Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

Chủ đề 4: Các dạng bài tập về Oxi – Ozon

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương vào ngày 2020-05-18 02:30:52

Mục lục
* * * * *

Lý thuyết và Phương pháp giải

Dựa trên phản ứng ozon hóa:

3O2 → 2O3: Phản ứng làm giảm số mol khí

2O3 → 3O2: Phản ứng làm tăng số mol khí

⇒Áp dụng giải bài toán bằng phương pháp tăng – giảm thể tích.

- Bài toán về điều chế oxi:

Trong phòng thí nghiệm, O2 được điều chế bằng cách nhiệt phân các chất giàu oxi và kém bền với nhiệt như KClO3, KMnO4,...

2KClO3 → 2KCl + 3O2

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

Từ phản ứng ta thấy khối lượng giảm của chất rắn sau phản ứng chính là khối lượng O2 được giải phóng, vậy vận dụng phương pháp bảo toàn khối lượng ta giải dạng này theo phương pháp tăng, giảm khối lượng.

mO2 = mchất rắn ban đầu - mchất rắn sau phản ứng

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hỗn hợp khí B gồm O2 và O3 có tỉ khối hơi so với H2 là 19,2. Tính % về thể tích mỗi khí trong B.

DB/H2 = 19,2 → MB = 19,2. 2 = 38,4

Áp dụng quy tắc đường chéo

Giả sử nO3 = y = 2 mol thì nO2 = x = 3 mol → nB = 2 + 3 = 5 mol

% về thể tích = % về số mol

→ %O2 =

 = 60%

% O3 = 100 – 60 = 40%

Ví dụ 2: Có hỗn hợp khí oxi và ozon. Sau một thời gian, ozon bị phân hủy hết, ta được một chất khí duy nhất có thể tích tăng thêm 2%. Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí ban đầu. Biết các thể tích khí đo được ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.

Hướng dẫn:

Cách 1: Đặt x và y lần lượt là số mol O2 và O3 trong hỗn hợp:

Số mol hỗn hợp khí trước khi phản ứng là: (x+ y) (mol)

Số mol phản ứng, số mol khí oxi là: 

Số mol khí tăng so với ban đầu là: 

 - (x + y)=0,5y

Ta có 0,5y ứng với 2% nên y ứng với 4%.

Vậy O3 chiếm 4% và O2 chiếm 96%.

Cách 2. Theo phương pháp tăng – giảm thể tích:

Theo phản ứng: 2O3 → 3O2

Nhận thấy: Cư 2 mol O3 phản ứng, làm hỗn hợp tăng 1 mol khí. Vậy khi hỗn hợp tăng 2% thì %VO3là 4% → %VO2 chiếm 96%.

Ví dụ 3: Hỗn hợp khí X gồm O2 và O3 có tỉ khối hơi so với oxi là 1,3.

Tính % về khối lượng của mỗi khí trong hỗn hợp.

Cho 20,8 gam hỗn hợp X có thể đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam benzen (C6H6)

Hướng dẫn:

a) Gọi a, b lần lượt là số mol O2 và O3

Theo đề bài: 

 d

Suy ra: mo2 = 32a(gam); mo3=48b=48.1,5a=72a(gam)

Thành phần % khối lượng mỗi khí:

%O2 =

b) Phương trình phản ứng đốt cháy:

2C6H6+ 15O2

 12CO2+ 6H2O (1)

(mol) x → 15x/2

C6H6 + 5O3

 6CO2 + 3H2O (2)

(mol) y → 5y

Ta có:

 ×32+5y ×48=30,8 Hay 240x + 240y =20,8 ⇒ x+ y= 

Từ (1) và (2) ⇒ 

⇒ 

Ví dụ 4: Dẫn 2,688 lít hỗn hợp oxi và ozon (đktc) vào dung dịch KI dư thì thu được 20,32 gam iot kết tủa màu tím đen. Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu?

Hướng dẫn:

Ta có: nI2=0,08(mol) và nhỗn hợp = 0,12(mol)

O3 + 2KI + H2O → 2KOH + I2 + O2 ↑ (2)

(mol) 0,08                      ← 0,08

Từ (1) ⇒nO3=0.08(mol)⇒ nO2=0,12-0,08=0,04(mol)

Vì là chất khí nên %V =%n

Vậy:

%VO3 = %nO3 = (0,08/0,12).100% = 66,67%

%VO2 = %nO2 = 100% - 66,67% = 33,33%

Lượt xem: 547