Hệ thống bài tập thực tiễn phần vô cơ

IV. Phương pháp nghiên cứu

3.2. Hệ thống bài tập thực tiễn phần vô cơ

3.2.1. Kim loại

Câu 01: Nổi, chìm những viên long não

a) Hóa chất: Viên long não, dung dịch CH3COOH, Na2CO3 (rắn). b) Dụng cụ: Cốc thủy tinh.

c) Cách tiến hành:

 Cho vào cốc thủy tinh một lượng CH3COOH. Thả mấy viên long não vào cốc.  Thêm vào một lượng Na2CO3.

 Quan sát hiện tượng. d) Hiện tượng:

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 26 Lớp: 08SHH

 Khi cho lượng Na2CO3 vào cốc thì thấy có bọt khí xuất mạnh.

 Sau một thời gian, các viên long não bắt đầu nổi lên mặt nước. Sau khi nổi lên mặt nước một thời gian, các viên long não lại chìm xuống.

 Quá trình đó cứ lặp đi lặp lại đến khi hết bọt khí thoát ra.

Hình 3.2: Viên long não chìm và nổi

e) Kết quả: Thành công f) Giải thích:

 Khi cho Na2CO3 vào cốc có đựng dung dịch CH3COOH thì có phản ứng xảy ra, tạo thành khí CO2 bay lên

Na2CO3 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + CO2 + H2O

 Khí CO2 sinh ra, có một phần sẽ bám vào các viên long não và nâng các viên long não lên mặt nước. Sau khi lên khỏi mặt nước, khí CO2 sẽ thoát ra không khí nên các viên long não lại chìm xuống cốc. Quá trình đó cứ lặp đi lặp lại đến khi hết bọt khí thoát ra.

g) Áp dụng: Đây là TN Hóa học vui giúp HS củng cố kiến thức hơn trong bài một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm.

Câu 02: Tại sao khi nấu nước giếng ở một số vùng lại có lớp cặn ở dưới đáy ấm?

Cách tẩy lớp cặn này?

Trong tự nhiên nước ở một số vùng là nước cứng tạm thời, là nước có chứa muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2. Khi nấu sôi sẽ xảy ra phản ứng hoá học :

    3 2 3 2 2 3 2 3 2 2 2 2 o o t t Ca HCO CaCO CO H O Mg HCO MgCO CO H O          

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 27 Lớp: 08SHH

Cách tẩy cặn ở ấm: Cho vào ấm 1 lượng dấm (CH3COOH 5%) và rượu, đun sôi rồi để nguội qua đêm thì tạo thành 1 lớp cháo đặc chỉ hớt ra và lau mạnh là sạch.

Áp dụng: GV có thể xen vào trong bài giảng về nước cứng. Mục đích cung cấp mẹo vặt trong đời sống cũng góp phần cho HS hiểu bản chất của vấn đề có trong đời sống hàng ngày, HS có thể ứng dụng trong đời gia đình mình, tạo sự hưng phấn trong học tập. Đó là một TN tự làm được.

Câu 03: Giải thích sự hình thành thạch nhũ trong các hang động? Tại sao càng

đi sâu vào trong hang động ta càng thấy khó thở?

Hình 3.3: Sự hình thành thạch nhũ trong các hang động

Trong hang động, dưới tác dụng của CO2 và H2O, đá vôi ở phía trên hang bị tan dần thành Ca(HCO3) tan được trong nước.

CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2

Khi tiếp xúc với không khí, Ca(HCO3)2 dễ bị phân hủy theo phản ứng :

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2

Quá trình này xảy ra chậm làm thạch nhũ dần hình thành từ trên hang đá xuống. Mặt khác, dung dịch Ca(HCO3)2 còn có thể rơi xuống phía dưới rồi mới phân hủy, nên hình thành thạch nhũ nhú từ phía dưới lên.

Khi đi sâu vào trong hang thì sự lưu thông khí kém, do có các phản ứng làm hàm lượng CO2 lớn nên càng làm giảm sự lưu thông O2, hơn nữa CO2 lại là khí

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 28 Lớp: 08SHH

nặng hơn không khí cho nên ta cảm thấy khó thở.

Áp dụng: Hiện tượng này thường thấy trong các hang động núi đá. GV có thể xen vấn đề này trong khi dạy đến phần hợp chất của canxi.

Câu 04: Tại sao khi đánh rơi nhiệt kế thủy ngân thì không được dùng chổi quét

mà nên rắc bột S lên trên?

Thủy ngân (Hg) là kim loại ở dạng lỏng, dễ bay hơi và hơi thủy ngân là một chất độc. Vì vậy khi làm rơi nhiệt kế thủy ngân nếu như ta dùng chổi quét thì thủy ngân sẽ bị phân tán nhỏ, làm tăng quá trình bay hơi và làm cho quá trình thu gom khó khăn hơn. Ta phải dùng bột S rắc lên những chỗ có thủy ngân, vì S có thể tác dụng với thủy ngân tạo thành HgS dạng rắn và không bay hơi.

Hg S HgS Quá trình thu gom thủy ngân cũng đơn giản hơn.

Áp dụng: GV có thể vận dụng vấn đề này vào bài tính chất hóa học của kim loại.

Câu 05: Vì sao không thể dập tắt đám cháy của các kim loại K, Na, Mg...bằng khí

CO2?

Do các kim loại trên có tính khử mạnh nên vẫn cháy được trong CO2 : 2Mg + CO2 → 2MgO + C

Áp dụng: GV có thể vận dụng vấn đề này vào phần tính chất hóa học chung của kim loại.

Câu 06: Tục ngữ Việt Nam có câu: “Nước chảy đá mòn”, câu này mang hàm ý

của khoa học hoá học như thế nào?

Trong đá thông thường chủ yếu là CaCO3 nên trong nước sẽ tồn tại phương trình điện ly:

CaCO3 → Ca2+ + CO32-(*) Khi nước chảy sẽ cuốn theo các ion 2 2

3

,

Ca  CO , theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng hoá học thì cân bằng (*) chuyển dịch theo phía chống lại sự giảm nồng độ

2 2

3

,

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 29 Lớp: 08SHH

Có thể giải thích bổ sung thêm nguyên nhân khác: Vì trong nước có lẫn khí CO2 nên sẽ xảy ra phản ứng: CaCO3  CO2  H O2 Ca HCO 3 2 . Khi nước chảy sẽ cuốn Ca(HCO3)2 trôi theo, qua thời gian đá sẽ bị mòn dần.

Áp dụng: Hiện tượng này thường thấy ở những phiến đá ở những dòng chảy đi qua. Nếu không để ý, trong xây dựng sẽ có ảnh hưởng không ít. Góp phần hiểu được dụng ý của khoa học của câu tục ngữ, làm cho Hoá học trở nên gần gủi, có hồn văn hơn. GV có thể xen vấn đề này trong khi dạy đến phần về muối CaCO3.

Câu 07: Vì sao để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, người ta gắn các tấm kẽm vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển?

 Khi nhúng thanh kẽm và thanh thép vào dung dịch nước muối, cho 2 thanh kẽm và thanh thép tiếp xúc với nhau (trực tiếp hoặc gián tiếp) thì cặp pin điện hóa (Zn – Fe) sẽ hoạt động. Với thanh kẽm là cực âm, thanh thép là cực dương và nước biển là dung dịch điện li.

 Tại cực (-): Xảy ra quá trình oxy hóa

Zn → Zn2+ + 2e

 Các e sẽ di chuyển từ cực âm qua cực dương nên xuất hiện dòng điện.  Tại cực (+): Xảy ra quá trình khử, các ion H+

trong dung dịch sẽ đến cực (+) 2H+ + 2e → H2

 Do đó, tại cực (+) có khí H2 thoát ra, có xuất hiện dòng điện nên kim Ampe kế bị lệch và tại cực (-) thì thanh kẽm bị ăn mòn dần.

Hình 3.4: Ăn mòn điện hóa

Áp dụng: Đây là vấn đề có thể giải thích được sau khi học bài sự ăn mòn kim loại. Ngoài ra, HS cũng có thể tự mình giải thích được vì sao lại có hiện tượng “gỉ” của thép khi để trong không khí ẩm.

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 30 Lớp: 08SHH

Câu 08: Vì sao khi luộc rau muống nên cho vào trước một ít muối ăn (NaCl)?

Nhiệt độ sôi của nước là 100o

C và nhiệt độ sôi của nước muối lớn hơn 100o C. Do nhiệt độ sôi của nước muối cao hơn của nước nên rau sẽ chính nhanh hơn; thời gian luộc rau không lâu nên rau mất ít vitamin, rau muống sẽ mềm và xanh hơn.

Hình 3.5: Luộc rau thì nên bỏ một ít muối

Áp dụng: Vấn đề này có thể có HS biết nhưng có HS không để ý và nếu được biết đến thì các em có thể tiến hành TN ngay trong mỗi buổi nấu ăn, góp phần tạo thêm kinh nghiệm cho HS, rất thiết thực. Có thể đưa hiện tượng này vào trong bài hợp chất muối clorua ở lớp 10 và hợp chất quan trọng của natri ở lớp 12.

Câu 09: Hàn the là chất gì?

Hàn the có thành phần chính là chất Natri tetraborat (hay là Borac), ở dạng tinh thể ngậm nước. Tinh thể trong suốt, tan nhiều trong nước nóng, không tan trong cồn 90o

.

Trước đây, người ta thường dùng hàn the làm chất phụ gia cho vào giò lụa, bánh phở, bánh cuốn, … để cho những thứ này khi ăn sẽ cảm thấy dai và giòn. Ngay từ năm 1985, Tổ chức Y tế thế giới đã cấm dùng hàn the làm chất phụ gia cho thực phẩm vì nó độc, có thể gây sốc, trụy tim, co giật và hôn mê.

Áp dụng: Hàn the là chất được dùng trong buôn bán nhưng đã bị cấm sử dụng từ lâu. GV có thể nêu vấn đề này trong bài dạy về một số hợp chất quan trọng của natri.

Câu 10: Vài kỷ lục trong thế giới kim loại

 Kim loại có khối lượng riêng lớn nhất: Osmi (Os) với d = 22,7g/cm3 .  Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất: Vonfram (W) với tnc = 34100C.  Kim loại nhẹ nhất: Liti với d = 0,53g/cm3

.  Kim loại dẻo nhất: Vàng.

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 31 Lớp: 08SHH

 Kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhất: Bạc.

 Kim loại được con người sử dụng làm công cụ sớm nhất: Đồng.

 Kim loại có trữ lượng lớn nhất: Nhôm, chiếm 7% về khối lượng vỏ trái đất.

Áp dụng: GV có thể vận dụng vào bài đại cương về kim loại.

Câu 11: Nhôm lại được dùng làm dây dẫn điện cao thế? Còn dây đồng lại được

dùng làm dây dẫn điện trong nhà?

Tuy đồng dẫn điện tốt hơn nhôm nhưng nhôm (khối lượng riêng của nhôm là 2,70g/cm3) nhẹ hơn đồng. Do đó, nếu như dùng đồng làm dây dẫn điện cao thế thì phải tính đến việc xây các cột điện sao cho chịu được trọng lực của dây điện. Việc làm đó không có lợi về mặt kinh tế. Còn trong nhà thì việc chịu trọng lực của dây dẫn điện không ảnh hưởng lớn lắm. Vì vậy ở trong nhà thì ta dùng dây đẫn điện bằng đồng.

Áp dụng: GV có thể vận dụng vấn đề này vào bài tính chất vật lý của kim loại.

Câu 12: Đốt cháy bằng nước – Hoặc tạo khói màu bằng nước.

a) Hóa chất: Al bột, I2 bột, nước.

b) Dụng cụ: Đũa thủy tinh, lưới amiang,... c) Cách tiến hành:

 Trộn đều hỗn hợp Al và I2 ở dạng bột với nhau trên lưới amiang.  Cho một ít nước vào hỗn hợp.

 Đợi 1 thời gian, khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Quan sát hiện tượng.

* Chú ý: Trong khi chuẩn bị thí nghiệm, nên lấy lượng I2 bột ít hơn lượng Al bột và trộn cẩn thận hỗn hợp để cho I2 (h) được tạo ít chừng nào thì tốt chừng ấy.

d) Hiện tượng: Xuất hiện khói màu tím.

Hình 3.6: Làm xuất hiện khói nhiều màu

e) Kết quả: Thành công. f) Giải thích:

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 32 Lớp: 08SHH

 Ở điều kiện thường, bột nhôm và iod vẫn phản ứng với nhau. Tuy nhiên, do bột nhôm và iod đều là chất rắn nên diện tích tiếp xúc ít làm cho tốc độ phản ứng xảy ra chậm.

 Khi nhỏ vài giọt nước vào. Nước đóng vai trò là chất xúc tác, giúp phân tán các phân tử iod tạo điều kiện tốt hơn cho sự tiếp xúc gữa nhôm và iod.

2Al + 3I2→ 2AlI3 (H < 0)

 Phản ứng xảy ra sinh ra nhiệt lớn, lượng nhiệt này làm I2 bị nung nóng sẽ có hiện tượng thăng hoa tạo điều kiện cho phản ứng tốt hơn.

 Hỗn hợp bốc cháy có khói màu tím của hơi iod, màu vàng của AlI3 và màu trắng của hơi nước.

g) Áp dụng: Đây là TN Hóa học vui, giúp HS củng cố kiến thức hơn trong phần tính chất của iod ở lớp 10 hoặc của nhôm ở lớp 12. Tuy nhiên, khi làm TN này cũng rất cần chú ý đến vấn đề hơi của I2 thoát ra.

Câu 13: Mưa sao

a) Hóa chất: KMnO4, C bột, Fe bột.

b) Dụng cụ: Đèn cồn, đũa thủy tinh, chén nung, bộ giá đỡ. c) Cách tiến hành:

 Cho vào chén sứ một ít lượng như nhau các chất: KMnO4, C, Fe.  Lấy đũa thủy tinh trộn đều hỗn hợp.

 Cho hỗn hợp vào chén nung.

 Đặt chén nung lên bộ giá đỡ và đun bằng ngọn lửa đèn cồn. Quan sát hiện tượng.

d) Hiện tượng: Phản ứng hóa học xảy ra mãnh liệt; hỗn hợp bắn toé ra, thành rất nhiều đốm lửa, giống như một đám mưa sao.

Hình 3.7: Mưa sao

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 33 Lớp: 08SHH

f) Giải thích:

 Khi nung nóng, Kali pemanganat sẽ xảy ra phản ứng:

 Oxi được tạo thành làm cho hỗn hợp bột than và sắt cùng cháy:

C + O2 → CO2 và Fe + O2→ Fe3O4

 CO2 được tạo thành khi nó luồn qua hỗn hợp dạng bột và làm bắn ra những hạt rất nhỏ sắt oxit nóng đỏ, tạo thành mưa sao.

g) Áp dụng: Đây là TN Hóa học vui, giúp HS củng cố kiến thức hơn trong bài cacbon ở lớp 11, sắt ở lớp 12 và thoải mái hơn sau những giờ học căng thẳng.

Câu 14: Vì sao muối NaHCO3 được dùng để chế thuốc đau dạ dày?

Trong dạ dày, có chứa dung dịch HCl. Người bị đau dạ dày là người có nồng độ dung dịch HCl cao làm dạ dày bị bào mòn. NaHCO3 dùng để chế thuốc đau dạ dày vì nó làm giảm hàm lượng dung dịch HCl có trong dạ dày nhờ phản ứng:

3 2 2

NaHCO HClNaClCO H O

Áp dụng: GV có thể vận dụng kiến thức này vào bài HCl ở lớp 10, bài một số hợp chất quan trọng của natri ở lớp 12.

Câu 15: Vì sao bôi vôi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau?

Do trong nọc ong, kiến, nhện có axit hữu cơ tên là axit fomic (HCOOH). Vôi là chất bazơ nên trung hòa axit làm ta đỡ đau.

 

2 2 2

2HCOOHCa OH( )  HCOO Ca2H O

Áp dụng: GV có thể vận dụng vấn đề này vào bài axit cacboxylic ở lớp 11 hoặc bài một số hợp chất quan trọng của canxi ở lớp 12.

3.2.2. Phi kim

Câu 01: Tại sao khi đi gần các sông, hồ bẩn vào ngày nắng nóng, người ta thường ngửi thấy mùi khai?

Khi nước sông, hồ bị ô nhiễm nặng bởi các chất hữu cơ giàu chất đạm, như: nước tiểu, phân hữu cơ, rác thải hữu cơ, … lượng Ure trong các chất hữu cơ sinh ra nhiều. Dưới tác dụng của men ureaza của các vi sinh vật, ure bị phân hủy thành CO2 và NH3.

SVTH: Bùi Thị Thanh Hằng 34 Lớp: 08SHH

2 2 2 2 3

(NH ) CO2H OCO 2NH

Lượng NH3 sinh ra hoà tan trong nước dưới dạng một cân bằng động:

NH3 + H2O → NH4+ OH- (H < 0)

Như vậy, khi trời nắng (nhiệt độ tăng), cân bằng trên sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch, tức là NH3 sinh ra do phản ứng phân hủy ure không bị hoà tan trong nước mà bị tách ra, bay vào không khí làm cho không khí xung quanh sông, hồ có mùi khai khó chịu.

Áp dụng: GV có thể đưa vấn đề này vào bài amoniac ở lớp 11 hoặc bài cân bằng hoá học ở lớp 10.

Câu 02: Thuốc chuột là chất gì? Nếu sau khi ăn thuốc mà không có nước uống

thì chuột chết mau hơn hay lâu hơn?

Thuốc chuột có thành phần chính là Zn3P2. Sau khi ăn, Zn3P2 bị thủy phân rất mạnh, tạo thành khí PH3 (photphin) rất độc:

3 2 6 2 3 ( )2 2 3

Zn P  H O Zn OH  PH 

Làm cho hàm lượng nước trong cơ thể chuột giảm; nó khát và đi tìm nước. Chính PH3 đã giết chết chuột.

Càng nhiều nước đưa vào cơ thể chuột → PH3 thoát ra càng nhiều → chuột càng nhanh chết. Nếu không có nước, chuột càng lâu chết hơn.

Áp dụng: GV có thể vận dụng ứng dụng này trong bài photpho.

Câu 03: Vì sao than đá chất thành đống lớn có thể tự bốc cháy?

Do than đá tác dụng với khí O2 trong không khí tạo ra khí CO2, phản ứng tỏa