯỚNG DẪN: Đỏp ỏn D
Cõu 13: Nhiều loại pin nhỏ dựng cho đồng hồ đeo tay, trũ chơi điện tử,….là pin bạc oxit- kẽm. Phản ứng xảy ra trong pin cú thể thu gọn như sau: Zn (rắn) + Ag2O(rắn) + H2O (lỏng) → 2Ag(rắn) + Zn(OH)2(rắn).
Như vậy, trong pin bạc oxit-kẽm
A. kẽm bị oxi hoỏ và là anot.
B. kẽm bị khử và là catot
C. bạc oxit bị khử và là anot.
D. bạc oxit bị oxi hoỏ và là catot.
Phạm vi sử dụng
+ Tiết 34; Bài “Dĩy điện húa của kim loại. “húa học lớp 12 – truyền thụ kiến thức mới là