Bài tập phát triển năng lực ôn thi vào 10 chuyên Hóa và luyện thi HSG

BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC ÔN THI 10 CHUYÊN HÓA VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Câu 1. 1. Cho hình vẽ thùng điện phân dung dịch Natri clorua bão hòa như sau: a/ Viết phương trình hóa học xảy ra trong quá trình điện phân? Cho biết sản phẩm tạo ra ở mỗi điện cực? b/ Giải thích tại sao phải có màng ngăn giữa 2 điện cực? c/ Nêu ý nghĩa của PTHH viết được ở câu a. 2. Trong các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt thì khâu cuối cùng của việc xử lí nước là khử trùng nước. Một trong các phương pháp khử trùng nước đang được sử dụng phổ biến ở nước ta là dùng X2. Biết X là một nguyên tố phi kim thuộc nhóm VII trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. a/ Hãy viết các phương trình hóa học thực hiện chuyển hóa sau: NaX  X2  HXO b/ Lượng X2 được bơm vào nước trong bể tiếp xúc theo tỉ lệ 5 g/m 3. Nếu dân số tỉnh Đồng Nai là 3 triệu người, mỗi người dùng 100 lít nước/ ngày thì nhà máy nước A cần dùng bao nhiêu kilogam X 2 mỗi ngày cho việc xử lý nước? Cho rằng toàn bộ dân tỉnh Đồng Nai chỉ sử dụng nước do nhà máy nước A cung cấp. c/ Một trong các phương pháp điều chế Clo trong công nghiệp là điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn. Hãy tính toán và nêu cách pha chế để thu được 200 gam dung dịch NaCl 25% từ NaCl, nước cất và những dụng cụ cần thiết. (Cho khối lượng riêng của nước cất là 1 g/ml). Hướng dẫn giải 1. phaâ ndungdòch 2NaCl  2H O  ñieä n    2NaOH  H   Cl  2 maø ng ngaê n xoá p 2 2 a/ (*); Cực (-): H2, NaOH; Cực (+): Cl2 b/ Nếu quá trình điện phân (*) không có màng ngăn thì sản phẩm thu được là dung dịch nước Javel; vì xảy ra phản ứng: Cl2  2NaOH    NaCl  NaClO  H2O          Nöôù c J avel ; ñieä nphaâ ndungdòch NaCl  H2O       NaClO  H2 c/ PT (*) có 3 ý nghĩa: Sản xuất NaOH trong công nghiệp, sản xuất Clo trong công nghiệp, nếu không có màng ngăn thì sản xuất nước Javel trong công nghiệp. 2. a/ nphaâ ndungdòch 2NaCl  2H2O  ñieä maø  n  2NaOH  H 2   Cl 2  ng ngaê xoá p ;   Cl2 + H2O  HCl + HClO b/ Thể tích nước dùng trong 1 ngày: 3.106.100 = 3.108 lít = 3.105 m3. Khối lượng Clo dùng trong 1 ngày: 3.105.5 = 15.105 gam = 1500 kg = 1,5 tấn.  200.25 50g  mNaCl  100   mH O 200  50 150g  VH O 150ml 2 2 c/  Câu 2. Khi các rác thải hữu cơ, phân hữu cơ, bùn cống rãnh phân hủy kị khí sẽ sinh ra hỗn hợp các khí gọi là khí biogas (khí sinh học). Thành phần chính của khí biogas (chiếm khoảng 60%) là một loại hiđrocacbon X. Do đó, người dân Việt Nam có thể loại bỏ các tạp chất để thu lấy hiđrocacbon X từ khí biogas và sử dụng để làm nhiên liệu với giá thành rất rẻ. Theo GS Bùi Văn Ga thì hiện nay mỗi năm Việt Nam sản sinh ra khoảng 4 tỉ m3 khí biogas. Chú ý thể tích các khí của các câu hỏi trong bài này đều do ở điều kiện tiêu chuẩn. 1. Thực nghiệm cho biết phân tử hiđrocacbon X không đóng vòng, chứa toàn liên kết đơn và hàm lượng cacbon trong X là 75%. Xác định công thức phân tử của X. 2. Trong khí biogas còn chứa một lượng nhỏ khí CO 2 và H2S làm giảm hiệu suất tỏa nhiệt của khí biogas, ngoài ra H 2S còn gây ăn mòn thiết bị. Hãy đề xuất một hóa chất rẻ tiền mà phổ biến ở nông thôn để có thể loại bỏ hay tạp chất trên da khỏi khí biogas. 3. Mỗi năm thì Việt Nam thải ra môi trường bao nhiêu tấn CO 2 từ việc đốt cháy hoàn toàn lượng khí biogas sau khi đã loại bỏ tạp chất. 4. Biết O2 chiếm 21% thể tích không khí. Khi đốt cháy hoàn toàn khí biogas sinh ra (đã loại bỏ tạp chất) hàng năm của Việt Nam thì cần bao nhiêu m3 không khí. 5. Một hộ gia đình nuôi lợn hàng ngày thu được khoảng 1,5 m 3 khí biogas từ phân lợn. Biết năng lượng sinh ra khi đốt cháy 1 mol X là 800 kJ; để nâng nhiệt độ của 1 kg nước lên 1 oC thì cần 4184J; để nâng nhiệt độ của bình đun lên 1 oC thì cần 900J; hiệu suất tỏa năng lượng khi đốt cháy X là 80% và nước sôi ở 100 oC. Một lần đun sôi 2,5 kg nước ở 20 oC thì một ngày có thể đun sôi nước bao nhiêu lần? Hướng dẫn giải 12n CnH2n+2 Þ %C = .100% =25% Þ n =1Þ CH4 . 14n +2 1.  CH4  dd Ca(OH) dö  CO2    2  CH4 H S  2 2. 3. VCH 4.109.60% 2,4.109 m3 4 VCH VCO 2,4.10 m  mCO2 9 Theo (*), 4. Theo (*), 5. ; 4 2 3 CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O (*) 2,4.109.103  .44 4,714.1012 gam 4714285,7 taá n 22,4 VO 2VCH 2,4.109.2 m3  VKK 2,4.109.2. 2 4 VCH 1,5.60% 0,9m3 900dm3  nCH  4 4 100 2,2857.1010 m3 21 900 mol 22,4 900 900 .800.80% (kJ )  .800.80%.103 (J ) 3 22,4 22,4 Hiệu suất tỏa năng lượng khi đốt cháy 900 dm CH4 là Nhiệt lượng cần đun sôi 2,5 kg nước một lần từ 20oC đến 100oC (tăng 80oC) là (900 + 2,5.4184).80 (J) 900 .800.80%.103 22,4 28,29 (laà n) Số lần đun nước trong một ngày là (900  2,5.4184).80 Thông báo! Mình đã, đang và vẫn nhận chuyển giao các bộ tài liệu dạy học Hóa học THCS cho Quý Thầy (Cô); nay các bộ tài liệu được chỉnh sửa, cập nhật bổ sung nhiều nội dung. 1. Bộ tài liệu từ cơ bản đến nâng cao Hóa học 8 (6 chương - 400k) https://drive.google.com/file/d/1pYKCb85Pg_94mfXiQZRbOFRiRhJAtgw2/view 2. Bộ tài liệu từ cơ bản đến nâng cao Hóa học 9 (5 chương – 400k) https://drive.google.com/file/d/1Cts--UlLuw6QxZLxLQbm1ntcR8zM0cPY/view 3. 25 chuyên đề Bồi dưỡng HSG Hóa THCS và ôn thi 10 chuyên Hóa (500k). https://drive.google.com/file/d/13EDDY4BrTrqVEWpNGdITRwsV6r6BJc8U/view Trong mỗi bộ tài liệu, kèm theo các file quà tặng chất lượng, chắc chắn làm hài lòng quý Thầy (Cô), đặc biệt trong bộ “25 chuyên đề Bồi dưỡng HSG Hóa THCS và ôn thi 10 chuyên Hóa” có kèm tặng file “Bài tập phát triển năng lực giúp ôn thi HSG và 10 chuyên”. Quý Thầy (Cô) nào có nhu cầu thì liên hệ mình nhé! Fb Nguyễn Xuân Lập; SĐT: 0961.682.679 Trân trọng cám ơn!