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.

Tên gọi của Fe(OH)3 là gì?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Vì Fe là kim loại có nhiều hóa trị ⇒ Fe(OH)₃: Sắt (III) hiđroxit

Cho một lượng hỗn hợp Mg – Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít H2. Mặt khác, cho lượng hỗn hợp như trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 6,72 lít H2. Các thể tích khí đều đo ở đktc. Tính khối lượng của mỗi kim loại có trong lượng hỗn hợp đã dùng.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Gọi x, y (mol) lần lượt là số mol Mg, Al trong hỗn hợp.

Phương trình phản ứng:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ (1)

x mol                             x mol

2Al + 6HCl → AlCl₃ + 3H₂ (2)

y mol                             3y/2 mol

2Al + 2NaOH + 6H₂O → NaAlO₂ + 3H₂ (3)

y mol                                                3y/2 mol

Số mol H₂

n_{H2 (1,2)} = 8,96/22,4 = 0,4 (mol)

n_{H2 (3)} = 6,72/22,4 = 0,3 mol

Theo đầu bài ta có hệ phương trình:

x + 3/2y = 0,4   => x = 0,1, y = 0,2

3/2y = 0,3

m_Mg = 24.0,1 = 2,4 (g)

m_Al = 27.0,2 = 5,4 (g)

Dung dịch A là FeSO4 có lẫn tạp chất Fe2(SO4)3. Để xác định nồng độ mol của mỗi chất trong dung dịch A, người ta tiến hành những thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Thêm dần dần dung dịch NaOH vào 20ml dung dịch A cho đến dư, đun nóng. Lọc lấy kết tủa, nung ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi, được chất rắn duy nhất có khối lượng 1,2 gam. Thí nghiệm 2: Thêm vài giọt dung dịch H2SO4 vào 20 ml dung dịch A, rồi nhỏ dần dần từng giọt dung dịch KMnO4 vào dung dịch trên lắc nhẹ. Khi đun dung dịch có màu hồng thì ngừng thí nghiệm, người ta đã dùng hết 10 ml dung dịch KMnO4 0,2 M. a. Giải thích quá trình thí nghiệm và viết các phương trình hóa học. b. Tính nồng độ mol của mỗi chất có trong dung dịch A ban đầu. c. Bằng phương pháp hóa học nào có thể loại bỏ được tạp chất trong dung dịch A ban đầu. Viết phương trình hóa học của phản ứng đã dùng.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a. Thí nghiệm 1:

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄ (1)

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

4Fe(OH)2  + O2   ---t0--> 2Fe2O3 + 4H2O (3)

Fe(OH)3  ---t0---> Fe2O3     + 3H2O (4)

Thí nghiệm 2:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O (5)

n_FeSO4 = 5n_KMnO4 = 5.0,01.0,2 = 0,01 mol

Theo các phương trình hóa học (1,3) ⇒ n_Fe2O3 (3) = 1/2 . n_FeSO4 = 0,005

⇒ n_{Fe2(SO4)3 ban đầu} = n_Fe2O3 – n_Fe2O3 (3) = 1,2/160 - 0,005 = 0,0025 mol

b. Xác định nồng độ mol

C_{M FeSO4} = 0,01/0,02 = 0,5 M

C_{M Fe2(SO4)3} = 0,0025/0,02 = 0,125 M

c. Ngâm một đinh sắt vào A sẽ loại được Fe₂(SO₄)₃

Fe + Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄

Phát biểu

Cơ bản - Trắc nghiệm

Đáp án:

• Câu A. Sục CO2 dư vào dung dịch X thu được a mol kết tủa.

• Câu B. Dung dịch X không phản ứng với dung dịch CuSO4.

• Câu C. Thêm 2a mol HCl vào dung dịch X thu được 2a/3 mol kết tủa.

• Câu D. Dung dịch X làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.