bài tập tích hợp vấn đề môi trường vào môn hóa học

Hệ THốNG BàI TậP THựC TIễN Về MÔI TRƯờNG Ví dụ 1 : Bài tập về hiện tợng tự nhiên, chu trình biến đổi trong tự nhiên có lợi cho sự sống : Cho các phơng trình hoá học sau: Ví dụ 2: Bài t

Hệ THốNG BàI TậP THựC TIễN

Về MÔI TRƯờNG

Ví dụ 1 : Bài tập về hiện tợng tự nhiên, chu trình biến đổi trong tự nhiên có lợi cho sự sống :

Cho các phơng trình hoá học sau:

Ví dụ 2: Bài tập có nội dung về thành phần của các chất trong sinh quyển, những biến đổi của hiệu

ứng môi trờng dới tác động của con ngời:

khí quyển luôn thay đổi Khí nào trong không khí có sự biến đổi nồng độ nhiều nhất?

nhân hoá học nào gây ra, nguồn phát thải các tác nhân đó? Chúng ta cần phải làm gì?

Ví dụ 3 : Bài tập về tính chất của chất, từ đó sẽ có biện pháp phù hợp để cải tạo môi trờng:

a) Khi bón các loại phân đạm NH4NO3, (NH4)2SO4, độ chua của đất tăng lên vì:

A NO3-, SO42- , là gốc của axit mạnh

B ion NH4+ bị thuỷ phân cho H+ hoặc H3O+

C.ion NH4+ rất dễ phản ứng với kiềm cho NH3

D Lợng đạm trong các loại phân này cao nhất

Ví dụ 4 : Bài tập xử lí chất thải khai thác từ tính chất của chất (chất thải là một oxit bazơ sẽ đợc hấp

thụ bằng dung dịch kiềm) : Khí NO2 có tác hại rõ rệt đối với sức khỏe vì khi nó ở phổi sẽ chuyển hóa

trong công nghiệp ngời ta dùng hóa chất nào trong các hóa chất sau:

Ví dụ 5: Dựa vào tính chất của chất để tiến hành thí nghiệm an toàn, biện pháp phù hợp: Khí NH3 khi tiếp xúc làm hại đờng hô hấp, làm ô nhiễm môi trờng Khi điều chế khí NH3 trong phòng thí nghiệm, có thể thu NH3 bằng cách nào trong các cách sau:

A Thu bằng phơng pháp đẩy không khí ra khỏi bình để ngửa

B Thu bằng phơng pháp đẩy không khí ra khỏi bình để sấp

C Thu bằng phơng pháp đẩy nớc

D Cách nào cũng đợc

Ví dụ 6: Bài tập về những kiến thức căn bản, tổng hợp để bảo vệ, gìn giữ môi trờng sống: Làm thế nào để

ngăn chặn hiện tợng biến đổi khí hậu toàn cầu?

A Cắt giảm lợng khí thải CO2

B Trồng thêm nhiều cây xanh

C Bảo vệ rừng rậm nhiệt đới, rừng ngập mặn và các loài rong tảo biển

D Tất cả các biện pháp trên

Ví dụ 7: Việc lựa chọn nguyên liệu sử dụng giảm thải chất độc vào môi trờng: Khí than ớt, khí lò ga

có chứa CO độc nhng ngời ta điều chế nó từ than để làm nhiên liệu khí thay than, vì:

A Nhiên liệu khí khi cháy hết không tạo ra sản phẩm là chất độc hại

B Than khi cháy tạo ra một số sản phẩm có mùi, khi cháy không hoàn toàn sinh ra chất độc hại CO

C Nhiên liệu khí dễ sử dụng hơn, than muốn cháy đợm và lâu cần phải thấm nớc

A Quá trình điều chế HNO3 trong công nghiệp

B Hiện tợng ma axit của tự nhiên

C Hiện tợng cung cấp lợng đạm tự nhiên cho cây trồng.

D Chu trình biến đổi nitơ trong tự nhiên

Hớng dẫn: Dới tác dụng của tia lửa điện, khí nitơ tham gia với O2 và cuối cùng tạo HNO3, vào đất gặp đá vôi tạo Ca(NO3)2 Một hiện tợng cung cấp đạm tự nhiên cho đất Ma axit không chỉ do HNO3

mà còn do H2SO4 và các chất khác → Phơng án C

Ví dụ 9: Sấm sét trong khí quyển sinh ra chất nào sau đây:

Hớng dẫn: N2 + O2 → sột 2NO ⇒Lựa chọn đúng: Phơng án C

Ví dụ 10: Là chất tác dụng đợc với nớc, thuộc một trong những chất gây ô nhiễm môi trờng, gây nên

hiện tợng ma axit, trong cơn giông có sấm sét nó có mặt trong quá trình chuyển hoá cung cấp nguồn

đạm quí cho cây trồng Đó là chất có công thức hoá học nào sau đây:

Hớng dẫn: Chất tác dụng đợc với nớc là A, B, C; Chất gây ma axit là: A, C Có mặt trong cơn giông

là hợp chất của Nitơ.⇒ Phơng án C.

Ví dụ 11: Sự thối rữa của các xác chết động thực vật cũng gây ô nhiễm môi trờng vì nó tạo ra một số

chất khí có mùi SO2, NH3, H2S, PH3 …Hiện tợng “ma trơi” cũng tạo ra chất khí có mùi Hiện tợng xảy ra ở các nghĩa địa khi ma và có gió nhẹ, hiện tợng đợc giải thích nh thế nào?

A Xác chết bị thối rữa do vi sinh vật hoạt động làm giải phóng một lợng photpho trắng Photpho trắng tự bốc cháy gây ra hiện tợng “ma trơi”

B Khi xác chết bị thối rữa, ở não ngời chứa lợng photpho đợc giải phóng dới dạng photphin PH3 có lẫn đi photphin P2H4 Đi photphin tự bốc cháy gây ra hiện tợng “ma trơi”

C Khi xác chết bị thối rữa, giải phóng ra một lợng axit photphoric H3PO4 Axit này tự bốc cháy ngoài không khí gây ra hiện tợng “ma trơi”

D Khi xác chết thối rữa, giải phóng một lợng NH3 Amoniac bốc cháy ngoài không khí gây ra hiện ợng “ma trơi”

t-Hớng dẫn: Khi xác chết bị thối rữa, ở não ngời chứa lợng photpho đợc giải phóng dới dạng photphin PH3

có lẫn điphotphin P2H4 Điphotphin P2H4 là chất lỏng, dễ bay hơi và tự bốc cháy ngoài không khí ở nhiệt độ thờng làm cho photphin cháy theo:

2P2H4 + 7O2 → 2P2O5 + 4H2O + Q (1)

2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O + Q' (2)

Các phản ứng (1), (2) toả năng lợng dới dạng ánh sáng Do đó, khi cháy hỗn hợp (PH3 và P2H4) có hình ngọn lửa vàng sáng, bay là là di động trên mặt đất, lúc ẩn, lúc hiện mà ngời ta gọi đó là hiện tợng “ma trơi”.→ Phơng án B.

Ví dụ 12: Sơ đồ phản ứng sau đây cho thấy vai trò của thiên nhiên và con ngời trong việc chuyển

nitơ từ khí quyển vào đất, cung cấp nguồn đạm cho cây cối

Xác định X, Y, Z…và hoàn thành các phơng trình hoá học của sơ đồ trên

Hớng dẫn: X: O2; Y: HNO3; Z: có thể là: CaO, Ca(OH)2, CaCO3; M: NH3

Ví dụ 13: Đá vôi đợc tạo bởi canxi cacbonat CaCO3 Canxi cacbonat hầu nh không tan trong nớc: một dung dịch bão hoà ở nhiệt độ phòng chỉ chứa 0,006 g/lít Khi hoà tan CO2 vào nớc, canxi cacbonat có thể tan nhiều hơn Nớc ma có hoà tan CO2 thấm ớt đất Sau đó nớc thấm qua các vết nứt đá vôi trên hang

động, hoà tan một phần canxi cacbonat, tạo thành thạch nhũ Nếu nớc thấm vào hang động có chứa 0,1 g/lít canxi cacbonat dạng hoà tan, thì lợng nớc cần bay hơi là bao nhiêu để kết tinh đợc 1 kg canxi cacbonat? Viết phơng trình xảy ra trong quá trình trên Viết phơng trình phản ứng biểu thị sự cân bằng tan giữa CO2 hoà tan và ion cacbonat

Hớng dẫn:

Nớc cần bay hơi để kết tinh đợc 1 kg CaCO3: 1000/0,1 = 10000lít

Phơng trình hoà tan canxi cacbonat bởi CO2:

b) Bài tập về các quá trình tạo ra sản phẩm ảnh hởng đến môi trờng và cách xử lí

Ví dụ 15: Ngời ta dùng NH3 d để phun vào không khí bị nhiễm Cl2 vì sau phản ứng thu đợc sản phẩm không độc hại đối với môi trờng, sản phẩm của quá trình trên là:

Hớng dẫn: Hơi nớc khi tác dụng với Clo sẽ tạo ra hỗn hợp axit có tính oxi hoá, oxi, hiđro không tác

dụng với clo ở điều kiện thờng

Amoniac phản ứng theo phơng trình:

NH3d + Cl2 → N2 + NH4Cl

Sản phẩm tạo ra là các chất thân thiện với môi trờng ⇒ Phơng án D

Ví dụ 18: Trong phòng thí nghiệm, NO thờng đợc sinh ra bằng tơng tác của Cu với dung dịch HNO3

3M, NO dễ phản ứng với oxi trong không khí sinh ra khí màu nâu đỏ có mùi khó chịu và độc, ph ơng trình nhiệt của phản ứng đợc viết:

2NO (k) + O2 (k) ƒ 2NO2 (k) ∆H = -124kJ

a) Phản ứng trên sẽ chuyển dịch theo chiều thuận khi:

Hớng dẫn: Vận dụng nguyên lí chuyển dịch của Lơ Satơlie giải thích cân bằng: đây là phản ứng toả

nhiệt và giảm áp nên cần phải giảm nhiệt độ, tăng áp suất → Phơng án B

b) Khi thể tích bình phản ứng tăng lên 2 lần, trong khi giữ nguyên lợng chất thì tốc độ phản ứng thay đổi nh thế nào?

Hớng dẫn: Phơng án C.

áp dụng phơng trình tốc độ cho phơng trình ta có: v = [NO]2.[O2]

Khi thể tích bình tăng lên 2 lần thì nồng độ giảm 2 lần, tích [NO]2.[O2] giảm 8 lần, mà tốc độ phản ứng tỉ

lệ thuận với nồng độ, do vậy tốc độ giảm 8 lần

Ví dụ 19: Cho 1,6g Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3 đặc, d thu đợc khí X màu nâu đỏ

a) Thể tích của khí X ở đktc là:

Hớng dẫn: Phơng án C.

Cu + 4HNO3 đặc → t0 Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O

Theo phơng trình và theo giả thiết nCu= 1,6/64 = 0,025 (mol)

2

NO

n = 2 nCu = 0,05 (mol) → v NO2= 22,4 0,05 = 1,12 (lít)

b) Khi làm thí nghiệm trên, biện pháp xử lí tốt nhất để chống ô nhiễm không khí (khí màu nâu đỏ

NO2 thoát ra gây ô nhiễm môi trờng) là:

NO2 bị kiềm hấp thụ theo phơng trình:

NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

Ví dụ 20: Trong các thí nghiệm có khí NO2, không cho thoát ra gây ảnh hởng đến môi trờng ngời ta sử

NaOH, dung dịch thu đợc có môi trờng gì?

Hớng dẫn: 2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

Phản ứng tạo ra 2 muối NaNO2 và NaNO3 , NaNO3 là muối của axit mạnh bazơ mạnh nên có môi ờng trung tính, còn NaNO2 là muối của axit yếu HNO2 và bazơ mạnh nên thuỷ phân cho môi trờng

Ví dụ 23: Trong nớc uống nồng độ ion NO3- tối đa cho phép là 9ppm Nếu thừa ion NO3- sẽ gây ra một loại bệnh thiếu máu hoặc tạo thành nitrosamin - một hợp chất gây ung th trong đờng tiêu hoá Nhận biết ion NO3- ngời ta dùng

Hớng dẫn: Phơng án B

Trong môi trờng axit NO3- thể hiện tính oxi hoá nên có phản ứng với Cu

3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

Ví dụ 24: Khí NO2 có tác hại rõ rệt đối với sức khỏe vì khi nó ở phổi sẽ chuyển hóa thành các nitrosamin, một trong số các chất này có khả năng gây ung th Ngoài ra NO2 có thể đợc chuyển vào máu

tạo ra hợp chất methemoglobin có hại cho sức khỏe con ngời Để loại bỏ khí NO2 trong công nghiệp

ng-ời ta dùng hóa chất nào trong các hóa chất sau:

Hớng dẫn: Về nguyên tắc cả dd NaOH và dd Ca(OH)2 đều đợc vì:

2NO2 + 2OH- → NO2- + NO3- + H2OTrong công nghiệp, nguyên liệu dùng phải đảm bảo cả về mặt kinh tế Vì dd Ca(OH)2 phổ biến và rẻ

Ví dụ 25: Với nồng độ lớn amoniac ảnh hởng không tốt đến môi trờng vì:

giảm oxi hoà tan trong nớc

thấm vào đất làm cho đất bị chua

Hớng dẫn: Amoniac có mùi khai khó chịu, trong nớc các vi khuẩn oxi hoá chúng thành nitrat làm

giảm oxi hoà tan:

2NH3 + 4O2 → vk 2NO3- + 2H+ + 2H2O

NH3 tác dụng với axit tạo thành muối NH4+, bị thuỷ phân cho H+ làm cho đất chua ⇒ Phơng án D.

Ví dụ 26: Khí NH3 khi tiếp xúc làm hại đờng hô hấp, làm ô nhiễm môi trờng Khi điều chế khí NH3

trong phòng thí nghiệm, có thể thu NH3 bằng cách nào trong các cách sau:

A Thu bằng phơng pháp đẩy không khí ra khỏi bình để ngửa

B Thu bằng phơng pháp đẩy không khí ra khỏi bình để sấp

C Thu bằng phơng pháp đẩy nớc

D Cách nào cũng đợc

Hớng dẫn: Phơng án B, vì khí NH3 nhẹ hơn không khí

Ví dụ 27: Một lợng lớn ion amoni trong nớc rác thải sinh ra khi vứt bỏ vào ao hồ đợc vi khuẩn oxi

hoá thành nitrat và quá trình đó làm giảm oxi hoà tan trong nớc gây ngạt cho sinh vật sống dới nớc Vì vậy ngời ta phải xử lí nguồn gây ô nhiễm đó bằng cách chuyển ion amoni thành amoniac rồi chuyển tiếp thành nitơ không độc thải ra môi trờng Có thể sử dụng những hóa chất nào để thực hiện việc này?

A Xút và oxi C Nớc vôi trong và khí clo

B Nớc vôi trong và không khí D Xođa và khí cacbonic.

Hớng dẫn: Để chuyển NH4+ → NH3 cần dùng một dung dịch bazơ và phải có tính kinh tế ⇒ chọn

A Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH)2

B Dẫn hỗn hợp khí qua ống sứ đựng bột CuO nung nóng

C Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch axit clohidric

D Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch NaOH

Hớng dẫn: Để khử NH3 thì phải lựa chất có tính axit hoặc phản ứng với nó, A, D loại vì là chất kiềm, còn axit clohiđric trung hoà đợc nhng lại cho hợp chất dễ bị phân huỷ, hơi axit lại không tốt có thể làm

ăn mòn thiết bị CuO phản ứng đợc với NH3 cho sản phẩm không độc hại lại thêm đợc nguồn Nitơ:

Ví dụ 29: Dùng chất nào sau đây để trung hòa amoniac bị đổ:

Hớng dẫn: Amoniac bị đổ sẽ làm ảnh hởng đến môi trờng, amoniac là một bazơ vì vậy cần trung hoà

bằng axit ⇒ Phơng án A.

Ví dụ 30: Ngời ta có thể dùng thùng bằng nhôm để đựng axit nào sau đây:

A HNO3 loãng, nóng C HNO3 đặc, nguội

B HNO3 loãng, nguội D HNO3 đặc nóng

Hớng dẫn: Nhôm bị thụ động trong axit HNO3 đặc nguội nên có thể dùng nhôm để đựng axit HNO3

đặc nguội

Dùng bình Al đựng các axit còn lại thì sẽ có phản ứng hoá học xảy ra ăn mòn bình Al, làm thủng bình gây rò rỉ axit, chất sinh ra trong phản ứng sẽ làm ảnh hởng đến môi trờng ⇒ Chọn đáp án

D

Ví dụ 31: Để nhận biết ion NO3- ngời ta thờng dùng Cu và dung dịch H2SO4 loãng và đun nóng, bởi vì:

A Tạo ra khí có màu nâu đỏ

B Tạo ra dung dịch có màu nâu đỏ

C Tạo ra khí có mùi xốc (là SO2)

D Tạo ra khí không màu hoá nâu trong không khí

Hớng dẫn: Trong dung dịch loãng phản ứng oxi hoá của NO3- cho sản phẩm là NO, NO dễ phản ứng với oxi không khí tạo NO2 là chất màu nâu đỏ

Ví dụ 32: Khi nhiệt phân các muối: Hg(NO3)2, NaNO3, Fe(NO3)3, Ba(NO3)2 muối tạo thành sản phẩm không tốt đối với môi trờng và con ngời đó là:

A Hg(NO3)2, NaNO3, Fe(NO3)3 B Hg(NO3)2, Fe(NO3)3

C Hg(NO3)2, Fe(NO3)3, Ba(NO3)2 D Hg(NO3)2, NaNO3, Fe(NO3)3

Hớng dẫn:

2NaNO3 → 0

t 2NaNO2 + O2↑

Ba(NO3)2 → t 0 BaO + 2NO2 ↑ + O2↑

4Fe(NO3)3 →t 0 2Fe2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑

Hg(NO3)2 →t 0 Hg + 2NO2↑ + O2↑

Đối với dạng toán nhiệt phân muối nitrat học sinh phải nắm chắc các loại phản ứng nhiệt phân, Ba(NO3)2 là trờng hợp đặc biệt khi nhiệt phân cho ra sản phẩm BaO, NO2 và O2 Học sinh có thể loại

Ví dụ 33: Sau khi làm thí nghiệm với photpho trắng, các dụng cụ đã tiếp xúc với hoá chất này cần

đ-ợc ngâm trong dung dịch nào để khử độc?

B Dùng cặp gắp nhanh mẫu photpho và cho ngay vào chậu đựng nớc

C Tránh cho tiếp xúc với nớc

A Photpho đỏ không độc hại đối với con ngời.

B Photpho đỏ không dễ gây hỏa hoạn nh photpho trắng

C Photpho trắng là hóa chất độc hại

Hớng dẫn: P + H2SO4 đặc sinh ra SO2 có mùi xốc, khó chịu P + HNO3 đặc sinh ra NO2 màu nâu,

độc Ca3P2 + 6H2O sinh ra PH3 không màu có mùi trứng thối, độc ⇒ Phơng án D.

Ví dụ 37: Nồng độ tối đa cho phép của PO43- theo tiêu chuẩn nớc ăn uống của tổ chức sức khỏe thế giới là 0,4 mg/l Để đánh giá sự nhiễm bẩn của nớc máy sinh hoạt ở một thành phố ngời ta lấy 2 lít n-

ớc đó cho tác dụng với dung dịch AgNO3 d thì thấy tạo 2,646.10-3 (g) kết tủa Xác định nồng độ PO43-

trong nớc máy và xem xét có vợt quá giới hạn cho phép không?

A 0,6 mg/l, vợt quá giới hạn cho phép

B 0,3 mg/l, nằm trong giới hạn cho phép

C 0,2 mg/l, nằm trong giới hạn cho phép

D Tất cả đều sai

Hớng dẫn: Phơng trình phản ứng xảy ra:

2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl

NH3 + HCl → NH4Cl

Sản phẩm tạo thành sau các phản ứng không độc hại đối với môi trờng: N2, NH4Cl

Ví dụ 39: Trong nớc, amoniac và ion amoni đợc các vi khuẩn oxi hoá thành nitrat, làm giảm oxi hoà

tan trong nớc Viết phơng trình biểu diễn các quá trình đó

Hớng dẫn:

2NH4+ + 3 O2 → vk 2NO2- + 4H+ + 2H2O

2NH3 + 3O2 → vk 2NO2- + 2H+ + 2H2O

2NO2- + O2 → vk 2NO3

-Ví dụ 40: Amoni đợc coi là độc tố đối với cá ở nồng độ rất nhỏ 0,01 mg/l, từ 0,2 – 0,5 mg/l đã gây

độc cấp tính Amoni là một hợp phần thờng thấy của các loại thuốc tẩy rửa kính, nồng độ của nõ ờng khá cao Đối với các mẫu amoni loãng, có thể xác định hàm lợng amoniac trong thuốc tẩy kính bằng cách chuẩn độ amoniac – một bazơ yếu bằng axit mạnh

th-Lấy một mẫu nớc (100ml) chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,02M với chỉ thị bromcresol lục, mỗi lần 20

ml, kết quả trung bình cho ta V(HCl)= 42,11 ml

Tính hàm lợng của amoniac trong thuốc tẩy kính Xác định xem nớc đó có thể dùng trong sinh hoạt

đợc không? Biết tiêu chuẩn cho phép của NH3 trong nớc là 0,5mg/l

Hớng dẫn: Phơng trình chuẩn độ: NH3 + HCl→ NH4Cl

Ta có phơng trình: 0,02.CNH3 = 0,04211.0,02 ⇒ CNH3 = 0,04211 M

⇒ Hàm lợng của NH3 trong nớc là:

0,04211 17,03061 = 0,71715 (g/l) = 717,15 (mg/l) >> 0,5 mg/l

Nớc bị ô nhiễm amoniac quá mức cho phép, không dùng đợc trong sinh hoạt

Ví dụ 41: Để loại bỏ ion amoni trong nớc thải, trớc tiên ngời ta phải kiềm hóa dung dịch nớc thải

bằng natri hidroxit đến pH = 11 sau đó cho chảy từ trên xuống trong một tháp đợc nạp đầy các vòng

đệm bằng sứ, còn không khí đợc thổi ngợc từ dới lên Phơng pháp này loại bỏ khoảng 95% lợng amoni trong nớc thải

a) Giải thích cách loại bỏ amoni nói trên, viết các PTHH?

b) Kết quả phân tích 2 mẫu nớc thải ban đầu đợc xác định nh sau

amoni cho phép (mg/l)

Hàm lợng amoni trong nớc thải (mg/l)

Sau khi đợc xử lý theo phơng pháp trên thì 2 mẫu nớc đó đã đạt tiêu chuẩn để thải ra môi trờng cha?

Hớng dẫn:

a) Kiềm hóa amoni để chuyển thành amoniac, sau đó oxi hóa bằng oxi không khí Phơng pháp ngợc dòng và các đệm sứ nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc giữa amoniac với oxi không khí.

NH4+ + OH- → NH3 + H2O (1)

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O (2)

b) Phơng pháp xử lý trên loại bỏ 95% amoni Lợng amoni còn lại là:

Loại nớc thải ở nhà máy phân đạm:

18.5% = 0,9 (mg/l) < 1,0 (mg/l) : đạt tiêu chuẩn cho phép

Loại nớc thải ở bãi chôn lấp rác:

160.5% = 8 (mg/l) > 1,0 (mg/l) : cha đạt tiêu chuẩn cho phép

Ví dụ 42: a) Khoảng 30–40% NO trong không khí là do xe ôtô xả ra Trong động cơ, N2 tác dụng với O2

tạo thành NO Hãy viết phơng trình phản ứng và nói rõ điều kiện phản ứng

b) Trong khí xả của ôtô có các khí CO, hiđrocacbon cha cháy hết và NO Để làm sạch khí thải của

ôtô bảo vệ môi trờng không khí ở các đô thị, một bộ phận chứa xúc tác platin đợc lắp vào hệ thống thải khí Khi đó, hầu hết các khí độc hại sẽ đợc chuyển hoá thành khí vô hại Viết phơng trình phản ứng xảy ra

c) NO, NO2 đều là những khí thải độc hại đối với môi trờng và con ngời Có nhiều biện pháp xử lí những khí thải này, trớc tiên là phơng pháp xử lí tại nguồn, mục đích là làm giảm nồng độ chất gây

độc hại ngay tại nguồn, chủ yếu tập trung ở nơi sản xuất axit nitric Tại đây có hai ph ơng pháp xử lí

là phơng pháp khô và phơng pháp ớt Trong phơng pháp khô là phân huỷ các chất thải thành oxi và nitơ trên xúc tác Pt Với xúc tác này và ở nhiệt độ cao có mặt của CO, H2, hiđrocacbon (CH4) thì chúng bị phân huỷ thành nitơ và cacbon đioxit Viết phơng trình hoá học xảy ra khi có xúc tác

Hớng dẫn:

a) Phơng trình phản ứng xảy ra: N2 + O2 →t cao o 2NO

b) Phơng trình phản ứng xảy ra trong thiết bị:

2CO + 2NO → 2CO2 + N2

Hớng dẫn: Dùng nớc vôi trong dẫn khí thải qua bể nớc vôi trong, khí độc sẽ bị giữ lại Do:

SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O.

4NO2 + 2Ca(OH)2 → Ca(NO2)2 + Ca(NO3)2 + 2H2O

2HF + Ca(OH)2 → CaF2 + 2H2O

Ví dụ 44: Khi làm các thí nghiệm giữa HNO3 đặc nóng với Fe, Cu, P, S cần tiến hành nh thế nào để

đảm bảo an toàn và không ảnh hởng đến môi trờng? Viết phơng trình phản ứng xảy ra

Hớng dẫn: Khi làm các thí nghiệm trên cần lấy lợng hoá chất cần thiết không quá 1/3 ống nghiệm, phản

ứng có khí độc thoát ra cần làm ở trong tủ hút hoặc nơi thoáng khí, trên miệng ống nghiệm cần nút bông tẩm dung dịch kiềm NaOH, xử lí sản phẩm sau phản ứng trớc khi thải: trung hoà axit sau phản ứng H3PO4,

Khí sinh ra bị hấp thụ bởi dung dịch kiềm theo phơng trình:

2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

SO2 + 2NaOH →Na2SO3 + H2O

Ví dụ 45: Tiến hành các thí nghiệm sau:

TN1: Cho một ít bột đồng vào dung dịch KNO3 đựng trong ống nghiệm, đun nóng nhẹ

TN2: Cho một ít bột đồng vào dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng nhẹ

TN3: Lấy lợng chất nh ở 2 thí nghiệm trên trộn vào nhau

a) Hiện tợng xảy ra ở các thí nghiệm trên và viết phơng trình phản ứng

b) ý nghĩa của các thí nghiệm trên, cho biết các thí nghiệm trên khi tiến hành có làm ảnh hởng đến môi trờng không? Nêu biện pháp khắc phục

Hớng dẫn:

a) TN1 và TN2 đều không có hiện tợng gì xảy ra do kim loại Cu kém hoạt động hơn K và đứng sau

H TN3 ta thấy bột Cu tan dần tạo nên dung dịch màu xanh và trên miệng ống nghiệm xuất hiện khí không màu hoá nâu trong không khí theo phơng trình:

3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

2NO + O2 → 2NO2 ( nâu đỏ)

b) Các thí nghiệm trên tiến hành nhằm chứng minh tính oxi hoá của gốc NO3-, TN3 là thí nghiệm nhận biết ion NO3- TN3 tạo thành khí không màu hoá nâu trong không khí (NO2) độc hại với môi tr-ờng nên tiến hành trong tủ hốt hoặc dùng bông tẩm dung dịch kiềm để hấp thụ khí sinh ra.

Ví dụ 46: Cho hỗn hợp Fe, Cu vào bình chứa 200ml dung dịch H2SO4 loãng d thu 2,24 lít khí (đktc), dung dịch A và một chất không tan B Để oxi hoá hỗn hợp các sản phẩm còn lại trong bình, ngời ta

màu hoá nâu ngoài không khí và một dung dịch C Để trung hoà lợng axit d trong dung dịch C cần thêm vào 200ml dung dịch NaOH 1M

a) Tính khối lợng hỗn hợp kim loại và thể tích khí không màu (đktc)

b) Tính nồng độ mol/l của dung dịch axit H2SO4 đã dùng

c) Trong các phản ứng trên phản ứng nào tạo ra sản phẩm gây ô nhiễm môi trờng, làm thế nào để tiến hành thí nghiệm tránh đợc ảnh hởng đó?

Hớng dẫn: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

→ Chất rắn không tan B: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Phản ứng trung hoà: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

nH2= 2,24/22,4 = 0,1 (mol);

nKNO 3= 10,1/101= 0,1 (mol) → nCu= 0,15 (mol)

a) Khối lợng hỗn hợp kim loại: mFe+ mCu = 0,1 x 56 + 0,15 x 64 =15,2 (g)

VNO = 0,1 x 22,4 =2,24 (lít)

b) CM của H2SO4 đã dùng: 0,1 + 0,1 = 0,2 mol ⇒ CM = 0,2/0,2= 1M

c) Phản ứng oxi hoá các chất còn lại sau phản ứng của hỗn hợp kim loại vì tạo khí NO theo phơng trình: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

Ví dụ 47: Có 3 chén sứ đựng muối nitrat NaNO3 , NH4NO3, Fe(NO3)3

a) Hãy đánh số thứ tự cho mỗi chén, biết rằng chén 1 nhiệt phân xong không có dấu hiệu gì, chén 2 sau khi nung cho HCl vào thấy thoát ra chất khí không màu, chén 3 còn lại chất rắn màu nâu Hãy viết phơng trình phản ứng

b) Các thí nghiệm tiến hành ở trên có ảnh hởng đến môi trờng không? Vì sao?

Hớng dẫn

a) Chén 1: NH4NO3: sau khi nhiệt phân không có dấu vết gì

NH4NO3 → 0

t N2O↑ + 2H2O

Chén 2: 2NaNO3 →t 2NaNO2 + O2 ↑

NaNO2 + HCl → NaCl + HNO2 ↑

3HNO2 → NO↑ + HNO3 + H2O

Chén 3: 4Fe(NO3)3 → t 0 2Fe2O3 + 12NO2 ↑ + 3O2 ↑

b) Khi nhiệt phân ở chén 3 tạo ra khí NO2 độc nên cần tiến hành trong tủ hốt hoặc đậy phễu thuỷ tinh trên đầu cuống có bông tẩm dung dịch kiềm

ở chén 1 cũng cẩn thận vì nếu lợng nhiều tạo ra khí N2O là khí có khả năng gây mê khi hít phải và có thể gây nổ

phân huỷ tạo khí NO

Ví dụ 48: a) Thành phần của thuốc diệt chuột là Zn3P2 Nếu không quản lí đợc thuốc khi sử dụng, để

chất khí không màu, mùi trứng thối Hãy viết phơng trình phản ứng xảy ra?

b) Thuốc diệt chuột loại này thờng có lẫn tạp chất là kẽm kim loại Hoà tan một ít thuốc bằng dung dịch HCl d thì thu đợc hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng 15,435 Viết phơng trình phản ứng xảy

ra, tính % khối lợng Zn tạp chất có trong thuốc

Hớng dẫn:

c) Khi dung dịch axit HNO3 đã bị phân huỷ tạo ra một lợng khí NO2 độc hại vào môi trờng vì vậy ta cần

xử lí hỗn hợp đó bằng cách trung hoà chúng bởi dung dịch kiềm, dùng dung dịch Ca(OH)2 ta có phơng trình phản ứng:

4NO2 + 2Ca(OH)2 → Ca(NO2)2 + Ca(NO3)2 + 2H2O

2HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2H2O

Ví dụ 50: a) Nêu hiện tợng xảy ra khi cho mảnh Cu kim loại vào dung dịch NaNO3 và HCl loãng:

A Không có hiện tợng gì xảy ra

B Dung dịch có màu xanh, khí hiđro không màu bay ra

C Dung dịch có màu xanh, khí màu nâu đỏ bay ra

D Dung dịch có màu xanh, có khí không màu hoá nâu trong không khí bay ra

b) Cần lu ý những đặc điểm nào của thí nghiệm để tiến hành đảm bảo an toàn? Cách tiến hành?

Hớng dẫn:

a) Lựa chọn đúng: D

3Cu + 8H+ + 2NO3-→ 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

(dung dịch màu xanh)

b) Thí nghiệm có khí NO2 độc thoát ra nên cần nút bông tẩm dung dịch kiềm để giữ khí theo phơng trình: NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

Ví dụ 51: Một học sinh trộn 3 axit HCl, H2SO4, HNO3 với nhau đợc dung dịch X

a) Bằng thí nghiệm hãy chứng minh dung dịch X có chứa cả 3 axit trên

b) Trớc khi đổ hỗn hợp để tránh một số những phản ứng do gốc NO3- khi có H+, làm ảnh hởng đến môi trờng ngời học sinh cần phải có thao tác xử lí hỗn hợp này nh thế nào?

Hớng dẫn:

a) Trích 3 mẫu rồi tiến hành:

- Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch, có kết tủa không tan⇒ có Cl-:

3Cu + 2NO3- + 8H+→ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

b) Thao tác xử lí hỗn hợp đó là trung hoà các ion H+ trong dung dịch bằng phản ứng với kiềm Dùng Ca(OH)2 trung hoà hỗn hợp trớc khi thải đổ hỗn hợp dung dịch trên

Ví dụ 52: Sự có mặt của NO2 trong không khí gây ra một số tác động:

Hớng dẫn: NO2 là chất khí có mùi, độc làm ô nhiễm không khí, có màu nên nó tạo thành mù ảnh ởng đến tầm nhìn và nó là một oxit axit tác dụng đợc với nớc cho axit.⇒Đáp án: Phơng án D.

h-Ví dụ 53: Với nồng độ lớn NH3 ảnh hởng không tốt đến môi trờng vì:

A NH3 có mùi khai khó chịu

B Trong nớc, NH3 bị oxi hoá thành nitrat làm giảm oxi hoà tan

C Phản ứng với các chất có tính axit trong pha khí hay pha ngng tụ tạo ra NH4+, thấm vào đất làm cho đất bị chua

D Cả A, B, C

Hớng dẫn: Phơng án D.

Ví dụ 54: Một chất có mùi khó chịu, độc hại đối với ngời và động vật, nồng độ cao làm lá cây trắng

bạch, làm đốm lá và hoa, làm giảm rễ cây, làm cây thấp đi, quả bị thâm tím, giảm tỷ lệ hạt giống nảy mầm Công thức hóa học của chất này là

A Có “khói trắng” tạo thành ở miệng ống nghiệm

B Tạo ra có chất “không duy trì sự sống”

C Tạo khí không màu, có mùi, gây cời

D Tạo sản phẩm có mùi, có chất độc

Hớng dẫn: 1 – B; 2 – D; 3 – C; 4 – A

Ví dụ 56: Khi bón các loại phân đạm NH4NO3, (NH4)2SO4, độ chua của đất tăng lên vì:

A NO3-, SO42- , là gốc của axít mạnh

B Ion NH4+ bị thuỷ phân cho H+ hoặc H3O+

C Ion NH4+ rất dễ phản ứng với kiềm cho NH3

D Lợng đạm trong các loại phân này cao nhất

Hớng dẫn: Phơng án đúng là câu B vì các muối này tạo bởi bazơ yếu và axit mạnh nên tham gia phản

ứng thuỷ phân làm cho môi trờng có tính axit

Ví dụ 57: Cây trồng hấp thu hiệu quả lợng chất dinh dỡng từ phân bón thì tránh đợc sự d thừa trong

đất gây ô nhiễm Bón phân đúng thời điểm làm tăng hiệu quả hấp thu của cây trồng Thời điểm nào sau đây là thích hợp để bón phân ure cho lúa?

Hớng dẫn: Cây hấp thụ đạm ure dới dạng ion NH4+ và đạm dễ phân huỷ dới ánh sáng mặt trời Vì thế, muốn bón đạm cho lúa thì cần có nớc và nhiệt độ thích hợp nên phải bón đạm lúc chiều tối khi tắt

ánh sáng mặt trời, đêm sơng xuống cây sẽ hấp thụ đạm tốt

(NH2)2CO + H2O → (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 → 2NH4+ + CO3