được tạo ra trên bề mặt thép bởi sự không đồng nhất về thành phần trên bề mặt thép, hoặc bề mặt ẩm ướt, hoặc bởi chất điện phân mà thép được nhúng vào.. Các tế bào điện phân được hình th
Trang 1Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Họ và tên : Bùi Duy Thành
Mã Sinh Viên : 1110857
Lớp : Quản lý xây dựng CTGT_K52
BÀI TẬP HÓA BỔ SUNG
Bài tập chương 1
Bài 1 : Cho phản ứng 2Al(r)+Fe2O3(r)→2Fe(r) + Al2O3(r)
a Tính ∆H0
298,pư biết phản ứng ở 250C và 1 atm cứ khử được 47,87 g Fe2O3 thì tỏa ra 253,132 kJ
b Tính ∆H0
298,s của Fe2O3 biết ∆H0
298,s của Al2O3(r)= -1669,79 kJ/mol
Giải
a Nếu khử 47,87 g Fe2O3 thì tỏa ra 253,134 kJ
Nếu khử 160 g Fe2O3 thì tỏa ra x kJ
Vậy ta tính được x = 846,07 kJ
∆H0
298,pư = -846,07 kJ
b Theo định luật Hess
∆H0
298,pư = 2 ∆H0
s,298,Fe + ∆H0
s,298,Al2O3 – 2.∆H0
s,298,Fe - ∆H0
s,298,Fe2O3
Vậy ∆H0
s,298,Fe2O3 = -823,73kJ
Bài 2 : Cho phản ứng 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
a Tính ∆H0
298 biết phản ứng ở 250C và 1 atm cứ 4,89 lít N2 thì tỏa ra 153,06 kJ
b Tính ∆H0 của NH biết ∆H0 của H O =-285,84 kJ/mol
Trang 2a
) ( 6 , 5 28 2 , 0
) ( 2 , 0 298 082 , 0
89 , 4 1
2
2
g m
mol RT
PV n
N
N
=
=
=
=
=
Cứ 5,6 g N2 thì tỏa ra 153,06 kJ
28 g N2 thì tỏa ra x kJ
x = 756,3 kJ
Nhưng theo phương trình thì phản ứng tạo ra 2 phân tử N2 vậy
∆H0
298 = -1530,6 kJ
b Theo định luật Hess thì
∆H0
298,pư = 2.∆H0
s,298,N2 + 6.∆H0
s,298,H2O – 3 ∆H0
s,298,O2 - ∆H0
s,298,NH3
∆H0
s,298,NH3 = -46,11 kJ/mol
Bài tập chương 2
Bài 1 : Cho phản ứng A + B → C có hằng số vận tốc k=6,5.10-4 M
-1.s-1 Nồng độ ban đầu của chất A là 0,2 M của chất B là 0,4 M Tính vận tốc ban đầu của phản ứng
Giải
Theo định luật VantHoff ta có v =k.[A]m.[B]n
Do đây là phản ứng đơn giản nên m=n=1
Vậy v = 0,2.0,4.6,5.10-4 = 5,2.10-5 M.s-1
Bài 4 : Cho hằng số vận tốc của phản ứng đơn giản A→B là k=
4,5.10-5s-1 Nồng độ ban đầu của A là 1,6 M Tính vận tốc ban đầu của phản ứng theo M.s-1 và M.min-1
Giải
Trang 3Theo định luật VantHoff ta có v =k.[A]m
Do đây là phản ứng đơn giản nên m=1
Vậy v = 1,6.4,5.10-5 = 7,2.10-5 M.s-1 = 4,32.10-3M.min-1
Bài tập chương 3
Bài 1 : Khi oxi hóa 2,81 gam Cd thu được 3,21 gam CdO Tính
nguyên tử lượng của Cd Biết hóa trị của Cd là II
Giải
2Cd +O 2 →2CdO
Theo định luật bảo toàn khối lượng thì ta có mCd+mO2=mCdO
Vậy
Bài 2 : Hòa tan 1,11 gam một kim loại vào axit H2SO4 loãng thu được 376,1 ml khí H2 ở 00C và 1,01 atm Xác định đương lượng gam của kim loại
Giải
Ta có
Cứ 1,11 g Kim Loại → 0,034 g H2
x g Kim Loại → 1,008 g H2
Vậy đương lượng gam của kim loại là:
) ( 0125 , 0 32
) 81 , 2 21 , 3 ( 32
n CdO Cd
) ( 4 , 112 0125 , 0 2
81 , 2
m M
O
Cd
) ( 017 , 0 273 082 , 0
3761 , 0 01 , 1
RT PV
Trang 4Bài tập chương 4 Bài 1 : Tính thế điện cực của các điện cực sau (ở 250C) :
a Đồng nhúng trong dung dịch CuCl2 0,001M
b Platin nhúng trong dung dịch chứa FeSO4 0,01M và Fe2(SO4)3
0,1M
Biết ϕ0Fe3 + /Fe2 + = + 0 , 77V
Giải
a Điện cực Cu|Cu2+
Phản ứng ở điện cực Cu2+ + 2e Cu
) ( 2565 , 0 001 , 0 log 2
059 ,
0
2 2
Cu Cu
Cu
ϕ
b (Pt) Fe3+|Fe2+||Fe2+|Fe3+
0,1M 0,01M 0,01M 0,1M
) ( 829 , 0 01 , 0
1 , 0 log 1
059 , 0
2 3 2
3
Fe
Fe
Fe
+
+ +
ϕ
Bài 3 : Tính suất điện động của các pin sau ở 250C
a (Pt) H2|H2SO4||ZnSO4|Zn
pH=3 0,01M
b Fe|FeSO4||FeSO4|Fe
2M 2.10-3
Trang 5Nếu muốn suất điện động của pin là 0,177 V thì tỉ số nồng độ của dung dịch FeSO4 phải như thế nào ?
Giải
a (Pt) H2|H+||Zn2+|Zn
) ( 17 , 0 10
log 1
059 ,
0
2 2
V
H
H
H
+
ϕ
) ( 821 , 0 10
log 2
059 ,
0
2
Zn Zn
Zn
+
ϕ
Vậy cực âm của pin là Zn2+|Zn
Cực dương của pin là H2|H+
Epin = E(+)-E(-) = 0,644 (V)
b Fe|Fe2+||Fe2+|Fe
C1 C2 (M)
1
log 2
059 ,
0
2 2
Fe
Fe
Fe
Fe
T = ϕ + = ϕ + +
ϕ
Trang 6log 2
059 ,
0
2 2
Fe
Fe
Fe Fe
P = ϕ + = ϕ + +
ϕ
) (
10 2
1
) ( 177 , 0
6 lan C
C
V
pin
=
⇒
=
−
= ϕ ϕ
Bài tập nâng cao
Tìm hiểu phân tích : Quá trình phá hủy của cọc thép chôn
vùi trong nền đất và phương pháp bảo vệ.
được tạo ra trên bề mặt thép bởi sự không đồng nhất về thành phần trên
bề mặt thép, hoặc bề mặt ẩm ướt, hoặc bởi chất điện phân mà thép được nhúng vào Các tế bào điện phân được hình thành gồm: Anot và Catot Kết quả của sự khác biệt về điện thế trong tế bào là các electron mang điện tích âm (-) sẽ dịch chuyển từ Anode sang Catot, và các nguyên tử sắt trong khu vực Anot sẽ chuyển đổi thành các ion dương (+)
Trang 7Các ion sắt mang điện tích dương Fe2+ của Anot sẽ thu hút và phản ứng với các ion mang điện tích âm OH- trong chất điện phân tạo thành oxit sắt từ, hay còn gọi là gỉ sắt (rust) Ở Catot, electron mang điện tích âm sẽ
Trong điều kiện thích hợp, sự ăn mòn diễn ra bởi hàng tỉ phản ứng mỗi giây, và rất nhanh sau đó, 1 lớp gỉ sắt sẽ xuất hiện trên khu vực Anot
Trang 8Thật vậy, khi phóng đại vùng Anot và Catot của 1 mẩu thép nhỏ bằng kính hiển vi, ta nhận thấy rằng tất cả các điện liên kết với nhau ở lớp thép nền, hiện tượng ăn mòn xảy ra tại Anot
Khu vực Anot sau khi bị ăn mòn sẽ làm thay đổi hiệu điện thế, và như vậy Anot và Catot sẽ thay đổi vai trò cho nhau, khu vực trước đây chưa
bị ăn mòn sẽ bị tấn công Quá trình này cứ tiếp diễn cho đến khi toàn bộ
bề mặt thép đều bị gỉ sét
Phương pháp bảo vệ
Cách 1 : Phun Sơn chống ăn mòn Các biện pháp chống rỉ và ăn mòn thép phổ biến hiện nay là sử dụng các vật liệu ít bị ăn mòn, các vật liệu này thường có giá thành cao, chỉ lắp đặt ở những nơi không bị ngập nước nên biện pháp phổ biến nhất là dùng sơn phủ bảo vệ Lớp sơn phủ bảo vệ nhằm tạo một lớp màng chắn (barrier) cách ly kim loại với môi trường nhưng khi lớp bảo vệ này bị hỏng thì hơi ẩm thâm nhập và ăn mòn tấn công vào bên dưới lớp sơn gây phồng rộp và ăn mòn nên có tuổi thọ thấp chỉ vài năm Cách 2 : Chống ăn mòn Catốt Chống ăn mòn catốt là sử dụng bản chất của quá trình ăn mòn điện hóa để xây dựng thành một hệ gồm catốt (kim loại cần bảo vệ) và anốt Anốt được chọn như Mg, Al, Zn làm vật liệu
hy sinh thay thế cho sắt thép cần bảo vệ vì các kim loại này đều đứng trước
Fe trong bảng tuần hoàn hóa học Trong hệ luôn tồn tại dòng điện một chiều đi qua giữa anốt và catốt, xuất phát từ sự chênh lệch điện thế giữa hai kim loại khác nhau trong môi trường tồn tại dung dịch điện phân là nước hoặc do bị áp đặt từ nguồn điện một chiều bên ngoài
Trang 9Hết