Trong công nghiệp, sodium hydrogencarbonate (baking soda) và sodium carbonate (soda) được sản xuất bằng phương pháp Solvay từ nguyên liệu chính là đá vôi, muối ăn, ammonia và nước. Quá trình Solvay sản xuất soda gồm hai giai đoạn chính: Giai đoạn tạo \(\mathrm{NaHCO}_3: \mathrm{CO}_{2(\mathrm{aq})}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+\mathrm{NH}_{3(\mathrm{aq})}+\mathrm{NaCl}_{(\mathrm{aq})} \rightleftharpoons \mathrm{NH}_4 \mathrm{Cl}_{(\mathrm{aq})}+\mathrm{NaHCO}_{3(\mathrm{~s})}\) (1) Giai đoạn tạo \(\mathrm{Na}_2 \mathrm{CO}_3: 2 \mathrm{NaHCO}_{3(\mathrm{~s})} \longrightarrow \mathrm{Na}_2 \mathrm{CO}_{3(\mathrm{~s})}+\mathrm{CO}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_{(\mathrm{g})}\) (2) Cho các phát biểu sau:

Câu 23:

Tổng số nguyên tử hydrogen và oxygen trong phân tử monomer tạo nên nylon - 6 là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng: 15

Công thức của nylon-6 là \(\left[\mathrm{-NH}-\left(\mathrm{CH}_2\right)_5-\mathrm{CO-}\right]_{\mathrm{n}}\) thì monomer tạo thành là \({\rm{N}}{{\rm{H}}_2} - {\left( {{\rm{C}}{{\rm{H}}_2}} \right)_5} - {\rm{COOH}}\).

Tổng số hydrogen và oxygen là \(13 + 2 = 15\).

Đáp án đúng là 15.

Câu 24:

Hai hydrocarbon \({{A}}\) và \({{B}}\) mạch hở, không phân nhánh có cùng công thức phân tử \({{\rm{C}}_4}{{\rm{H}}_8}\). Khi cho hỗn hợp \({{A}}\) và \({{B}}\) tác dụng với hydrogen bromide (có đun nóng) thì số cấu tạo sản phẩm tối đa có thể tạo thành là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng: 2

CTCT của A , B là \(\left\{\begin{array}{l}\mathrm{CH}_2=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3 \\ \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_3\end{array}\right.\)

Khi thực hiện cộng HBr thì \(\left\{\begin{array}{l}\mathrm{CH}_2=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3 \xrightarrow{+\mathrm{HBr}}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}(\mathrm{Br})-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3 \\ \mathrm{CH}_2 \mathrm{Br}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_3\end{array}\right. \\ \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_3 \xrightarrow{+\mathrm{HBr}} \mathrm{CH}_3-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}(\mathrm{Br})-\mathrm{CH}_3\end{array}\right.\)

Số cấu tạo sản phẩm tối đa có thể tạo thành là 2.

Đáp án đúng là 2.

Câu 25:

Cho các chất và ion được đánh số thứ tự như sau: \({\rm{HC}}{{\rm{O}}_3}{\;^ - },{{\rm{K}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3},{{\rm{H}}_2}{\rm{O}},{\rm{HP}}{{\rm{O}}_4}{\;^{2 - }},{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}{\rm{Cl}}\). Theo Bronsted-Lowry, có bao nhiêu chất và ion là chất lưỡng tính?

Lời giải:

Đáp án đúng: 3

Số chất lưỡng tính là \(3\) bao gồm \({\rm{HC}}{{\rm{O}}_3}{\;^ - },{{\rm{H}}_2}{\rm{O}},{\rm{HP}}{{\rm{O}}_4}{\;^{2 - }}\).

Đáp án đúng là 3.

Câu 26:

Trong công nghiệp, kim loại Mg được sản xuất từ quặng Carnallite \({\rm{KCl}} \cdot {\rm{MgC}}{{\rm{l}}_2} \cdot 6{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) bằng phương pháp điện phân nóng chảy \({\rm{MgC}}{{\rm{l}}_2}\) (đã được tách từ quặng). Quá trình điện phân diễn ra trong điều kiện không có không khí, với điện cực than chì. Ở cathode thu được kim loại Mg , còn ở anode chỉ sinh ra khí \({\rm{C}}{{\rm{l}}_2}\). Giả sử khí \({\rm{C}}{{\rm{l}}_2}\) thu được có thể tích là \(49,58{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}\) (ở đkc). Biết hiệu suất toàn bộ quá trình (từ quặng đến kim loại) là \(75{\rm{\% }}\). Tính khối lượng (kg) quặng đã dùng để sản xuất lượng Mg trên? (làm tròn đến hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng: 740

PT: \({{MgC}}{{{l}}_2} \to {{Mg}} + {{C}}{{{l}}_2}\uparrow\)

\({n_{C{l_2}}} = 2(\) kmol \() = {n_{MgC{l_2}pư}}\).

Trong 1 kmol quặng \({\rm{KCl}}.{\rm{MgC}}{{\rm{l}}_2}.6{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) chỉ có \(1\ {\text{kmol MgC}}{{\rm{l}}_2}\left( {{\rm{H}} = 75{\rm{\% }}} \right)\).

\({n_{{\rm{quặng\;}}}} = 2 \cdot \frac{{100}}{{75}} = \frac{8}{3}\left( {{\rm{kmol}}} \right)\).

Khối lượng quặng là: \(m = \frac{8}{3} . 277,9 \approx 740\ \left( {{\rm{kg}}} \right)\).

Đáp án đúng là 740.

Câu 27:

Nhiệt hydrate hoá là lượng nhiệt kèm theo quá trình tạo thành 1 mol muối ngậm nước từ muối khan và lượng nước tương ứng. Ví dụ, sự tạo thành dung dịch \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}\) trong n mol \({{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) :

Quá trình hòa tan \(\mathrm{CuSO}_4\) khan: \(\mathrm{CuSO}_{4(\mathrm{~s})}+\mathrm{nH}_2 \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{CuSO}_{4(\mathrm{aq})} \Delta \mathrm{H}_1\)

Quá trình hòa tan \(\mathrm{CuSO}_4 .5 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\) khan: \(\mathrm{CuSO}_4 .5 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+(n-5) \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{CuSO}_4\) (aq) \(\Delta \mathrm{H}_2\)

Quá trình hydrate hóa: \(\mathrm{CuSO}_4{ }_{(\mathrm{s})}+5 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{CuSO}_4 .5 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}_{(\mathrm{s})} \Delta \mathrm{H}_{\text {hydrate hoá }}\)

Theo định luật Hess ta có: \(\Delta \mathrm{H}_{\text {hydrate hoá }}+\Delta \mathrm{H}_2=\Delta \mathrm{H}_1 \Leftrightarrow \Delta \mathrm{H}_{\text {hydrate hoá }}=\Delta \mathrm{H}_1-\Delta \mathrm{H}_2\)

Xác định bằng thực nghiệm nhiệt hoà tan của muối khan và muối ngậm nước sẽ tính được nhiệt hydrate hoá.

Thực hiện thực nghiệm để xác định nhiệt hydrate hóa của \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}\) với các thông tin như sau:

Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt hòa \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}\) khan.

Thí nghiệm 2. Xác định nhiệt hòa \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}.5{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) khan : thực hiện tương tự sơ đồ trên chỉ thay bằng 10 gam \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}.5{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\).

Bảng số liệu thực nghiệm đo được như sau:

Công thức tính nhiệt lượng : \({\rm{Q}} = \left( {{{\rm{m}}_0}{{\rm{c}}_0} + {\rm{m}}.{\rm{c}}} \right) .\left( {{{\rm{t}}_2} - {{\rm{t}}_1}} \right)\)

Với \({{\rm{m}}_0}{{\rm{c}}_0}\) là nhiệt của nhiệt lượng kế.

m là khối lượng trong bình nhiệt lượng kế (gồm khối lượng chất + khối lượng nước).

c là \(1{\rm{cal}}/\) độ.

Hãy tính enthalpy hydrate hóa của \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}\) bằng đơn vị kcal/mol. (cho biết 1 cal \( = 4,184{\rm{\;J}}\) và \({\rm{\Delta H}} = - \frac{{\rm{Q}}}{{\rm{n}}}\) với n là số mol chất).(làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng: -15

Thí nghiệm 1:

Từ bảng số liệu ta có : \({{\rm{Q}}_1} = \left[ {2,8 + \left( {50 + 4} \right) \cdot 1} \right]\left( {32 - 28} \right) = 227,2\ {\rm{cal}} \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{H}}_1} = - \frac{{227,2}}{{\frac{4}{{160}}}} = - 9088\ {\rm{cal}}/{\rm{mol}}\).

Thí nghiệm 2:

Từ bảng số liệu ta có : \({{\rm{Q}}_1} = \left[ {2,8 + \left( {50 + 10} \right) \cdot 1} \right]\left( {26 - 30} \right) = - 251,2\ {\rm{cal}} \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{H}}_1} = - \frac{{219,2}}{{\frac{{10}}{{250}}}} = 6280\ {\rm{cal}}/{\rm{mol}}\).

Theo dữ kiện đề cho: \({\rm{\Delta }}{{\rm{H}}_{{\text{hydrate hoá}}}} = {\rm{\Delta }}{{\rm{H}}_1} - {\rm{\Delta }}{{\rm{H}}_2} = - 9088 - \left( {6280} \right) = - 15368\ {\rm{cal}}/{\rm{mol}} \approx - 15\ {\rm{kcal}}/{\rm{mol}}\).

Đáp án đúng là -15.

Câu 28:

Theo lý thuyết công thức của quặng pyrite là \({\rm{Fe}}{{\rm{S}}_2}\). Thực tế một phân ion disulfide \({{\rm{S}}_2}{\;^ - }\) bị thay thế bởi ion sulfide (\({{\rm{S}}^{2 - }}\)) nên coi pyrite như một hỗn hợp của \({\rm{Fe}}{{\rm{S}}_2}\) và FeS . Như vậy, công thức tổng quát của pyrite có thể biểu diễn là \({\rm{Fe}}{{\rm{S}}_{\rm{x}}}\)). Khi xử lí m gam một mẫu pyrite (chỉ gồm \({\rm{Fe}}{{\rm{S}}_2}\) và FeS) bằng bromine trong dung dịch KOH dư người ta thu được kết tủa nâu đỏ A và dung dịch B . Nung kết tủa A đến khối lượng không đổi thu được 0,4 gam chất rắn. Thêm lượng dư dung dịch \({\rm{BaC}}{{\rm{l}}_2}\) vào dung dịch B thì thu được 2,2174 gam kết tủa trắng không tan trong acid. Xác định giá trị \(x\) trong công thức tổng quát \({\rm{Fe}}{{\rm{S}}_{\rm{x}}}\) của quặng pyrite

Lời giải: