BÀI 29. OXI – OZON
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
| OXI | OZON |
I. VỊ TRÍ CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ
| - Cấu hình e: 1s22s22p4 - Oxi thuộc chu kì 2, nhóm VIA. - CTCT của O2: O = O - O2 là chất khí, không màu, không mùi, không vị, ít tan trong nước, hơi nặng hơn không khí. | - Ozon là một dạng thù hình của khí oxi. - Khí ozon màu xanh nhạt, mùi đặc trưng. Khí ozon tan trong nước nhiều hơn so với oxi. |
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
| O2 thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tham gia phản ứng hóa học. a. T/dụng hết với hầu hết các kim loại (trừ vàng, bạc và bạch kim) 2Mg + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2MgO 3Fe + 2O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Fe3O4 b. T/dụng trực tiếp với các phi kim (trừ các halogen) S + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SO2 N2 + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2NO c. T/dụng với các hợp chất có tính khử 4FeS2 +11O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)2Fe2O3 + 8SO2 CH4 +2O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)CO2 + 2H2O | - Ozon có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn oxi. - Oxi phản ứng với chất nào thì ozon cũng phản ứng được với chất đó, nhưng với mức độ mạnh hơn. - Một số phản ứng ozon có thể phản ứng được còn oxi thì không: 2Ag + O3 ® Ag2O + O2 2Ag + O2 ® Không phản ứng O3 + 2KI + H2O → I2 + 2KOH + O2 O2 + 2KI + H2O → Không phản ứng
|
IV. ỨNG DỤNG
| - Oxi duy trì sự sống và sự cháy. - Được dùng trong y khoa, công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại, .... | - Tẩy trắng tinh bột, dầu ăn. - Chữa sâu răng, sát trùng nước sinh hoạt.
|
V. ĐIỀU CHẾ, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN | 1. Trong phòng thí nghiệm Phân hủy những hợp chất giàu oxi, ít bền với nhiệt như KMnO4, KClO3,... 2KMnO4 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)K2MnO4 + MnO2 + O2 2. Trong công nghiệp a. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng. b. Điện phân nước. | - Được hình thành trong khí quyển khi có sự phóng điện (sấm sét,...). - Ozon tập trung nhiều ở tầng khí quyển. Tầng ozon hấp thụ tia tử ngoại từ tầng cao của không khí, bảo vệ con người và các sinh vật trên mặt đất. |
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
- Để làm tốt bài tập về oxi, ozon ngoài việc thành thạo các dạng bài: chất dư chất hết, hỗn hợp chất, tính theo phương trình phản ứng, … học sinh cần lưu ý một số kiến thức sau:
+ Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Ag, Au, Pt) sinh ra oxit kim loại.
+ Ozon tác dụng với hầu hết các kim loại sinh ra oxit kim loại và khí oxi.
+ Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm là nhiệt phân hợp chất giàu oxi, kém bền nhiệt.
(KMnO4, KClO3, ….).
- Với các bài tập khó, học sinh có thể áp dụng phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng để làm.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 127 SGK Hóa 10):
Hãy ghép cấu hình electron với nguyên tử thích hợp.
Cấu hình electron | Nguyên tử |
| A. 1s22s22p5 | a) Cl |
| B. 1s22s22p4 | b) S |
| C. 1s22s22p63s23p4 | c) O |
| D. 1s22s22p63s23p5 | d) F |
Hướng dẫn giải:
A với d); B với c); C với b); D với a).
Bài 2 (trang 127 SGK Hóa 10):
Chất nào có liên kết cộng hóa trị không cực:
A. H2S.
B. O2.
C. Al2S3.
D. SO2.
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Bài 3 (trang 127 SGK Hóa 10):
Hãy dẫn ra những phản ứng hóa học để chứng minh rằng:
a) Oxi và ozon đều có tính chất oxi hóa.
b) Ozon có tính chất oxi hóa mạnh hơn oxi.
Hướng dẫn giải:
a) Oxi và ozon đều có tính oxi hóa:
3Fe + 2O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Fe3O4
2Ag + O3 → Ag2O + O2
b) Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi:
O2 không oxi hóa được Ag, nhưng O3 oxi hóa Ag thàn Ag2O:
2Ag + O3 → Ag2O + O2
Bài 4 (trang 127 SGK Hóa 10):
Hãy trình bày các phương pháp điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Tại sao không áp dụng phương pháp điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm cho công nghiệp và ngược lại?
Hướng dẫn giải:
– Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu oxi và ít bên với nhiệt như KMnO4, KClO3, …
2KMnO4 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2KCl + 3O2
– Trong công nghiệp:
+ Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, khí CO2, được hóa lỏng dưới áp suất 200 atm đồng thời hạ thấp nhiệt độ. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi lỏng. Oxi lỏng được vận chuyển trong những bình thép có thể tích 100 lít dưới áp suất 150atm.
+ Từ nước. Điện phân nước: 2H2O \(\xrightarrow{dp}\)2H2 + O2
- Người ta không áp dụng phương pháp điều chế O2 trong phòng thí nghiệm cho công nghiệp vì đặc điểm của 2 phương pháp là khác nhau:
+ Điều chế trong phòng thí nghiệm: độ tinh khiết cao, giá thành nguyên liệu đắt (chi phí cao), điều chế lượng nhỏ.
+ Điều chế trong công nghiệp: độ tinh khiết không cao, giá thành nguyên liệu rẻ (chi phí thấp), điều chế lượng lớn.
Bài 5 (trang 128 SGK Hóa 10):
Hãy cho biết những ứng dụng của khí oxi và ozon.
Hướng dẫn giải:
* Ứng dụng của oxi:
– Oxi có vai trò quyết định với sự sống của con người và động vật.
– Oxi cần trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại …
* Ứng dụng của ozon :
– Trong thương mại, người ta dùng ozon để tẩy trắng các loại tình bột, dầu ăn và nhiểu chất khác.
– Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng nước ăn, khử mùi. Trong y khoa, ozon được dùng chữa sâu răng.
Bài 6 (trang 128 SGK Hóa 10):
Có hỗn hợp khí oxi và ozon. Sau một thời gian, khí ozon bị phân hủy hết, ta được một chất khí duy nhất có thể tích tăng thêm 2%.
Phương trình hóa học là: 2O3 → 3O2
a) Hãy giải thích sự gia tăng thể tích của hỗn hợp khí
b) Xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí ban đầu. Biết các thể tích khí được đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất
Hướng dẫn giải:
a)
Đặt x và y lần lượt là số mol O2 và O3 trong hỗn hợp ban đầu
\(\begin{align} & \,\,\,\,2{{O}_{3}}\,\,\,\,\xrightarrow{xt}\,\,\,\,\,\,\,3{{O}_{2}} \\ & \,y\,mol\,\,\,\,\,\,\,\,\to \,\,\,\,\,1,5y\,mol \\ \end{align}\)
Trước phản ứng : (x + y) mol hỗn hợp
Sau phản ứng: (x+ 1,5y) mol
Số mol tăng là: (x+ 1,5y) - (x +y) = 0,5y.
Do số mol tăng nên thể tích của hỗn hợp khí sau phản ứng tăng.
b)
Ta có; 0,5y ứng với 2% nên y ứng với 4%
Vậy O3 chiếm 4%, O2 chiếm 96%.
Gợi ý giải hóa 10 bài Oxi – Ozon do chính đội ngũ giáo viên ICAN trực tiếp biên soạn theo giáo án mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.