Giải bài tập SBT Hóa 10 Bài 29: Oxi - Ozon

Khác với nguyên tử O, ion oxit O^2- có

A. bán kính ion nhỏ hơn và ít electron hơn.

B. bán kính ion nhỏ hơn và nhiều electron hơn.

C. bán kính ion lớn hơn và ít electron hơn.

D. bán kính ion lớn hơn và nhiều electron hơn.

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về oxi - ozon.

Hướng dẫn giải

So sánh bán kính nguyên tử với ion cùng loại:

- Nếu là ion dương (cation) sẽ có ít electron hơn nguyên tử, và bán kính của ion dương nhỏ hơn bán kính nguyên tử.

- Nếu là ion âm (anion) sẽ có nhiều electron hơn nguyên tử và bán kính của ion âm lớn hơn bán kính nguyên tử.

Đáp án D

Cấu hình electron nào ở cột bên trái tương ứng với nguyên tử nào ở cột bên phải ?

Cấu hình electron

a) 1s²2s²p⁴

b) 1s22s22p⁶3s²3p⁴

c) 1s22s22p⁵

d) 1s22s22p⁶3s²3p⁵

Nguyên tử

1. S

2. O

3. Cl

4. F

5. P

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về oxi - ozon.

Hướng dẫn giải

A. Z = 8 → là oxi

B. Z = 16 →  là lưu huỳnh

C. Z = 7 →  là flo

D. Z = 17 →  là clo

→  A-b, B-a, C-d, D-c

Khí oxi điều chế được có lẫn hơi nước. Dẫn khí oxi ẩm đi qua chất nào sau đây để được khí oxi khô ?

A. Al₂O₃

B. CaO

C. Dung dịch Ca(OH)₂

D. Dung dịch HCl

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về oxi - ozon.

Hướng dẫn giải

Ở một số nhà máy nước, người ta dùng ozon để sát trùng nước máy là dựa vào tính chất nào sau đây của ozon ?

A. Ozon là một khí độc

B. Ozon không tác dụng với nước

C. Ozon tan nhiều trong nước

D. Ozon là chất oxi hoá mạnh

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về oxi - ozon.

Hướng dẫn giải

Ozon có tính oxi hóa mạnh nên được dùng để khử trùng nước máy

→ Chọn D

Với số mol các chất bằng nhau, chất nào dưới đây điều chế được lượng O₂ nhiều nhất

A. 2KNO₃ → 2KNO₂ + 2O₂

B. 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

C. 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

D. 2HgO → 2Hg + O₂

Phương pháp giải

Tính số mol O₂ theo mỗi PTHH

Hướng dẫn giải

A. 1mol KNO₃ → 0,5 mol O₂

B. 1 mol KClO₃ → 1,5 mol O₂

C. 1 mol H₂O₂ → 0,5 mol O₂

D. 1 mol HgO → 0,5 mol O₂

→ Chọn B

Oxi có số oxi hóa dương trong hợp chất nào sau đây

A. K₂O    

B. OF₂

C. H₂O₂    

D. (NH₄)₂SO₄

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về oxi - ozon. Tại đây

Hướng dẫn giải

Oxi có số oxi hóa dương trong hợp chất OF₂

Khi nhiệt phân 1g KMnO₄ thì thể tích khí O₂ thu được ở đktc là

A. 0,1 lít    

B. 0,3 lít

C. 0,07 lít    

D. 0,03 lít

Phương pháp giải

Tính số mol KMnO₄

Tính số mol theo PTHH: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Hướng dẫn giải

\({n_{KMn{O_4}}} = \dfrac{1}{{158}}(mol)\)

\( \Rightarrow {n_{{O_2}}} = \dfrac{1}{2}{n_{KMn{O_4}}} = \dfrac{1}{{316}} \approx 0,00316(mol) \Rightarrow {V_{{O_2}}} = 0,07(l)\)

→ Chọn C

Điều chế khí oxi bằng cách nhiệt phân KMnO₄. Kết quả của thí nghiệm được ghi lại như sau:

a) Vẽ đồ thị biểu diễn thể tích khí oxi thu được theo thời gian (trục tung là thể tích khí oxi, trục hoành là thời gian).

b) Dùng đồ thị để cho biết thể tích khí oxi thu được ở thời điểm :

- 25 giây

- 45 giây

c) Ở thời điểm nào thì phản ứng kết thúc ?

Phương pháp giải

Vẽ đồ thị với trục tung là thể tích khí oxi, trục hoàng là thời gian. Dựa vào đồ thì trả lời các câu hỏi.

Hướng dẫn giải

a) Xem đồ thị sau:

b) Thể tích khí oxi thu được ở các thời điểm :

25 giây: Khoảng 40 cm³

45 giây: Khoảng 83 cm³

c) Phản ứng kết thúc ở thời điểm 60 giây và thể tích khí oxi thu được là 90 cm³

a) Cho biết tên hai dạng thù hình của nguyên tố oxi.

b) So sánh tính chất hoá học của hai dạng thù hình. Dẫn ra PTHH để minh hoạ.

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về oxi - ozon. Tại đây 

Hướng dẫn giải

a) Hai dạng thù hình của nguyên tố oxi là oxi O₂ và ozon O₃

b) So sánh tính chất hoá học của oxi và ozon

* Oxi:

- Tác dụng với kim loại

Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ Ag, Au và Pt) → oxit. Các phản ứng thường xảy ra ở nhiệt độ cao.

2Mg + O₂ → 2MgO

3Fe + O₂ → Fe₃O₄

- Tác dụng với phi kim

+ Oxi phản ứng với hầu hết các phi kim (trừ halogen) tạo thành oxit axit hoặc oxit không tạo muối.

+ Các phản ứng thường xảy ra ở nhiệt độ cao.

S + O₂ → SO₂

C + O₂ → CO₂

2C + O₂ → 2CO

N₂ + O₂

- Tác dụng với hợp chất có tính khử

2CO + O₂ → 2CO₂

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

* Ozon

Có tính oxi hóa mạnh hơn Oxi:

O₃ + 2KI + H₂O → 2KOH + I₂ + O₂

2Ag + O₃ → Ag₂O + O₂ (phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường).

Có một hỗn hợp khí gồm oxi và ozon. Hỗn hợp khí này có ti khối đối với hiđro bằng 18. Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí.

Phương pháp giải

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí:

Hướng dẫn giải

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí:

M = 18 x 2 = 36(g/mol)

Đặt x và y là số mol O₃ và O₂ có trong 1 mol hỗn hợp khí, ta có phương trình đại số :

(48x + 32y) : (x + y) = 36

Giải phương trình, ta có y = 3x. Biết rằng tỉ lệ phần trăm về số mol khí cũng là tỉ lệ về thể tích, thể tích khí oxi gấp 3 lần thể tích khí ozon. Thành phần của hỗn hợp khí là 25% ozon và 75% oxi.

Hỗn hợp khí A gồm có O₂ và O₃ tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với khí H₂ là 19,2. Hỗn hợp khí B gồm có H₂ và khí CO, tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với H₂ là 3,6

a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí có trong hỗn hợp khí A và B.

b) Một mol khí A có thể đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu mol khí CO ?

Phương pháp giải

a) Đặt x và y là số mol O₃  và O₂ có trong 1 mol hỗn hợp khí

Hỗn hợp khí A : \(\dfrac{{48x + 32y}}{{x + y}} = 38,4\)

→ 3x = 2y

Đặt x và y là số mol H₂ và CO có trong 1 mol hỗn hợp khí

Hỗn hợp khí B:  \(\dfrac{{2x + 28y}}{{x + y}} = 7,2\)

→ x = 4y

b) PTHH của các phản ứng :

2CO + O₂ → 2CO₂ (1)

3CO + O₃ → 3CO₂ (2)

Tính toán theo PTHH

Hướng dẫn giải

a) Đặt x và y là số mol O₃ và O₂ có trong 1 mol hỗn hợp khí

Hỗn hợp khí A : (48x + 32y)/(x+y) = 19,2 x 2 = 38,4

→ 3x = 2y → 40%O₃ và 60% O₂

a) Đặt x và y là số mol H₂ và CO có trong 1 mol hỗn hợp khí

Hỗn hợp khí B : (2x + 28y)/(x+y) = 3,6 x 2 = 7,2

→ x = 4y → 80% H₂ và 20% CO

b) PTHH của các phản ứng :

2CO + O₂ → 2CO₂ (1)

3CO + O₃ → 3CO₂ (2)

Trong 1 mol hỗn hợp khí A có 0,6 mol O₃ và 0,4 mol O₂

Theo (1): 0,6 mol O₂ đốt cháy được 1,2 mol CO.

Theo (2) : 0,4 mol O₃ đốt cháy được 1,2 mol CO.

Kết luận: 1 mol hỗn hợp khí A đốt cháy được 2,4 mol khí CO.

Sau khi ozon hoá một thể tích oxi thì thấy thể tích giảm đi 5 ml. Tính thể tích ozon đã được tạo thành và thể tích oxi đã tham gia phản ứng để biến thành ozon. Các thể tích khí đều đo ở đktc.

Phương pháp giải

3O₂ → 2O₃

3ml → 2 ml (giảm 1 ml)

y ml ←x ml (giảm 5 ml)

Rút ra : x = 10 ml và y = 15 ml

Hướng dẫn giải

3O₂ → 2O₃

3ml → 2 ml (giảm 1 ml)

y ml ←x ml (giảm 5 ml)

Rút ra : x = 10 ml và y = 15 ml

Thể tích O₃ đã tạo thành là 10 ml.

Thể tích O₂ đã tham gia phản ứng là 15 ml.

Một bình cầu dung tích 448 ml được nạp oxi rồi cân. Phóng điện để ozon hoá, sau đó lại nạp oxi rồi cân. Khối lượng trong 2 trường hợp chênh lệch nhau 0,03 gam.

Tính phần trăm về khối lượng của ozon trong hỗn hợp sau phản ứng. Biết các thể tích khí nạp vào bình đều đo ở đktc.

Phương pháp giải

Hướng dẫn giải

448 ml ở đktc là 0,02 mol.

Số mol ozon có trong oxi đã được ozon hoá: 0,03/16 = 0,001875 (mol) hay 0,09 (g).

Số mol oxi có trong bình: 0,02 - 0,001875 = 0,018125 (mol) hay 0,58 g.

Khối lượng của hỗn hợp: 0,09 + 0,58 = 0,67 (g).

Phẩn trăm khối lượng cua ozon trong hỗn hợp: 0,09 x 100/0,67 = 13,43%

Hỗn hợp khí ozon và oxi có tỉ khối so với khí H₂ là 18.

a) Xác định % thể tích của ozon trong hỗn hợp.

b) Khi cho 1 lít (đktc) hỗn hợp khí đó đi qua bạc kim loại, khối lượng của bạc sẽ tăng lên bao nhiêu ?

Phương pháp giải

a) Gọi x là số mol O₃ có trong 1 mol hỗn hợp khí, số mol O₂ sẽ là (1 - x) mol.

 Ta có phương trình : 48x + (1 - x).32 = 18.2

Giải ra x = 0,25.

b) 2Ag + O₂ → Ag₂O + O₂ (1)

Theo (1) : 22,4 lít O₃ tạo ra 1 mol Ag₂O khối lượng tăng 16 g

0,25 lít O₃ tạo ra 1 mol Ag₂O khối lượng tăng x g.

\(x = \dfrac{{16.0,25}}{{22,4}} \)

Hướng dẫn giải

Gọi x là số mol O₃ có trong 1 mol hỗn hợp khí, số mol O₂ sẽ là (1 - x) mol.

Ta có phương trình : 48x + (1 - x).32 = 18.2

Giải ra x = 0,25.

Do %n = %V nên ozon chiếm 25% thể tích hỗn hợp.

b) 2Ag + O₂ → Ag₂O + O₂ (1)

Theo (1): 22,4 lít O₃ tạo ra 1 mol Ag₂O khối lượng tăng 16 g

0,25 lít O₃ tạo ra 1 mol Ag₂O khối lượng tăng x g.

x = 16x0,25/22,4 = 0,178g

Có các chất khí không màu sau là: hiđro clorua, cacbonic, oxi, ozon.

Hãy nêu phương pháp hoá học để phân biệt các khí trên.

Phương pháp giải

Xem lại lý thuyết về oxi - ozon.

Hướng dẫn giải

+ Dùng giấy quỳ tím tẩm nước để nhận ra khí HCl.

+ Dùng nước vôi trong để nhận ra khí CO₂.

+ Dùng dung dịch chứa hỗn hợp KI và hồ tinh bột để nhận ra ozon.

+ Khí còn lại là oxi.

Hỗn hợp khí SO₂ và O₂ có tỉ khối hơi đối với metan (CH₄) bằng 3. Tính thể tích khí O₂ cần thêm vào 20 lít hỗn hợp trên để thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi bằng 2,5.

Phương pháp giải

Hỗn hợp đầu có : V = 20 lít, M = 3.16 = 48

Áp dụng phương pháp đường chéo ta có

Hướng dẫn giải

Hỗn hợp đầu có : V = 20 lít, M = 3.16 = 48

Áp dụng phương pháp đường chéo ta có :

 → \(V_{O_2}\)=20 lít