Đề bài

Mưa axit - hậu quả ô nhiễm khói, bụi được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1948 tại Thụy Điển. Ngay từ những năm 50 của thế kỷ 20, hiện tượng này đã bắt đầu được nghiên cứu.

Phát hiện tại Đức năm 1984 cho thấy, hơn một nửa cánh rừng của miền Tây nước này đã và đang ở vào thời kỳ bị phá hủy với những mức độ khác nhau. Hay như ở Thụy Sĩ bị thiệt hại khoảng 12 triệu cây (chiếm 14% diện tích rừng), trong khi đó ở Hà Lan diện tích rừng bị phá hủy lên đến 40%.

Mưa axit gây phá hủy rộng lớn cho rừng cây khắp nơi trên thế giới, đặc biệt là những vùng công nghiệp hóa như châu Âu và Bắc Mỹ. Mưa axit xảy ra chủ yếu do sự phóng thích SO₂ từ sự nung chảy quặng sunfua và sự đốt cháy các nhiên liệu. Trong không khí, một phần SO₂ chuyển thành SO₃ được hấp thụ trong nước mưa chuyển thành axit sunfuric.

Hình ảnh sau đây là những bức tượng Caryalid (tượng hình phụ nữ thay cho cột) được xây dựng ở Acropolis tại Athen hơn 2500 năm trước. Các bức tượng này được tạc từ một loại đá gọi là đá cẩm thạch. Đá cẩm thạch được tạo thành từ canxi cacbonat. Năm 1980, những tượng nguyên bản đã được chuyển vào trong bảo tàng Acropolis và được thay thế bởi bản sao đúng như thật. Những bức tượng nguyên bản đã bị ăn mòn bởi mưa axit.

Câu 1

Phản ứng hóa học nào đã xảy ra trong hiện tượng ăn mòn các bức tượng Caryatid do mưa axit?

A.
CaCO₃ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CaO + CO₂.
B.
CaSO₃ + 2H⁺ ⟶ Ca²⁺ + SO₂ ↑ + H₂O.
C.
CaCO₃ + 2H⁺ ⟶ Ca²⁺ + CO₂ ↑ + H₂O.
D.
CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⟶ Ca²⁺ + 2HCO₃^-

Đáp án: C

Phương pháp giải :

Dựa vào dữ kiện đá cẩm thạch được tạo thành từ canxi cacbonat ⟶ Phản ứng hóa học.

Lời giải chi tiết :

Phản ứng hóa học nào đã xảy ra trong hiện tượng ăn mòn các bức tượng Caryatid do mưa axit là

PTHH: CaCO₃ + 2H⁺ ⟶ Ca²⁺ + CO₂ ↑ + H₂O.

Câu 2

Giả sử rằng cứ 50000 phân tử nước (chứa trong 4,50.10⁴ lít nước của một trận mưa) hấp thụ một phân tử SO₃ và toàn bộ lượng axit sunfuric được tạo ra đều tan hết trong lượng mưa nêu trên. Cho H = 1; O = 16; S = 32; N_A = 6,02.10²³ và khối lượng riêng của nước là 1,00 g.ml^-1. Nồng độ mol/l của axit sunfuric trong nước mưa là

A.
0,0011 mol/l.
B.
0,011 mol/l.
C.
0,01 mol/l.
D.
1,1 mol/l.

Đáp án: A

Phương pháp giải :

- Ta có:

\({m_{{H_2}O}} = V.D \Rightarrow {n_{{H_2}O}} \Rightarrow {n_{S{O_3}}} = \dfrac{{{n_{{H_2}O}}}}{{{{5.10}^4}}}\)

- Bảo toàn nguyên tố S

⟹ \({n_{{H_2}S{O_4}}} \Rightarrow {C_{M({H_2}S{O_4})}} = \dfrac{{{n_{{H_2}S{O_4}}}}}{{4,{{5.10}^4}}}\)

Lời giải chi tiết :

- Ta có: \({m_{{H_2}O}} = V.D = 4,{5.10^4}{.10^3} = 4,{5.10^7}(g) \Rightarrow {n_{{H_2}O}} = \dfrac{{4,{{5.10}^7}}}{{18}} = 2,{5.10^6}(mol)\)

- Cứ 50000 phân tử nước (chứa trong 4,50.10⁴ lít nước của một trận mưa) hấp thụ một phân tử SO₃

⟹ \({n_{S{O_3}}} = \dfrac{{{n_{{H_2}O}}}}{{{{5.10}^4}}} = \dfrac{{2,{{5.10}^6}}}{{{{5.10}^4}}} = 50(mol)\)

- Bảo toàn nguyên tố S ⟹ \({n_{{H_2}S{O_4}}} = {n_{S{O_3}}} = 50(mol)\)

Vậy nồng độ mol/l của axit sunfuric trong nước mưa là \({C_{M({H_2}S{O_4})}} = \dfrac{{{n_{{H_2}S{O_4}}}}}{{4,{{5.10}^4}}} = \dfrac{{50}}{{4,{{5.10}^4}}} = 0,0011(mol/l)\)

Câu 3

Để xác định hàm lượng NO₃^- trong 200 ml nước mưa, người ta dùng Cu và H₂SO₄ loãng, thấy lượng đồng cần sử dụng là 1,92 mg. Biết nồng độ ion NO₃^- tối đa cho phép trong nước mưa dùng để ăn uống là 9 ppm (mg/l). Cho H = 1; N = 14; O = 16; S = 32; Cu = 64. Nhận định nào sau đây đúng?

A.
Lượng nước mưa này không thể sử dụng được cho vượt mức tối đa cho phép nồng độ ion NO₃^-.
B.
Lượng nước mưa này có nồng độ ion NO₃^- trong khoảng cho phép và có thể sử dụng được.
C.
Nồng độ ion NO₃^- trong 200 ml lượng nước mưa trên là 2,6 ppm.
D.
Nồng độ ion NO₃^- trong 200 ml lượng nước mưa trên là 9,8 ppm.

Đáp án: B

Phương pháp giải :

- PTHH: 3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- ⟶ 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

- Từ PTHH ⟹ \({n_{N{O_3}^ - }} \Rightarrow {\rm{[}}N{O_3}^ - {\rm{]}}(mg/l)\)

- Xác định nhận định đúng/sai.

Lời giải chi tiết :

- PTHH: 3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- ⟶ 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

- Theo PTHH ⟹ \({n_{N{O_3}^ - }} = \dfrac{2}{3}{n_{Cu}} = {2.10^{ - 5}}(mol) \Rightarrow {\rm{[}}N{O_3}^ - {\rm{]}} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 5}}{{.62.10}^3}}}{{0,2}} = 6,2(mg/l)\)

- Nhận thấy [NO₃^-] = 6,2 ppm < 9 ppm ⟹ Lượng nước mưa này có nồng độ ion NO₃^- trong khoảng cho phép và có thể sử dụng được ⟹ B đúng.

Các bài tập cùng chuyên đề

Bài 1 :

Dãy gồm các chất đều là kim loại kiềm thổ là