Bài tập Nhập môn hóa học có đáp án

Nội dung thuộc đối tượng nghiên cứu của hóa học là:

(2) Cấu tạo của chất và sự biến đổi của chất.

Hóa học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, sự biến đổi của các đơn chất, hợp chất và năng lượng đi kèm những quá trình biến đổi đó.

- Khí oxygen (O$_{2}$) được tạo nên từ 2 nguyên tử oxygen (O).

- Nước (H$_{2}$O) được tạo nên từ 2 nguyên tử hydrogen (H) và 1 nguyên tử oxygen (O).

- Đường glucose (C$_{6}$H$_{12}$O$_{6}$) được tạo nên từ 6 nguyên tử carbon (C), 12 nguyên tử hydrogen (H) và 6 nguyên tử oxygen (O).

- Muối ăn (NaCl) được tạo nên từ 1 nguyên tử sodium (Na) và 1 nguyên từ chlorine (Cl).

Liên kết trong phân tử nước (H$_{2}$O) là liên kết cộng hóa trị

Liên kết trong phân tử muối ăn (NaCl) là liên kết ion.

- Ví dụ phản ứng hóa học xảy ra trong tự nhiên: Phản ứng quang hợp

6CO$_{2}$ + 12H$_{2}$O $\rightarrow _{Diep\ luc}^{Anh\ sang}$C$_{6}$H$_{12}$O$_{6}$ + 6H$_{2}$O + 6O$_{2}$

Vai trò của phản ứng quang hợp:

+ Cung cấp khí oxygen cho quá trình hô hấp của động vật, thực vật và con người.

+ Chất hữu cơ được tạo ra (C$_{6}$H$_{12}$O$_{6}$) là nguyên liệu sản xuất rất nhiều sản phẩm cho con người: Thuốc, thực phẩm, ...

+ Điều hòa không khí: Cây xanh hấp thụ khí CO$_{2}$, giải phóng khí O$_{2}$ và nước giúp điều hòa không khí, giảm hiệu ứng nhà kính và đem lại bầu không khí mát mẻ, trong lành.

- Ví dụ phản ứng hóa học xảy ra trong sản xuất hóa học:

Điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit trong bể điện phân

2Al$_{2}$O$_{3 \rightarrow _{criolit}^{dpnc}}$ 4Al + 3O$_{2}$

Ứng dụng:

Sản xuất nhôm phục vụ đời sống con người như: làm dây dẫn điện, đồ dùng gia đình (mâm nhôm, chậu nhôm, ấm nhôm,...), làm vật liệu xây dựng,...

Biến đổi hóa học: Có sự tạo thành chất mới.

Biến đổi vật lí: Không có sự tạo thành chất mới.

- Vai trò, ứng dụng của nước:

+ Nước hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống, tham gia vào nhiều quá trình hóa học quan trọng trong cơ thể người và động vật.

+ Nước cần thiết cho các hoạt động đời sống hàng ngày như nấu ăn, tắm rửa, ...

+ Nước cần thiết cho các quá trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng và giao thông vận tải,...

- Vai trò của oxygen:

+ Oxygen giúp duy trì sự sống của con người, động vật, thực vật.

+ Oxygen giúp duy trì sự cháy. Oxygen duy trì sự cháy của các nhiên liệu như củi, than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên,.. Quá trình đốt cháy tỏa nhiều nhiệt, phục vụ cho việc đun nấu, sưởi ấm, chạy động cơ xe, chạy động cơ các loại máy móc thiết bị.

Enzyme amylase và lipase có trong nước bọt là chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa tinh bột và chất béo. Khi nhai kĩ thức ăn được chia nhỏ hơn nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa thức ăn với các enzyme, khiến các phản ứng trong quá trình tiêu hóa chất béo và tinh bột xảy ra nhanh hơn, hiệu quả hơn.

Người ta thường dùng thuốc muối (NaHCO$_{3}$) để làm giảm cơn đau dạ dày vì trong dạ dày chứa hydrochloric acid (HCl). Khi nồng độ acid này tăng cao ta sẽ bị đau dạ dày. Thuốc muối chứa NaHCO$_{3}$sẽ phản ứng với HCl giúp giảm nồng độ HCl trong dạ dày.

NaHCO$_{3}$ + HCl → NaCl + H$_{2}$O + CO$_{2}$

Khi thiếu oxygen, than (carbon) sẽ xảy ra phản ứng: C + CO$_{2}$ → 2CO

Khi vào cơ thể, khí CO kết hợp với hemoglonin trong máu làm giảm khả năng hấp thụ và vận chuyển oxi của hemoglobin. Người ngộ độc có thể hôn mê, bất tỉnh, để lại di chứng về trí tuệ, thậm chí tử vong nếu không được phát hiện và xử lý kịp thời.

Thit, cá, trứng, sữa cung cấp protein.

Rau xanh cung cấp chất xơ.

Trái cây cung cấp vitamin và chất khoáng

- Phương trình hóa học của phản ứng:

N$_{2}$ + 3H$_{2}$ $\rightarrow _{Fe,\ 200-300\ atm}^{450-{500}^{o}C}$ 2NH$_{3}$

NH$_{3}$ được dùng để sản xuất phân đạm như (NH$_{2}$)$_{2}$CO (ure), NH$_{4}$NO$_{3}$, (NH$_{4}$)$_{2}$SO$_{4}$, ...

Vì Ca(OH)$_{2}$ có giá thành rẻ, có thể được sản xuất dễ dàng từ nguyên liệu sẵn có là đá vôi (CaCO$_{3}$).

Bản chất của cách xử lí này là dùng Ca(OH)$_{2}$ hấp thụ các khí thải (SO$_{2}$, NO$_{2}$,...) cũng như các ion kim loại nặng (Fe$^{3+}$, Cu$^{2+}$,...) chuyển hóa thành dạng muối hoặc các kết tủa ít độc hại hơn, dễ dàng thu gom, vận chuyển và xử lí hơn.

Một số phương trình hóa học minh họa:

SO$_{2}$ + Ca(OH)$_{2}$ → CaSO$_{3}$↓ + H$_{2}$O

Fe$^{3+}$ + 3OH$^{-}$ → Fe(OH)$_{3}$↓