BÀI TẬP HÓA HỌC GẮN LIỀN VỚI THỰC TIỄN * Bài tập tự luận
Câu 1 : Người ta có thể làm giấm ăn tại nhà từ rượu nếp, em hãy:
a. Viết phương trình hóa học của phản ứng.
b. Để có giấm ngon và chất lượng, ta có thể tiến hành lên men giấm như thế nào? (Ý sau của câu hỏi là tình huống có vấn đề cho phần hướng dẫn về nhà)
Trả lời Mức độ đánh giá
a. C2H5OH +O2men giam CH3COOH + H2O TB
b. Lấy nước ót rượu hoặc pha loãng rượu bằng nước nguội thành dung dịch rượu 8 độ. 1 lít rượu 8 độ cho thêm: 3 thìa đường, 1 miếng dứa, 1 quả chuối chín, 1 múi cam hoặc quýt
Dùng vải màn đậy miệng hũ (khơng đậy kín)
Khá
Câu 2 : Năm 1917, ở nước Nga, giữa lúc Đại chiến thế giới lần thứ nhất chưa kết
thúc. Đứng trước tình hình đế quốc vừa có nhiệm vụ ăn chia lại thị trường thế giới và nhiệm vụ tiêu diệt nước XHCN đầu tiên trên thế giới. Năm 1924, Lênin đoán trước cuộc đại chiến thế giới lần thứ 2 sẽ nổ ra và cuộc chiến bảo vệ nước Nga do vậy phương tiện chiến tranh rất cần nhiều cao su. Lênin kêu gọi các nhà khoa học Nga tập trung nghiên cứu cao su nhân tạo. Đáp lại lời kêu gọi của Người, năm 1932 Lêbeđép đã công bố chế tạo thành công cao su nhân tạo, đó là cao su Buna với nguyên liệu đầu là xenlulozơ. Quả vậy, cao su của ơng đã góp phần to lớn trong công cuộc bảo vệ Tổ quốc và giải phóng Châu Âu 1945. Em hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng trong q trình điều chế trên, biết khi cho ancol etylic qua chất xúc tác và nhiệt độ phù hợp tạo được butađien.
Trả lời: (C6H10O5)n + n H2O H,t0 n C6H12O6 C6H12O6 men ruou 2 C2H5OH + 2 CO2
2C2H5OH MgO ZnO t, ,0 CH2= CH- CH=CH2 + 2H2O + H2
Nếu HS chỉ viết được 50% các PTHH, đạt mức độ TB
Nếu viết được hết các PTHH nhưng cịn thiếu sót nhỏ: đạt mức Khá Nếu viết đầy đủ: đạt mức Tốt
Câu 3 : Ngày nay vì lợi nhuận, nhiều người vẫn sản xuất và buôn bán rượu giả. Em
hãy cho biết:
a. Thành phần của rượu giả. b. Cách tạo ra rượu giả c. Vì sao rượu giả lại rất độc?
d. Đề xuất phương án phân biệt rượu thật và rượu giả.
Trả lời Mức độ đánh giá
a. Rượu giả là dung dịch trong nước của etanol, ngồi ra cịn lẫn tạp chất độc hại như metanol, anđehit …
TB
b. Để thu được nhiều rượu (rượu etylic), người ta thêm nước vào pha lỗng ra vì vậy rượu nhạt đi, người uống khơng thích. Nên họ pha thêm một ít rượu metylic làm nồng độ rượu tăng lên.
Khá
c. Chính rượu metylic gây ngộ độc, nó tác động vào hệ thần kinh và nhãn cầu, làm rối loạn chức năng đồng hóa của cơ thể. Trong cơ thể nó cịn chuyển hóa thành các chất có độ độc lớn hơn là anđehit fomic và axitfomic
Tốt
d. Đây là một câu hỏi mở, HS có thể đưa ra những ý tưởng khác nhau để giải quyết vấn đề này trên cơ sở kiến thức và kinh nghiệm cuộc sống
HS có thể đưa ra một số phương án
+ Kiểm tra tem chống hàng giả (phần chữ nổi ở cổ chai), mã vạch của mặt hàng
+ Nếm thử: nếu cay nồng là thật, hơi ngọt là giả…
Rất tốt (Nếu HS đưa ra được những ý kiến đúng đắn về mặt kiến thức. Còn việc thực hành trong thực tế là khó)
Câu 4: Trong y tế việc dùng cồn để sát khuẩn trước khi tiêm và rửa vết thương trở
nên thơng dụng. a. Cồn là gì?
c. Nồng độ cồn khoảng bao nhiêu thì hiệu quả sát khuẩn tốt nhất?
Trả lời Mức độ
đánh giá
a. Cồn là dung dịch rượu etylic (C2H5OH) có nồng độ khá cao TB b. Cồn có khả năng sát khuẩn do có khả năng thẩm thấu cao, có thể
xuyên qua màng tế bào đi sâu vào bên trong gây đông tụ protein làm cho tế bào chết.
Khá
c. Thực tế là cồn khoảng 75o có khả năng sát trùng là cao nhất. Nếu cồn lớn hơn 75o thì nồng độ cồn quá cao làm cho protein trên bề mặt vi khuẩn đông cứng nhanh hình thành lớp vỏ cứng ngăn không cho cồn thấm vào bên trong nên vi khuẩn không chết. Nếu nồng độ nhỏ hơn 75o
thì hiệu quả sát trùng kém.
Tốt
Câu 5 : Ngày nay cồn khô được sản xuất và sử dụng rộng rãi. Vậy cồn khô và cồn lỏng
có cùng một chất khơng ? Tại sao cồn khô lại được? Tác dụng và tác hại của cồn khô?
Trả lời Mức độ đánh giá
Cồn khô và cồn lỏng đều là cồn (rượu etylic nồng độ cao) TB Người ta cho vào cồn lỏng một chất hút dịch thể, loại chất này
làm cồn lỏng chuyển khô.
Khá
Tác dụng: cháy tốt, lửa đều, vận chuyển nhẹ nhàng, giá cả phù hợp
Tác hại: Nếu cồn kém chất lượng chứa nhiều metanol (chất khơng mong muốn trong q trình chế biến từ xenlulozơ) gây hại cho mắt, thần kinh …
Tốt
Câu 6 : Những chất chứa nhóm nitro nhìn chung dễ cháy nổ nên có ứng dụng làm
thuốc nổ như glixeryltrinitrat, axitpicric (2,4,6- trinitrophenol), etylenđinitrat. Em hãy viết phương trình hóa học điều chế các chất trên từ ancol tương ứng, phenol.
Trả lời:
C3H5(OH)3 + 3HNO3(đặc) CH SO2 4 3H5(ONO2)3 + 3H2O glixerol glixeryl trinitrat
C2H4(OH)2 + 2 HNO3CH SO2 4 2H4(ONO2)2 + 2H2O etylen đinitrat
Câu 7: Vì sao rượu lại làm mất mùi tanh của cá?
Trả lời:
Cá tanh do trong cá có trimetylamin (CH3)3N và đimetylamin (CH3)2NH và metyl amin CH3NH2 là những chất có mùi khó chịu.
Khi chiên cá ta cho thêm một ít rượu có thể phá hủy được mùi tanh cá. Vì trimetylamin thường “lẩn trốn” trong cá nên người ta khó trục nó ra. Nhưng trong rượu có cồn, cồn có thể hịa tan trimetylamin nên có thể lơi được trimetylamin ra khỏi chỗ ẩn. Khi chiên cá ở nhiệt độ cao cả trimetylamin và cồn đều bay hơi hết, nên chỉ một lúc sau mùi tanh cá sẽ bay đi hết. Ngồi ra trong rượu có một ít etylaxetat có mùi dễ chịu nên rượu có tác dụng thêm mùi thơm rất tốt.
Câu 8: Vì sao dụng cụ phân tích rượu, khi kiểm tra hơi thở của tài xế có thể phát
hiện các lái xe đã uống rượu?
Trả lời:
Thành phần chính của các loại nước uống có cồn là rượu etylic. Đặc tính của rượu etylic là dễ bị oxi hóa. Có rất nhiều chất oxi hóa có thể tác dụng với rượu nhưng người chọn một chất oxi hóa là crom(VI) oxit CrO3. Đây là một chất oxi hóa rất mạnh, là chất ở dạng kết tinh thành tinh thể màu vàng da cam. Bột oxit CrO3 khi gặp rượu etylic sẽ bị khử thành oxit Cr2O3 là một hợp chất có màu anh đen.
Các cảnh sát giao thơng sử dụng các dụng cụ phân tích rượu etylic có chứa CrO3. Khi tài xế hà hơi thở vào dụng cụ phân tích trên, nếu trong hơi thở có chứa hơi rượu thì hơi rượu sẽ tác dụng với CrO3 và biến thành Cr2O3 có màu xanh đen.
Dựa vào sự biến đổi màu sắc mà dụng cụ phân tích sẽ thơng báo cho cảnh sát biết được mức độ uống rượu của tài xế. Đây là biện pháp nhằm phát hiện các tài xế đã uống rượu khi tham gia giao để ngăn chặn những tai nạn đáng tiếc xảy ra.
Câu : Vì sao đốt xăng, cồn thì cháy hết sạch, c n khi đốt gỗ, than đá lại c n tro?
Trả lời:
Bởi vì so với gỗ và than đá thì xăng và cồn là những hợp chất hữu cơ có độ thuần khiết cao. Khi đốt xăng và cồn chúng sẽ cháy hoàn toàn tạo thành CO2 và hơi
H2O, tất cả chúng đều bay vào khơng khí. Xăng tuy là hỗn hợp nhiều hiđrocacbon, nhưng chúng là những chất dễ cháy. Vì vậy cho dù ở trạng thái hỗn hợp nhưng khi đốt đều cháy hết.
Với than đá và gỗ thì lại khác. Cả hai vật liệu đều có những thành phần rất phức tạp. Những thành phần của chúng như xenlulozơ, bán xenlulozơ, gỗ, nhựa là những hợp chất hữu cơ dễ cháy và có thể “cháy hết”. Nhưng trong gỗ cịn có các khống vật. Những khống vật này đều khơng cháy được.Vì vậy sau khi đốt cháy gỗ sẽ còn lại và tạo thành tro.
Than đá cũng vậy. Trong thành phần than đá ngoài cacbon và các hợp chất hữu cơ phức tạp cịn có các khống là các muối silicat. Nên so với gỗ khi đốt cháy than còn cho nhiều tro hơn.
Câu 10: Từ 1,00 tấn tinh bột có chứa 5,0% chất xơ (khơng bị biến đổi) có thể sản xuất được bao nhiêu lít etanol tinh khiết, biết hiệu suất chung của cả quá trình sản xuất là 80,0% và khối lượng riêng của etanol D = 0,789 g/ml.
Trả lời:
(C6H10O5)n men ruou 2nC2H5OH
162gam 46 x 2 gam
Khối lượng C2H5OH thu được theo phương trình hóa học từ 1 tấn tinh bột chứa 5% tạp chất:
6
1, 00.10 .95 2.46 .
100 162 (g)
Hiệu suất phản ứng là 80% nên thể tích etanol tinh khiết thu được là 6 1, 00.10 .95 2.46 . 100 162 80 100 1 0, 789 = 547 (lit)
Câu 11: Vào năm 1873 Hermann Sprengel chứng minh axit picric (2, 4, 6 – tri nitrophenol) có thể nổ được và năm 1894 những người công nhân Nga đã tìm ra phương pháp dùng nó để sản xuất đạn pháo. Ngay sau đó, phần lớn quân lực sử dụng axit picric như thuốc nổ mạnh chính. Tuy nhiên, đạn pháo nhồi axit picric trở nên rất khơng bền khi chất này ăn mịn vỏ bom tạo ra picrate kim loại, vốn nhạy và nguy hiểm hơn chính axit. Vào thế kỷ 20 phần lớn việc sử dụng axit picric được thay thế bằng TNT.
a. Viết phương trình hóa học của phản ứng tạo ra axit picric từ phenol. b. Vì sao axit picric dễ ăn mịn vỏ bom?
Trả lời:
a. Phương trình hóa học:
C6H5OH + 3HNO3 đặc CH SO2 4dac 6H2(NO2)3OH + 3 H2O
b. Nhóm –NO2 hút e mạnh (do chứa liên kết đơi), nhất là ở các vị trí o, p nên axit picric có tính axit mạnh, dễ dàng tác dụng với các kim loại như Fe, Al.
Giáo viên lưu thêm cho h c sinh: Vì vậy, trong các phịng thí nghiệm,
không bảo quản axit picric trong chai bằng Fe, Al …; chai có nắp đậy bằng kim loại phải được mạ và sử dụng trong thời gian quy định từ ngày sản xuất, khơng lấy axit bằng thìa kim loại.
Câu 12. Vụ nổ Halifax là vụ nổ xảy ra ngày 6 tháng 12 năm 1917, tại Halifax, NovaScotia, Canada khi một tàu hàng Pháp, chở đầy thuốc nổ (axit picric) chiến tranh, gặp tai nạn với một tàu Na Uy tại "Eo hẹp" (the Narrows) của cảng Halifax. Khoảng 1500 người đã thiệt mạng ngay tức khắc, 500 người khác chết ngay sau đó bởi những vết thương do mảnh vỡ, lửa, nhà sập và trên 9000 người bị thương. Đây là vụ nổ nhân tạo lớn nhất cho tới khi vụ thử bom nguyên tử đầu tiên được thực hiện năm 1945 và là một trong những vụ nổ phi hạt nhân lớn nhất cho đến nay. Tính nhạy của axit picric được biểu thị qua vụ nổ đó.
a. Hãy viết phương trình phản ứng nổ của loại hóa chất trên (giả sử sản phẩm là CO, CO2, H2 và N2).
b. Tính khối lượng dung dịch HNO3 68% cần dùng để tạo ra 1 tấn thuốc nổ trên (cho rằng hiệu suất là 80%).
Trả lời:
a. C6H2(NO2)3OH x CO2 + 1,5H2+ 1,5N2 + y CO x +y = 6
2x + y = 7. Vậy x = 1, y = 5
C6H2(NO2)3OH CO2 + 1,5H2+ 1,5N2 + 5 CO
b. C6H5OH + 3HNO3 đặc H SO2 4dac C6H2(NO2)3OH + 3 H2O 3.106/ 229 106/ 229 (mol)
m dd HNO3 = 6
3.10 .63.100.100
68.229.80 =1,52. 106 gam = 1,52 tấn.
Câu 13: Trong dân gian người ta thường nói với nhau, rượu uống để càng lâu càng ngon. Điều đó có đúng khơng, vì sao?
Trả lời:
Kỹ thuật “tàng trữ” rượu (tức là ủ rượu sau khi chưng cất) có một số tiêu chuẩn kỹ thuật khá nghiêm ngặt, có thể kể ra một số tiêu chuẩn là: nhiệt độ môi trường, độ ẩm môi trường, thiết bị tàng trữ, khối lượng của khối(rượu) tàng trữ, quá trình đảo trộn, cách đảo trộn, .... Nếu các tiêu chuẩn ký thuật phù hợp thì quá trình tàng trữ rượu sẽ xảy ra nhanh hơn, độ “nhuần hóa” của rượu sẽ tốt hơn, cảm giác cho người thưởng thức là thấy rượu trong vắt, uống thấy ngon, êm dịu, dậy lên cái mùi dễ chịu, khác với rượu mới nấu là màu sắc thì đục, uống thấy sốc, gắt.
Tuy nhiên điều quan trong hơn cả là khi rượu được tàng trữ lâu ngày thì các loại độc tố có trong rượu sẽ tự phân hủy, một số loại độc tố này khi phân hủy còn tạo ra những este (chất thơm) làm cho rượu có mùi vị ngon hơn. Bởi vậy, khi sử dụng loại rượu đã qua quá trình tàng trữ lâu ngày thì hầu như là rượu đã rất “sạch” (theo từ của chuyên mơn về rượu) tức là rất ít độc tố, đảm bảo không sợ bị ngộ độc.
Nếu người tiêu dùng sử dụng loại rượu được tàng trữ lâu ngày thì uống rất lâu mới bị “say”, uống nhiều hơn bình thường (so với cùng lượng rượu khác) mới bị “say”, do lúc đó người uống chỉ bị tác dụng của chủ yếu là etanol (rượu) mà ít bị tác động của các độc tố (như metanol, aldehit, fucfurol, ...) lên thần kinh và chức năng của gan cũng khơng bị q tải.
Rượu mới nấu cịn nhiều độc tố hơn nên khi uống sẽ có cảm giác nhanh say hơn, uống ít mà cũng thấy say (một số người cho rằng uống thế nó mới “đã”) vì khi đó ngồi tác động của rượu, người uống còn bị tác động của các loại độc tố cịn có trong rượu;
Điều này giải thích tạo sao các cụ ngày xưa ủ rượu trong cót thóc, phương tây ủ rượu trong hầm rượu lại được rượu quý để tiếp khách, được rượu quý để xây dựng thương hiệu.
2.2.3.2. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1 : Khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít
rượu (ancol) etylic 460
là (biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của rượu etylic nguyên chất là 0,8 g/ml).
A. 5,4 kg. B. 5,0 kg. C. 6,0 kg. D. 4,5 kg. Câu 2: Cho các phát biểu sau về phenol (C6H5OH):
(1) Phenol tan ít trong nước nhưng tan nhiều trong dung dịch HCl. (2) Phenol có tính axit, dung dịch phenol khơng làm đổi màu quỳ tím. (3) Phenol dùng để sản xuất keo dán, chất diệt nấm mốc.
(4) Phenol tham gia phản ứng thế brom và thế nitro dễ hơn benzen. (5) Phenol tan trong dung dịch NaOH. Các phát biểu đúng là
A. (1), (2), (4), (5). B. (2), (3), (4), (5). C. (1), (2), (3), (4). D. (1), (3), (4), (5).
Câu 3: Phenol được điều chế bằng cách oxi hố cumen nhờ oxi, sau đó thuỷ phân
trong dung dịch H2SO4 loãng. Để thu được 235 gam phenol thì lượng cumen cần dùng (giả sử hiệu suất quá trình điều chế đạt 75%) là
A. 300 gam. B. 500 gam. C. 400 gam. D. 600 gam. Câu 4: Chất X có các đặc điểm sau: phân tử có nhiểu nhóm –OH, có vị ngọt, hịa
tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường, có trong thành phần của thuốc chổng nẻ, kem đánh răng. X là
A. phenol. B. glixerol. C. ancol etylic. D. metanol. Câu 5: Hòa tan chất X vào nước được dung dịch trong suốt, thêm tiếp dung dịch chất Y thì được chất Z (làm vẩn đục dung dịch). X, Y, Z lần lượt là
A. phenol, natri hiđroxit, natri phenolat. B. natri phenolat, axit clohiđric, phenol. C. phenylamoni clorua, axit clohiđric, anilin. D. anilin, axit clohiđric, phenylamoni clorua.
Câu 6. Để phát hiện C2H5OH trong hơi thở của các tài xế, người ta kiểm tra bằng sự
thay đổi màu của CrO3 (đỏ thẫm), khi phản ứng với etanol tạo chất rắn Cr2O3 màu xanh. Trong phản ứng đó
B. CrO3 là chất oxi hóa, C2H5OH là chất khử.
C. C2H5OH là axit, CrO3 là bazơ.
D. C2H5OH là bazơ, CrO3 là axit.
Câu 7. Cho các phát biểu sau:
(1) Cồn y tế chứa etanol (khoảng 70%) có khả năng diệt khuẩn. (2) Cồn cơng nghiệp khơng dùng để uống do chứa nhiều metanol.
(3) HCHO được tạo ra từ CH3OH dùng để bảo quản thực phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
(4) Cồn được dùng làm dung môi trong nhiều loại nước hoa. Số phát biểu đúng là
A. 1. B.2. C.3. D.4.
Câu 8. Xét các yếu tố sau:
(1) Nồng độ rượu trong thức uống. (2) Lượng rượu tiêu thụ.
(3) Lượng thức ăn trong dạ dày của bạn.
Những yếu tố ảnh hưởng đến đến việc hấp thụ rượu cơ thể là
A. 1, 3. B. 2, 3. C. 1, 2, 3. D. 1, 2.
Câu 9. Loại chất được cơ thể hấp thụ nhanh nhất là