Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 58: Hóa học và vấn đề môi trường

Trường hợp nào sau đây được coi là không khí sạch?

A. Không khí chứa 78% N₂, 21% O₂, 1% hỗn hợp CO₂, H₂O, H₂

B. Không khí chứa 78% N₂, 18% O₂, 4% hỗn hợp CO₂, SO₂, HCl

C. Không khí chứa 78% N₂, 20% O₂, 2% hỗn hợp CH₄, bụi và CO₂

D. Không khí chứa 78% N₂, 16% O₂, 3% hỗn hợp CO₂, 1% CO, 1% SO₂

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ không khí sạch chứa 78% N₂, 21% O₂, 1% hỗn hợp CO₂, H₂O, H₂

Hướng dẫn giải

Trường hợp được coi là không khí sạch:

Không khí chứa 78% N₂, 21% O₂, 1% hỗn hợp CO₂, H₂O, H₂

⇒ Đáp án A.

Trường hợp nào sau đây được coi là nước không bị ô nhiễm?

A. Nước ruộng lúa có chứa khoảng 1% thuốc trừ sâu và phân bón hóa học.

B. Nước thải nhà máy có chứa nồng độ lớn các ion kim loại nặng như Pb²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Ni²⁺

C. Nước thải từ bệnh viện, khu vệ sinh chứa các bi khuẩn gây bệnh.

D. Nước sinh hoạt từ các nhà máy nước hoặc nước giếng khoan không chứa các độc tố như asen, sắt... quá mức cho phép.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Nước sinh hoạt từ các nhà máy nước hoặc nước giếng khoan không chứa các độc tố như asen, sắt... quá mức cho phép được coi là nước không bị ô nhiễm.

Hướng dẫn giải

Nước sinh hoạt từ các nhà máy nước hoặc nước giếng khoan không chứa các độc tố như asen, sắt... quá mức cho phép được coi là nước không bị ô nhiễm.

⇒ Đáp án D.

Môi trường không khí, đất, nước xung quanh một số nhà máy hóa chất thường bị ô nhiễm nặng bởi khí độc, ion kim loại nặng và các hóa chất. Biện pháp nào sau đây không thể chống ô nhiễm môi trường?

A. Có hệ thống xử lí chất thải trước khi xả ra ngoài hệ thống không khí, sông, hồ, biển.

B. Thực hiện chu tình khép kín để tận dụng chất thải một cách có hiệu quả.

C. Thay đổi công nghệ sản xuất, sử dụng nhiên liệu sạch.

D. Xả chất thải trựa tiếp ra ngoài không khí, sông và biển lớn.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: Biện pháp xả chất thải trựa tiếp ra ngoài không khí, sông và biển lớn không thể chống ô nhiễm môi trường.

Hướng dẫn giải

Môi trường không khí, đất, nước xung quanh một số nhà máy hóa chất thường bị ô nhiễm nặng bởi khí độc, ion kim loại nặng và các hóa chất. Biện pháp xả chất thải trựa tiếp ra ngoài không khí, sông và biển lớn không thể chống ô nhiễm môi trường.

⇒ Đáp án D.

Sau khi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu HNO₃ tác dụng với Cu, thường có những chất thải nào? Nêu biện pháp xử lí những chất thải này trong phòng thí nghiệm.

Phương pháp giải

- Sau thí nghiệm Cu tác dụng với HNO₃ thường thu được khí NO hoặc NO₂, muối Cu(NO₃)₂ và HNO₃ còn dư.

- Xử lí: Trước khi làm thí nghiệm cần chuẩn bị dung dịch kiềm hoặc nước vôi và bông tẩm dung dịch kiềm, dung dịch trong ống nghiệm cần xử lý bằng nước vôi hoặc dung dịch kiềm.

Hướng dẫn giải

Sau thí nghiệm Cu tác dụng với HNO₃ thường thu được khí NO hoặc NO₂, muối Cu(NO₃)₂ và HNO₃ còn dư.

Biện pháp xử lí những chất thải này:

• Trước khi làm thí nghiệm cần chuẩn bị dung dịch kiềm hoặc nước vôi và bông tẩm dung dịch kiềm (nút ống nghiệm bằng bông này để hấp thụ khí sinh ra hoặc cho khí sinh ra vào dung dịch kiềm):

2NO + O₂ → 2NO₂

2NO₂ + 2NaOH → NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

• Phần dung dịch trong ống nghiệm cần xử lý bằng nước vôi hoặc dung dịch kiềm:

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → 2NaNO₃ + Cu(OH)₂\(^{\downarrow}\)

HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O

Sau bài thực hành hóa học, trong một số chất thải ở dạng dung dịch chứa các ion: Cu²⁺, Zn²⁺, Fe³⁺, Pb²⁺, Hg²⁺,...

Dùng chất nào sau đây để xử lí sơ bộ những chất thải trên?

A. Nước vôi dư.

B. HNO₃.

C. Giấm ăn.

D. Etanol.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: dùng nước vôi dư để xử lí sơ bộ những chất thải trên vì nước vôi dư có môi trường kiềm, sẽ làm kết tủa các ion kim loại nặng.

Hướng dẫn giải

Ta dùng nước vôi dư để xử lí sơ bộ những chất thải trên vì nước vôi dư có môi trường kiềm, sẽ làm kết tủa các ion kim loại nặng.

⇒ Đáp án A.

a. Khi đánh vỡ nhiệt kế làm bầu thuỷ ngân bị vỡ ta cần dùng bột lưu huỳnh rắc lên thủy ngân rồi gom lại. Hãy giải thích và viết phương trình hóa học?

b. Trong công nghiệp để xứ lí khí thải H₂S người ta hấp thụ và oxi hóa H₂S theo sơ đồ sau:

Hãy giải thích và viết các phương trình của phản ứng xảy ra.

Phương pháp giải

a. Lưu huỳnh phản ứng với thủy ngân ở điều kiện thường tạo muối thủy ngân sunfua không độc

b. Dựa vào chất sản phẩm và chất tham gia phản ứng để suy ra các chất còn lại và phương trình hóa học.

Hướng dẫn giải

Câu a

Lưu huỳnh phản ứng với thủy ngân ở điều kiện thường tạo muối thủy ngân sunfua không độc:

Hg + S → HgS

→ Khi đánh vỡ nhiệt kế làm bầu thuỷ ngân bị vỡ ta cần dùng bột lưu huỳnh rắc lên thủy ngân rồi gom lại.

Câu b

Trong công nghiệp để xứ lí H₂S, người ta hấp thụ và oxi hóa bằng cách biến nó thành bột S không độc.

Phương trình hoá học:

2H₂S + Na₂CO₃ → 2NaHS + CO₂ + H₂O

2NaHS + O₂ → 2NaOH + 2S

3H₂S + Fe₂O₃ → Fe₂S₃ + 3H₂O

2Fe₂S₃ + 3O₂ → 2Fe₂O₃ + 6S

Để đánh giá độ nhiễm bẩn không khí của một nhà máy, người ta tiến hành như sau:

Lấy 2 lít không khí rồi dẫn qua dung dịch Pb(NO₃)₂ dư thì thu được 0,3585 mg chất kết tủa màu đen.

a. Hãy cho biết hiện tượng đó đã chứng tỏ trong không khí đã có khí nào trong các khí sau đây?

A. H₂S

B. CO₂

C. SO₂

D. NH₃

b. Viết phương trình của các phản ứng hóa học xảy ra. Tính hàm lượng khí có trong không khí. Coi hiệu suất phản ứng là 100%.

c. Hãy xem xét sự nhiễm bẩn không khí trên có vượt mức cho phép không? Nếu biết hàm lượng cho phép là 0,01 mg/lit.

Phương pháp giải

a. Khi lấy không khí rồi dẫn qua dung dịch Pb(NO₃)₂ dư thì thu được chất kết tủa màu đen (PbS) chứng tỏ trong không khí chứa H₂S.

b. Dựa vào phương trình hóa học tính số mol H₂S, suy ra hàm lượng khí có trong không khí.

c. So sánh hàm lượng khí tính ở câu b với hàm lượng cho phép, đưa ra kết luận.

Hướng dẫn giải

Câu a

Khi lấy không khí rồi dẫn qua dung dịch Pb(NO₃)₂ dư thì thu được chất kết tủa màu đen (PbS) chứng tỏ trong không khí chứa H₂S.

→ Đáp án A.

Câu b

Phương trình hóa học:

Pb(NO₃)₂ + H₂S → PbS↓ + 2HNO₃.

\({n_{{H_2}S}} = {n_{PbS}} = \frac{{0,{{3585.10}^{ - 3}}}}{{239}} = 1,{5.10^{ - 6}}\) mol

Khối lượng H2S có trong không khí:

m_H2S = 1,5.10^-6.34 = 51.10^-6 gam = 0,051 mg.

Câu c

Sự nhiễm bẩn không khí bởi H₂S vượt quá mức cho phép là 0,01 mg/lit tới 2,55 lần.