Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, trang 127, 128 SGK Hóa học lớp 10: Oxi - Ozon
Bài 1: Hãy ghép cấu hình electron với nguyên tử thích hợp.
| Cấu hình electron | Nguyên tử |
| A. 1s22s22p5 | a) Cl |
| B. 1s22s22p4 | b) S |
| C. 1s22s22p63s23p4 | c) O |
| D. 1s22s22p63s23p5 | d) F |
Giải:
A với d); B với c); C với b); D với a).
Bài 2: Chất nào có liên kết cộng hóa trị không cực:
A. H2S.
B. O2.
C. Al2S3.
D. SO2.
Giải:
B. O2
Bài 3: Hãy dẫn ra những phản ứng hóa học để chứng minh rằng:
a) Oxi và ozon đều có tính chất oxi hóa.
b) Ozon có tính chất oxi hóa mạnh hơn oxi.
Giải:
a) Oxi và ozon đều có tính oxi hóa
(1) Tác dụng với kim loại, oxi tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Pt, Au, Ag,… còn ozon tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt.
3Fe + 2O2 → Fe3O4
2Ag + O3 → Ag2O + O2
(2) Tác dụng với phi kim
Oxi, ozon tác dụng với các nguyên tố phi kim (trừ halogen)
4P + 5O2 → 2P2O5
2C + 2O3 → 2CO2 + O2
(3) Tác dụng với hợp chất
Oxi và ozon tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O
b) Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi
Ozon là một trong số những chất có tính oxi hóa mạnh và mạnh hơn O2
- O2 không oxi hóa được Ag, nhưng O3 oxi hóa Ag thàn Ag2O:
2Ag + O3 → Ag2O + O2
- O2 không oxi hóa được I- nhưng O3 oxi hóa I- thành I2.
2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2
Giải thích:
- Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. nguyên tố oxi có độ âm điện lớn (3,5), chỉ kém flo (4). Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim rất hoạt động có tính oxi hóa mạnh
- So với phân tửu O2, phân tử O3 rất kém bền, dễ biến đổi phân hủy
O3 → O2 + O; 2O → O2
Oxi dạng nguyên tửu hoạt đồng hóa học mạnh hơn oxi ở dạng phân tử cho nên ozzon hoạt động hơn oxi.
Bài 4: Hãy trình bày các phương pháp điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Tại sao không áp dụng phương pháp điều chế khí trong phòng thí nghiệm, và ngược lại?
Giải:
Điều chế oxi:
- Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu Oxi và ít bên với nhiệt như KMnO4, KClO3, ...
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 → 2KCl + 3O2
- Trong công nghiệp:
a) Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, khí CO2, được hóa lỏng dưới áp suất 200 atm đồng thời hạ thấp nhiệt độ. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi lỏng. Oxi lỏng được vận chuyển trong những bình thép có thể tích 100 lít dưới áp suất 150atm.
b) Từ nước. Điện phân nước: 2H2O
Người ta không áp dụng phương pháp phòng thí nghiệm cho phòng thí nghiệm vì trong phòng thí nghiệm chỉ điều chế lượng nhỏ oxi, còn công nghiệp cần một lượng lớn giá thảnh rẻ.
Bài 5: Hãy cho biết những ứng dụng của khí oxi và ozon.
Giải:
Ứng dụng của oxi:
- Oxi có vai trò quyết định với sự sống của con người và động vật.
- Oxi cần trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại ...
Ứng dụng của ozon:
- Trong thương mại, người ta dùng ozon để tẩy trắng các loại tình bột, dầu ăn và nhiểu chất khác.
- Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng nước ăn, khử mùi. Trong y khoa, ozon được dùng chữa sâu răng.
Bài 6: Có hỗn hợp khí oxi và ozon. Sau một thời gian, khí ozon bị phân hủy hết, ta được một chất khí duy nhất có thể tích tăng thêm 2%.
Phương trình hóa học là: 2O3 → 3O2
a) Hãy giải thích sự gia tăng thể tích của hỗn hợp khí
b) Xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí ban đầu. Biết các thể tích khí được đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất
Giải:
a) Đặt x và y lần lượt là số mol O3 và O2 trong hỗn hợp
2O3 → 3O2
Trước phản ứng: (x + y) mol hỗn hợp
Sau phản ứng: (x+ 3/2y) mol
Số mol tăng là: (x+ 3/2y) - (x +y) = 0,5y.
b) Ta có; 0,5y ứng với 2% nên y ứng với 4%
Vậy O3 chiếm 4%, O2 chiếm 96%.