Hỗn hợp A gồm hiđro và hơi benzen. Tỉ khối của A so với metan là 0,6. Dẫn A đi qua chất xúc tác Ni nung nóng thì chỉ xảy ra phản ứng làm cho một phần benzen chuyển thành xiclohexan. Hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối hơi so với metan là 0,75. Tính xem bao nhiêu phần trăm benzen đã chuyển thành xiclohexan.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Giả sử trong 1 mol hỗn hợp A có X mol C₆H₆ và (1 - x) mol H₂.

MA = 78x + 2(1 - x) = 0,6.16 = 9,6 (g/mol)

x = 0,1

Vậy, trong 1 mol A có 0,1 mol C₆H₆ và 0,9 mol H₂.

Nếu cho 1 mol A qua chất xúc tác Ni, có n mol C₆H₆ phản ứng :

C₆H₆ + 3H₂    $\to$ C₆H₁₂

n mol    3n mol    n mol

Số mol khí còn lại là (1 - 3n) nhưng khối lượng hỗn hợp khí vẫn là 9,6 (g). Vì vậy, khối lượng trung bình của 1 mol khí sau phản ứng :

$M^{}=\frac{9,\mathrm{6\; :\; (}}{1-3\mathrm{n)}}=0,75.16=12\left(g\right)\Rightarrow n=\frac{0,\mathrm{2/}}{3}$

Tỉ lệ C₆H₆ tham gia phản ứng : ($\frac{0,2}{3.}$100%) : ($\frac{3.0,\mathrm{1)}}{}$  = 67%.

Nguyên tử Al có 13 electron, 13 proton, 14 nơtron. Tính khối lượng của nguyên tử trên theo đơn vị u?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

m_Al = 13u + 14u + 13.0,00055u = 27,00715u.

Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và magie, các dung dịch axit sunfuric loãng H2SO4 và axit clohidric HCl. a) Hãy viết các phương trình phản ứng để điều chế khí H2. b) Muốn điều chế được 1,12 lit khí hidro (đktc) phải dùng kim loại nào, axit nào chỉ cần một khối lượng nhỏ nhất?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Zn + 2HCl  -> ZnCl2  + H2

Zn + H2SO4  --> ZnSO4 + H2

Mg + 2HCl --> MgCl2 + H2

Mg  + H2SO4 --> MgSO4 + H2

b) nH2 = 0,05 mol

Để điều chế 0,05 mol H₂ thì:

n_Zn = n_Mg = 0,05 mol mà M_Mg < M_Zn

⇒ Dùng Mg sẽ cần khối lượng nhỏ hơn

n_HCl = 2.n_H2 = 0,05 . 2 = 0,1 mol ⇒ m_HCl = 0,1 . 36,5 = 3,65 g

n_H2SO4 = n_H2 = 0,05 mol ⇒ m_H2SO4 = 0,05 .98 = 4,9g

⇒ Dùng axit HCl sẽ cần khối lượng nhỏ hơn

Nên với những chất đã cho muốn dùng với khối lượng nhỏ nhất để điều chế H₂ ta dùng Mg và axit HCl

Hãy sử dụng những chất có sẵn: Cu, Fe, CuO, KOH, C6H12O6 (glucozzơ), dung dịch H2SO4 loãng, H2SO4 đặc và những dụng cụ thí nghiệm cần thiết để làm những thí nghiệm chứng minh rằng: a) Dung dịch H2SO4 loãng có những tính chất chung của axit. b) H2SO4 đặc có những tính chất hóa học riêng. Viết phương trình hóa học cho mỗi thì nghiệm.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Dung dịch H₂SO₄ loãng có những tính chất hóa học chung của axit. Làm những thí nghiệm:

H₂SO₄ + Fe → FeSO₄ + H₂ ↑

H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

b) H₂SO₄ đặc có những tính chất hóa học riêng:

Tác dụng với kim loại không giải phóng khí H2 mà cho các sản phẩm khử khác nhau như SO₂, H₂S, S.....

2Fe + 6H₂SO₄ đặc ^t_o→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Tác dụng được với nhiều kim loại:

Cu + 2H₂SO₄ (đậm đặc)→ CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Tính háo nước của H₂SO₄ đặc:

C₁₂H₂₂O₁₁ ^{H₂SO₄ đặc}→ 12C + 11 H₂O

Bài thực hành số 7: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

- Tiến hành TN: Lấy 2 ống nghiệm

   + Ống 1: chứa 3ml dd HCl 18%

Ống 2: chứa 3ml dd HCl 6%

   + Cho đồng thời viên kẽm có kích thước giống nhau vào 2 ống nghiệm.

Quan sát hiện tượng

- Hiện tượng: Viên kẽm trong ống 1 tan nhanh hơn, khi thoát ra mạnh hơn so với ống 2.

- Giải thích: Do nồng độ axit trong ống 1 lớn hơn trong ống 2 nên phản ứng ở ống 1 xảy ra nhanh hơn ống 2.

PTHH: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

- Kết luận: Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ chất tham gia phản ứng.

2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

- Tiến hành TN:

   + Lấy 2 ống nghiệm mỗi ống chứa 3ml dd H₂SO₄ 15%

   + Đun nóng ống 1 đến gần sôi, ống 2 giữ nguyên

   + Cho đồng thời 1 hạt Zn có cùng kích thước vào 2 ống nghiệm

- Hiện tượng: Viên kẽm ở ống 1 tan nhanh hơn, khí thoát ra mạnh hơn ống 2.

- Giải thích: Do ống 1 được đun nóng, nên phản ứng ở ống 1 xảy ra nhanh và mạnh hơn

PTHH: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

- Kết luận: Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ

3. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng

- Tiến hành TN: Lấy 2 ống nghiệm, mỗi ống chứa 3ml dd H₂SO₄ 15%

   + Chuẩn bị 2 mẫu Zn có khối lượng bằng nhau. Trong đó mẫu 1 đem nghiền nhỏ.

   + Bỏ mẫu Zn có kích thước hạt nhỏ hơn vào ống 1, mẫu Zn còn lại bỏ vào mẫu 2.

- Hiện tượng: Viên kẽm ở ống 1 tan nhanh hơn, khí thoát ra mạnh hơn ống 2.

- Giải thích: Do ống 1 kích thước hạt nhỏ hơn nên diện tích tiếp xúc với axit nhiều hơn do đó phản ứng xảy ra nhanh và mạnh hơn

PTHH: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

- Kết luận: Khi tăng diện tích tiếp xúc các chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng

4. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học

- Tiến hành TN: Chuẩn bị dụng cụ như hình 7.5

+ Nạp đầy NO₂ vào cả 2 ống (a), (b) cho đều nhau.

   + Đóng khóa K lại

   + Ống (a) ngâm trong nước đá, ống (b) ngâm trong nước nóng 80-90^oC

   + Nhấc 2 ống ra, so sánh màu 2 ống.

- Hiện tượng: Ống (a) màu nhạt hơn ống (b)

- Giải thích: Khi làm lạnh ống (a), các phân tử NO₂ (màu nâu đỏ) trong ống đã phản ứng tạo ra N₂O₄ (không màu).

PTHH: 2NO₂ (k)     ⇆     N₂O₄(k)       ΔH = -58kJ

      Màu nâu đỏ               không màu

- Kết luận: Nhiệt độ ảnh hưởng đến cân bằng hóa học. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng dịch chuyển theo chiều phản ứng thu nhiệt; khi giảm nhiệt độ, cân bằng dịch chuyển theo chiều phản ứng tỏa nhiệt.