thực tiễn để rèn luyện KNTN
Bài tập giải thích hiện tượng TN là dạng bài tập rèn luyện KN vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng TN. Dạng bài tập này cũng giúp HS củng cồ, khắc sâu kiến thức và phát triển tư duy.
Bài tập thực tiễn là dạng bài tập gắn nội dung kiến thức hoá học với các vấn đề
66
hoạt động học tập của HS sẽ giúp các em vận dụng kiến thức hoá học giải quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan đến hoá học. GV dùng bài tập thực tiễn tổ chức cho HS tìm tòi, phát hiện kiến thức, ngoài ra GV còn tổ chức cho HS nêu các hiện tượng thực tế, các câu hỏi và tự xây dựng bài tập thực tiễn.
Bài 1: Cho khí clo đi qua dd natri bromua, ta thấy dd có màu vàng. Tiếp tục cho khí clo đi qua, ta thấy dd mất màu. Lấy vài giọt dd sau thí nghiệm nhỏ lên giấy quì tím thì giấy quì tím hoá đỏ. Hãy giải thích các hiện tượng và viết các PTHH.
Clo đẩy brom ra khỏi muối Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Brom tan trong nước tạo dd màu vàng. Tiếp tục cho clo thì chất này oxi hoá brom theo phản ứng:
5Cl2 + Br2 + 6H2O → 10HCl + 2HBrO3
Các axit tạo thành không màu, dd của chúng làm quì tím hoá đỏ.
Bài 2: Iot được bán trên thị trường thường có chứa các tạp chất là clo, brom và nước. Để tinh chế loại iot đó người ta nghiền nó với kali iotua và vôi sống rồi nung hỗn hợp trong cốc được đậy bằng một bình có chứa nước lạnh. Khi đó iot sẽ bám vào đáy bình. Hãy giải thích cách làm nói trên và viết các PTHH của phản ứng.
Kali iotua tác dụng với clo và brom Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
Br2 + 2KI → 2KBr + I2
Vôi sống tác dụng với nước CaO + H2O → Ca(OH)2
Khi nung hỗn hợp trong cốc được đậy bằng một bình có chứa nước lạnh, iot sẽ
thăng hoa và bám vào đáy bình.
Bài 3: Cho khí clo sục qua dd KI, một thời gian dài sau đó người ta dùng hồ tinh bột để xác nhận sự có mặt của iot tự do nhưng không thấy màu xanh. Hãy giải thích hiện tượng vừa nêu, viết PTHH của phản ứng.
Lúc đầu iot tự do xuất hiện do có phản ứng: Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
67
Sau đó clo oxi hoá iot:
5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HIO3
Vì vậy cho hồ tinh bột vào không thấy màu xanh.
Bài 4: Thổi khí clo qua dd natri cacbonat, người ta thấy có khí cacbon đioxit bay ra. Hãy giải thích hiện tượng và viết PTHH của phản ứng.
Clo tác dụng với nước tạo hai axit HCl và HClO, hai axit này tác dụng với muối tạo khí cacbonic.
Cl2 + H2O → HCl + HClO
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2↑ + H2O 2HClO + Na2CO3 → 2NaClO + CO2↑ + H2O
Bài 5: Tại sao nước clo có tính tẩy màu, sát trùng, nhưng khi để lâu lại mất đi những tính chất này?
Nước clo có tính tẩy màu, sát trùng vì khi tan trong nước một phần clo tác dụng với nước theo phản ứng:
Cl2 + H2O → HCl + HClO
HClO là một chất oxi hoá mạnh, có thể tẩy màu và sát trùng.
Tuy nhiên nếu để lâu trong không khí chất này sẽ bị phân huỷ nên không còn khả năng sát trùng, tẩy màu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2HClO → 2HCl + O2
Bài 6: Hồi đầu thế kỉ XIX, người ta sản xuất natri sunfat bằng cách cho axit sunfuric đặc tác dụng với muối ăn. Khi đó, xung quanh các nhà máy này, dụng cụ
các thợ thủ công rất nhanh bị hỏng và cây cối bị chết rất nhiều. Người ta cố gắng cho khí thải thoát ra bằng những ống khói cao tới 300m nhưng tác hại của khí thải vẫn tiếp diễn, đặc biệt là khi khí hậu ẩm. Hãy giải thích những hiện tượng trên.
Hồi đầu thế kỉ XIX, người ta sản xuất natri sunfat bằng cách cho axit sunfuric
đặc tác dụng với muối ăn. Khi đó, xung quanh các nhà máy này, dụng cụ các thợ
thủ công rất nhanh bị hỏng và cây cối bị chết rất nhiều là do trong khí thải có khí HCl. Đặc biệt trong không khí ẩm, khí HCl biến thành axit HCl ở dạng sol khí như
68
sương mù. Axit HCl làm cháy lá, chết cây, gây nhiều bệnh nguy hiểm về hô hấp cho cư dân xung quanh nhà máy.
Bài 7: Các chất freon (CFC) gây hiện tượng suy giảm tầng ozon. Cơ chế phân huỷ
ozon bởi freon (ví dụ CF2Cl2) được viết như sau:
Tại sao từ một phân tử CF2Cl2 có thể phây huỷ hàng chục ngàn phân tử ozon.
Các phản ứng (b) và (c) xảy ra theo cơ chế dây chuyền nên một gốc tự do có thể phá huỷ hàng ngàn phân tử ozon trước khi nó hoá hợp thành chất khác.
Bài 8: Vì sao không dùng chai thủy tinh mà phải dùng chai nhựa để đựng dd axit flohiđric HF?
Axit HF là axit yếu nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn thủy tinh vì nó tác dụng được với silic đioxit có trong thành phần của thủy tinh.
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
Bài 9: Sẽ quan sát được hiện tượng gì khi ta thêm dần dần nước clo vào dd KI có chứa sẵn một ít hồ tinh bột? Dẫn ra các PTHH của phản ứng.
- Khí Cl2 oxi hoá KI thành I2. Cl2 và I2 tan một phần trong nước, do đó xuất hiện dd màu vàng nâu:
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
- Sau đó dd màu vàng nâu chuyển sang màu xanh do iot tác dụng với hồ tinh bột.
- Màu xanh (tạo bởi iot và hồ tinh bột) cũng dần dần bị biến mất do một phần khí clo tác dụng với nước tạo HClO là chất có tính oxi hoá rất mạnh. Axit này làm mất màu xanh của hợp chất tạo bởi hồ tinh bột và iot.
Bài 10: Để diệt chuột ở ngoài đồng, người ta có thể cho khí clo qua những ống mềm dẫn vào hang chuột. Hai tính chất nào của clo đã cho phép làm như vậy? (Do khí clo độc và nặng hơn không khí.) • 2 2 2 • • 3 2 • • 3 2 CF Cl Cl + CF Cl (a) O + Cl O + Cl O (b) O + Cl O 2O + Cl (c) 2 2 Cl + H O HCl + HClO
69
Bài 11: Điền cụm từ thích hợp (a, b, c …) cho trước vào những chổ trống trong
đoạn văn sau:
a. clo đẩy brom ra khỏi muối e. màu xanh
b. màu vàng f. màu đỏ
c. mất màu g. clo oxi hoá brom d. dd có tính axit
Cho khí clo đi qua dd natri bromua, ta thấy dd có (1) là do có phản ứng
(2) Tiếp tục cho khí clo đi qua, ta thấy dd (3) là do có phản ứng
(4) Lấy vài giọt dd sau thí nghiệm nhỏ lên giấy quỳ tím thì giấy quì chuyển màu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
(5) là do (6)
(1) – b (2) – a (3) – c (4) – g (5) – f (6) - d
Bài 12: Hãy chọn từ và cụm từ thích hợp trong các phương án A, B, C, D cho dưới
đây vào các ô trống (1), (2), … của các câu sau:
Ở nhiệt độ thường iot là (1) có màu (2) Khi được đun nóng nhẹở áp suất khí quyển iot có sự thăng hoa. Đó là hiện tượng iot chuyển từ trạng thái (3) biến thành (4) khi làm lạnh iot từ trạng thái (5) chuyển thành (6)
Ô trống A B C D (1) chất lỏng chất rắn (tinh thể) chất khí thể hơi (2) đỏ nâu đen đen tím nâu đen (3) lỏng tinh thể hơi khí (4) lỏng tinh thể hơi khí (5) lỏng tinh thể hơi khí (6) lỏng tinh thể hơi khí
Bài 13: Đốt Mg cháy rồi đưa vào bình đựng SO2. Phản ứng sinh ra chất bột A màu trắng và bột B màu vàng. A tác dụng với dd H2SO4 loãng sinh ra chất C và H2O. B không tác dụng với dd H2SO4 loãng, nhưng tác dụng với dd H2SO4 đặc sinh ra chất khí có trong bình ban đầu. Hãy giải thích các hiện tượng trên bằng PTHH và cho biết tên các chất A, B, C.
70 2Mg + SO2 → 2MgO + S↓ (A) (B) MgO + H2SO4(l)→ MgSO4 + H2O (C) S + 2H2SO4 (đ) → 3 SO2 + 2H2O
Bài 14: Hỗn hợp gồm C, S, KNO3 gọi là thuốc súng đen có thể dùng làm thuốc pháo.
a. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra khi đốt pháo (ít nhất 4 phương trình). b. Có quan điểm cho rằng “Đốt pháo gây nguy hiểm cho con người và còn làm
ô nhiễm môi trường”. Hãy cho biết quan điểm trên đúng hay sai?
a. Các PTHH:
S + O2 → SO2
C + O2 → CO2
2KNO3 → 2KNO2 + O2
2KNO3 + 3C + S → K2S + 3CO2 + N2
b. Đốt pháo gây nguy hiểm cho con người, nhiều tai nạn xảy ra khi đốt pháo. Các khí tạo ra như SO2, CO2, các hạt bụi nhỏ K2S đều làm ô nhiễm môi trường.
Bài 15: Thủy ngân là một chất độc. Hãy nêu phương pháp đơn giản để loại bỏ thủy ngân khi bị rơi vãi xuống đất.
Phương pháp đơn giản để loại bỏ thủy ngân khi bị rơi vãi xuống đất là dùng bột lưu huỳnh để khử vì lưu huỳnh tác dụng với thủy ngân ngay nhiệt độ thường.
S + Hg → HgS
Bài 16: Vì sao các đồ vật bằng bạc hoặc đồng để lâu ngày thường bị xám đen?
Do Ag và Cu tác dụng với khí O2 và khí H2S có trong không khí tạo ra bạc sunfua và đồng sunfua có màu đen.
4Ag + O2 + 2H2S → 2Ag2S + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2S → 2 CuS + 2H2O
71
Bài 17: Khí lưu huỳnh đioxit là một trong những khí chủ yếu gây mưa axit. Mưa axit phá huỷ các công trình xây dựng bằng đá, thép. Tính chất nào của SO2 đã phá huỷ những công trình này? Hãy dẫn ra phản ứng hoá học để chứng minh?
Tính khử của SO2 đã phá huỷ những công trình xây dựng bằng đá, thép. SO2
do các nhà máy thải vào khí quyển. Nhờ chất xúc tác là oxit kim loại có trong khói bụi của các nhà máy, nó bị O2 của không khí oxi hoá thành SO2.
2SO2 + O2 → 2SO3
SO3 tác dụng với nước mưa tạo H2SO4. Axit H2SO4 tan trong nước tạo ra mưa axit phá huỷ các công trình bằng đá (có CaCO3) và thép (có chứa Fe).
Bài 18: Những bức tranh cổ được vẽ bằng bột “trắng chì“ [(PbCO3, Pb(OH)2] lâu ngày sẽ bị hóa đen trong không khí. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Vì sao những bức tranh cổ này bị đen? - Để phục hồi người ta dùng loại hóa chất nào?
Những bức tranh cổ lâu ngày bị hóa đen là do muối chì tác dụng với các vết khí H2S trong khí quyển tạo thành PbS màu đen (H2S được tạo ra khi đốt cháy nhiên liệu lưu huỳnh tác dụng với oxi tạo thành hợp chất của lưu huỳnh hoặc xác
động vật bị thối rửa)
PbCO3 + H2S → PbS↓ + CO2 + H2O Pb(OH)2 + H2S → PbS↓ + 2H2O
Để phục hồi các bức tranh cổ này, người ta sử dụng H2O2 (nước oxi già) để
chuyển màu đen của chì sunfua thành màu trắng của chì sunfat PbS + 4H2O2 → PbSO4↓ + 4H2O
Bài 19: Vào ban đêm, khi đi ra đường người ta rất thích dùng đồng hồ dạ quang đeo tay. Trong bóng tối, kim đồng hồ phát ra ánh sáng huỳnh quang giúp con người có thể nhìn thấy và đọc giờ một cách chính xác. Tại sao đồng hồ dạ quang lại phát sáng vào ban đêm?
Trên các chữ số và bề mặt kim đồng hồ được sơn một lớp hoá chất như ZnS hoặc CaS. Chúng là những hợp chất có khả năng phát sáng. Các hợp chất này hấp
72
thụ năng lượng khi được chiếu sáng do năng lượng mặt trời. Khi không có mặt trời, các hợp chất này có thể phát ra ánh sáng huỳnh quang màu lục.
Bài 20: Trong tự nhiên khí H2S có trong một số nước suối, trong khí núi lửa và bốc ra từ xác chết của người và động vật, nhưng vì sao lại không có sự tích tụ khí này trong không khí?
Do H2S có tính khử mạnh, nó bị O2 của không khí oxi hoá đến S: 2H2S + O2 → 2S↓ + 2H2O
Bài 21: Dẫn khí H2S vào dd hỗn hợp KMnO4 và H2SO4 nhận thấy màu tím của dd chuyển sang không màu và có vẫn đục màu vàng. Hãy:
a. Giải thích hiện tượng quan sát được. b. Viết PTHH biểu diễn phản ứng.
c. Cho biết vai trò của các chất phản ứng H2S và KMnO4.
a. Giải thích hiện tượng:
- dd mất màu do KMnO4 (màu tím) sau phản ứng bị khử thành MnSO4 (không màu).
- Vẫn đục màu vàng do H2S bị oxi hoá tạo lưu huỳnh không tan trong nước có màu vàng.
b. PTHH:
5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5S↓ + 8H2O (chất khử) ( chất oxi hoá)
Bài 22: Khi tiếp thêm củi vào bếp lửa để làm cho lửa mạnh hơn, ta nên chọn phương án nào sau đây?
Phương án 1: bỏ một thanh củi to vào bếp.
Phương án 2: chẻ mỏng thanh củi ra rồi cho vào bếp.
Hãy chọn một trong hai phương án trên và giải thích cho sự lựa chọn đó. Từ đó có thể nhận xét gì về tốc độ phản ứng cháy?
73
Mục đích của việc chẻ mỏng củi là tăng diện tích tiếp xúc giữa oxi và củi làm tăng tốc độ phản ứng cháy. Qua phản ứng trên có thể kết luận về tốc độ phản ứng giữa một chất rắn và một chất khí phụ thuộc vào diện tích bề mặt của chất rắn.
Bài 23: Vì sao nguyên liệu cho nung vôi là đá vôi và than đá lại phải đập đến một kích cỡ thích hợp, không để to quá hoặc nhỏ quá?
Kích thước đá vôi và than đá không được quá to vì sẽ hạn chế bề mặt tiếp xúc làm tốc độ phản ứng nhỏ và vôi chín không đều, nhưng không đập đá vôi và than quá nhỏ vì cản trở sự tiếp xúc của oxi với than và làm chậm lại quá trình thoát khí cacbonic.
Bài 24: Vì sao trong một trăm năm qua, lượng khí thải CO2 do hoạt động công nghiệp thải ra rất lớn, nhưng hàm lượng khí này trong khí quyển tăng chậm? Hãy cho biết hai nguyên nhân chính của việc thiên nhiên có khả năng điều chỉnh hàm lượng CO2?
Nguyên nhân thứ nhất là do cây xanh hút CO2 và thải ra khí Oxi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên nhân thứ hai là do một cân bằng hoá học được thiết lập từ phản ứng thuận nghịch sau:
Phản ứng này xảy ra trong lòng biển và đại dương, nơi chiếm bốn phần năm diện tích bề trái đất.
Bài 25: Việt Nam có các di sản thiên nhiên thế giới như Vịnh Hạ Long - Quảng Ninh và động Phong Nha Kẻ Bàng - Quảng Bình nổi tiếng vì có các hang động đẹp. Các hang động đá vôi được hình thành như thế nào?
Các hang động đá vôi được hình thành một cân bằng hoá học được thiết lập từ
phản ứng thuận nghịch sau:
Do ảnh hưởng của thời tiết và khí hậu, nước mưa và khí cacbonic hoà tan đá vôi tạo thành Ca(HCO3)2 tạo ra lũng Cactơ. Điều này phù hợp với câu nói của ông cha ta “nước chảy đá mòn”. Lũng Cactơ chính là các hang động đà vôi. Trải qua hàng trăm triệu năm, phản ứng phân huỷ Ca(HCO3)2 xảy ra chậm ở nhiệt độ
thường đã tạo nên các thạch nhũ rất đẹp.
3 2 2 3 2
CaCO + CO + H O Ca(HCO )
3 2 2 3 2
74
Các phong cảnh đẹp ở nước ta như Vịnh Hạ Long và động Phong Nha Kẻ
Bàng … đều được hình thành như vậy.
Bài 26: Vì sao người ta phải tạo ra các hàng lỗ rỗng trong các viên than tổ ong?
Các hàng lỗ rỗng trong các viên than tổ ong nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc giữa than đá và oxi không khí giúp than cháy đều và hết.
Bài 27: Hãy cho biết người ta lợi dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng trong các trường hợp sau:
a. Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang).
b. Nung đá vôi ở nhiệt độ cao (900 – 950oC) để sản xuất vôi sống.
c. Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sàn xuất clanhke (trong sản xuất xi măng).
a. Không khí nóng có nồng độ oxi cao hơn trong không khí thường nên tốc độ
phản ứng tăng. Dùng không khí đã nóng sẵn từ trước thổi vào lò cao sẽ làm cho toàn bộ nguyên vật liệu trong lò được sấy nóng lên, đến khi than cốc trong lò cháy toả nhiệt sẽ làm cho nhiệt độ trong lò cao hơn nữa, tiết kiệm