Trình bày phương pháp hoá học để xử lí các chất thải công nghiệp sau :
a) Khí SO2 trong quá trình nướng quặng Fe2O3 (có lẫn hợp chất của lưu huỳnh, thí dụ FeS) trong sản xuất gang thép.
b) Khí NO2 trong sản xuất axit HN03
c) Khí clo trong điện phân sản xuất Na, NaOH.
d) Xỉ quặng của quá trình đốt pirit trong sản xuất axit H2SO4.
Biện pháp đầu tiên là thu hồi để sản xuất các sản phẩm có ích theo nguyên tắc xây dựng khu liên hợp sản xuất. Nếu không giải quyết được thì mới phải dùng hoá chất để khử các chất độc hại này. Thí dụ :
a) Khi nướng quặng chứa Fe2O3 có lẫn hợp chất lưu huỳnh trong sản xuất gang sẽ sinh ra SO2. Có thể thu hồi khí SO2 để sản xuất axit H2SO4, hoặc dùng SO2 để tẩy màu cho đường saccarozơ.
d) Xỉ quặng của quá trình đốt pirit trong sản xuất axit H2SO4 chính là Fe2O3. Tận dụng xỉ này để sản xuất gang hoặc sản xuất chất phụ gia cho sản xuất cao su, sơn.
Aminoaxit X chứa một nhóm -NH2 trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn một lượng X, thu được CO2 và N2 theo tỉ lệ thể tích là 4 : 1. Công thức cấu tạo của X là:
Đốt X cho VCO2 : VN2 = 4 : 1 ⇒ nC : nN = 4 : 2 = 2 : 1.
Amino axit X chứa 1 nhóm NH2 ⇒ số NX = 1 ⇒ số CX = 2.
Ứng với chỉ duy nhất 1 amino axit thỏa mãn là H2NCH2COOH: glyxin
Câu A. Cr2O3.
Câu B. CrO.
Câu C. Fe2O3.
Câu D. MgO.
Thực hành: Tính chất hóa học của sắt, đồng và nhưng hợp chất của sắt, crom
Thí nghiệm 1: Điều chế FeCl2.
- Tiến hành TN:
+ Cho đinh sắt đã đánh sạch vào ống nghiệm
+ Rót vào đó 3-4ml dd HCl
+ Đun nóng nhẹ, quan sát hiện tượng.
- Hiện tượng: Phản ứng xảy ra, bọt khí ra chậm, khi đun nóng bọt khí thoát ra nhanh hơn và dung dịch có màu lục nhạt.
Khi kết thúc phản ứng, màu của dung dịch chuyển sang màu vàng
- Giải thích:
+ Fe phản ứng với HCl và phản ứng xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao. 1 thời gian sau một phần Fe2+ bị oxi hóa trong không khí → Fe3+ nên dung dịch chuyển từ màu xanh màu vàng
PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
2FeCl2 + O2 + 2HCl → 2FeCl3 + H2O
Thí nghiệm 2: Điều chế Fe(OH)2.
- Tiến hành TN:
+ Lấy dd FeCl2 điều chế ở TN1 cho tác dung với dd NaOH theo trình tự sau:
Đun sôi 4-5ml dd NaOH trong ống nghiệm để đẩy hết khí oxi hòa tan trong dd.
Rót nhanh 2ml dd FeCl2 và dd NaOH
- Hiện tượng:
Lúc đầu kết tủa xuất hiện màu trắng xanh. Để lâu thấy xuất hiện kết tủa màu vàng rồi sau đó đến cuối buổi chuyển sang màu nâu Fe(OH)3.
- Giải thích:
Muối sắt(II) phản ứng với NaOH tạo ra kết tủa trắng xanh Fe(OH)2. Sau 1 thời gian Fe(OH)2 bị oxi hóa thành Fe(OH)3. Kết tủa màu vàng là hỗn hợp Fe(OH)2 và Fe(OH)3 rồi tiếp tục chuyển hẳn sang màu nâu là Fe(OH)3 khi đã oxi hóa hết Fe(OH)2.
PTHH:
FeCl2 + NaOH → Fe(OH)2 ↓ trắng xanh + NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)2↓ đỏ nâu
Thí nghiệm 3: Thử tính oxi hóa của K2Cr2O7.
- Tiến hành TN:
+ Cho 1 đinh sắt đã cạo sạch vào ống nghiệm chứa 4-5 ml dd H2SO4 ⇒ dd FeSO4
+ Nhỏ từ từ dd K2Cr2O7 vào dd FeSO4 vừa điều chế được.
+ Lắc ống nghiệm, quan sát.
- Hiện tượng: Màu da cam của dd K2Cr2O7 bị biến mất khi lắc ống nghiệm đồng thời dd trong ống nghiệm xuất hiện màu vàng (Fe2+ → Fe3+)
PTHH: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
Thí nghiêm 4: Phản ứng Cu với dung dịch H2SO4 đặc nóng.
- Tiến hành TN
+ Cho 1-2 mảnh đồng vào ống nghiệm chứa 2-3 ml dd H2SO4 đặc, đun nóng
+ Nhỏ vài giọt dd NaOH vào dd vừa thu được, quan sát.
- Hiện tượng
+ Có bọt khí không màu thoát ra, có mùi hắc.
+ Dung dịch trong ống nghiệm chuyển màu xanh.
+ Khi nhỏ thêm dd NaOH thấy xuất hiện kết tủa màu xanh và phản ứng chậm lại
- Giải thích
Cu phản ứng với H2SO4 sinh ra khí SO2 (mùi hắc) và dd Cu2+ màu xanh.
Khi nhỏ thêm dd NaOH thấy xuất hiện kết tủa màu xanh là Cu(OH)2 và phản ứng chậm lại do nồng độ H2SO4 giảm
PTHH: Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 ↑ (mùi hắc) + 2H2O
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 ↓ xanh + Na2SO4
NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O (phản ứng làm giảm nồng độ axit ⇒ làm phản ứng xảy ra chậm)
Axit malonic có công thức là gì?
Axit malonic có công thức là HOOC-CH2-COOH.
Từ 1 tấn mùn cưa chứa 60% xenlulozo điều chế ancol etylic 70o , hiệu suất của quá trình là 70%, khối lượng riêng của ancol nguyên chất là 0,8 g/ml. Thể tích ancol 70o thu được là :
Câu A. 208,688 lit
Câu B. 298,125 lit
Câu C. 452,893 lit
Câu D. 425,926 lit