Giải Hóa 10: Bài 26. Oxi - Ozon

IỈÀI 2«.	0X1 - OZON
A KIẾN TIIỬC CẦN NHỚ
CẤU TẠO PHÂN TỬ 0X1
Công thức cấu tạo của phân tử oxi có thế viết là 0=0
TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI Tự NHIÊN CỦA 0X1
Tính chát vật lí
Oxi là chât khí không màu, không mùi, nặng hơn không khi 1,1 lản.
Dưới áp suất khí quyển, oxi hóa lỏng ở nhiệt độ -183°c, hóa rắn ở -219°c.
Khí oxi tan ít trong nước, khi lỏng có màu xanh da trời và bị nam châm hút.
Ti'ạng thái tự nhiên
Oxi trong không khí là sán phẩm của quá trình quang hợp. Nhờ sự quang hợp cùa cây xanh mà lượng khí oxi trong không khí hầu như không đối:
6C0, + 6H2O	> C6H12O6 + 60, T
TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA 0X1
Tác dụng với kim loại
Na và Mg cháy sáng chói trong khí oxi, tạo ra hợp chất ion là oxit. 4 Na+ 02 —-—> 2 Na.2O
Tác dụng với phi kim
Nhiều phi kim cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợp chất liên kết cộng hóa trị có cực.
4P+5O,—>2P2oJ ; s + ổ2—^so2 ; c + ổ2—i^->CO2
Tác dụng với hỢp chất
Ớ nhiệt độ cao, nhiều hợp chất cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợp chất liên kết cộng hóa trị có cực.
C2H5OH + 3O2 —> 2CO2 + 3H2O 2H.Ậ + 3ổ2 —2 số2 + 2II2Ố
ìv. ỨNG DỤNG CỦA OXI
Có vai trò quan trọng đối với người và động vật.
Oxi đùng trong công nghiệp hóa học, luyện kim, hàn, cắt kim loại.
Oxi tinh khiết được dùng trong y học: bệnh nhân hô hấp.
ĐIỀU CHÊ
Trong phòng thí nghiệm
+) Đun nóng KMnO4 hoặc KC1O3 với chất xúc tác là MnO2:
2 KMnO4	> K2MnO4 + MnO2 + 02 Ỳ
2KCIO3 	>2KC1 + 3O2f
+) Phân huỷ hiđro peoxit (H2O2) với chất xúc tác là MnO2:
2H2O2 —xúctacMn°2 > 2H2O + 02
Trong công nghiệp
Từ không khí
Không khí sau khi đã loại bỏ co2, bụi và hơi nước, được hóa lỏng. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, ta sẽ thu được oxi ở -183°c.
Từ nước
Điện phân nước (nước có hoà tan chất điện li, như H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước), người ta thu được khí oxi ở cực dương (anot) và hiđro ở cực âm (catot):
2H2O —Biệnphân > 2H2 + 02
II. OZON
1. Tính chất của ozon
Tính chất vật lí
Ozon là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt, khí ozon hóa lỏng ở -112°c có màu xanh đậm. Ozon tan trong nước nhiều hơn khí oxi gấp 16 lần.
Tính chất hóa học
O3 có trên tầng cao khí quyển và được tạo thành theo phản ứng:
3O2 —2O3
03 là một trong những chất có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn 02.
o3 oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt). Ở điều kiện bình thường. 02 không oxi hóa được Ag, nhưng 03 oxi hóa Ag thành Ag2O:
2Ag + O3	> Ag2O + O2
02 không oxi hóa được ion I trong dung dịch, nhưng O3 oxi hóa ion I- thành I2:
2KỈ + ổ3+ H2O -> í2+ 2KOH + ổ2
ứng dụng của ozon
Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon (dưới 10_6% theo thể tích) có tác dụng làm cho không khí trong lành. Với lượng ozon lớn hơn sẽ gây độc hại đối với con người.
Ozon để tẩy trắng các loại tinh bột, dầu ăn và nhiều chất khác.
Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng thức ăn, khử mùi, bảo quản hoa quả. Trong y khoa, ozon được dùng chữa sâu răng.
Dùng làm chất tẩy trắng bột giấy, sợi tơ, lông, len, vải.
Dùng chế tạo nguyên liệu tẩy trắng trong bột giặt, khai thác dầu mỏ. B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SGK TRANG 127 - 128
Câu 2. Chọn B
Câu 3. a) Oxi là ozon đều có tính chất oxi hóa là:
3O2 + 4A1 -> 2AI2O3 O3 + 2A1 —> AI2O3
b) Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi là: ở điều kiện thường, oxi không oxi hóa được Ag, nhưng ozon oxi hóa được dễ dàng:
O3 + 2Ag —> Ag2O + O2
Câu 4. - Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm: bằng cách phân hủy các hợp chất giàu oxi và ít bền với nhiệt như: KMnO4, KCIO3...
2KMnO4 —K2MnO4 + MnO2 + 02
KCIO3 M"0*-*0 > KC1 + |o2 2
- Điều chế oxi trong công nghiệp:
+ Đi từ lỉliông khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết nước, bụi, khí, cacbon đioxit rồi hóa lỏng. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, đầu tiên thu được nitơ ở -195,8°c, sau đó thu oxi ở - 183°c.
+ Từ nước: Điện phân nước (nước có hòa tan một ít H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước), người ta thu được khí oxi ở cực dương và khí hiđro ở cực âm:
2H2O —diệnphân > 2H2 + 02.
Vì: - Trong công nghiệp cần lượng lớn oxi và sản phẩm phải có giá thành thấp.
- Trong phòng thí nghiệm cần lượng oxi tinh khiết.
Câu 5.
+ ứng dụng của oxi: có vai trò quyết định đôi với sự sốựg, sử dụng trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, y khoa, thuốc nổ nhiên liệu, tên lửa.
+ ứng dụng của ozon: Dùng để tẩy trắng tinh bột, dầu ăn và nhiều vật phẩm khác. Trong y khoa, ozon dùng để chữa sâu răng. Trong sinh hoạt, để sát trùng nước sinh hoạt.
Câu 6.
a) Gọi a và b lần lượt là số mol 02 và 03 trong hỗn hợp.
Phản ứng: 2O3 -» 3O2
(mol) b -> l,5b
Số mol của hỗn hợp khí trước phản ứng là: (a + b) mol Số mol của hỗn hợp khí sau phản ứng là: (a + l,5b) mol Số mol khí tăng so với ban đầu là:
(a + l,5b) - (a + b) = 0,5b mol.
Do đó thể tích của hỗn hợp khí tăng.
b) Phần trăm thể tích của hỗn hợp khí ban đầu.
Theo đề, %Vtâugthêm =	X 100% = 2% => a = 24b
a + b
Vậy: %vo, = —X 100% = 4% và %VOn = 100% - %vo, = 96%.
a + b	2	3