Bài 29: Oxi-Ozon
Bài tập trắc nghiệm 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 trang 58 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
6.1. Khác với nguyên tử O, ion oxit \(O^{2-}\) có
A. bán kính ion nhỏ hơn và ít electron hơn.
B. bán kính ion nhỏ hơn và nhiều electron hơn.
C. bán kính ion lớn hơn và ít electron hơn.
D. bán kính ion lớn hơn và nhiéu electron hơn.
6.2. Cấu hình electron nào ở cột bên trái tương ứng với nguyên tử nào ở cột bên phải ?
6.3. Khí oxi điều chế được có lẫn hơi nước. Dẫn khí oxi ẩm đi qua chất nào sau đây để được khí oxi khô ?
A. \(Al_2O_3\).
B. CaO.
C.Dung dịch \(Ca(OH)_2\).
D. Dung dịch HCL.
6.4. Ở một số nhà máy nước, người ta dùng ozon để sát trùng nước máy là dựa vào tính chất nào sau đây của ozon ?
A. Ozon là một khí độc
B. Ozon không tác dụng với nước
C. Ozon tan nhiều trong nước
D. Ozon là chất oxi hoá mạnh
Hướng dẫn giải
6.1.
Hướng dẫn. So sánh bán kính nguyên tử với ion cùng loại :
Nếu là ion dương (cation) sẽ có ít electron hơn nguyên tử, và bán kính của ion dương nhỏ hơn bán kính nguyên tử.
Nếu là ion âm (anion) sẽ có nhiẽu electron hơn nguyên tử và bán kính của ion âm lớn hơn bán kính nguyên tử.
Trả lời : Đáp án D.
6.2.
A-b B - a C-d D-c
6.3. B
6.4. D
Bài 6.5 trang 58 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Nêu phương pháp hoá học để phân biệt các chất khí không màu sau : hiđro clorua, cacbon đioxit, oxi, ozon.
Hướng dẫn giải
Hướng dẫn. Có thể phân biệt các khí này bằng trình tự những thí nghiệm :
Dùng dung dịch \(Ca(OH)_2\) để nhận ra khí cacbonic.
Dùng dung dịch chứa hỗn hợp KI và hồ tinh bột để nhận ra khí ozon.
Dùng giấy quỳ tím tẩm nước để nhận ra khí hiđro clorua.
Khí còn lại là oxi được nhận ra bằng than hồng.
Bài 6.6 trang 58 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
So sánh thể tích khí oxi thu được (đktc) khi nhiệt phân hoàn toàn \(KMnO_4, KClO_3\) trong các trường hợp sau:
a) Các chất có cùng khối lượng.
b) Các chất có cùng số mol.
Hướng dẫn giải
PTHH của phản ứng điều chế khí oxi:
Nếu các chất có cùng khối lượng :
Theo (1) : 316 g \(KMnO_4\) điều chế được 1 mol \(O_2\).
Theo (2) : 245 g \(KClO_3\) điểu chế được 3 mol \(O_2\).
Vậy 316 g \(KClO_3\) điều chế được : \({{3.316} \over {245}} \approx 3,87\left( {mol} \right){O_2}\).
Kết luận : Nếu dùng cùng một khối lượng thì thể tích khí oxi thu được từ \(KClO_3\) nhiều hơn 3,87 lần so với \(KMnO_4\).
b) Nếu các chất có cùng số mol :
Theo (1): 2 mol \(KMnO_4\) điều chế được 1 mol khí \(O_2\).
Theo (2) : 2 mol \(KClO_3\) điều chế được 3 moi khí \(O_2\).
Kết luận : Nếu dùng cùng số mol thì thể tích khí oxi thu được từ \(KClO_3\) nhiều hơn 3 lần so với \(KMnO_4\).
Bài 6.7 trang 59 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Điền vào bảng sau để so sánh hai thí nghiệm về điện phân các dung dịch :
Điều chế |
Dung dịch điện phân |
Sản phẩm ở cực dương (anot) |
Sản phẩm ở cực âm (catot) |
Khí oxi |
|
|
|
Khí clo |
|
|
|
Viết các phương trình điện phân.
Hướng dẫn giải
Ta có bảng sau khi điền
Điều chế |
Dung dịch điện phân |
Sản phẩm ở cực dương |
Sản phẩm ở cực âm |
Khí oxi |
H2O pha thêm H2SO4 |
Khí oxi |
Khí hiđro |
Khí clo |
NaCl (có màng ngăn) |
Khí clo |
Khí hiđro |
Phương trình điện phân :
Bài 6.1 trang 59 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Điền vào bảng sau để so sánh hai thí nghiệm về điện phân các dung dịch :
Điều chế |
Dung dịch điện phân |
Sản phẩm ở cực dương (anot) |
Sản phẩm ở cực âm (catot) |
Khí oxi |
|
|
|
Khí clo |
|
|
|
Viết các phương trình điện phân.
Hướng dẫn giải
Ta có bảng sau khi điền :
Điều chế |
Dung dịch điện phân |
Sản phẩm ở cực dương |
Sản phẩm ở cực âm |
Khí oxi |
H2O pha thêm H2SO4 |
Khí oxi |
Khí hiđro |
Khí clo |
NaCl (có màng ngăn) |
Khí clo |
Khí hiđro |
Bài 6.8 trang 59 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Điều chế khí oxi bằng cách nhiệt phân \(KMnO_4\). Kết quả của thí nghiệm được ghi lại như sau :
Thời gian (s) |
Thể tích O2 thu được (cm3) |
Thời gian (s) |
Thể tích O2 thu được (cm3) |
0 |
0 |
40 |
78 |
10 |
8 |
50 |
87 |
20 |
28 |
60 |
90 |
30 |
57 |
70 |
90 |
a) Vẽ đồ thị biểu diễn thể tích khí oxi thu được theo thời gian (trục tung là thể tích khí oxi, trục hoành là thời gian).
b) Dùng đồ thị để cho biết thể tích khí oxi thu được ở thời điểm :
- 25 giây
- 45 giây
c) Ở thời điểm nào thì phản ứng kết thúc ?
Hướng dẫn giải
a) Xem đồ thị sau :
b) Thể tích khí oxi thu được ở các thời điểm :
25 giây : Khoảng 40 \(cm^3\).
45 giây : Khoảng 83 \(cm^3\).
c) Phản ứng kết thúc ở thời điểm 60 giây và thể tích khí oxi thu được là 90 \(cm^3\)
Thời gian (s) |
Thể tích O2 thu được (cm3) |
Thời gian (s) |
Thể tích O2 thu được (cm3) |
0 |
0 |
40 |
78 |
10 |
8 |
50 |
87 |
20 |
28 |
60 |
90 |
30 |
57 |
70 |
90 |
Bài 6.10 trang 60 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Có một hỗn hợp khí gồm oxi và ozon. Hỗn hợp khí này có ti khối đối với hiđro bằng 18. Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí.
Hướng dẫn giải
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí:
\(\overline M = {\rm{ }}18.2 = 36\left( {g/mol} \right)\)
Đặt x và y là số mol \(O_3\) và \(O_2\)có trong 1 mol hỗn hợp khí, ta có phương trình đại số :
\({{48{\rm{x}} + 32y} \over {x + y}} = 36\)
Giải phương trình, ta có y = 3x. Biết rằng tỉ lệ phần trăm về số mol khí cũng là tỉ lệ về thể tích : Thể tích khí oxi gấp 3 lần thể tích khí ozon. Thành phần của hỗn hợp khí là 25% ozon và 75% oxi.
Bài 6.11 trang 60 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Hỗn hợp khí A gồm có \(O_2\) và \(O_3\), tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với khí \(H_2\) là 19,2. Hỗn hợp khí B gồm có \(H_2\) và khí CO, tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với \(H_2\) là 3,6.
a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí có trong hỗn hợp khí A và B.
b) Một mol khí A có thể đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu mol khí CO ?
Hướng dẫn giải
a) Đặt x và y là số mol \(O_3\) và \(O_2\) có trong 1 mol hỗn hợp khí
Hỗn hợp khí A : \({{48{\rm{x}} + 32y} \over {x + y}} = 19,2 \times 2 = 38,4\)
→3x=2y → 40% \(O_3\) và 60% \(O_2\).
Đặt x và y là số mol \(H_2\) và CO có trong 1 mol hỗn hợp khí
Hỗn hợp khí B: \({{{\rm{2x}} + 28y} \over {x + y}} = 3,6 \times 2 = 7,2\)
→x=4y → 80% \(H_2\) và 20% CO
b) PTHH của các phản ứng :
\(2CO + O_2 → 2CO_2\) (1)
\(3CO + O_3 → 3CO_2\) (2)
Trong 1 mol hỗn hợp khí A có 0,6 mol \(O_2\) và 0,4 mol \(O_3\).
Theo (1): 0,6 mol \(O_2\) đốt cháy được 1,2 mol CO.
Theo (2) : 0,4 mol \(O_3\) đốt cháy được 1,2 mol CO.
Kết luận : 1 mol hỗn hợp khí A đốt cháy được 2,4 mol khí CO.
Bài 6.12 trang 60 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Sau khi ozon hoá một thể tích oxi thì thấy thể tích giảm đi 5 ml. Tính thê tích ozon đã được tạo thành và thể tích oxi đã tham gia phản ứng để biến thành ozon. Các thể tích khí đều đo ở đktc.
Hướng dẫn giải
\(3O_2 → 2O_3\)
3ml → 2 ml (giảm 1 ml)
y ml ←x ml (giảm 5 ml)
Rút ra : x = 10 ml và y = 15 ml
Thể tích \(O_3\) đã tạo thành là 10 ml.
Thể tích \(O_2\) đã tham gia phản ứng là 15 ml.
Bài 6.13 trang 60 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Một bình cầu dung tích 448 ml được nạp oxi rồi cân. Phóng điện để ozon hoá, sau đó lại nạp oxi rồi cân. Khối lượng trong 2 trường hợp chênh lộch nhau 0,03 gam.
Tính phần trăm về khối lượng của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng. Biết các thể tích khí nạp vào bình đều đo ở đktc.
Hướng dẫn giải
448 ml ở đktc là 0,02 mol.
Số mol ozon có trong oxi đã được ozon hoá :
\({{0,O_3} \over {16}}\)= 0,001875 (mol) hay 0,09 (g).
16
Số mol oxi có trong bình : 0,02 - 0,001875 = 0,018125 (mol) hay 0,58 g.
Khối lượng của hỗn hợp : 0,09 + 0,58 = 0,67 (g).
Phẩn trăm khối lượng cua ozon trong hỗn hợp : \({{0,09.100\% } \over {0,67}} = 13,43\% \)
Bài 6.14 trang 60 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Hỗn hợp khí ozon và oxi có tỉ khối so với khí \(H_2\) là 18.
a) Xác định % thể tích của ozon trong hỗn hợp.
b) Khi cho 1 lít (đktc) hỗn hợp khí đó đi qua bạc kim loại, khối lượng của bạc sẽ tăng lên bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải
Gọi x là số mol \(O_3\) có trong 1 mol hỗn hợp khí, số mol \(O_2\) sẽ là (1 - x) mol.
Ta có phương trình : 48x + (1 - x).32 = 18.2
Giải ra X = 0,25.
Do %n = %V nên ozon chiếm 25% thể tích hỗn hợp.
b) \(2Ag + O_3 → Ag_2O + O_2\) ( 1 )
Theo (1) : 22,4 lít \(O_3\) tạo ra 1 mol \(Ag_2O\) khối lượng tăng 16 g
0,25 lít \(O_3\) tạo ra 1 mol \(Ag_2O\) khối lượng tăng x g.
\(x = {{16.0,25} \over {22,4}} = 0,178\left( g \right)\)
Bài 6.15 trang 60 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Có các chất khí không màu sau là: hiđro clorua, cacbonic, oxi, ozon.
Hãy nêu phương pháp hoá học để phân biệt các khí trên.
Hướng dẫn giải
+ Dùng giấy quỳ tím tẩm nước để nhận ra khí HCL.
+ Dùng nước vôi trong để nhận ra khí \(CO_2\).
+ Dùng dung dịch chứa hỗn hợp KI và hồ tinh bột để nhận ra ozon.
+ Khí còn lại là oxi.
Bài 6.16 trang 61 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10
Hỗn hợp khí \(SO_2\) và \(O_2\) có tỉ khối hơi đối với metan (\(CH_4\)) bằng 3. Tính thể tích khí \(O_2\) cần thêm vào 20 lít hỗn hợp trên để thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi bằng 2,5.
Hướng dẫn giải
Hỗn hợp đầu có : V = 20 lít, M = 3.16 = 48
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có :
→ \(V_{O_2}\)=20 lít