Câu hỏi:

Gọi số mol của $SO_2$ là a, của $O_2$ là b.

Ta có $\overline{M_X} = 24 \times 2 = 48$.

$\Rightarrow \frac{64a + 32b}{a+b} = 48 \Rightarrow 64a + 32b = 48a + 48b \Rightarrow 16a = 16b \Rightarrow a = b$.

Vậy trong X, số mol $SO_2$ bằng số mol $O_2$.

Giả sử có 1 mol $SO_2$ và 1 mol $O_2$ trong X.

$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$

Ban đầu: 1 1 0

Phản ứng: 2x x 2x

Sau phản ứng: 1-2x 1-x 2x

Tổng số mol khí Y: $n_Y = 1-2x + 1-x + 2x = 2-x$.

Ta có $\overline{M_Y} = 30 \times 2 = 60$.

$\Rightarrow \frac{64(1-2x) + 32(1-x) + 80(2x)}{2-x} = 60$.

$\Rightarrow 64 - 128x + 32 - 32x + 160x = 120 - 60x$.

$\Rightarrow 96 - 160x + 160x = 120 - 60x$.

$\Rightarrow 96 +60x = 120 - 60x \Rightarrow 60x = 24 \Rightarrow x = 0.4$.

Hiệu suất phản ứng: $H = \frac{2x}{1} \times 100\% = \frac{2 \times 0.4}{1} \times 100\% = 80\%$. Sai rồi, xem lại nhé!

Mà $n_X = 2$, $n_Y = 2-x$

$\frac{n_X}{n_Y} = \frac{M_Y}{M_X} = \frac{60}{48} = \frac{5}{4}$

$\Rightarrow \frac{2}{2-x} = \frac{5}{4} \Rightarrow 8 = 10 - 5x \Rightarrow 5x = 2 \Rightarrow x = 0.4$

$H = \frac{0.4}{1} \times 2 \times 100 = 80 \%$ (Tính theo $SO_2$)

$H = \frac{0.4}{1} \times 100 = 40 \%$ (Tính theo $O_2$ vì $O_2$ dư)

Vậy H tính theo $SO_2$ là $2x = 0.8$, $x=0.4$, $H=80\%$ (Vì $SO_2$ hết trước).

Thử lại, 1 mol $SO_2$ và 1 mol $O_2$, phản ứng 0.8 mol $SO_2$ và 0.4 mol $O_2$.

Khí Y gồm 0.2 mol $SO_2$, 0.6 mol $O_2$ và 0.8 mol $SO_3$.

$M_Y = \frac{0.2 \times 64 + 0.6 \times 32 + 0.8 \times 80}{0.2 + 0.6 + 0.8} = \frac{12.8 + 19.2 + 64}{1.6} = \frac{96}{1.6} = 60$. Vậy tỉ khối so với $H_2$ là 30, đúng!

Để nhận biết anion $SO_4^{2-}$ trong dung dịch potassium sulfate ($K_2SO_4$), ta thường dùng các muối barium hòa tan. Khi cho các muối barium vào dung dịch chứa sulfate, sẽ tạo kết tủa trắng $BaSO_4$ không tan trong axit mạnh.


- $Ba(NO_3)_2$ phản ứng với $SO_4^{2-}$ tạo kết tủa $BaSO_4$.
- $BaCl_2$ phản ứng với $SO_4^{2-}$ tạo kết tủa $BaSO_4$.
- $Ba(OH)_2$ phản ứng với $SO_4^{2-}$ tạo kết tủa $BaSO_4$.


$MgCl_2$ không phản ứng với $SO_4^{2-}$.


Vậy, không thể dùng $MgCl_2$ để nhận biết anion trong dung dịch potassium sulfate.

Trong dung dịch sulfuric acid (H₂SO₄), có thể hình thành các loại liên kết hydrogen sau:

• Giữa các phân tử H₂SO₄ với nhau.


• Giữa các phân tử H₂SO₄ và các phân tử H₂O.


• Giữa các phân tử H₂O với nhau.


• Giữa ion HSO₄⁻ và các phân tử H₂O.

Vậy, có tối đa 4 loại liên kết hydrogen có thể hình thành.

Phản ứng thể hiện tính oxi hóa mạnh của H₂SO₄ đặc là phản ứng với Cu, trong đó số oxi hóa của S giảm từ +6 xuống +4 trong SO₂.
Các phản ứng còn lại không thể hiện tính oxi hóa mạnh của H₂SO₄ đặc:

• Phản ứng với FeS tạo H₂S thể hiện tính acid mạnh.
• Phản ứng với Al₂O₃ là phản ứng acid-base thông thường.
• Phản ứng với Ba(OH)₂ là phản ứng trung hòa.

$2H_2SO_4 + Cu \rightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O$

Khối lượng lưu huỳnh trong 6000 tấn than là: $m_S = 6000 \times 10^6 \times 0.8\% = 48 \times 10^6$ (g)

Số mol S là: $n_S = \frac{48 \times 10^6}{32} = 1.5 \times 10^6$ (mol)

$S \rightarrow SO_2 \rightarrow H_2SO_4$

Số mol H₂SO₄ tạo thành là: $n_{H_2SO_4} = n_S \times 1\% = 1.5 \times 10^6 \times 0.01 = 1.5 \times 10^4$ (mol)

Thể tích nước mưa bị nhiễm acid là: $V = \frac{n}{C_M} = \frac{1.5 \times 10^4}{10^{-5}} = 1.5 \times 10^9$ (lít) = $1.5 \times 10^6$ (m³)

Tuy nhiên, đề bài có lẽ đã nhầm lẫn ở đâu đó, vì kết quả này không khớp với bất kỳ đáp án nào. Nếu đề bài cho 10% lượng SO2 khuếch tán vào khí quyển thay vì 1%, thì:

$n_{H_2SO_4} = n_S \times 10\% = 1.5 \times 10^6 \times 0.1 = 1.5 \times 10^5$ (mol)

$V = \frac{n}{C_M} = \frac{1.5 \times 10^5}{10^{-5}} = 1.5 \times 10^{10}$ (lít) = $1.5 \times 10^7$ (m³)

Nếu đề bài cho nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 5 x 10^{-4} M và 1% lượng SO2 khuếch tán vào khí quyển, thì:

$V = \frac{n}{C_M} = \frac{1.5 \times 10^4}{5 \times 10^{-4}} = 3 \times 10^7$ (lít) = $3 \times 10^4$ (m³)

Nếu đề bài cho nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 5 x 10^{-6} M và 10% lượng SO2 khuếch tán vào khí quyển, thì:

$V = \frac{n}{C_M} = \frac{1.5 \times 10^5}{5 \times 10^{-6}} = 3 \times 10^{10}$ (lít) = $3 \times 10^7$ (m³)

Nếu giả sử lượng SO2 bị chuyển hóa thành H2SO4 là 8%, thì nồng độ H2SO4 trong nước mưa phải là 1.33 x 10^{-5} M thì mới ra đáp án gần đúng là câu B.