Tài liệu 36 Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 và ôn thi vào Lớp 10 chuyên - Chuyên đề 1 đến 15

CHỦ ĐỀ 1: THÍ NGHIỆM HÓA HỌC
Bài tập 1. Khi tiến hành thí nghiệm: Phản ứng của nhôm với dung dịch CuSO4, hai học sinh tiến hành như sau:
HS1: Đánh sạch lá nhôm bằng giấy ráp rồi nhúng ngay vào dung dịch CuSO4 bão hòa. 
HS2: Nhúng lá nhôm chưa đánh giấy ráp vào dung dịch CuSO4 bão hòa.
Hai học sinh trên quan sát được hiện tượng như thế nào, tại sao ?
GIẢI
TN1: Quan sát thấy có Cu màu đỏ bám vào đồng thời có khí thoát ra ngay từ đầu, màu xanh của dung dịch nhạt dần vì xảy ra các phản ứng sau:
2Al + 3CuSO4 ® Al2(SO4)3 + 3Cu
2Al + 3H2SO4 ® Al2(SO4)3 + 3H2
H2SO4 sinh ra do quá trình thủy phân của CuSO4.
TN2: Thời gian đầu chưa có hiện tượng gì, sau đó quan sát được hiện tượng như TN1
Do không cạo lớp màng oxit bao phủ bên ngoài miếng nhôm nên nhôm không tham gia các phản ứng với môi trường. Sau một thời gian, lớp oxit bị hòa tan bởi H2SO4 ( là sản phẩm của phản ứng thủy phân CuSO4):
Al2O3 + 3H2SO4 ® Al2(SO4)3 + 3H2O
Khi nhôm oxit tan hết, Al tác dụng với dung dịch CuSO4 và H2SO4 như trên.
Bài tập 2. Có 3 ống nghiệm, mỗi ống đựng đầy một chất khí khác nhau trong các khí: HCl, SO2, C2H4. Các ống nghiệm được úp trên các chậu nước cất và được kết quả ban đầu như hình vẽ:
a) Xác định mỗi khí trong từng ống nghiệm, giải thích dựa vào độ tan.
b) Mực nước trong ống nghiệm ở chậu A và B thay đổi như thế nào nếu: 
Thay nước cất bằng nước brom. 
Thay nước cất bằng dung dịch NaOH.
Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có).
Hướng dẫn giải
a) Trong 3 khí đã cho, độ tan trong nước của các khi tăng dần theo thứ tự sau: C2H4 (rất ít tan) < SO2 (tan nhiều) < HCl (tan rất nhiều).
Khi khí trong ống nghiệm tan vào nước, áp suất khí trong ống nghiệm giảm, nước từ bên ngoài tràn vào trong ống. Như vậy khí tan càng nhiều thì mực nước trong ống dâng lên càng cao. Vậy khí trong từng ống nghiệm ở ba chậu A, B, C lần lượt là C2H4, SO2 và HCl. 
b) Khi thay nước cất bằng dung dịch nước brom, mực nước trong ống nghiệm ở chậu A và B đều dâng cao hơn so với khi úp trong chậu nước cất. Nguyên nhân là do C2H4 và SO2 đều phản ứng với nước brom: SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
 C2H4 + Br2 C2H4Br2
Khi thay nước cất bằng dung dịch NaOH, mực nước trong ống nghiệm ở chậu A không thay đổi, còn mực nước trong ống nghiệm ở chậu B dâng lên so với khi úp trong chậu nước cất. Nguyên nhân là SO2 phản ứng được với dung dịch NaOH:
SO2 + 2NaOH Na2SO3
C2H4 không phản ứng với dung dịch NaOH nên mực nước không thay đổi. 
Bài tập 3: Cho bộ thiết bị điều chế khí X từ chất rắn và chất lỏng như hình vẽ bên. Khi X lần lượt là các khí sau: C2H2, SO2, Cl2. Hãy chọn từng cặp chất A, B phù hợp để thu được từng khí trên, nêu hiện tượng xảy ra với giấy quỳ tím, giải thích, viết phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải
Với X là C2H2, các chất A, B lần lượt là H2O và CaC2:
2H2O + CaC2 C2H2 + Ca(OH)2
Hiện tượng: quỳ tím không chuyển màu. 
Giải thích: C2H2 không tan trong nước và cũng không có tính axit - bazơ. 
Với X là SO2, các chất A, B lần lượt là dung dịch H2SO4 và Na2SO3:
H2SO4 +Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2
Hiện tượng: quỳ tím chuyển thành màu hồng.
Giải thích: SO2 tan nhiều trong nước tạo dung dịch axit yếu: 
SO2 + H2O H2SO3
Với X là Cl2, các chất A, B lần lượt là dung dịch HCl đặc và MnO2:
4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Hiện tượng: quỳ tím chuyền thành màu đỏ, sau đó mất màu.
Giải thích: Cl2 tan trong nước tạo dung dịch chứa HCl và HClO. Trong đó HCl là axit mạnh nên làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ, HClO có tính oxi hóa mạnh, từ đó có tác dụng tẩy màu và làm quỳ tím mất màu: 	Cl2 + H2O HCl + HClO
Bài tập 4: Cho hình vẽ mô tả quá trình điều chế khí Z trong phòng thí nghiệm (theo phương pháp đẩy nước).
a) Hãy cho biết khí Z có thể là khí nào trong số các chất khí sau đây: SO2, Cl2, CH4, H2? Giải thích. 
b) Lựa chọn cặp chất X và Y phù hợp để điều chế khí Z (đã chọn ở a). Viết phương trình hóa học minh họa. 
c) Ngoài cách thu khí Z (đã chọn ở a) như trên, có thể thu bằng phương pháp đẩy không khí được không? Giải thích.
Hướng dẫn giải
a) Trong hình vẽ, khí Z được thu bằng phương pháp đẩy nước. Do đó Z phải là một khí không tan hoặc ít tan trong nước. Như vậy, trong các khí đã cho (SO2, Cl2, CH4, H2), Z có thể là CH4 hoặc H2 (SO2 và Cl2 đều tan nhiều trong nước). 
b) 
Trường hợp 1: Z là CH4 X và Y lần lượt là dung dịch HCl và Al4C3
12HCl + Al4C3 4AlCl3 + 3CH4
Trường hợp 2: Z là H2 X và Y lần lượt là dung dịch HCl và Zn
	2HCl + Zn ZnCl2 + H2
c) Ngoài cách thu khí bằng phương pháp đẩy nước như trên, cả hai khí CH4 và H2 đều nhẹ hơn không khí và có sự chênh lệch tỉ khối đáng kể so với không khí. Do đó có thể thu được cả 2 khí đó bằng phương pháp đẩy không khí với bình thu khí úp ngược.
Bài tập 5. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ được mô tả trong hình vẽ bên. 
a) Tìm các chất X, Y phù hợp, nêu hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm. Giải thích các hiện tượng và viết các phương trình hóa học minh họa.
b) Có thể thay dung dịch H2SO4 đặc trong thí nghiệm bên bằng dung dịch HCl đặc được không? Tại sao?
Hướng dẫn giải
a) Khí X là SO2, sinh ra do phản ứng giữa H2SO4 đặc và Na2SO3 khi đun nóng. Hiện tượng là tinh thể sủi bọt do phản ứng sinh ra khí: 
H2SO4 (đặc) + Na2SO3 Na2SO4 + SO2 + H2O
Dung dịch Y có thể là dung dịch Ca(OH)2 hoặc NaOH, được tẩm vào bông để hấp thụ SO2 ở phần miệng bình, tránh SO2 thoát ra ngoài:
Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 + H2O
2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O
Khí SO2 sinh ra được dẫn vào bình đựng nước brom làm nước brom nhạt dần rồi mất màu: 
SO2 + 2H2O + Br2 2HBr + H2SO4
b) Không thể thay dung dịch H2SO4 đặc bằng dung dịch HCl đặc vì HCl đặc dễ bay hơi, đặc biệt là ở nhiệt độ cao nên có thể bay hơi cùng SO2 ra ngoài, dẫn đến khí SO2 thu được lẫn nhiều HCl. 
Bài tập 6. Hình vẽ minh họa sau đây dùng để điều chế khí SO2 trong phòng thí nghiệm:
a) Nêu tên các dụng cụ thí nghiệm trong hình vẽ.
b) Viết 2 phương trình phản ứng hóa học minh họa tương ứng với các hóa chất A và B.
c) Nêu vai trò của bông tẩm dung dịch C, viết phương trình phản ứng hóa học minh họa.
d) Làm thế nào để biết bình đã đầy khí SO2? 
e) Cho 2 hóa chất là dung dịch H2SO4 đặc và CaO rắn. Hóa chất nào được dùng và không được dùng khi làm khô khí SO2? Giải thích.
Hướng dẫn giải
a) Các dụng cụ trong hình vẽ là: 
Giá thí nghiệm, kẹp sắt, đèn cồn, lưới thép (lót dưới đáy bình cầu), bình cầu có nhánh, nút cao su, phễu chiết thủy tinh, ống nối cao su, ống dẫn khí, bông, bình thủy tinh hình nón. 
b) Hai PTHH minh họa:
(A) và (B) lần lượt là Na2SO3 và dung dịch H2SO4:
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O
(A) và (B) lần lượt là Cu và dung dịch H2SO4 đặc:
Cu + 2H2SO4 (đặc) CuSO4 + SO2 + H2O
c) Dung dịch C thường được dùng để tẩm vào bông là dung dịch NaOH hoặc Ca(OH)2. Vai trò của bông tẩm dung dịch C này là ngăn cản SO2 đầy bình tràn ra ngoài, do khi SO2 lên đến miệng bình sẽ phản ứng với dung dịch kiềm: 
SO2 + 2NaOH Na2CO3 + 2H2O
SO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
d) Để biết được khi nào bình đã đầy khí SO2, dùng giấy quỳ ẩm đặt ở miệng bình, khi giấy quỳ đổi màu sang màu hồng nhạt thì có nghĩa là SO2 đã đầy bình. 
e) Hai hóa chất đã cho đều có khả năng làm khô các chất do chúng có tính háo nước hoặc hút ẩm mạnh. Tuy nhiên khi làm khô khí SO2 người ta dùng H2SO4 đặc, không được dùng CaO rắn. Nguyên nhân là do SO2 không phản ứng với H2SO4 đặc nhưng lại dễ dàng phản ứng với CaO rắn: 
CaO + SO2 CaSO3
CaO + H2O Ca(OH)2
SO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
Bài tập 7. Tiến hành thí nghiệm như hình bên: Cho kẽm viên (zinc granular) vào dung dịch HCl thấy có khí X thoát ra; dẫn khí X đi qua chất rắn Y nung nóng thu được khí Z; sục khí Z vào dung dịch muối T thấy xuất hiện kết tủa màu đen.
Biết rằng: Y là đơn chất rắn, màu vàng; dung dịch muối T có màu xanh và T có khối lượng mol là 160 gam. Xác định các chất X, Y, Z, T. Viết các phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải
Khí X là H2, sinh ra do phản ứng giữa Zn và dung dịch HCl:
2HCl + Zn ZnCl2 + H2 
Y là đơn chất rắn, màu vàng Y là S
Khí Z là H2S, sinh ra do phản ứng giữa khí X (H2) với chất rắn Y (S) ở nhiệt độ cao: 
H2 + S H2S
Dung dịch muối T có màu xanh, tạo kết tủa đen với khí Z (H2S) và T có khối lượng mol là 160 gam T là CuSO4, kết tủa đen là CuS:
CuSO4 + H2S CuS + H2SO4
Bài tập 8. Sơ đồ điều chế và thu khí axetilen trong phòng thí nghiệm được bố trí như hình vẽ sau:
a) Hãy cho biết các chất A, B, E và viết phương trình hóa học xảy ra.
b) Cách thu khí axetilen theo hình vẽ thuộc phương pháp nào. Tại sao có thể sử dụng
phương pháp đó?
Hướng dẫn giải
a) Chất lỏng A phản ứng với chất rắn B tạo C2H2 A là H2O, B là đất đèn (thành phần chính là CaC2) :
CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 
C2H2 điều chế từ đất đèn thường có lẫn một số tạp chất như H2S, NH3, PH3. Đề làm sạch các tạp chất này ta cần dẫn khí C2H2 thu được đi qua dung dịch E là dung dịch NaOH. 
b) Trong hình vẽ trên, C2H2 được thu bằng phương pháp đẩy nước. Có thể sử dụng phương pháp này vì C2H2 là khí rất ít tan trong nước. 
Bài tập 9. Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ được mô tả như hình vẽ sau:
a) Xác định khí X. Nêu hiện tượng xảy ra trong bình đựng dung dịch AgNO3/NH3
b) Viết các phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải
a) Khí X là CH4. Hiện tượng: CaC2 và Al4C3 tan dần và sủi bọt khí, bình đựng dung dịch AgNO3/NH3 xuất hiện kết tủa vàng.
b) Các PTHH minh họa: CaC2 + 2H2O C2H2­ + Ca(OH)2
Al4C3 + 12H2O 4Al(OH)3¯ + 3CH4­
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 AgCºCAg¯ + 2NH4NO3
Bài tập 10. Nêu dụng cụ, hóa chất và cách tiến hành thí nghiệm điều chế etilen trong phòng thí nghiệm? Khí etilen sinh ra có thể lẫn những tạp chất gì ? Giải thích bằng phản ứng hóa học. Nêu cách loại bỏ các tạp chất đó ?
GIẢI
Hóa chất: Rượu etylic khan (hoặc cồn 96o), H2SO4 đặc, dung dịch NaOH, CuSO4 khan.
Dụng cụ: ống nghiệm có nhánh, ống dẫn khí, nút cao su có lỗ, đá bọt, đèn cồn, giá đỡ.
Cách tiến hành: Cho 2ml rượu etylic khan vào ống nghiệm khô, có sẵn vài viên đá bọt, sau đó thêm từng giọt H2SO4 đặc (4 ml) vào, đồng thời lắc đều. Đun nóng hỗn hợp phản ứng sao cho dung dịch không trào lên ống dẫn khí.
Khi đun nóng hỗn hợp có các phản ứng sau: 
C2H5OH C2H4 + H2O
C2H5OH + 6H2SO4 2CO2 + 6SO2 + 9H2O
Tạp chất gồm CO2, SO2, hơi nước ...
Cách loại bỏ tạp chất có ảnh hưởng đến etilen:
Khí etilen thoát ra có lẫn tạp chất được dẫn qua dung dịch NaOH dư để rửa khí và dẫn qua ống nghiệm chứa CuSO4 khan để làm khô.
SO2 + 2NaOH dư ® Na2SO3 + H2O 
CO2 + 2NaOH dư ® Na2CO3 + H2O 
5H2O + CuSO4 ® CuSO4.5H2O
Bài tập 11. Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ: 
a) Xác định thành phần của hỗn hợp khí X và khí Y. Giải thích bằng các phương trình phản ứng hóa học. 
b) Cho biết hiện tượng xảy ra ở bình đựng dung dịch KMnO4 dư và ống nghiệm. Giải thích.
Hướng dẫn giải
a) Cho dung dịch HCl tác dụng với hỗn hợp gồm Al4C3, CaC2, CaCO3 và CaSO3: 
(1)	Al4C3 + 12HCl 4AlCl3 + 3CH4 
(2)	CaC2 + 2HCl CaCl2 + C2H2 
(3) 	CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 
(4)	CaSO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + SO2 
 Hỗn hợp khí X gồm: CH4, C2H2, CO2, SO2 và hơi nước. 
Dẫn hỗn hợp khí X đi qua dung dịch KMnO4 dư:
(5)	5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
(6)	5C2H2 + 8KMnO4 + 12H2SO4 5(COOH)2 + 8MnSO4 + 4H2SO4 + 12H2O
 Khí thoát ra khỏi dung dịch KMnO4 gồm CO2, CH4 và hơi nước. 
Dẫn khí thoát ra ở trên vào dung dịch NaOH đặc, dư, CO2 phản ứng với NaOH và hơi nước bị hấp thụ hết:
	(7)	CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
Vậy khí Y thu được trong ống nghiệm là CH4.
b) Hiện tượng xảy ra:
Trong bình đựng dung dịch KMnO4: Dung dịch bị nhạt màu do KMnO4 bị phản ứng mất ở các phản ứng (5), (6).
Trong ống nghiệm: Từ đầu ống dẫn khí xuất hiện bọt khí (CH4), mực dung dịch trong ống nghiệm thấp dần (dung dịch bị đẩy ra khỏi ống nghiệm). 
Bài tập 12. Thực hiện thí nghiệm như hình vẽ. 
Lấy vào ống nghiệm một lượng chất rắn X màu trắng, dùng một tấm kính sạch đậy lên miệng ống nghiệm rồi đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. Sau một thời gian, quan sát thấy mặt dưới của tấm kính và trên thành ống nghiệm có một lớp tinh thể màu trắng bám vào. Biết khi nhiệt phân, X bị phân hủy thành khí Y và khí Z. Xác định X, Y, Z và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong thí nghiệm. 
Hướng dẫn giải
Các chất X, Y, Z lần lượt là NH4Cl, HCl và NH3. 
Khi được đun nóng trong ống nghiệm, NH4Cl phân hủy theo phương trình sau:
NH4Cl NH3 + HCl
Khi bay lên gặp thành ống và miệng ống nghiệm có nhiệt độ thấp hơn, NH3 và HCl lại hóa hợp với nhau tạo tinh thể NH4Cl: 	NH3 + HCl NH4Cl
Bài tập 13. Trong phòng thí nghiệm người ta thường tiến hành điều chế khí X tinh khiết theo hình vẽ dưới đây:
a) Hãy cho biết khí X là khí gì? Nêu vai trò của bình chứa dung dịch NaCl bão hòa, bình chứa dung dịch H2SO4 đặc và bông tẩm dung dịch NaOH đặc.
b) Có thể thay dung dịch H2SO4 đặc bằng CaO được không? Tại sao?
c) Tại sao các thí nghiệm trên dùng dung dịch NaCl bão hòa mà không dùng dung dịch khác?
Hướng dẫn giải
a) X được sinh ra do phản ứng giữa dung dịch HCl đặc và MnO2 X là khí clo (Cl2). 
Khí clo điều chế bằng cách trên thường lẫn HCl và hơi nước. Do đó ta cần tinh chế khí clo bằng các bình: 
Bình chứa dung dịch NaCl bão hòa giúp hấp thụ HCl
Bình chứa dung dịch H2SO4 giúp hấp thụ hơi nước
Bông tẩm dung dịch NaOH đặc có vai trò ngăn Cl2 thoát ra ngoài.
b) Không thể thay H2SO4 đặc bằng CaO vì khi đó Cl2 cũng bị hấp thụ tại bình này: 
CaO + H2O Ca(OH)2
Ca(OH)2 + Cl2 CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O
c) Có nhiều dung dịch khác cũng có khả năng hấp thụ HCl, ví dụ như dung dịch NaOH, dung dịch Ca(OH)2, Tuy nhiên ta lựa chọn sử dụng dung dịch NaCl bão hòa vì dung dịch này không hấp thụ Cl2, trong khi các dung dịch khác sẽ hấp thụ cả HCl và Cl2. 
Bài tập 14. Cho biết những hiện tượng nào dưới đây xảy ra trong thí nghiệm (đun nóng hỗn hợp đường saccarozơ và CuO) được mô phỏng qua hình vẽ:
a) CuO từ màu đen chuyển sang màu đỏ.
b) Bông từ màu trắng chuyển sang màu xanh.
c) Dung dịch nước vôi trong bị vẩn đục.
d) Dung dịch nước vôi thường bị vẩn đục, sau đó trở nên trong suốt.
Viết phương trình hóa học xảy ra với mỗi hiện tượng quan sát được.
Hướng dẫn giải
Các hiện tượng mô tả đúng với hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm là:
a) CuO chuyển từ màu đen sang màu đỏ. Nguyên nhân là do phản ứng ở nhiệt độ cao, hỗn hợp trong ống nghiệm phản ứng tạo đồng kim loại: 
C12H22O11 + 24CuO 12CO2 + 11H2O + 24Cu
b) Bông từ màu trắng chuyển sang màu xanh. Nguyên nhân là do hơi nước sinh ra trong phản ứng trên khi tiếp xúc với CuSO4 khan ra tinh thể ngậm nước CuSO4.nH2O có màu xanh. 
CuSO4 + nH2O CuSO4.nH2O
(trắng) (xanh lam)
c) Dung dịch nước vôi trong bị vẩn đục. Nguyên nhân là do ban đầu CO2 sinh ra phản ứng với Ca(OH)2 tạo kết tủa CaCO3 màu trắng:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Do dung dịch Ca(OH)2 được dùng dư nên vẩn đục không bị hòa tan.
Bài tập 15. Cho rượu etylic, axit axetic vào ống nghiệm A. Thêm tiếp một ít axit sunfuric đặc vào làm xúc tác. Lắp dụng cụ như hình bên.
Bước 1: đun sôi hỗn hợp trong ống nghiệm A, sau đó ngừng đun.
Bước 2: thêm một ít nước vào chất lỏng ngưng tụ trong ống nghiệm B, lắc nhẹ. 
a) Nêu hiện tượng quan sát được sau mỗi bước, viết phương trình hóa học xảy ra. 
b) Trong thí nghiệm trên, cốc nước đá có vai trò gì?
Hướng dẫn giải
a) Hiện tượng quan sát được sau mỗi bước: 
Bước 1: Trong ống nghiệm B xuất hiện chất lỏng không màu, có mùi thơm, hơi nước bám vào thành ông nghiệm A.
Bước 2: Khi cho nước vào ống nghiệm B, lắc nhẹ thấy chất lỏng không tan và nổi trên mặt nước.
CH3COOH + C2H5OH   CH3COOC2H5 + H2O
b) Trong thí nghiệm trên, cốc nước đá có vai trò làm lạnh, khiến hơi CH3COOC2H5 ngưng tụ lại thành trạng thái lỏng trong ống nghiệm B.
CHỦ ĐỀ 2: THỰC TIỄN VÀ CÔNG NGHIỆP HÓA HỌC
Câu 1. Một nhóm học sinh đi tham quan du lịch động Phong Nha – Kẻ Bàng. Các bạn thực sự ngạc nhiên khi được nhìn thấy những hang động nơi đây. Bức ảnh dưới đây là một trong những hang động mà các bạn đã đến. Có một bạn hỏi: Hang động này rất đẹp nhưng không biết những thạch nhũ này được hình thành như thế nào nhỉ? Em hãy đưa ra lời giải đáp giúp bạn nhé.
Hướng dẫn giải
- Ở các vùng núi đá vôi, thành phần chủ yếu là CaCO3. Khi trời mưa trong không khí có CO2 tạo thành môi trường axit nên làm tan được đá vôi, như vậy khi trời mưa sẽ làm bào mòn đá theo phương trình
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
- Khi nước có chứa Ca(HCO3)2 thay đổi về nhiệt độ và áp suất sẽ tạo ra CaCO3 theo phương trình
	Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O 
- Như vậy những giọt nước nhỏ từ từ tạo thành lớp CaCO3 dần dần lưu lại ngày càng nhiều, dày tạo thành những hình thù đa dạng, theo thời gian tạo thành các hang động tuyệt đẹp.
Câu 2. Lưu huỳnh đioxit là một trong những chất khí chủ yếu gây ra mưa axit. Mưa axit đã gây tổn thất cho các công trình xây dựng từ thép, đá vôi,...
a. Hãy giải thích quá trình tạo thành mưa axit và sự phá hủy các công trình đá vôi do hiện tượng mưa axit. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
b. Em hãy giải thích tại sao không nên trộn vôi chung với phân ure để bón ruộng?
Hướng dẫn giải
 a Khí thải công nghiệp và khí thải của các động cơ đốt trong (ô tô, xe máy) có chứa các khí SO2, NO, NO2,Các khí này tác dụng với oxi O2 và hơi nước trong không khí nhờ xúc tác oxit kim loại (có trong khói, bụi nhà máy) hoặc ozon tạo ra axit sunfuric H2SO4 và axit nitric HNO3. Axit H2SO4, HNO3 tan vào nước mưa tao ra mưa axit. 
Thành phần chính của mưa axit là H2SO4: 
 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4 
Mưa axit phá hủy các công trình xây dựng bằng đá vôi:
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O 
b. Khi bón chung ure với vôi, xảy ra phản ứng:
(NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NH3 + 2H2O. Kết quả làm thất thoát đạm, làm mất độ tới xốp của đất trồng.
Câu 3. Hãy giải thích và viết phương trình hóa học.
a) Nước Gia-ven được dùng làm thuốc tẩy trắng, tẩy trùng trong công nghiệp cũng như trong gia đình và y tế.
b) Tại sao khi quét nước vôi lên tường thì sau một thời gian vôi khô và cứng lại?
c) Trong trồng trọt ta không được bón chung phân đạm (NH4NO3) với vôi (CaO).
Hướng dẫn giải
a) Nước Gia-vel là hỗn hợp khí Clo dư vào dung dịch NaOH:
 Cl2+2NaOH NaCl + NaClO + H2O
Nước Gia-vel có tính tẩy màu vì nó có chứa NaClO, NaClO có tính oxi hóa rất mạnh nên phá vỡ các sắc tố màu sắc của các chất, phá vỡ cấu trúc sinh học của vi sinh vật. Vì thế, Nước Javel được dùng làm thuốc tẩy trắng, tẩy trùng trong công nghiệp cũng như trong gia đình và y tế.
b) Vôi là chất Ca(OH)2, là chất tan ít trong nước nên khi cho nước vào tạo dung dịch trắng đục, khi quét lên tường thì Ca(OH)2 nhanh chóng bị khô và cứng lại vì tác dụng với CO2 trong không khí theo phương trình sau:
 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
c) NH4NO3 là phân đạm 2 lá, khi vôi tan trong nước tạo ra Ca(OH)2.
 Theo phương trình sau: CaO + H2O Ca(OH)2 sau đó tác dụng với NH4NO3
2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O 
Tạo ra khí NH3. Chính vì vậy luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3.
Câu 4. Nước đá khô là chất gì? Nước đá khô thường được dùng để bảo quản thực phẩm tại sao? Khí CO2 có thể dùng dập các đám cháy thông thường nhưng lại không thể dùng để dập tắt các đám cháy chứa lượng lớn các kim loại như Mg, Al vì sao?
Hướng dẫn giải
Nước đá khô là tên thương phẩm là CO2 ở trạng thái rắn (còn gọi là tuyết cacbonic), được sản xuất bằng cách nén để hóa lỏng khí CO2, sau đó cho CO2 lỏng bay hơi nhanh tạo thành trạng thái rắn, có màu trắng. Nước đá khô được sử dụng để bảo quản thực phẩm nhờ có các ưu điểm: 
Nước đá khô thăng hoa ở -79˚C. Một kg nước đá khô khi bay hơi hấp thụ lượng nhiệt gần gấp đôi so với một kg nước đá thường khi tan chảy, do đó có tác dụng đông lạnh thực phẩm tốt hơn nhiều nước đá thường, giúp ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật gây phân hủy thực phẩm.
Khi thăng hoa, nước đá khô không để lại nước làm ướt thực phẩm, đồng thời khí CO2 nặng, bao quanh thực phẩm, giúp tạo ra môi trường không oxi, từ đó tiêu diệt hầu hết vi khuẩn xung quanh thực phẩm. 
CO2 có tính trơ, không phản ứng với hầu hết các chất cháy; đồng thời khí CO2 nặng, bao quanh bề mặt chất cháy, ngăn cách chất cháy tiếp xúc với oxi, do đó CO2 được dùng để dập tắt các đám cháy. Tuy nhiên không thể dùng CO2 để dập tắt các đám cháy của kim loại như Mg, Al. Nguyên nhân là do các kim loại này có tính khử mạnh nên cháy được trong CO2: 
2Mg + CO2 2MgO + C
4Al + 3CO2 2Al2O3 + 3C
C sinh ra lại tiếp tục tham gia phản ứng cháy: 
C + O2 CO2
Câu 5. Nước thải công nghiệp thường chứa các kim loại nặng như thủy ngân, chì, sắt ở dạng muối tan. Để xử lí sơ bộ nước thải trên (làm giảm hàm lượng các muối của kim loại nặng) với chi phí thấp, người ta sử dụng chất nào trong số các chất sau đây: NaNO3, Ca(OH)2, HNO3, KOH? Hãy giải thích và viết phương trình phản ứng minh họa?
Hướng dẫn giải:
Chọn dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2 làm chất xử lý sơ bộ ion kim loại nặng trong nước thải. Các muối tan của các kim loại nặng sẽ tạo kết tủa với dung dịch baz dưới dạng các baz không tan. Dung dịch Ca(OH)2 là một bazơ mạnh, dễ tìm và khá rẻ trong cuộc sống.
Phương trình phản ứng minh họa: 2Fe(NO3)3 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3Ca(NO3)2
CuCl2 + Ca(OH)2 Cu(OH)2 + CaCl2
Câu 6. Trong khí thải công nghiệp và khí thải của các động cơ đốt trong (ô tô, xe máy) có chứa lưu huỳnh đioxit. Khi lưu huỳnh đioxit là một trong những khí chủ yếu gây ra mưa axit. Mưa axit phá hủy những công trình, tượng đài làm bằng đá, bằng thép. Bằng kiến thức hóa học hãy giải thích cho vấn đề trên.
Hướng dẫn giải
- Mưa axit do 
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
H2SO4 rơi xuống cùng với nước mưa, tạo nên mưa axit. Mưa axit phá hủy các công trình xây dựng bằng đá vôi hoặc bằng sắt, thép
H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + CO2 + H2O
H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2
Câu 7. Từ một loại quặng trong tự nhiên có công thức xKCl.yMgCl2.zH2O (x, y, z là các số nguyên), học sinh H đã tiến hành 2 thí nghiệm sau :
Thí nghiệm 1 : Nung 41,625 gam quặng đến khối lượng không đổi thu được 25,425 gam chất rắn.
Thí nghiệm 2 : Hòa tan hoàn toàn 41,625 gam quặng vào nước cất, bổ sung dung dịch Na2CO3 (dư), lọc tách kết tủa rồi sấy khô cân được 12,6 gam muối.
Dựa trên các số liệu thu được, hãy xác định công thức của loại quặng trên.
Hướng dẫn giải
+ Thí nghiệm 1: Khối lượng chất rắn giảm là khối lượng nước
+ Thí nghiệm 2: xảy ra phản ứng
 MgCl2 + Na2CO3 → 2NaCl + MgCO3
Theo phản ứng ta có: 
=> 
+ Tỉ lệ mol 
=> Công thức của quặng là KCl.MgCl2.6H2O 
Câu 8: Một loại muối ăn ở dạng bột, có lẫn các tạp chất magie cacbonat và magie sunfat. Chỉ được dùng thêm không quá ba loại hóa chất vô cơ, hãy trình bày cách loại bỏ tạp chất để thu được muối ăn tinh khiết. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (nếu có).
Hướng dẫn giải
- Nhỏ dung dịch BaCl2 đến dư vào hỗn hợp muối ăn lẫn tạp chất thì chỉ có MgSO4 tham gia phản ứng, NaCl và MgCO3 không tham gia phản ứng.
MgSO4 + BaCl2 MgCl2 + BaSO4
- Lọc bỏ chất rắn không tan (BaSO4, MgCO3), lấy phần dung dịch (gồm NaCl, MgCl2 và BaCl2 dư).
- Nhỏ tiếp dung dịch Na2CO3 dư vào hỗn hợp dung dịch thu được ở trên:
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl
MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl
- Lọc bỏ chất rắn không tan, lấy phần dung dịch (gồm NaCl và Na2CO3 dư).
- Nhỏ tiếp dung dịch HCl lấy dư vào dung dịch vừa thu được ở trên.
Na2CO3 + 2HCl NaCl + H2O + CO2
- Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng, H2O và HCl bay hơi, chỉ còn lại NaCl tinh khiết.
Câu 9. 
1) Nêu hiện tượng xảy ra khi cho 2 ml dầu hỏa hoặc xăng vào cốc nước nhỏ. Thí nghiệm này minh họa tính chất gì của hidrocacbon? Tại sao trên thực tế người ta không dùng nước để dập tắt các đám chay do xăng dầu? 
2) Nêu biện pháp xử lí môi trường trong trường hợp tàu chở dầu gặp sự cố và tràn dầu ra biển.
Hướng dẫn:
1) Khi cho 2 ml dầu hỏa hoặc xăng vào cốc nước, dầu hỏa hoặc xăng không tan trong nước, nổi trên mặt nước.
Thí nghiệm này chứng minh tính tan của các hidrocacbon trong nước và khối lượng riêng của các hidrocacbon so với nước.
Trên thực tế, người ta không dùng nước để dập tắt đám cháy do xăng dầu gây ra. Vì nếu dùng nước để dập thì do tỉ khối lượng riêng nhẹ hơn nước, xăng dầu nổi lên trên mặt nước khiến diện tích đám cháy càng lan rộng. Nước trong trường hợp này không hề có tác dụng ngăn cản vật liệu cháy với oxi. Để đối phó với đám cháy xăng dầu, người ta thường dùng cát, một chất có tác dụng hấp thụ nhiệt; hoặc những chất có thể ngăn vật liệu cháy với oxi, khiến quá trình cháy không thể duy trì và tắt hẳn.
2) Biện pháp xử lí: Dùng phao để ngăn chặn dầu không cho loang rộng, sau đó dùng bơm hút nước và dầu nổi trên bề mặt vào thiết bị dùng để tách dầu ra khỏi nước
Câu 10. Nêu hiện tượng quan sát được và viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra (nếu có) khi tiến hành các thí nghiệm thực nghiệm sau:
a) Cho lượng dư CuSO4 khan vào rượu etylic 90°.
b) Nhỏ vài giọt oleum vào dung dịch Ba(HCO3)2.
c) Cho lượng dư dung dịch H2SO4 vào ống nghiệm có chứa hỗn hợp FeS và CuS, sau đó đun nóng nhẹ ống nghiêm.
d) Cho mẫu giấy quỳ tím khô vào bình chứa khí clo.
e) Lấy nước ép của quả nho chín cho vào ống nghiệm có chứa dung dịch AgNO3/NH3, đun nóng.
Hướng dẫn giải
a. Cho CuSO4 khan (màu trắng) vào rượu etylic 90% (có 10% nước) thì muối đồng khan chuyển từ màu trắng sang màu xanh do CuSO4.5H2O (đồng sunfat ngậm nước) có màu xanh
b. Nhỏ vài giọt oleum (H2SO4.nSO3) vào dung dịch Ba(HCO3)2 thấy xuất hiện kết tủa trắng đồng thời có sủi bọt khí
Phương trình: H2SO4.nSO3 + H2O → (n+1)H2SO4
H2SO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4↓(trắng) + 2CO2↑ + 2H2O
c. Cho dung dịch H2SO4 vào ống nghiệm chứa hỗn hợp FeS và CuS, đun nóng nhẹ thấy có khí mùi trứng thối bay lên
FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S↑(mùi trứng thối)
d. Không có hiện tượng
e. Cho nước ép quả nho chín (chứa glucozơ) vào ống nghiệm chứa dung dịch AgNO3/NH3 thấy xuất hiện lớp kim loại màu bạc bám trên thành ống nghiệm
C6H12O6 + 2AgNO3 + 2NH3 + H2O → C6H12O7 + 2Ag↓ + 2NH4NO3
Câu 11. Khi điều chế axit sunfuric người ta hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch H2SO4 thu được oelum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3. Tính khối lượng khí SO3 hấp thụ vào 200 gam dung dịch H2SO4 96,4% để thu được một loại oleum có thành phần phần trăm theo khối lượng của SO3 là 40,82%.
Hướng dẫn giải
Câu 12: 	 
a. Từ dung dịch H2SO4 98% (khối lượng riêng 1,84 g/ml), dung dịch HCl 5M, nước cất và các dụng cụ cần thiết khác, hãy trình bày cách pha chế 300 ml dung dịch chứa hỗn hợp H2SO4 1M và HCl 1M. 
b. Một học sinh A dự định làm thí nghiệm pha loãng H2SO4 như sau. Lấy một lượng H2SO4 đặc cho vào cốc thủy tinh, sau đó đổ nước vào trong cốc và khuấy đều bằng đũa thủy tinh. Cách làm thí nghiệm như dự định của học sinh A sẽ gây nguy hiểm thế nào ? Hãy đưa ra cách làm đúng và giải thích. 
Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích khi làm thí nghiệm sau: Cho một ít đường kính trắng vào cốc thủy tinh, rồi nhỏ từ từ 1-2 ml H2SO4 đặc vào. 
Hướng dẫn giải
a. Số mol H2SO4 cần lấy = số mol HCl cần lấy = = 0,3 mol
Khối lượng dung dịch H2SO4 cần lấy = = 30 gam
Hay thể tích dung dịch H2SO4  cần lấy = =16,3 ml
Thể tích dung dịch HCl cần lấy = = 60 ml 
b. Pha chế dung dịch:
 Lấy khoảng 100 - 120 ml nước cất cho vào bình thể tích 200 ml có chia vạch, sau đó cho từ từ 30 gam dung dịch H2SO4 98% hoặc đong 16,3 ml dung dịch H2SO4 98%, đợi dung dịch H2SO4 thật nguội. Tiếp theo đong 60 ml dung dịch HCl 5M thêm vào bình, cuối cùng thêm nước cất vào cho đến vạch 300 ml.  
- Cách làm thí nghiệm như bạn A sẽ rất nguy hiểm vì H2SO4 đặc là chất cực kì háo nước, khi chúng gặp nhau sẽ tỏa ra lượng nhiệt vô cùng lớn. Axit sunfuric đặc giống như dầu và nặng hơn trong nước. Nếu bạn cho nước vào axit, nước sẽ nổi trên bề mặt axit. Khi nhiệt lượng tỏa ra lớn, nước sôi mãnh liệt và bắn tung tóe gây bỏng cho người làm thí nghiệm.
- Muốn pha loãng axit sunfuric đặc thì cách làm đúng như sau: Cho từ từ H2SO4 đặc vào nước 
* Giải thích: 
Khi cho axit sunfuric vào nước: axit sunfuric đặc nặng hơn nước, axit sẽ chìm xuống đáy nước, sau đó phân bố đều trong toàn bộ dung dịch. Như vậy nhiệt lượng sinh ra được phân bố đều trong dung dịch, nhiệt độ sẽ tăng từ từ không làm cho nước sôi lên một cách quá nhanh.
Câu 13. Trong công nghiệp, H2SO4 được sản xuất theo sơ đồ:
FeS2 SO2 SO3 H2SO4.nSO3 H2SO4
a.Viết các phương trình phản ứng hóa học chính xảy ra theo sơ đồ trên?
a.Từ 1 tấn quặng pirit sắt ( có chứa 20% tạp chất) có thể điểu chế được bao nhiêu kg dung dịch H2SO4 98%.( Biết hiệu suất của toàn bộ quá trình là 60%)?
c. Tính khối lượng H2SO4 70% cần dùng để điều chế được 936 kg supephotphat kép (biết hiệu suất của cả quá trình là 80%)?
Hướng dẫn:
a. Phương trình hóa học:
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 2SO3
nSO3 + H2SO4 (đặc) H2SO4.nSO3
H2SO4.nSO3 + nH2O (n + 1)H2SO4
b.  
0,8 (tấn) 800(kg)
1FeS2 SO2 SO3 H2SO4.nSO3 2H2SO4
120 (kg)	196(kg)
800(kg)	1306,67(kg)
Nếu hiệu suất là 60% =>
c.
2Ca3(PO4)2+6H2SO4→4H3PO4+6CaSO4 	(1)
Ca3(PO4)2+4H3PO4→3Ca(H2PO4)2    	(2)
Theo (1), (2), cứ 588 kg axit sunfuric thu được 702 (kg) supephotphat kép.
⇒ Cần m (kg) axit để tạo ra 936 (kg) supephotphat kép.
Câu 14. Muối ăn khi khai thác từ nước biển, mỏ muối, hồ muối thường có lẫn nhiều tạp chất như: MgCl2, CaCl2, CaSO4làm cho muối có vị đắng chát và dễ chảy nước, gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng muối nên cần loại bỏ. Một mẫu muối thô thu được bằng phương pháp bay hơi nước biển cở vùng Bà Nà – Ninh Thuận có thành phần khối lượng: 97,625% NaCl, 0,190% MgCl2, 1,224% CaSO4, 0,010% CaCl2, 0,951% H2O. Để loại bỏ các tạp chất trên trong nước muối, người ta dùng lần lượt từng lượng vừa đủ dung dịch chứa chất BaCl2 và Na2CO3.
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra của quá trình loại bỏ các tạp chất có trong muối ăn ở trên từ BaCl2 và Na2CO3.
b. Tính tổng khối lượng hai muối BaCl2 và Na2CO3 cần dùng để loại bỏ hết các tạp chất có trong 3 tấn muối ăn có thành phần như trên. Giả thiết các tạp chất trên đều tan trong nước.
Hướng dẫn giải
a. Viết các phương trình phản ứng
	BaCl2 + CaSO4 BaSO4 + CaCl2 (1)
	MgCl2 + Na2CO3 MgCO3 + 2NaCl (2)
	Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl (3)
b. Tính khối lượng tổng hai muối
Với 3 tấn muối ta có 
Theo phương trình (1) ta có 
Theo pt (2) và (3) ta có 
Vậy tổng 
Câu 15.
1. Khi làm một số loại bánh dân gian, người ta thường trộn thêm hợp chất A vào nguyên liệu. Biết:
- A có thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố như sau: 15