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.

Cho một mẩu sắt tác dụng với axit clohiđric. Dấu hiệu nhận biết có phản ứng hóa học xảy ra là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Sắt + axit clohiđric → sắt (II) clorua + khí hiđro

Dấu hiệu: mẩu sắt tan dần, có khí thoát ra.

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%.

Một hỗn hợp gồm 25 gam phenol và benzen khi cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy tách ra 2 lớp chất lỏng phân cách, lớp chất lỏng phía trên có thể tích 19,5 ml và có khối lượng riêng là 0,8g/ml. Khối lượng phenol trong hỗn hợp ban đầu là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

m_phenol = 25 – 0,8.19,5 = 9,4 (gam)

Hoà tan p gam hỗn hợp X gồm CuSO4 và FeSO4 vào nước thu được dung dịch Y. Cho m gam bột Zn dư tác dụng với dung dịch Y sau phản ứng thu được m gam chất rắn. Nếu cho dung dịch Y tác dụng với BaCl2 dư thu được 27,96 gam kết tủa.

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

n_{↓ BaSO4} = 27,96/233 = 0,12 mol

Gọi số mol của CuSO₄ và FeSO₄ lần lượt là x và y mol.

Bảo toàn nhóm SO₄^2- ta có: x + y = 0,12 (1)

Cho m gam bột Zn dư tác dụng với dung dịch Y sau phản ứng thu được m gam chất rắn

Bảo toàn e ta có: n_Zn.2 = x.2 + y.2 → n_Zn = x + y

m rắn thu được sau thí nghiệm trên là Cu và Fe.

Theo bài ta có: m_Zn = m_Cu + m_Fe → (x + y).65 = 64x + 56y → x – 9y = 0 (2)

Từ (1) và (2) ta có: x = 0,108 mol; y = 0,012 mol.

→ p = 0,108.160 + 0,012.152 = 19,104 gam.