Hãy giải thích vì sao người ta thực hiện các quá trình sản xuất trong các trường hợp sau: a) Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang).. b) Nung đá vôi ở nhiệt độ cao ≈ 900 - 950oC để sản xuất vôi sống miệng lò hở. c) Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke (trong sản xuất xi măng).

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

a) Phản ứng trong lò cao:

C + O₂( k) → CO₂ (k )

C + CO₂ (k) → 2CO (k)

FeO + CO (k) → Fe + CO₂ (k) ΔH> 0

Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang). Tăng nồng dộ khí oxi và tăng nhiệt độ để tăng tốc độ phản ứng thuận.

b) Phản ứng nung vôi: CaCO₃ → CaO + CO₂ (k) ΔH> 0

Nung đá vôi ở nhiệt độ cao ≈ 900 — 950^oC để sản xuất vôi sống. Yếu tố nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng hóa học. Miệng lò hở để giảm áp suất của khí CO₂ để chuyển dịch cân bằng.

c) Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke (trong sản xuất xi măng). Tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và nhiệt độ cao, tăng tốc độ phản ứng.

Điện phân 100ml dung dịch A chứa Cu2+, Na+; H+; SO42- có pH = 1, điện cực trơ. Sau một thời gian điện phân, rút điện cực ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng dung dịch giảm 0,64 gam và dung dịch có màu xanh nhạt, thể tích dung dịch không đổi. Tính nồng độ H+ có trong dung dịch sau khi điện phân.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Dung dịch sau có màu xanh nhạt nghĩa là vẫn còn ít ion đồng → H⁺ chưa bị điện phân.

Gọi số mol Cu²⁺ điện phân là a (mol) còn số mol O₂ tạo ra ở anot là b (mol).

Bảo toàn e suy ra: a = 2b

Khối lượng dung dịch giảm gồm khối lượng Cu và khối lượng khí oxi sinh ra nên:

64a + 32b = 0,64

Từ hai phương trình trên suy ra: b = 0,004 (mol); a =0,008 (mol).

n_{H⁺ lúc sau} = n_{H⁺ ban đầu} + n_{H⁺ tạo ra} = 0,01 + 0,016 = 0,026 (mol)

⇒ C_M = 0,0026:(100/1000) = 0,26M

Hãy cho biết người ta lợi dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng trong các trường hợp sau: a) Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang). b) Nung đá vôi ở nhiệt độ cao để sản xuất vôi sống. c) Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke (trong sản xuất xi măng).

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Dùng không khí nén có nồng độ oxi cao và không khí đã nóng sẵn thổi vào lò cao nên tốc độ phản ứng tăng.

b) Dùng yếu tố nhiệt độ (tăng nhiệt độ).

c) Dùng yếu tố diện tích tiếp xúc (tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu).

Hoà tan a (g) hỗn hợp bột Mg - Al bằng dung dịch HCl thu được 17,92 lít khí H2 (đktc). Cũng lượng hỗn hợp trên hoà tan trong dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít khí H2 ( đktc).

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Gọi số mol Mg và Al trong hỗn hợp lần lượt là a và b mol

Cho hỗn hợp vào dung dịch HCl:

Mg (a) + 2HCl → MgCl₂ + H₂ (a mol)

2Al (b) + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ (1,5b mol)

n_khí = 0,8 mol → a + 1,5b = 0,8

Cho lượng hỗn hợp trên vào NaOH chỉ có Al phản ứng

2Al (b) + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂ (1,5 mol)

n_khí = 0,6 → 1,5b = 0,6

Giải hệ phương trình có a = 0,2 và b = 0,4

Vậy a = 0,2.24 + 0,4.27 = 15,6 gam.

Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit fomic và axit oxalic. Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO3 (dư) thì thu được 15,68 lít khí CO2 (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 8,96 lít khí O2 (đktc), thu được 35,2 gam CO2 và y mol H2O (đktc).

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

X + NaHCO₃ → CO₂

H⁺ + HCO₃^- → CO₂ + H₂O

n_CO2 = n_H⁺ = 0,7 mol

Ta có: n_O(axit) = 2 n_H⁺ = 1,4 mol

Bảo toàn nguyên tố oxi: n_{O (axit)} + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

⇒ 1,4 + 0,4.2 = 0,8.2 + y ⇒ y = 0,6 mol