Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxit sắt từ Fe3O4 bằng cách dùng oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao. a) Tính số gam sắt và oxi cần dùng để điều chế được 2,32g oxi sắt từ? b) Tính số gam kali pemanganat KMnO4 cần dùng để có được lượng oxi dùng cho phản ứng trên, biết rằng khi nung nóng 2 mol KMnO4 thì thu được 1 mol O2.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Phương trình hóa học của phản ứng:

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄.

n_Fe3O4 = 0,01 mol.

n_Fe = 3.n_Fe3O4 = 0,01 .3 = 0,03 mol.

n_O2 = 2.n_Fe3O4 = 0,01 .2 = 0,02 mol.

m_Fe = 0,03.56 = 1,68g.

m_O2 = 0,02.32 = 0,64g.

b) Phương trình phản ứng nhiệt phân KMnO₄:

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

n_KMnO4 = 2.n_O2 = 0,02.2 = 0,04 mol.

m_KMnO4 = 0,04 .158 = 6,32g.

Cho hỗn hợp X gồm 0,15 mol H2NC3H5(COOH)2 (axit glutamic) và 0,1 mol H2N(CH2)4CH(NH2)COOH (lysin) vào 250 ml dung dịch NaOH 2M, thu được dung dịch Y. Cho HCl dư vào dung dịch Y. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol HCl đã phản ứng là bao nhiêu?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

 

Tổng số mol nhóm –NH2 trong hỗn hợp X là 0,15 + 0,1.2 = 0,35 mol.

    Số mol OH- = số mol của NaOH = 0,25.2 = 0,5 mol.

 Theo (1), (2) và giả thiết ta thấy :

    Số mol của HCl phản ứng = số mol của H⁺ phản ứng = 0,35 + 0,5 = 0,85 mol.

 

 

 

 

 

 

 

 

Hãy trình bày các phương pháp điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Tại sao không áp dụng phương pháp điều chế khí trong phòng thí nghiệm, và ngược lại?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Điều chế oxi:

- Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu Oxi và ít bên với nhiệt như KMnO₄, KClO₃, ...

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

- Trong công nghiệp:

a) Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, khí CO₂, được hóa lỏng dưới áp suất 200 atm đồng thời hạ thấp nhiệt độ. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi lỏng. Oxi lỏng được vận chuyển trong những bình thép có thể tích 100 lít dưới áp suất 150atm.

b) Từ nước. Điện phân nước: 2H₂O

Người ta không áp dụng phương pháp phòng thí nghiệm cho phòng thí nghiệm vì trong phòng thí nghiệm chỉ điều chế lượng nhỏ oxi, còn công nghiệp cần một lượng lớn giá thảnh rẻ.

Đun nóng 11,2 gam bột sắt với 9,6 gam bột lưu huỳnh trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp rắn X. Hòa tan hoàn toàn X vào dung dịch HCl dư, thu được khí Y. Hấp thụ toàn bộ Y vào lượng dư dung dịch Pb(NO3)2, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_Fe = 11,2/56 = 0,2 mol ; n_S = 9,6/32 = 0,3(mol) ⇒ n_FeS = 0,2 mol

⇒ n_PbS = n_H2S = n_FeS = 0,2 mol ⇒ m = 0,2.239 = 47,8 (gam)

Hình dưới đây là sơ đồ tượng trưng cho phản ứng giữa khí hidro H2 và khí clo Cl2 tạo ra axit clohidric HCl.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Chất phản ứng: khi hidro, khí clo.

   Sản phẩm: axit clohidric.

   b) Trước phản ứng: Hai nguyên tử hidro liên kết nhau, hay nguyên tử clo liên kết nhau.

   Sau phản ứng: mỗi nguyên tử hidro liên kết với 1 nguyên tử clo, phân tử H₂ và Cl₂ biến đổi. Phân tử HCl được tạo ra

   c) Trước và sau phản ứng số nguyên tử mỗi nguyên tố không thay đổi.