Bài tập phát triển năng lực ôn thi vào Lớp 10 chuyên Hóa

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 g X2 g HXO
b/ Lượng X2 được bơm vào nước trong bể tiếp xúc theo tỉ lệ 5 g/m3. 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 X2 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.
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: 
; 
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/ 
; 
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.
c/ 
Câu 2. Axit lactic hay axit sữa là một hợp chất hóa học đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh hóa và lần đầu được phân tách vào năm 1780 bởi nhà hóa học Thụy Điển Carl Wihelm Scheele. Axit lactic là một axit cacboxylic có công thức phân tử là C3H6O3, axit lactic có một nhóm hiđroxyl (-OH) đứng gần nhóm cacboxyl (-COOH). 
a/ Viết công thức cấu tạo của axit lactic và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi cho axit lactic lần lượt tác dụng với lượng dư Na, NaHCO3, C2H5OH (H2SO4 đặc nóng, xúc tác).
b/ Khi vận động mạnh và cơ thể không cung cấp đủ oxi, thì cơ thể sẽ chuyển hóa glucozơ thành axit lactic từ các tế bào cung cấp năng lượng cho cơ thể (axit lactic tạo thành từ quá trình sẽ gây mỏi cơ). Quá trình này sinh ra 150kJ năng lượng theo phương trình hóa học sau: C6H12O6 g 2C3H6O3 + 150 kJ
Giả sử một người chạy bộ trong 1 giờ sẽ tiêu tốn 300 kcal. Biết rằng cơ thể chỉ cung cấp đủ 98% năng lượng đó nhờ oxi, năng lượng còn lại nhờ vào sự chuyển hóa glucozơ thành axit lactic. Hãy tính khối lượng axit lactic tạo thành từ quá trình chuyển hóa đó (biết 1 cal = 4,1858J).
(TS 10 chuyên Đà Nẵng, năm học 2020-2021)
Hướng dẫn giải
a/ 
- Công thức cấu tạo của axit lactic là
- Các phương trình phản ứng:
CH3CH(OH)-COOH + 2Na CH3CH(ONa)-COONa + H2 
CH3CH(OH)-COOH + NaHCO3 CH3CH(OH)-COONa + H2O + CO2 
CH3CH(OH)-COOH + C2H5OH CH3CH(OH)-COOC2H5 + H2O 
b/ 
+ Năng lượng sinh ra từ quá trình chuyển hóa glucozo thành axit lactic:
300.(100% - 98%).4,1858 = 25,1148 kJ
+ Theo phương trình:
2 mol C3H6O3 150 kJ
x mol 25,1148 kJ
=> x = 0,334864 mol
=> 
Câu 3. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), nồng độ tối đa cho phép của ion Cd2+ trong nước là 0,005 mg/l. Tiến hành phân tích nước thải của một nhà máy bằng cách thêm lượng dư dung dịch Na2S vào 500 ml mẫu nước thu được 0,288.10-3 gam kết tủa vàng.
a/ Mẫu nước thải trên có chứa Cd2+ vượt quá tiêu chuẩn cho phép hay không? Giải thích.
b/ Nước thải công nghiệp thường chứa các ion như Cd2+, Fe3+, Để xử lý sơ bộ nước thải trên, làm giảm nồng độ các ion kim loại nặng với chi phí thấp, người ta sử dụng chất nào trong các chất sau đây: HCl, Ca(OH)2, NaCl? Viết phương trình hóa học giải thích sự lựa chọn trên.
(TS 10 chuyên Lạng Sơn, năm học 2020-2021)
Hướng dẫn giải
a/ Phương trình ion: 
Nồng độ Cd2+ trong nước là 
=> Mẫu nước thải trên có chứa Cd2+ vượt quá tiêu chuẩn cho phép.
b/ Để xử lý sơ bộ nước thải chứa các ion như Cd2+, Fe3+,, người ta sử dụng Ca(OH)2 để loại bỏ ion kim loại độc hại dưới dạng kết tủa.