IV. Hướng dẫn giải bài tập trong SGK
6. Giới thiệu một số cõu hỏi và bài tập tớch hợp nội dung giỏo dục ứng phú với BĐKH trong mụn Húa học THPT
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI 6.1 Cõu hỏi và bài tập TNKQ
6.1. Cõu hỏi và bài tập TNKQ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D A C C B A C C A A A A 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A C D B A D B D C B D A 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 C C A D A A A C A D A
6.2. Cõu hỏi và bài tập TN tự luận
Cõu 1. Vỡ sao cú khớ metan thoỏt ra từ ruộng lỳa?
Đỏnh giỏ lượng khớ metan hàng năm thoỏt ra và đi vào khớ quyển đang là một thỏch thức với cỏc nhà khoa học. Những đỏnh giỏ này đũi hỏi việc phõn tớch một lượng khổng lồ cỏc số liệu.
thờm tạp chất mà nồng độ và bản chất khỏc nhau tuỳ vựng, và tuỳ giai đoạn của chu trỡnh.
Nước mưa
Tuy khỏ tinh khiết nhưng nước mưa vẫn chứa cỏc khớ, một số muối tan và cả những chất rắn khụng tan cú thể cú trong khớ quyển.
Nước trờn mặt đất (sụng suối)
Nước mưa chảy trờn mặt đất cú thể chứa axớt vỡ ngoài việc đó hấp thụ một số khớ cú tớnh axớt trong khớ quyển (như SO2, CO2) nú cũn hoà tan cỏc axớt cacboxylic và cacbon đioxit sinh ra do quỏ trỡnh phõn huỷ thực vật. Ngoài ra nú cũn hoà tan được cỏc muối khoỏng gặp trờn dũng chảy. Nước axớt này sẽ hoà tan được cỏc muối khoỏng gặp trờn dũng chảy. Nước axit này sẽ hoà tan được một số quặng theo phản ứng sau:
KAlSi3O8(r) + 2H+(aq) + 9H2O(1) → 2K+(aq) + 4H4SiO4(aq) + Al2Si2O5(OH)4(r) (fenspat)
(Cao lanh) Do vậy nước mất dần tớnh axit.
Nước trờn mặt đất cũn cú thể bị ụ nhiễm bởi vi sinh vật nữa.
Nước biển:
Nồng độ cỏc ion tan trong nước biển lớn hơn nhiều so với nước trờn mặt đất và nước ngầm:
Cỏc nguyờn nhõn là:
- Nước biển bay hơi liờn tục, trở lại dưới dạng mưa và mang theo chất tan. - Nước đi càng xa mới đến biển sẽ càng hoà tan nhiều muối.
- Những lượng lớn quặng được đưa từ bề mặt quả đất tới cỏc đại dương dưới dạng macma.
Mọi nguyờn tố hoỏ học đều cú trong cỏc đại dương nờn đại dương được coi như một kho quặng lớn nhất thế giới. Nước đại dương chứa khoảng 40 triệu tấn chất rắn tan trong mỗi kilụmet khối nước.
Nguyờn tố Số tấn/km3 Nguyờn tố Số tấn/km3 Nguyờn tố Số tấn/km3
Clo 22.000.000 Inđi 23 Bạc 0,2
Natri 12.000.000 Kẽm 12 Lantan 0,2
Magie 1.600.000 Sắt 12 Kripton 0,2
Lưu huỳnh 1.000.000 Nhụm 12 Neon 0,1
Canxi 450.000 Molipđen 12 Cađimi 0,1
Kali 44.000 Selen 4 Vonfram 0,1
Brom 75.000 Thiếc 3 Xenon 0,1
Cacbon 32.000 Đồng 3 Gemani 0,1
Stronti 9.000 Asen 3 Crom 0,05
Bo 5.600 Urani 3 Thori 0,05
Silic 3.400 Niken 2 Scanđi 0,05
Agon 680 Mangan 2 Thuỷ ngõn 0,02
Nitơ 590 Titan 1 Gali 0,02
Liti 200 Antimoan 0,5 Bitmut 0,02
Rubiđi 140 Coban 0,5 Niobi 0,01
Photpho 80 Xesi 0,5 Tali 0,01
Iot 68 Xeri 0,5 Heli 0,01
Bari 35 Ytri 0,2 Vàng 0,005
Cõu 3. Làm mưa nhõn tạo như thế nào?
Nước tồn tại trong mõy dưới dạng hơi, dạng lỏng và dạng tinh thể. Thụng thường ở 00C nước đúng băng, nhưng trong những đỏm mõy, dự ở -200C, cỏc hạt nước nhỏ li ti vẫn ở thể lỏng. Chỉ khi nhiệt độ hạ xuống - 400C, nước trong đỏm mõy mới kết tinh hoàn toàn. Số lượng tinh thể nước trong mõy phụ thuộc vào cỏc "hạt nhõn kết tinh" là cỏc hạt băng chứa trong đú, cũn gọi là "mầm kết tinh".
Cỏc nhà khoa học từ lõu đó phỏt hiện tinh thể bạc iotua (AgI) cú cấu tạo rất giống cấu tạo của cỏc hạt băng nờn cú thể dựng làm "mầm kết tinh". Chỉ với 1g AgI đó tạo ra được từ 1012→ 1016 trung tõm kết tinh, làm ngưng tụ một lượng nước lớn ở dạng khớ tạo ra mưa hoặc tuyết.
Bạc Iotua là một hoỏ chất rất đắt, vỡ vậy cỏc nhà hoỏ học đó nghiờn cứu tỡm cỏc chất thay thế rẻ tiền hơn đú là chỡ Iotua (PbI2); 1,5 - đioxinaftalen; nước đỏ khụ (CO2 rắn) và nhiều chất hữu cơ khỏc.
Dựng cỏc chất trờn làm mưa với điều kiện là trờn trời đó cú sẵn những đỏm mõy. Người ta dựng mỏy bay để rắc cỏc chất trờn vào mõy.
Nhờ phương phỏp này người ta đó cứu một vụ gieo trồng bị hạn khi sắp thu hoạch, tăng độ ẩm khi mựa màng bị lõm nguy hoặc bắt một cơn mưa sớm để cú bầu trời quang đóng trước ngày hội lớn.
Cú những kỡ olympic mựa đụng, người ta đó dựng phương phỏp này để làm tăng lượng tuyết lờn từ 10 → 15%. Nếu tớnh được hướng giú và xỏc định đỳng địa điểm rắc hoỏ chất, cú thể làm mưa ở những điểm chỏy rừng, khi ngọn lửa mới bựng lờn. Bộ Lõm nghiệp nước CHLB Nga đó nhiều lần cứu hàng nghỡn hecta rừng Xiberi khỏi thần lửa.
vậy mà nhiều vựng rộng lớn ở cỏc nước tiờn tiến đó trỏnh được sự tàn phỏ của mưa đỏ đối với mựa màng.
Cõu 5. Làm thế nào để phỏ tan sương mự?
Sương mự, thủ phạm gõy ra những vụ tai nạn đường thuỷ, đường bộ và đường khụng.
Người ta rắc hoặc bắn vào khúi sương mự cỏc loại hạt nặng cú tớnh hỳt ẩm như muối ăn (NaCl) trộn với xi măng mịn, cỏc chất hoạt động bề mặt, cỏc chất tớch điện...
Những hạt nước lơ lửng, dày đặc trong sương mự khi gặp "mầm kết tinh" sẽ đụng tụ khiến mật độ của chỳng trong khụng khớ giảm dần và cuối cựng rơi xuống dưới dạng những hạt nước.
Bờn cạnh phương phỏp hoỏ học, người ta cũn dựng cỏc phương phỏp khỏc. Ở Mỹ, người ta phỏ sương mự bằng mỏy bay trực thăng. Cỏnh quạt của mỏy bay hỳt dũng khụng khớ khụ ở cỏc lớp tầng cao xuống xua tan sương mự. Sõn bay Orly của Phỏp phỏ sương mự bằng luồng khụng khớ núng do một hệ thụng tua bin đẩy ra, hướng vào đường băng.
Cõu 6. Làm tan giụng bóo như thế nào?
Để làm tan giụng bóo người Nga dựng mỏy bay rắc vào đỏm mõy những hạt bột nặng (cỏt, xi măng) khiến đỏm mõy nhanh chúng bị tan ra. Người Mỹ rắc lờn đỏm mõy những sợi chỉ nilon mạ kim loại. Sự phúng điện kiểu hồ quang trong điện trường gõy ion hoỏ khụng khớ, tăng độ dẫn điện và làm dịu đi sự phúng điện của cỏc điện tớch và nhờ vậy cú thể triệt tiờu sấm chớp.
Cỏc nhà khớ tượng học rắc cỏc chất kiết tinh vào những đỏm mõy giụng, phõn bố lại năng lượng và làm giảm sức phỏ hoại của cỏc trận bóo. Chẳng hạn ở Mỹ với trận bóo Dally năm 1979, bằng cỏch "xử lý" này người ta đó làm tốc độ giú giảm đi 1/3.
Cỏc nhà hoỏ học cũng dựng những chất hoạt động bề mặt để can thiệp vào thời tiết do làm thay đổi tớnh chất của bề mặt nước và đất. Dựng một lượng nhỏ rượu bộo đa chức tạo lớp màng cực mỏng trờn mặt biển làm giảm mạnh lượng nước bay hơi và ngăn chặn được sự hỡnh thành những đỏm sương mự nguy hiểm bao phủ cảng, nhất là vào mựa lạnh.
Rắc những hạt mồ húng trờn mặt đất, điều chỉnh được tỉ lệ hấp thụ tia bức xạ, làm thay đổi chế độ nhiệt tại một vựng rộng lớn.
Nhỡn chung cỏc phương phỏp hoỏ học tỏc động vào thời tiết cũn rất đắt, khụng kinh tế vỡ thế chưa được sử dụng rộng rói.
Con đường chế ngự thời tiết cũn rộng mở, đang chờ đợi cỏc nhà hoỏ học trẻ tỡm ra cỏc phương phỏp tỏc động mới, cỏc hoỏ chất mới cú hiệu quả cao hơn, rẻ hơn và khả thi hơn.
Cõu 7. Đỏnh giỏ chất lượng xăng như thế nào?
Xăng dựng cho cỏc loại động cơ thụng dụng như ụ tụ, xe mỏy là hỗn hợp hiđrocacbon no ở thể lỏng (từ C5H12 đến C12H26). Chất lượng xăng được đỏnh giỏ qua chỉ
số octan là phần trăm cỏc ankan mạch nhỏnh cú trong xăng. Chỉ số octan càng cao thỡ chất lượng xăng càng tốt do khả năng chịu ỏp lực nộn tốt nờn khả năng sinh nhiệt cao. n- Heptan được coi là cú chỉ số octan bằng zero cũn 2,2,4-trimetylpentan được quy ước cú chỉ số octan bằng 100. Cỏc hiđrocacbon mạch vũng và mạch nhỏnh cú chỉ số octan cao hơn cỏc hiđrocacbon mạch khụng nhỏnh. Xăng cú chỉ số octan thấp như MOGAS 83 thường phải pha thờm một số phụ gia như tetraetyl chỡ (C2H5)4 hoặc lưu huỳnh. Cỏc phụ gia này giỳp làm tăng khả năng chịu nộn của nhiờn liệu nhưng khi thải ra khụng khớ gõy ụ nhiễm mụi trường, rất hại cho sức khoẻ con người. Hiện nay, ở Việt Nam chủ yếu dựng xăng A90 hoặc A92 là loại xăng cú chỉ số octan cao - những loại xăng này khụng cần phải thờm cỏc phụ gia nờn đỡ độc hại và ớt gõy ụ nhiễm mụi trường.
Cõu 8. Thế nào là hiệu ứng nhà kớnh?
Chỳng ta rất hay nghe thấy cụm từ “Hiệu ứng nhà kớnh”, vậy hiệu ứng nhà kớnh là gỡ ? Đú là hiện tượng làm cho Trỏi Đất ấm lờn bởi cỏc khớ gõy ra hiệu ứng nhà kớnh trong đú khớ CO2 đúng vai trũ quan trọng nhất. Khớ CO2 trong khớ quyển chỉ hấp thụ một phần những tia hồng ngoại (bức xạ nhiệt) của mặt trời và cho cỏc tia cú súng λ từ 50.000 đến 100.000 A0 đi qua đến mặt đất. Những bức xạ nhiệt phỏt ngược lại từ mặt đất cú bước súng trờn 140.000A0 bị khớ cacbonic hấp thụ mạnh và phỏt trở lại trỏi đất làm Trỏi Đất ấm lờn. Về mặt hấp thụ bức xạ, lớp CO2 ở trong khớ quyển tương đương với lớp thuỷ tinh ở cỏc nhà kớnh dựng để trồng cõy, ở xứ lạnh. Do đú hiện tượng làm Trỏi Đất ấm lờn bởi khớ CO2 được gọi là “Hiệu ứng nhà kớnh”.
Người ta cho rằng nếu trong khớ quyển của hành tinh chỳng ta khụng cú lượng khớ CO2 thỡ nhiệt độ ở mặt đất thấp hơn hiện tại là 210C. Ngược lại nếu CO2 tăng gấp đụi so với hiện tại nờn nhiệt độ sẽ tăng thờm 40C. Ở sao Kim, lượng CO2 gấp 60.000 lần ở Trỏi Đất nờn nhiệt độ trung bỡnh của sao Kim là 4250C.
Chỳ ý rằng nhiệt độ ở mặt đất tăng lờn 10C đó ảnh hưởng bất lợi cho sản xuất lương thực của thế giới. Nguyờn nhõn của sự tăng hàm lượng CO2 trong khớ quyển là việc sử dụng nhiờn liệu trong nhà mỏy nhiệt điện và cỏc nhà mỏy khỏc, là việc phỏ rừng. Vỡ vậy vỡ lợi ớch chung hóy bảo vệ lấy rừng - lỏ phổi của Trỏi Đất !!!
Tầng ozon bị thủng sẽ khụng cũn tỏc dụng ngăn tia cực tớm - nghĩa là tia cực tớm sẽ chiếu trực tiếp xuống Trỏi Đất gõy ra nhiều bệnh ngoài da cho con người và động vật (vớ dụ như ung thư da,…).
Nguyờn nhõn do một số khớ như: freon (CFC), cỏc oxit nitơ. Cỏc freon, là cỏc hợp chất Clorofloro cacbon, vớ dụ như CFCl3, CF2Cl2, được dựng rộng rói làm chất đẩy trong bỡnh phun, chấy gõy lạnh trong tủ lạnh, mỏy điều hoà nhiệt độ và chất gõy xốp cho chất dẻo. Dưới tỏc dụng của cỏc bức xạ mặt trời (λ : 1900 → 2250A0 ) chỳng thỳc đẩy quỏ trỡnh biến đổi O3→ O2
Cõu 10. Màn khúi giết người đó xảy ra ở đõu?
Ngày 5 thỏng 12 năm 1952, nước Anh (nước được mệnh danh là xứ sở của sương mự) tại Luõn Đụn đó xảy ra sự kiện “màn khúi giết người” làm chấn động thế giới. Việc giỏm sỏt mụi trường cho thấy hàm lượng khớ SO2 cao tới 3,8mg/m3, gấp 6 lần và nồng độ bụi khúi lờn tới 4,5mg/m3 gấp 10 lần so với ngày thường. Dõn trong thành phố thấy tức ngực, khú thở và ho liờn tục. Chỉ trong vũng 4, 5 ngày đó cú hơn 4000 người chết trong đú phần lớn là trẻ em và người già, hai thỏng sau lại cú trờn 8000 người nữa chết.
Nguyờn nhõn của “màn khúi giết người” ở thành phố Luõn Đụn là do khúi than của cỏc nhà mỏy quyện vào với sương mự buổi sớm mựa đụng gõy ra.
Cõu 11. Oxi cú vai trũ như thế nào đối với sự hụ hấp?
Khụng khớ là hỗn hợp gồm 72,9% nitơ; 20,94% oxi và một lượng nhỏ khoảng 0,16% gồm cỏc khớ cacbonic, agon, xenon, heli...
Khi hụ hấp, ta hớt khụng khớ vào và thở ra khớ CO2, N2, và một lượng nhỏ O2 chưa sử dụng hết, ngoài ra cũn cú thờm một lượng nhỏ cỏc chất là sản phẩm của những phản ứng sinh húa phức tạp diễn ra trong cơ thể như cỏc loại hiđrocacbon, rượu, amoniac, axit fomic, axit axetic, anđehitfomic và thậm chớ cả xeton nữa.
Cơ thể cần được bổ sung oxi thường xuyờn. Dưới ỏp suất thường, nếu hàm lượng oxi thấp dưới 16% là bắt đầu hiện tượng thiếu oxi, gõy ra bất tỉnh đột ngột. Tuy vậy, chỳng ta khụng thể thở bằng oxit tinh khiết mà phải thở bằng oxi được pha loóng bằng khớ nitơ. Nếu thở bằng khớ oxi tinh khiết thỡ ngay cả người khoẻ mạnh cũng chỉ sau 2 - 3 ngày đờm là bắt đầu bị phự phổi.
Cõu 12. Khúi thuốc lỏ độc hại như thế nào?
Trong khúi thuốc lỏ cú đến 300 chất. Hầu như tất cả cỏc chất hữu cơ đều cú mặt trong khúi thuốc lỏ: hyđrocacbon no và khụng no, vũng thơm và vũng thường, stearin, rượu, ete, axit, phenol, ancaloit (nicotin và dẫn xuất), cỏc hợp chất vụ cơ của asen, đồng, sắt, thiếc, mangan, amoniac, oxit cacbon, oxit nitơ, axit xianhyđric...
Những người khụng hỳt thuốc mà hớt phải khúi thuốc thường bị đau đầu, viờm mũi và cú nguy cơ bị ung thư phổi từ 30 - 40%. Cũn người hỳt thuốc so với người khụng hỳt thuốc thỡ nguy cơ ung thư phổi là từ 1000 - 2000 lần nhiều hơn.
Ở Phỏp, hàng năm cú tới 60.000 người chết vỡ cỏc bệnh cú liờn quan đến việc hỳt thuốc lỏ và hớt phải khúi thuốc lỏ. Ở Mỹ, hàng năm cú tới 12.000 người chết vỡ ung thư phổi do hớt phải khúi thuốc bởi sống chung với người nghiện thuốc lỏ.
Nạn nhõn đầu tiờn là trẻ em. Người mẹ hỳt thuốc sinh ra những đứa con nhẹ cõn hơn những đứa con của người khụng hỳt thuốc tới 200g. Những bộ nhẹ cõn này cú nguy cơ bị ung thư, chậm phỏt triển về trớ tuệ và thường cú tạng người thấp bộ. Những đứa trẻ sinh ra từ cỏc bà mẹ hỳt thuốc cú nguy cơ bị cỏc bệnh hen, eczờma, mày đay tăng gấp 4 lần. Cỏc bà mẹ hỳt thuốc hay bị sẩy thai.
Nhiều việc điều tra cho thấy 42% trẻ cú bố (hoặc mẹ) hỳt thuốc và 51% trẻ cú cả bố lẫn mẹ đều hỳt thuốc bị đau amiđan hoặc sựi vũm họng trong khi tỷ lệ đú ở cỏc trẻ mà bố mẹ khụng hỳt thuốc chỉ là 28%.
Rất nguy hiểm cho trẻ ở độ 3 - 4 tuổi thường xuyờn chịu ảnh hưởng của khúi thuốc vỡ lỳc ấy phổi của trẻ đang ở thời kỳ phỏt triển mạnh nờn dễ bị hen suyễn, sưng phổi.
Nhận thức được sự nguy hiểm khi hớt phải khúi thuốc lỏ, nhiều nước đó cấm hỳt thuốc ở những nơi cụng cộng như bến tàu, bến xe, trờn tàu, xe và ở những nơi làm việc, hội họp...
Cõu 13. Điều chế khớ đốt từ chất thải nụng nghiệp như thế nào?
Ở Anh, hàng năm lượng chất thải nụng nghiệp cú thể lờn đến 60 triệu tấn. Những chất thải này phần lớn là chất hữu cơ, là nguyờn liệu quý để sản xuất khớ đốt. Để sử dụng những chất thải này, người ta đó chế tạo ra hai thựng tạo khớ vi sinh vật dung tớch 227 và 1362 lớt. Mỏy tạo khớ này là một thựng bằng cao su, trong mụi trường cỏc chất thải dạng lỏng như phõn chuồng. Cỏc vi khuẩn phỏt triển tạo ra khớ mờtan. Dựng những thiết bị tạo khớ kiểu này cú thể cung cấp khớ cho vựng ngoại ụ thành phố ở Anh làm nhiờn liệu để đốt, sưởi ấm cho cỏc gia đỡnh. Người ta cũn đang nghiờn cứu những thựng cú dung tớch lớn để dựng cho cỏc trang trại.
Cõu 14. Cú phương phỏp nào làm sạch khớ thải của ụtụ?
Cỏc chuyờn gia Anh vừa chế tạo được một mỏy lọc để thu hồi chỡ từ khúi thải của ụtụ chạy bằng xăng cú chỉ số ốc tan cao.
Một nhà mỏy cụng suất 1500 - 2000 mờga-oỏt, chạy bằng than mỗi ngày thải vào khụng khớ 50 tấn đioxit lưu huỳnh (SO2) rất độc. Cỏc nhà Bỏc học Ba-lan đó tỡm cỏch trung hoà nú, dựa vào hiện tượng thường xảy ra trong thiờn nhiờn là đioxit lưu huỳnh tham