Câu hỏi:
02/07/2024 148Trong một lớp học hóa học, giáo viên thực hiện thí nghiệm xác định hàm lượng khí oxygen có trong không khí bằng cách sử dụng len thép và bố trí thí nghiệm như Hình 1.
Cách tiến hành thí nghiệm như sau:
- Giáo viên đặt 0,28 g len thép, có thành phần chủ yếu là iron (Fe) vào bên trong một ống thạch anh nhỏ chịu nhiệt. Sau đó, giáo viên sử dụng 2 ống silicone để nối ống thạch anh với 2 ống bơm (bằng thủy tinh có dung tích 20 ml) thẳng đứng (xem Hình 1). Tổng thể tích không khí trong thiết bị kín là 29 ml (10 ml ở ống bơm bên trái, 15 ml ở ống bơm bên phải, 4 ml trong 2 ống silicone và ống thạch anh). Lưu ý rằng 2 ống bơm khí được thêm một lượng nhỏ nước màu (khoảng 5 ml) để ngăn không khí thoát ra ngoài và xác định thể tích khí trong thiết bị chính xác hơn.
Hình 1. Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng khí oxygen có trong không khí
(Theo Rodrigo Rivera và cộng sự công bố năm 2011 trong bài báo khoa học "A Simple Experiment to Measure the Content of Oxygen in the Air Using Heated Steel Wool" trên tạp chí Journal of Chemical Education)
- Đèn cồn được sử dụng để đốt len thép trong ống thạch anh trong 2 phút. Trong quá trình đốt nóng, piston di chuyển lên xuống để truyền không khí qua len thép. Thể tích khí trong thiết bị giảm dần trong 2 phút. Khi thiết bị trở về nhiệt độ phòng, tổng thể tích khí trong thiết bị là 23 ml.
Giáo viên yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng đã xảy ra trong thí nghiệm trên.
Học sinh 1
Trong quá trình gia nhiệt, Fe trong len thép đã phản ứng với toàn bộ khí nitrogen (N2) trong không khí để tạo thành iron nitride (FeN). Không khí chứa khoảng 20,7% N2 theo thể tích. Theo kết quả của phản ứng, tổng thể tích khí trong thiết bị giảm khoảng 20,7%, vì vậy gần như tất cả khí còn lại trong thiết bị là O2.
Học sinh 2
Trong quá trình gia nhiệt, Fe trong len thép đã phản ứng với một phần khí oxygen (O2) trong không khí để tạo thành iron oxide (Fe2O3). Không khí chứa khoảng 79,3% O2 theo thể tích. Theo kết quả của phản ứng, tổng thể tích khí trong thiết bị giảm khoảng 20,7%, vì vậy gần như tất cả khí còn lại trong thiết bị là hỗn hợp khoảng 75% O2 và 4,3% N2 theo thể tích.
Học sinh 3
Đồng ý với quan điểm của học sinh 2, ngoại trừ Fe trong len thép phản ứng với toàn bộ khí oxygen (O2) trong không khí và không khí chứa khoảng 20,7% O2 theo thể tích. Sau phản ứng, gần như tất cả khí còn lại trong thiết bị là N2.
Học sinh 4
Trong quá trình gia nhiệt, Fe trong len thép đã phản ứng với toàn bộ khí carbon dioxide (CO2) trong không khí để tạo thành iron carbonate (FeCO3). Không khí chứa khoảng 20,7% CO2 theo thể tích. Theo kết quả của phản ứng, tổng thể tích khí trong thiết bị giảm khoảng 20,7%, vì vậy gần như tất cả khí còn lại trong thiết bị là khí O2.
Phát biểu sau đúng hay sai?
Học sinh 2 và 4 cho rằng thành phần phần trăm theo thể tích của khí argon trong không khí nhỏ hơn 1%.
Sách mới 2k7: 30 đề đánh giá năng lực DHQG Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, BKHN 2025 mới nhất (600 trang - chỉ từ 160k).
Quảng cáo
Trả lời:
Theo đoạn văn, không ai trong số các sinh viên đề cập đến khí argon. Tuy nhiên, cả bốn sinh viên đều đề cập đến "gần như tất cả khí còn lại...", điều này cho thấy rằng các loại khí khác có thể có mặt, chẳng hạn như argon. Trên thực tế, khí argon trong không khí ít hơn 1% theo thể tích.
Chọn A
Câu hỏi cùng đoạn
Câu 2:
Phát biểu sau đúng hay sai?
Dựa trên lời giải thích của học sinh 4, trong quá trình thí nghiệm, thể tích của khí CO2 và khí O2 đều giảm.
Lời giải của GV VietJack
Theo học sinh 4, CO2 trong không khí đã tham gia phản ứng với Fe, và sau phản ứng, gần như tất cả các khí còn lại là O2. Do đó, thể tích CO2 giảm và thể tích O2 không thay đổi.
Chọn B
Câu 3:
Điền từ/cụm từ thích hợp vào chỗ trống.
Theo các số liệu thu được từ thí nghiệm trên, sau phản ứng, tổng thể tích khí trong thiết bị giảm khoảng (1) ________.
Lời giải của GV VietJack
Đáp án
Theo các số liệu thu được từ thí nghiệm trên, sau phản ứng, tổng thể tích khí trong thiết bị giảm khoảng (1) __ 20,7 __ .
Giải thích
Khi thiết bị trở về nhiệt độ phòng thì tổng thể tích khí sau phản ứng là 23 ml.
Tổng thể tích khí ban đầu trong thiết bị là 29 ml.
Do đó, tổng thể tích khí trong thiết bị giảm \(\frac{{29 - 23}}{{29}}.100 = 20,7\).
Câu 4:
Dựa trên lời giải thích của học sinh 1, phản ứng xảy ra trong thí nghiệm sẽ được thể hiện bởi phương trình hóa học nào sau đây?
Lời giải của GV VietJack
Theo học sinh 1, Fe đã phản ứng với N2 để tạo thành FeN. Do đó, phương trình phản ứng sẽ là:
Chọn D
Câu 5:
Ống silicone được sử dụng để nối ống thạch anh với ống bơm khí vì silicone có đặc tính nào sau đây?
I. Khả năng chịu nhiệt cao.
II. Khả năng phản ứng hóa học cao.
III. Có tính đàn hồi.
Lời giải của GV VietJack
Trong quá trình thí nghiệm, ống thạch anh được làm nóng bằng đèn cồn, do đó ống silicone phải có khả năng chịu nhiệt cao → I đúng.
Có phản ứng hóa học xảy ra khi đốt nóng len thép nên các ống silicone cần có khả năng phản ứng hóa học thấp → II sai.
Ống silicone được sử dụng để nối ống thạch anh với ống bơm khí nên silicone cần có tính đàn hồi → III đúng.
→ Ống silicone có khả năng chịu nhiệt cao và có tính đàn hồi.
Chọn A
Câu 6:
Lời giải của GV VietJack
Theo học sinh 1, Fe trong len thép đã phản ứng với khí N2 trong không khí tạo ra FeN.
Học sinh 2 nói rằng Fe trong len thép đã phản ứng với một phần khí O2 trong không khí tạo ra Fe2O3.
Học sinh 3 nói rằng Fe trong len thép đã phản ứng với toàn bộ khí O2 trong không khí tạo ra Fe2O3.
Học sinh 4 cho rằng Fe trong len thép đã phản ứng với khí CO2 trong không khí tạo ra FeCO3.
→ Học sinh 2 và 3 đều cho rằng Fe trong len thép đã phản ứng với khí O2 trong không khí tạo ra Fe2O3.
Chọn B
Đã bán 152
Đã bán 114
Đã bán 132
Đã bán 47
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Theo tác giả, những người tàn phế và quan chức tại vùng sơn địa đều nhận được đãi ngộ là gì?
Câu 3:
Câu 4:
Phát biểu sau đúng hay sai?
Ethylene có công thức cấu tạo: H−C≡C−H. Trong phân tử ethylene có một liên kết ba giữa hai nguyên tử carbon.
về câu hỏi!