Một loại khí thiên nhiên có thành phần trăm về thể tích các khí như sau: 85,0% metan; 10,0% etan; 2,0% nitơ và 3,0% cacbon đioxit. a. Tính thể tích khí (đktc) cần để đun nóng 100,0 lít nước từ 20oC lên 100oC, biết nhiệt toả ra khi đốt 1 mol metan, 1 mol etan lần lượt bằng: 880kJ; 1560kJ và để nâng 1 ml nước lên 1o cần 4,18J. b. Nếu chuyển được toàn bộ hiđrocacbon trong 1,000.103 m3 khí trên (đktc) thành axetilen, sau đó thành vinyl clorua với hiệu suất toàn bộ quá trình bằng 65,0% thì sẽ thu được bao nhiêu kilogam vinyl clorua?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a. Nhiệt lượng cần để đun nóng 100 lít nước từ 20^oC lên 100^oC là:

   4,18.(100 - 20).(100.10³) = 33 440 000 (J) = 33 440 (kJ)

Gọi số mol khí thiên nhiên là x (mol)

⇒ n_CH4 = 0,85x (mol) ; n_C2H6 = 0,1x (mol)

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy metan là: 880.0,85x = 748x (kJ)

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy etan là: 15600.0,1x = 156x (kJ)

⇒ 748x + 156x = 33440

⇒ x = 36,991 (mol)

Vậy thể tích khí thiên nhiên cần dùng là:

   36,991.22,4 = 828,6 (lít) (đktc)

b. Ta có:

828,6 (lít) khí thiên nhiên có 0,85x (mol) CH4 và 0,1x (mol) C₂H₆

10⁶ (l) (lít) khí thiên nhiên có a (mol) CH4 và b (mol) C₂H₆

Số mol vinyl clorua thực tế là:

   (18973,2 + 4464,3).0,65 = 15234,4(mol)

Khối lượng vinyl clorua thực tế thu được là:

   15234,4. 62,5 = 952,15.10³ (g) = 952,15 (kg)

Một mẫu khí thải (H2S, NO2, SO2, CO2) được sục vào dung dịch CuSO4, thấy xuất hiện kết tủa màu đen. Hiện tượng này do chất nào có trong khí thải gây ra?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Một mẫu khí thải (H₂S, NO₂, SO₂, CO₂) được sục vào dung dịch CuSO₄, thấy xuất hiện kết tủa màu đen. Hiện tượng này do  H₂S   có trong khí thải gây ra.

Cho từ từ 150 ml dung dịch HCl 1M vào 500 ml dung dịch A gồm Na2CO3 xM và NaHCO3 yM thì thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 29,55 gam kết tủa.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cho từ từ HCl vào dung dịch Na₂CO₃ và NaHCO₃: phản ứng (1) và (2) sau đây xảy ra lần lượt:

HCl + Na₂CO₃ → NaHCO₃ + NaCl (1)

HCl + NaHCO₃ → NaCl + H₂O + CO₂ (2)

Phản ứng 1: n_Na2CO3 = n_{HCl p/u(1)} = 0,5x mol

Phản ứng 2: n_CO2 = n_{HCl p/u (2)} = 0,045 mol

Tổng số mol HCl: 0,5x + 0,045 = 0,15 ⇒ x = 0,21 mol

Theo định luật bảo toàn nguyên tố C: n_Na2CO3 + n_NaHCO3 = n_CO2 + n_BaCO3

Vậy: 0,5x + 0,5y = 0,045 + 0,15. Thay x = 0,21 tính ra y = 0,18.

Bài thực hành 7: Tính chất hóa học của crom, sắt, đồng và những hợp chất của chúng

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Thí nghiệm 1: Tính chất hóa học của kali đicromat K₂Cr₂O₇

- Tiến hành TN

    + Cho vào ống nghiệm 1-2 ml dd K₂Cr₂O₇

    + Thêm dần từng giọt dd FeSO₄ và dd H₂SO₄ tới khi có hiện tượng đổi màu

- Hiện tượng: Dung dịch màu cam trong ống nghiệm nhạt dần và xuất hiện màu vàng nhạt.

- Giải thích: K₂Cr₂O₇ có tính oxi hóa mạnh nên đã oxi hóa Fe²⁺ thành Fe³⁺(màu vàng) và giảm nồng độ K₂Cr₂O₇ nên màu cam nhạt dần.

PTHH:

K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +7H₂O

Thí nghiệm 2: Điều chế và thử tính chất của hidroxit sắt

- Tiến hành TN

    + Rót vào 2 ống nghiệm mỗi ống 2ml nước cất

    + Ống 1: Hòa tan 1 ít FeSO₄ ; ống 2: hòa 1 ít Fe₂(SO₄)₃

    + Thêm vào mỗi ống nghiệm vài giọt dd NaOH

    + Quan sát sau đó, dùng đũa thủy tinh lấy nhanh kết tủa vừa tạo thành cho vào 2 ống nghiệm khác. Nhỏ vài giọt dd HCl vào mỗi ống nghiệm.

- Hiện tượng:

    + Khi cho NaOH vào 2 ống nghiệm:

    Ống 1: xuất hiện kết tủa trắng xanh

    Ống 2: Xuất hiện kết tủa nâu đỏ

    + Khi nhỏ dd HCl vào 2 mẫu kết tủa thu được, 2 mẫu đều tan

    Ống nghiệm chứa Fe(OH)₂ tan tạo dung dịch màu xanh nhạt

    Ống nghiệm chứa kết tủa Fe(OH)₃ tan tạo dung dịch màu vàng nâu

- Giải thích: Khi cho NaOH vào 2 ống nghiệm, xuất hiện kết tủa do xảy ra phản ứng trao đổi giữa 2 muối sắt với dd NaOH. Cả 2 kết tủa có tính bazo nên đều tan trong HCl tạo dung dịch có màu của muối Fe²⁺ và Fe³⁺.

PTHH:

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄

Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O

Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

Thí nghiệm 3: Tính chất hóa học của muối sắt

- Tiến hành TN:

    + Cho vào ống nghiệm 2ml dd FeCl₃

    + Nhỏ dần dần dd KI vào ống nghiệm.

- Hiện tượng: dd chuyển dần từ màu vàng sang màu nâu

- Giải thích: Fe³⁺ có tính oxi hóa nên đã oxi hóa I^- thành I₂ (màu vàng nâu)

PTHH:

2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + 2KCl + I₂

Thí nghiệm 4: Tính chất hóa học của đồng

- Tiến hành TN:

    + Cho vào 3 ống nghiệm, mỗi ống vài mảnh đồng.

    + Ống 1: cho thêm 1ml dd H₂SO₄; ống 2: thêm 1ml dd H₂SO₄ đặc; ống 3: thêm 1 ml dd HNO₃.

    + Quan sát hiện tượng sau đó đun nóng nhẹ cả 3 ống nghiệm.

- Hiện tượng:

    + Trước khi đun nóng

    Ống 1 + ống 2: không có hiện tượng gì

    Ống 3: có khí không màu thoát ra bị hóa nâu ngoài không khí và dung dịch có màu xanh.

    + Khi đun nóng

    Ống 1: không có hiện tượng gì

    Ống 2: Có khí không màu thoát ra.

    Ống 3: Có khí không màu thoát ra bị hóa nâu ngoài không khí và dung dịch có màu xanh.

- Giải thích, PTHH:

Ống 1: Do Cu không tác dụng với H₂SO₄ loãng nên trước và sau khi đun nóng vẫn không có hiện tượng.

Ống 2: Cu không tác dụng trong H₂SO₄ đặc ở nhiệt độ thường nhưng bị oxi hóa khi đun nóng.

Ống 3: Cu bị oxi hóa trong HNO₃ ngay ở nhiệt độ thường, sinh ra khí NO không màu bị oxi hóa trong không khí tạo NO₂ (màu nâu)

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

2NO + O₂ → 2NO₂

Để sản xuất xà phòng người ta đun nóng axit béo với dung dịch NaOH, Tính Khối lượng glixerol thu được trong quá trình xà phòng hóa 2,225 kg tristearin có chứa 20% tạp chất với dung dịch NaOH (coi như phản ứng này xảy ra hoàn toàn)?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Tristearin: (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

m_glixerol = 92.n_glixerol = 92.n_tristearin = 92. (2,225/890). 0,8 = 0,184 kg.