NHẬN BIẾT

Bài tập 9.1: Trong khí quyển Trái Đất, phần trăm thể tích khí nitrogen chiếm là

A. 21%.                   B. 1%.                   C. 78%.                   D. 28%.

Trả lời

Chọn đáp án C.

Trong khí quyển Trái Đất, khí nitrogen chiếm 78%  thể tích.

Bài tập 9.2: Chất nào sau đây được sử dụng là chất làm lạnh trong các hệ thống làm lạnh công nghiệp?

A. N₂.                   B. NH₃.                   C. SO₂.                   D. S.

Trả lời

Chọn đáp án B.

Ammonia (NH₃) được sử dụng là chất làm lạnh trong các hệ thống làm lạnh công nghiệp.

Bài tập 9.3: Mưa acid là một thảm họa thiên nhiên toàn cầu, ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật. Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH

A. < 5,6.                B. = 7.                  C. 6 - 7.                 D. > 8.

Trả lời

Chọn đáp án A.

Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH < 5,6.

Bài tập 9.4: Quá trình đốt cháy hỗn hợp hơi nhiên liệu và không khí trong động cơ khi đánh tia lửa điện sinh ra khí NO, một tác nhân gây ô nhiễm không khí. Tên gọi của NO là

A. ammonia.                                                     B. nitrogen dioxide.

C. nitrogen monoxide.                                      D. nitrogen.

Trả lời

Chọn đáp án C.

Tên gọi của NO là nitrogen monoxide.

Bài tập 9.5: Oxide X là chất khí, mùi hắc, độc (gây ho, viêm đường hô hấp). Trong công nghiệp, X được dùng làm chất tẩy trắng bột gỗ, sản xuất sulfuric acid. Công thức của X là

A. CO₂.                    B. H₂S.                    C. SO₂.                    D. P₂O₅.

Trả lời

Chọn đáp án C.

Sulfur dioxide (SO₂) chất khí, mùi hắc, độc (gây ho, viêm đường hô hấp). Trong công nghiệp, sulfur dioxide được dùng làm chất tẩy trắng bột gỗ, sản xuất sulfuric acid.

Bài tập 9.6: Nhỏ 1 giọt dung dịch acid đặc nào sau đây lên tờ giấy trắng thì tờ giấy bị hoá đen ở chỗ tiếp xúc với acid?

A. HBr.                B. HCl.                 C. HNO₃.                 D. H₂SO₄.

Trả lời

Chọn đáp án D.

H₂SO₄ đặc có tính háo nước nên khi nhỏ 1 giọt dung dịch acid H₂SO₄ đặc lên tờ giấy trắng thì tờ giấy bị hoá đen ở chỗ tiếp xúc với acid.

Bài tập 9.7: Dung dịch loãng của acid nào sau đây hoà tan được lá bạc, tạo thành muối tương ứng?

A. HNO₃.                  B. HCl.                  C. H₃PO₄.                  D. H₂SO₄.

Trả lời

Chọn đáp án A.

Dung dịch HNO₃ loãng hoà tan được lá bạc, tạo thành muối tương ứng.

Ag + HNO₃ → AgNO₃ + NO + H₂O

Bài tập 9.8: Trong công nghiệp, quặng pyrite sắt (FeS,) được dùng làm nguyên liệu để

A. luyện gang.                                                     B. sản xuất sulfuric acid.

C. chế tạo nam châm điện.                                  D. tổng hợp dược phẩm.

Trả lời

Chọn đáp án B.

Trong công nghiệp, quặng pyrite sắt (FeS,) được dùng làm nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid

Bài tập 9.9: Khí nào sau đây tan trong nước thu được dung dịch có khả năng làm phenolphthalein chuyển màu hồng?

A. Nitrogen.                                                      B. Ammonia.

C. Sulfur dioxide.                                             D. Hydrogen chloride.

Trả lời

Chọn đáp án B.

Ammonia tan trong nước thu được dung dịch có môi trường base yếu làm phenolphthalein chuyển màu hồng.

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^-

THÔNG HIỂU

Bài tập 9.10: Trong công nghiệp thực phẩm, nitrogen lỏng (D = 0,808 g/mL) được phun vào vỏ bao bì trước khi đóng nắp để làm căng vỏ bao bì.

Thể tích khí nitrogen thu được (đkc) khi hoá hơi 1 mL nitrogen lỏng là

A. 646,4 mL.               B. 808,0 mL.               C. 715,4 mL.               D. 1 095,7 mL.

Trả lời

Chọn đáp án C.

Khối lượng của 1 mL nitrogen lỏng là:

m = D.V = 0,808.1 = 0,808 g.

$n_{N_{2}}$ = $\frac{0,808}{28}$ mol.

Thể tích khí nitrogen thu được (đkc) khi hoá hơi 1 mL nitrogen lỏng là

V = n.24,79 = $\frac{0,808}{28}$.24,79 = 0,7154 L = 715,4 mL.

Bài tập 9.11: Cho cân bằng hoá học sau:

N₂(g)  + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)                                    $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ < 0

Tổng số mol của hỗn hợp khí khi hệ đạt cân bằng ở nhiệt độ 400 °C và 500 °C lần lượt bằng x và y. Mối quan hệ giữa x và y là

A. x > y.                 B. x = y.                 C. x < y.                 D. 5x = 4y.

Trả lời

Chọn đáp án A.

Nhiệt độ càng cao cân bằng càng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ, tức là chiều nghịch. Vậy hiệu suất của phản ứng tại nhiệt độ thấp là lớn hơn nhiệt độ cao hay x > y.

Bài tập 9.12: Cho một ít tinh thể muối X vào ống nghiệm và đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn, sau một thời gian thấy không còn chất rắn nào ở đáy ống nghiệm. Muối X có thể là muối nào sau đây?

A. NaCl.                   B. CaCO₃.                   C. KClO₃.                   D. NH₄Cl.

Trả lời

Chọn đáp án D.

Nhiệt phân NH₄Cl cho sản phẩm là các khí nên sau một thời gian không còn chất rắn ở đáy ống nghiệm.

NH₄Cl $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ NH₃↑ + HCl↑

Bài tập 9.13: Cho các chất sau: H₂SO₄, SO₂, N₂, NH₃.

Số chất tan tốt trong nước ở điều kiện thường là

A. 4.                           B. 1.                             C. 3.                              D. 4.

Trả lời

Chọn đáp án C.

Trong các chất trên có 3 chất tan tốt ở điều kiện thường là: H₂SO₄, SO₂, NH₃.

Bài tập 9.14: Trong phản ứng giữa khí ammonia và khí hydrogen chloride tạo thành ammonium chloride ở dạng khói trắng, ammonia đóng vai trò là

A. acid.                      B. base.                      C. chất oxi hoá.                      D. chất khử.

Trả lời

Chọn đáp án B.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

Trong phản ứng giữa khí ammonia và khí hydrogen chloride tạo thành ammonium chloride ở dạng khói trắng, ammonia đóng vai trò là base.

Bài tập 9.15: Cho các acid ở dạng đậm đặc sau: HCl, HNO₃, H₃PO₄, H₂SO₄.

Số acid vừa có tính acid mạnh, vừa có tính oxi hóa mạnh là

A. 1.                      B. 4.                        C. 3.                      D. 2.

Trả lời

Chọn đáp án D.

Trong các acid đậm đặc trên, acid vừa có tính acid mạnh, vừa có tính oxi hóa mạnh là HNO₃, H₂SO₄.

Bài tập 9.16: Tiến hành các thí nghiệm cho dung dịch H₂SO₄ loãng lần lượt tác dụng với: Mg, NaHCO₃, BaCl₂, CaCO₃. Số thí nghiệm xảy ra phản ứng oxi hoá – khử là

A. 1.                         B. 2.                        C. 3.                         D. 4.

Trả lời

Chọn đáp án A.

Có 1 phản ứng oxi hoá – khử là:

H₂SO₄ + Mg → MgSO₄ + H₂

Bài tập 9.17: Cho các chất khí sau: H₂S, NO, NO₂, SO₂.

Số khí gây ô nhiễm môi trường khi phát thải vào không khí là

A. 1.                        B. 4.                          C. 3.                           D. 2.

Trả lời

Chọn đáp án B.

Các chất H₂S, NO, NO₂, SO₂ đều là các khí gây ô nhiễm môi trường khi phát thải vào không khí.

Bài tập 9.18: Cho cân bằng hoá học sau: 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)                ∆H < 0

Khi tăng nhiệt độ,

A. tổng số mol khí trong hệ giảm.

B. hiệu suất phản ứng tăng.

C. cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

D. nồng độ khí sản phẩm tăng.

Trả lời

Chọn đáp án C.

∆H < 0 => Phản ứng tỏa nhiệt.

Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ (chiều thu nhiệt) tức là chiều nghịch (chuyển dịch sang trái).

Bài tập 9.19: Một nhà máy luyện kim, ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất Zn từ quặng blend thu được sản phẩm phụ là SO₂ theo sơ đồ phản ứng:

ZnS + O₂ → ZnO + SO₂

Đốt cháy 1 tấn quặng blend (chứa 77,6% khối lượng ZnS) bằng không khí, thu được tối đa V m³ khí SO₂ (đkc). Giá trị của V là

A. 99,2.                     B. 198,3.                     C. 297,5.                     D. 396,6.

Trả lời

Chọn đáp án B.

Khối lượng ZnS là: m_ZnS = 77,6%.10⁶ = 776 000 g.

n_ZnS = $\frac{776000}{97}$ = 8 000 mol.

PTHH:     2ZnS      +       3O₂       →        2ZnO        +       2SO₂

Mol:        8000                                                                    8000

Thể tích khí SO₂ (đkc) thu được là:

V = n.24,79 = 8000.24,79 = 198 320 L = 198,3 m³.

VẬN DỤNG

Bài tập 9.20: Cho cân bằng hoá học sau: 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)

a) Hãy tính $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ của phản ứng, cho nhiệt tạo thành của NO₂(g) và N₂O₄(g) lần lượt là 33,2 kJ/mol và 11,1 kJ/mol.

b) Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào khi giảm nhiệt độ của hệ?

Trả lời

a) $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ = 111.1 - 33,2.2 = - 55,3 kJ.

b) Vì $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ = - 55,3 kJ < 0 => Phản ứng thuận tỏa nhiệt.

Khi giảm nhiệt độ của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nhiệt độ (chiều tỏa nhiệt) tức là chiều thuận (chuyển dịch sang phải).

Bài tập 9.21: Hoà tan 3,92 g một muối X ngậm nước vào cốc nước, thu được 100 mL dung dịch X gồm các ion: Fe²⁺, NH₄⁺ và SO₄^2-. Cho dung dịch NaOH dư vào 20 mL dung dịch X, đun nóng, thu được 49,58 mL khí (đkc). Cho dung dịch BaCl₂ dư vào 20 mL dung dịch X, thu được 0,466 g kết tủa. Xác định công thức của X.

Trả lời

Thí nghiệm 1:

NH₄⁺ + OH^- $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ NH₃ + H₂O

$n_{NH_{4}^{+}}=n_{NH_{3}}=\frac{49,58.10^{-3}}{24,79}$ = 0,002 mol

Thí nghiệm 2: Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

$n_{SO_{4}^{-}}=n_{BaSO_{4}}=\frac{0,466}{233}$ = 0,002 mol

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

2.$n_{Fe^{2+}}$ + 1.0,002 = 2.0,002

=> $n_{Fe^{2+}}$ =  0,001 mol.

Công thức của X có dạng: (NH₄)₂Fe(SO₄)₂.nH₂O = 0,001 mol

=> M = $\frac{3,92}{0,001}$ = 392 => n = 6.

Bài tập 9.22: Cho phản ứng sau:

H₂(g) + $\frac{1}{8}$S₈(s) → H₂S(g)                 $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ = ?

Hãy xác định:

a) Biến thiên enthalpy $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ của phản ứng, cho nhiệt tạo thành chuẩn của S₈(g) và H₂S(g) lần lượt là 101,3 kJ/mol và –20,6 kJ/mol.

b) Năng lượng liên kết S-S trong phân tử S₈(g), biết E_b(H-H) = 436 kJ/mol và E_b(S-H) = 363 kJ/mol.

Trả lời

a) $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ = –20,6.1 – 101,3.$\frac{1}{8}$ = –33,3 kJ.

b) Ta có: 436.1 + E_b(S-S).1 – 363.3 = –33,3

=> E_b(S-S) = 257 kJ/mol.

Bài tập 9.23: Hydrogen sulfide phân huỷ theo phản ứng sau đây:

2H₂S(g) ⇌ 2H₂(g) + S₂(g)

Hằng số cân bằng K_C = 9,30.10^-8 ở 427 °C.

a) Viết biểu thức hằng số cân bằng K_C của phản ứng.

b) Xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, biết nhiệt tạo thành chuẩn của H₂S(g) và S₂(g) lần lượt là –20,6 kJ/mol và 128,6 kJ/mol. Cho biết phản ứng thuận là tỏa nhiệt hay thu nhiệt.

c) Ở 427 °C, tính hằng số cân bằng K’_C của phản ứng:

2H₂S(g) ⇌ 2H₂(g) + S₂(g)

Trả lời

a) K_C = $\frac{[H_{2}]^{2}[S_{2}]}{[H_{2}S]^{2}}$ = 9,30.10^-8

b) $\Delta _{r}H^{o}_{298}$ = 128,6.1 - (-20,6).2 = 169,8 kJ > 0.

=> Phản ứng thuận là chiều thu nhiệt.

c) K’_C = $\frac{[H_{2}S]^{2}}{[H_{2}]^{2}[S_{2}]}=\frac{1}{K_{C}}=\frac{1}{9,30.10^{-8}}$ = 1,08.10⁷.

Bài tập 9.24: Hiện nay, mưa acid, hiệu ứng nhà kính và thủng tầng ozone là ba thảm họa môi trường toàn cầu. Mưa acid tàn phá nhiều rừng cây, các công trình kiến trúc bằng đá và kim loại. Tác nhân chủ yếu gây ra mưa acid là sulfur dioxide.

a) Trong khí quyển, SO₂ chuyển hoá thành H2SO₄ trong nước mưa theo sơ đồ sau:

Viết các phương trình hoá học.

b) Một cơn mưa acid xuất hiện tại một khu công nghiệp diện tích 10 km với lượng mưa trung bình 80 mm. Hãy tính:

- Thể tích nước mưa đã rơi xuống khu công nghiệp.

- Khối lượng H₂SO₄ trong lượng nước mưa, biết nồng độ H₂SO₄ trong nước mưa là 2.10^-5M.

c) Lượng acid trong nước mưa có thể ăn mòn các công trình bằng đá vôi.

- Viết 1 phương trình hoá học minh hoạ.

- Khối lượng CaCO₃ tối đa bị ăn mòn bởi lượng acid trên.

d) Em hãy tìm hiểu về nguyên nhân phát sinh các khí gây mưa acid và đề xuất giải pháp hạn chế.

Trả lời

a) 2SO₂ + O₂  → 2SO₃

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

b) Thể tích nước mưa: V = 10. (1 000 m)² . 0,08 m = 8.10⁵ m³.

Khối lượng H₂SO₄ trong nước mưa:

m = 98.2.10^-5.8.10⁸ = 1 568.10³ (g) = 1 568 kg.

c) CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + CO₂ + H₂O

Khối lượng đá vôi bị ăn mòn là:

m’ = $\frac{1568.100}{98}$ = 1 600 (kg).

d) Tác nhân chính gây mưa acid là SO₂ và NO_x, phát thải chủ yếu do các hoạt động công nghiệp, nhiệt điện, giao thông, khai thác và chế biến dầu mỏ,...

Với sự xúc tác của các ion kim loại trong khói bụi, khí SO₂ và NO_x bị oxi hoá bởi oxygen, ozone, hydrogen peroxide, gốc tự do,... rồi hoà tan vào nước, tạo thành sulfuric acid và nitric acid. Ví dụ:

2SO₂ + O₂ + 2H₂O → 2H₂SO₄

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

Các giọt acid li ti tạo thành theo mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất.

Mưa acid gây tác động xấu đối với môi trường, con người và sinh vật, rõ rệt nhất khi nước mưa có giá trị pH dưới 4,5. Mưa acid ảnh hưởng đến sinh vật, ăn mòn các công trình xây dựng, kiến trúc bằng đá và kim loại,...

Biện pháp nhằm cắt giảm các nguồn phát thải gây ô nhiễm môi trường: Giảm các hoạt động công nghiệp, nhiệt điện, giao thông, khai thác và chế biến dầu mỏ.