5. phơng pháp nghiên cứu
2.2.2Bài tập chơng oxi – lu huỳnh
Ví dụ 1: SO2 là một trong những chất khí chủ yếu gây ra những cơn ma axit làm tổn hại cho những công trình đợc làm bằng thép, đá. Hãy giải thích quá trình tạo ra axit và sự phá huỷ của các công trình bằng thép, đá. Viết phơng trình phản ứng minh hoạ?
Ví dụ 2: Khí thoát ra từ hầm bioga (có thành phần chính là khí metan) đ- ợc dùng đun nấu thờng có mùi rất khó chịu (mùi trứng thối). Nguyên nhân chính gây ra mùi đó là gì? Theo em làm cách nào để khắc phục điều đó?
Hớng dẫn: Nguyên nhân chính gây ra mùi đó là do có lẫn khí hidrosunfua
trong quá trình lên men phân huỷ chất hữu cơ trong phân động vật.
Việc loại bỏ khí H2S là rất quan trọng vì trớc hết nó là chất ăn mòn mạnh và thứ hai là khi cháy nó tạo thành khí SO2 là một trong những chất chủ yếu gây ra ma axit, nên cần phải loại bỏ đến mức tối đa, đặc biệt là khi chuyên chở bằng đờng ống.
Có thể loại mùi khí H2S bằng cách dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch nớc vôi trong H2S bị giữ lại theo phản ứng: H2S + Ca(OH)2→ CaS↓ + H2O
* Bài tập trắc nghiệm khách quan:
Bài tập 1: Trong tự nhiên có nhiều nguồn phát sinh H2S , trong khí thải công nghiệp chứa nhiều H2S mặt khác H2S nặng hơn không khí. Tại sao trên mặt đất lại không bị tích tụ?
A) Vì H2S dễ phân hủy tạo S. B) Vì H2S tan nhiều trong nớc.
C) Vì H2S tác dụng với oxi không khí.
D) Vì H2S tác dụng với các kim loại trong không khí.
Hớng dẫn: H2S không tích tụ lại vì phản ứng giữa H2S và O2 trong
không khí xảy ra nhanh: 2H2S + O2 KK → 2S ↓ + 2H2O
=>Đáp án đúng là: C
Bài tập 2: Hg rất độc và dễ bay hơi, nếu sơ ý để Hg rơi xuống sàn nhà ta
phải:
A) Dùng vôi bột rắc lên. B) Dùng bột than bột rắc lên. C) Dùng muối ăn rắc lên. D) Dùng bột lu huỳnh rắc lên.
Hớng dẫn: Hg tác dụng với S ở nhiệt độ thờng: Hg + S → HgS ↓
=> Đáp án đúng là: D .
Bài tập 3: Hít phải khí H2S nhiều gây độc cho con ngời là do: A) H2S có mùi mùi trứng thối rất khó chịu.
B) H2S có tính khử mạnh.
C) H2S có khả năng phá hủy hồng cầu. D) H2S có tính axit.
Hớng dẫn: Hemoglobin trong máu chứa Fe2+, hít phải H2S nhiều hồng
cầu bị phá hủy (máu hóa đen): H2S + Fe2+ → FeS ↓ + 2H+
màu đen =>Đáp án đúng là: C
Bài tập 4: Bạc để lâu trong không khí bị hoá đen, nguyên nhân do: A) Trong không khí chứa một lợng SO .
B) Trong không khí chứa N2. C) Trong không khí chứa O2.
D) Trong không khí chứa một lợng H2S.
Hớng dẫn: Trong không khí chứa một lợng nhỏ khí hiđrosunfua, bạc
tiếp xúc với không khí có H2S bị biến thành Ag2S màu đen: 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S +2H2O
Bài tập 5:Trong các câu sau, câu nào sai khi nói về ứng dụng của ozon? A) Không khí chứa hàm lợng lớn khí ozon thì cây cối và các sinh vật sẽ sinh trởng, phát triển tốt hơn vì ozon có khả năng diệt khuẩn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
B) Trong không khí chứa 1 lợng nhỏ ozon có tác dụng làm trong lành không khí.
C) Dùng ozon để tẩy trắng các loại tinh bột, dầu ăn và các chất khác. D) Dùng ozon để khử trùng nớc, khử mùi.
Hớng dẫn: Với 1 lợng nhỏ ozon thì có tác dụng làm không khí trong
lành. Còn nếu không khí chứa hàm lợng lớn ozon thì ảnh hởng đến sức khỏe con ngời cũng nh sinh vật.
=> Đáp án đúng là: A
Bài tập 6: Ozon là chất cần thiết trên thợng tầng khí quyển vì: A) Nó làm trái đất ấm hơn.
B) Nó hấp thụ các bức xạ tử ngoại (tia cực tím). C) Nó có khả năng diệt khuẩn.
D) Cả A, B, C
Hớng dẫn: Đáp án B.
Bài tập 7: Trong công nghiệp có 2 cách điều chế CuSO4 theo phơng trình phản ứng:
Cách 1: 2Cu + O2 + 2H2SO4 →2CuSO4 + 2H2O
Cách 2: Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O Sử dụng cách nào có lợi hơn?
C) Cả 2 cách đều nh nhau.
Hớng dẫn: ở cách 2 tốn axit H2SO4 nhiều hơn và còn tạo khí SO2 là
một khí độc nên cách 1 có lợi hơn về cả kinh tế và không gây ô nhiễm môi tr- ờng.
=> Đáp án đúng là: A
Bài tập 8: Chất nào dới đây góp phần nhiều nhất vào sự tạo thành ma axit?
A) CO2 B) SO2. C) H2S. D) CO.
Hớng dẫn: Khí SO2 (Nguồn phát thải khí SO2 lớn nhất trong tự nhiên là núi lửa và cháy rừng. Nguồn phát thải nhân tạo là quá trình đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch) là một trong những nguyên nhân chính gây ra hiện tợng ma axit:
SO2 + H2O → H2SO3
2 SO2 + O2 →xt 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Axit tạo thành theo ma, tuyết, sơng rơi xuống đất. => Đáp án đúng là B
Bài tập 9: SO2 là một trong những khí gây ô nhiễm môi trờng do: A) SO2 là khí mùi hắc, nặng hơn không khí.
B) SO2 vừa có tính oxi hóa mạnh. C) SO2 gây ra ma axit.
D) SO2 có tính khử.
Hớng dẫn: SO2là một trong những chất chủ yếu gây ô nhiễm môi trờng,
và là một trong những nguyên nhân chính gây ra ma axit tàn phá nhiều rừng cây, công trình kiến trúc, biến đất đai trồng trọt thành hoang mạc, gây ảnh hởng đến sức khổe con ngời (viêm phổi, da...)
=> Đáp án đúng là: C .
Bài tập 10: Trong dây chuyền sản xuất H2SO4 trong công nghiệp ngời ta không dùng trực tiếp nớc để hấp thụ SO3 vì: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
A) Phản ứng giữa SO3 và H2O là phản ứng thuận nghịch, hiệu suất không cao. B) Sẽ tạo mù axit, ăn mòn hệ thống máy móc và gây tổn thất lợng lớn axit. C) Phản ứng giữa SO và H O toả nhiệt mạnh.
D) Cả A, B và C
Hớng dẫn : Nếu dùng nớc hấp thụ SO3 khi đó mù axit sunfric, là những
hạt H2SO4 không ngng tụ thành giọt lớn để cho ta H2SO4 lỏng mà theo dòng khí bay ra ngoài trời gây tổn thất một phần lớn H2SO4, ăn mòn hệ thống kim loại ảnh hởng môi trờng. Đáp án đúng là: B.
Bài tập 11: Để thu hồi S từ khí H2S trong khí thải nhà máy ta thực hiện: A) Trộn khí thải với 1 lợng tùy ý khí oxi, sau đó thực hiện phản ứng oxi hoá.
B) Trộn khí thải với 1 lợng thiếu oxi, sau đó thực hiện phản ứng oxi hóa. C) Trộn khí thải với 1 lợng d oxi, sau đó thực hiện phản ứng oxi hóa. D) Trộn khí thải với 1 lợng vừa đủ oxi, sau đó thực hiện phản ứng oxi hoá.
Hớng dẫn : H2S cháy trong không khí: 2H2S + 3O2 → 2SO2 + H2O
Nếu thiếu oxi thì: 2H2S + O2 → 2S ↓ + 2H2O
Lợi dụng tính chất này ngời ta thu hồi S từ khí H2S có trong khí thải nhà máy. Trộn khí thải với lợng thiếu oxi không khí thực hiện phản ứng oxi hóa với xúc tác boxit thu đợc S tự do => Đáp án đúng là : B
Bài tập 12: Nếu nồng độ ozon trong khí quyển tăng lên thì nhiệt độ trái đất: A) Giảm xuống
B) Tăng lên
C) Không ảnh hởng
Hớng dẫn: Ozon cũng giống nh CO2 là chất khí gây nên hiệu ứng nhà
kính. Khi nồng độ ozon trong khí quyển tăng lên 2 lần thì nhiệt độ trái đất tăng lên 10.
Bài tập 13: Khó khăn chính trong việc dùng ozon để khử trùng nớc là: A) Ozon có tính oxi hóa yếu.
B) Ozon tác dụng với nớc. C) Ozon tan ít trong nớc. D) Ozon độc.
Hớng dẫn: Do ozon tan ít trong nớc nên trong quá trình làm sạch nớc
Bài tập 14: Để xử lý một lợng khí SO2. Ngời ta dẫn khí SO2 qua A để hấp thụ hết SO2 đợc dung dịch B. Sau đó axit hóa dung dịch B tái tạo lại SO2. Vậy A là:
A) Dung dịch Ca(OH)2. B) Dung dịch NaOH. C) Dung dịch Ba(OH)2. D) Cả A, B, C.
Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng xảy ra:
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3↓ + H2O (1)
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3↓ + H2O (2) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (3)
Nh vậy ở đây chỉ khi dẫn khí SO2 qua dung dịch NaOH thì mới thu đợc dung dịch B là Na2SO3. Còn ở phản ứng (1) và (2) đã tạo ra kết tủa. Axit hóa dung dịch B:
Na2SO3 + H+ → SO2↑+2Na+ + H2O =>Đáp án đúng là: B.
Bài tập 15: Chất nào có thể gây ra sự phá hủy tầng ozon? A) Cloflocacbon (CFC) B) Cl2
C) NO D) Cả A, B, C
Hớng dẫn:
- Dới tác dụng của tia tử ngoại thì cloflocacbon và Cl2 bị phân hủy tạo gốc Cl. CFC →UV Cl. Cl2 →UV 2Cl. Gốc tự do Cl. phá hủy tầng ozon Cl. + O3 → ClO. + O2 ClO. + O. → Cl. + O2 => O + O. → 2O
Khí NO do khí thải của các máy bay có thể phá hủy tầng ozon theo phản ứng: NO + O3 → NO2 + O2
=> Đáp án đúng là: D (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài tập 16: Trong dây chuyền sản xuất H2SO4 giai đoạn điều chế SO2 từ quặng pirit sắt, để tránh sự thất thoát SO2 ra ngoài môi trờng thì:
A) Luôn giữ áp suất trong lò đốt quặng cao hơn áp suất khí quyển. B) Giữ áp suất trong lò bằng áp suất khí quyển.
C) Giữ áp suất trong lò bé hơn áp suất khí quyển.
Hớng dẫn: áp suất trong lò đòi hỏi bao giờ cũng giữ thấp hơn áp suất
ngoài khí quyển để SO2 không bay ra ngoài làm ảnh hởng môi trờng. => Đáp án đúng là: C
Bài tập 17: Khí SO2 do các nhà máy thải ra là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trờng. Tiêu chuẩn quốc tế quy định nếu lợng SO2 vợt quá 30.10-5
mol/m3 không khí coi nh ô nhiễm. ngời ta lấy 50 ml không khí ở thành phố phân tích có 0,012 mg SO2. Hỏi nồng độ SO2 trong thành phố đó là bao nhiêu và không khí ở đó có bị ô nhiễm không?
A) CSO2= 3,75.10-6 mol/m3, không khí không bị ô nhiễm. B) CSO2= 3,75.10-3 mol/m3, không khí bị ô nhiễm.
C) CSO2 = 1,875.10-4 mol/m3, không khí bị ô nhiễm. D) ý kiến khác. Hớng dẫn: 2 SO C = 3 3 10 . 50 . 64 10 . 012 , 0 − − = 3,75(mol/l) = 3,75.10-3(mol/m3) Nh vậy CSO2= 3,75.10-3 mol/m3 >3.10-5mol/m3
=> Không khí vùng đó bị ô nhiễm => Đáp án đúng là: B.
Bài tập 18: Mức độ tối thiểu cho phép H2S trong không khí là 0,01 mg/l. Để đánh giá sự nhiễm bẩn trong không khí của 1 nhà máy. Ngời ta làm nh sau:
vẫn đục đen. Lọc kết tủa, rửa nhẹ làm khô cân đợc 0,3585 mg. Hỏi nồng độ H2S trong không khí có vợt mức cho phép không?
A) CH S2 = 0,051 mg/l, vợt mức cho phép.
B) CH S2 = 0,00255 mg/l, không vợt mức cho phép.
C) CH S2 = 0,75 mg/l, vợt mức cho phép.
D) ý kiến khác.
Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng: Pb(NO)3 + H2S → PbS↓ +2HNO3
mPbS = 0,3585 mg => nPbS = 239 10 . 3585 , 0 −3 =1,5.10-6(mol) Theo phơng trình phản ứng thì: nPbS = nH S2 = 1,5.10-6 (mol) 2 H S C = ) ( 2 ) ( 34 . 10 . 5 , 1 6 l g − = 2,55.10-5 g/l 2 H S C = 0,0255 mg/l > 0,01mg/l
Nh vậy nồng độ H2S trong không khí vợt mức cho phép => Đáp án đúng là: B
Bài tập 19: Cho một mẫu không khí bị nhiễm độc bởi SO2 đi vào bình hấp thụ với tốc độ 2,5l /1 phút, trong 60 phút để lợng SO2 trong mẫu hấp thụ hết vào dung dịch chứa lợng d kiềm tạo thành muối sunfit. Sau đó đem axit hóa toàn bộ dung dịch trong bình hấp thụ để giải phóng ra khí SO2, khí đó tác dụng vừa đủ với 5,2 ml dd KIO3 0,003125 M theo sơ đồ phản ứng:
IO3- + H2SO3 + Cl- →ICl2- + SO42- + H+ + H2O Xác định hàm lợng SO2 trong không khí? A) CSO2= 13,867 mg/m3 B) CSO2= 6,9335 mg/m3 C) CSO2= 0,832 g/m3 D) ý kiến khác Hớng dẫn: Các phản ứng xảy ra : SO2 + 2OH- →SO32- + H2O (1) IO3- + 2H2SO3 + 2Cl- →IO2- + 2H+ + 2SO42- + H2O (2) Ta có: nKIO3 = 5,2.10-3.0,003125 = 1,625.10-5 (mol)
2 3 H SO n = 2 3 IO n − = 2nKIO3 = 2.1,625.10-5 = 3,25.10-5 (mol) Theo (1)nSO2 = 2 3 H SO n = 3,25.10-5 (mol) => CSO2 = 5 , 2 . 60 64 . 10 . 25 , 3 −5 = 1,3861.10-5 (g/l) = 13,867 (mg/m3) => Đáp án đúng là A.
Bài tập 20: Để xác định khí độc H2S trong không khí ngời ta làm thí nghiệm: Lấy 30 lít không khí nhiễm bẩn H2S (d = 1,2g/l) cho đi qua thiết bị phân tích có bình hấp thụ đựng lợng d dung dịch CdSO4 để hấp thụ hết khí H2S ở dạng CdS màu vàng. Sau đó axit hóa toàn bộ dung dịch chứa kết tủa trong bình hấp thụ. Cho toàn bộ H2S thoát ra hấp thụ hết vào 10ml dung dịch I2 d phản ứng vừa đủ với 12,85 ml dung dịch Na2S2O3 0,01344 M theo sơ đồ phản ứng:
I2 + Na2S2O3 → Na2S4O6 + NaI.
Xác định hàm lợng H2S trong không khí (Số mg H2S trong 1g không khí)?
A) 23,4 mg. B) 19,5 mg.
C) 17,2 mg. D) ý kiến khác.
Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng hấp thụ H2S trong mẩu không khí:
H2S + CdSO4 → CdS ↓ + H2SO4 (1) Phơng trình phản ứng khi axit hóa bình hấp thụ:
CdS + 2H+→ Cd2+ + H2S (2) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phơng trình phản ứng oxi hóa H2S bằng lợng d dung dịch I2: H2S + I2 → S↓ + 2HI (3) Phơng trình phản ứng giữa lợng d I2 và Na2S2O3: I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI (4) Ta có: 2 I n (4) = 1nNa S O2 2 3 2 = 21 . 12,85 . 0,01344.10-3 = 8,6352 . 10-5 (mol) 2 I n (3) = 10.10-3 . 0,0107 - 8,6352.10-5 = 2,0648.10-5 (mol)
=> Hàm lợng H2S trong không khí là:
2,0648.10-5.3034.1,2 = 19,5.10-6(g) H2S/ 1(g) không khí =>Hàm lợng H2S trong không khí 19,5.10-3mg/1g không khí . =>Đáp án đúng là: B.
Bài tập 21: Cho không khí có SO2 đi qua bình nớc khí chứa dung dịch H2O2 với tốc độ 15 l/phút trong 20 phút. ở đây SO2 bị H2O2 oxi hóa thành axit sunfuric, lợng H2SO4 tạo thành phản ứng hết với 22,2 ml NaOH 0,00102 M. Xác định thành phần phần trăm thể tích SO2 trong không khí, biết khối lợng riêng của SO2 là 0,00285 g/ml. A) 0,0847 % B) 0,1694 % C) 0,339 % D) ý kiến khác. Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng: SO2 + H2O2 → H2SO4 (1) 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O (2) nNaOH = 22,2.10-3 . 0,00102 = 2,2644.10-5 (mol) Theo (1) và (2): nSO2= 2 4 H SO n = 2 1 nNaOH = 1,1322.10-5 (mol) 2 SO V = mSO2 D = (1,1322.10-5 . 64)/0,00285 = 0,2542 (lít) => Phần trăm thể tích SO2 trong không khí:
= 20 . 15 % 100 . 2542 , 0 0,0847% =>Đáp án đúng: A
Bài tập 22: Nồng độ O3 trong không khí nếu bé hơn 0,06 mg/m3 thì không gây tác hại đến con ngời ở vùng nọ khi phân tích 100 lít không khí có 1,044.10-7 mol O3. Hỏi nồng độ ozon ở vùng đó, đánh giá môi trờng ở đó có ô nhiễm không?
A) CO3= 0,05 mg/m3, không bị ô nhiễm. B) CO3 = 1,04.10-3 mg/m3, không bị ô nhiễm. C) CO3= 0,1 mg/m3, bị ô nhiễm.
Hớng dẫn:CO3=1,04167.10 (7 ).48( ) 100( ) mol g l − = 0,5.10-7(g/l)= 0,05 (mg/m3) → 3 O
C = 0,05 mg/m3 < 0,06 mg/m3 => không khí ở đây không bị ô nhiễm => Đáp án đúng là: A.
Bài tập 23: Trong 1 vùng công nghiệp giới hạn cho phép nồng độ H2SO4
trong khí thải là 35 mg/m3. Để xác định mức độ ô nhiễm ngời ta lấy 2 lít không khí cho lội qua dung dịch Ba(OH)2. Lọc kết tủa sấy khô đợc
2,33.10-4g. Hỏi nồng độ H2SO4 trong không khí là bao nhiêu và có vợt giới hạn cho phép không?
A) CH SO2 4 = 98 mg/m3 , vợt giới hạn cho phép. B) CH SO2 4 = 49 mg/m3 , vợt giới hạn cho phép.
C) CH SO2 4= 24,5 mg/m3 , không vợt giới hạn cho phép. D) ý kiến khác.
Hớng dẫn: