13 bài tập Khoa học tự nhiên 9 sự khác nhau cơ bản giữa kim loại và phi kim có lời giải ( Phần 1)

Carbon, lưu huỳnh và chlorine là những phi kim có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất:

– Carbon dùng làm điện cực, ruột bút chì, lõi lọc nước,…

– Lưu huỳnh dùng làm nguyên liệu sản xuất sulfuric acid, lưu hoá cao su,…

– Chlorine dùng để sản xuất hoá chất tẩy rửa, nhựa PVC, ...

a) Một số ứng dụng của than chì: làm điện cực trong pin, sản xuất ruột bút chì, sản xuất lõi lọc nước, làm chất đốt, sử dụng trong công nghiệp luyện kim,…

b) Than hoạt tính hoạt động theo cơ chế cơ học và hút bám. Khi nguồn nước chứa các thành phần ô nhiễm, tạp chất đi qua lõi lọc chứa vật liệu này sẽ được làm sạch các hạt, chất bẩn thô. Với các chất hóa học hoặc thành phần độc tố, dầu mỡ, clo… than hoạt tính sẽ hút bám và giữ lại trong lõi lọc.

Phương trình hóa học:

a) S + O2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ SO2

b) C + O2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CO2

c) 2Cu + O2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2CuO

d) 2Zn + O2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2ZnO

Oxide tạo thành là oxide acid

SO2 acid tương ứng là H2SO3.

CO2 acid tương ứng là H2CO3.

Oxide tạo thành là oxide base:

CuO base tương ứng là Cu(OH)2.

ZnO là oxide lưỡng tính; base tương ứng là Zn(OH)2, acid tương ứng: H2ZnO2

Đáp án

Phương trình hóa học:

a) H2 (k) + Cl2 (k) $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2HCl(k) (HCl ở trạng thái khí, không màu)

b) S + H2 (k) $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ H2S (k) (H2S ở trạng thái khí, không màu, có mùi trứng thối)

c) H2 + Br2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2HBr (HBr ở trạng thái khí, không màu)

Đáp án

Phương trình hóa học:

a) H2 + F2 $\overset{}{\rightarrow }$ 2HF (k)

b) S + O2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ SO2

c) Fe + S $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ FeS

d) C + O2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CO2

e) H2 + S $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ H2S

Phương trình hóa học của phản ứng:

a) 2CuO + C $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2Cu + CO2

b) 2PbO + C $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2Pb + CO2

c) CO2 + C $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2CO

d) 2FeO + C $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2Fe + CO2

Trong các phản ứng trên cacbon là chất khử.

– Ứng dụng của cacbon: Tùy thuộc vào tính chất mỗi dạng thù hình, người ta sử dụng cacbon trong đời sống, sản xuất, kĩ thuật.

– Ví dụ:

+ Than chì được dùng làm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì. Kim cương dùng làm đồ trang sức, mũi khoan, sao cắt hình.

+ Than đá, than gỗ được dùng làm nhiên liệu trong công nghiệp, chất khử để điều chế một số kim loại kém hoạt động.

a) 2Fe(r) + 3Cl2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2FeCl3 (r) (Fe hóa trị III)

b) Fe(r) + S (r) $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ FeS (r) (Fe hóa trị II )

c) 3Fe (r) + 2O2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$Fe3O4(r) (Fe hóa trị III và II).

Gọi M là khối lượng mol của kim loại

2M + 3Cl2 $\overset{}{\rightarrow }$ 2MCl3

10,8 g 53,4 g

Theo phương trình: ⇒ $\frac{10{,}8}{M}=\frac{53{,}4}{M+35{,}5.3}$

⇒ M = 27 (g). Vậy M là nhôm (Al)

2Fe + 3Cl2 $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2FeCl3

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có: mFe pư + mChlorine pư = mmuối

→ mchlorine pư = 32,5 – 11,2 = 21,3 gam.

nFe = 0,1 mol; nS = 0,05 mol

a) Phương trình phản ứng: Fe + S $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ FeS (1)

Theo phương trình: nFe pư = nS = 0,05 mol ⇒ nFe dư = 0,1 – 0,05 = 0,05 mol

nFeS = nS = 0,05 mol

Nên hỗn hợp chất rắn A có Fe dư và FeS

Fe + 2HCl $\overset{}{\rightarrow }$ FeCl2 + H2 ↑ (2)

FeS + 2HCl $\overset{}{\rightarrow }$ FeCl2 + H2S ↑ (3)

b) Dựa vào phương trình phản ứng (2) và (3), ta có:

nHCl = 2.nFe + 2.nFeS = 2. 0,05 + 2. 0,05 = 0,2 mol

⇒ VHCl = $\frac{0{,}2}{1}$ = 0,2 lít.

Khối lượng cacbon: 5. 90% = 4,5 (kg)

1 mol C (12g) khi đốt cháy tỏa ra 394 (kJ)

Vậy 4,5kg = 4500 g C khi đốt cháy tỏa ra x (kJ).

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 5 kg là: $\frac{4500}{12}.394=147750\ \mathrm{kJ}$