Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 45: Hóa học và vấn đề môi trường

Hiện tượng trái đất nóng lên do hiệu ứng nhà kính chủ yếu là do chất nào sau đây?

A. Khí clo.                    B. Khí cacbonic.

C. Khí cacbon oxit.     D. Khí hiđro clorua.

Phương pháp giải

Cần nắm rõ nguyên nhân gây ra hiện tượng trái đất nóng lên do hiệu ứng nhà kính để trả lời câu hỏi trên.

Hướng dẫn giải

Hiện tượng Trái Đất nóng lên do hiệu ứng nhà kính chủ yếu là do khí cacbonic.

→ Chọn B.

Mưa axit chủ yếu là do những chất sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp nhưng không được xử lí triệt để. Đó là những chất nào sau đây?

A. SO₂, NO₂                    B. H₂S, Cl₂

C. NH₃, HCl                     D. CO₂, SO₂

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ những chất chủ yếu gây ra hiện tượng mưa axit.

Hướng dẫn giải

Trong công nghiệp sản xuất axit H₂SO₄, phân lân sinh ra lượng đáng kể SO₂; sản xuất phân đạm sinh ra NO₂ (hoặc NO sau đó gặp không khí chuyển thành NO₂). Các khí này gặp mưa tạo thành axit.

→ Chọn A.

Nhóm nào sau đây gồm các ion gây ô nhiễm nguồn nước?

A. NO₃^-, NO₂^-, Pb²⁺, Na⁺, Cl^-

B. NO₃^-, NO₂^-,Pb²⁺, Na⁺, Cd²⁺, Hg²⁺

C. NO₃^-, NO₂^-, Pb²⁺, As³⁺

D. NO₃^-, NO₂^-, Pb²⁺, Na⁺, HCO₃^-

Phương pháp giải

Cần nắm rõ các ion gây ô nhiễm nguồn nước để chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn giải

Các ion gây ô nhiễm nguồn nước là NO₃^-, NO₂^-,Pb²⁺, Na⁺, Cd²⁺, Hg²⁺.

→ Chọn B.

Nguyên nhân của sự suy giảm tầng ozon chủ yếu là do

A. khí CO₂.                                  

B. mưa axit.

C. clo và các hợp chất của clo.    

D. quá trình sản xuất gang thép.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: hợp chất của clo dưới tác dụng của bức xạ mặt trời bị phân hủy sinh ra clo, clo tác dụng với ozon làm giảm lượng ozon.

Hướng dẫn giải

Hợp chất của clo dưới tác dụng của bức xạ mặt trời bị phân hủy sinh ra clo. Clo tác dụng với ozon theo sơ đồ phản ứng:

Cl₂ + O₃ → ClO + O₂

Do đó làm giảm lượng ozon, gây nên hiện tượng suy giảm tầng ozon, tạo ra các “lỗ thủng” của tầng ozon.

→ Chọn C.

Theo Tiêu chuẩn Việt Nam, nồng độ cho phép của ion Cu²⁺ trong nước uống không được phép vượt quá 3 mg/l. Khi cho dung dịch H₂S dư vào 500 ml một mẫu nước thấy có 0,00144 g kết tủa. Hỏi mẫu nước trên đã bị ô nhiễm đồng chưa?

Phương pháp giải

Từ số mol kết tủa, tính được số mol của Cu²⁺, từ đó tìm được nồng độ.

Hướng dẫn giải

Cu²⁺ + H₂S → CuS + 2H⁺

\({n_C}_{{\text{uS}}} = \frac{{0,000144}}{{96}} = 0,000015mol\)

Nồng độ Cu²⁺ là:

\(\frac{{0,000015.64}}{{0,5}} = 0,00192(g/l) = 1,92(mg/l)\)

 Như vậy mẫu nước này chưa bị ô nhiễm đồng.

Gần khu vực có mỏ đồng (chứa quặng có thành phần chính là Cu₂S) người ta xây dựng khu liên hợp sản xuất. Khu liên hợp này sản xuất Cu, bột CuO, CuClO và CuSO₄. Vậy trong và xung quanh khu vực này sẽ bị ô nhiễm bởi những chất nào nếu việc xử lí nước thải và khí thải không tốt?

Phương pháp giải

Dựa vào lí thuyết về hóa học và vấn đề về môi trường để xác định những chất gây ô nhiễm nếu việc xử lí nước thải và khí thải không tốt.

Hướng dẫn giải

Các quá trình sản xuất:

Đốt Cu₂S được CuO, SO₂ (sản xuất axit H₂SO₄); dùng axit HCl sản xuất CuCl₂ ; dùng C hoặc CO khử CuO.

Chất gây ô nhiễm là : SO₂, ion Cu²⁺, axit HCl, khí CO và CO₂.

Nhà máy chế biến thực phẩm tại thị xã Sơn Tây có dây chuyền sản xuất glucozơ từ tinh bột sắn. Hiệu suất của phản ứng tạo glucozơ là 80% và trong bột sắn có 90% tinh bột.

a) Nếu công suất của nhà máy là 180 000 tấn glucozơ/năm và không tận dụng sản phẩm thừa thì lượng chất thải xả ra môi trường là bao nhiêu ?

b) Thực tế, người ta đã thu hồi phần thừa ra để sản xuất cồn y tế (cồn 70°). Tính thể tích cồn y tế tối đa có thể sản xuất được nếụ tận dụng được 80% lượng phế thải. Cho khối lượng riêng của etanol bằng 0,8 g/ml và của nước bằng 1 g/ml. Việc sản xuất này có gây ra sự ô nhiễm nào không?

Phương pháp giải

- Bước 1: Viết phương trình hóa học.

- Bước 2: Từ phương trình và hiệu suất, tính khối lượng bột sắn cần dùng.

- Bước 3: Tính lượng chất thải ra.

Hướng dẫn giải

(C₆H₁₀O₅)_n ⟶ n C₆H₁₂O₆

180000 tấn glucozơ cần 162000 tấn tinh bột tương ứng với 180000 tấn bột sắn

Lượng bột sắn thực tế cần dùng là: 180000.100/80=225000 (tấn)

Lượng chất thải ra: 225000- 162000= 63000 (tấn)

Trong 63 000 tấn chất thải có 45 000 tấn bột sắn.

b) Trong 45 000 tấn bột sắn thải ra có 40 500 tấn tinh bột.

(C₆H₁₀O₅)_n ⟶ nC₆H₁₂O₆ ⟶ 2nC₂H₅OH+ 2nCO₂

Theo sơ đồ, số mol etanol là 5.10⁸ mol.

Do hiệu suất tận dụng 80%, nên số mol etanol thu được là 4.10⁸ mol.

Khối lượng etanol nguyên chất : 184.10⁸ g.

Thể tích etanol nguyên chất : 230.10⁸ ml.

Thể tích cồn 70° : 328,57.10⁸ ml = 328,57.10⁵ lít.

Chất gây ô nhiễm : khí CO₂. Khắc phục : dùng CO₂ sản xuất sođa, bình chữa cháy ; NaHCO₃ sản xuất thuốc giảm đau dạ dày,…

Trình bày phương pháp hoá học để xử lí các chất thải công nghiệp sau:

a) Khí SO₂ trong quá trình nướng quặng Fe₂O₃ (có lẫn hợp chất của lưu huỳnh, thí dụ FeS) trong sản xuất gang thép.

b) Khí NO₂ trong sản xuất axit HN0₃

c) Khí clo trong điện phân sản xuất Na, NaOH.

d) Xỉ quặng của quá trình đốt pirit trong sản xuất axit H₂SO₄.

Phương pháp giải

Dựa vào kiến thức thực tế và kiến thức hóa học để đưa ra giải pháp ử lí các chất thải công nghiệp ở các trường hợp trên.

Hướng dẫn giải

Biện pháp đầu tiên là thu hồi để sản xuất các sản phẩm có ích theo nguyên tắc xây dựng khu liên hợp sản xuất. Nếu không giải quyết được thì mới phải dùng hoá chất để khử các chất độc hại này. Thí dụ :

a) Khi nướng quặng chứa Fe₂O₃ có lẫn hợp chất lưu huỳnh trong sản xuất gang sẽ sinh ra SO₂. Có thể thu hồi khí SO₂ để sản xuất axit H₂SO₄, hoặc dùng SO₂ để tẩy màu cho đường saccarozơ.

d) Xỉ quặng của quá trình đốt pirit trong sản xuất axit H₂SO₄ chính là Fe₂O₃. Tận dụng xỉ này để sản xuất gang hoặc sản xuất chất phụ gia cho sản xuất cao su, sơn.