Bài 29: Oxi - Ozon

5/5 - (1 bình chọn)

Mục Lục

Toggle

• Giải bài 1 trang 127 SGK Hóa 10
• Giải bài 2 trang 127 SGK Hóa 10
• Giải bài 3 trang 127 SGK Hóa 10
• Giải bài 4 trang 127 SGK Hóa 10
• Giải bài 5 trang 127 SGK Hóa 10
• Giải bài 6 trang 128 SGK Hóa 10
• Tính chất của Oxi (O2): Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng
  • I. Cấu tạo phân tử oxi
  • II. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên của oxi
  • III. Tính chất hóa học của oxi
  • IV. Ứng dụng của oxi
  • V. Điều chế oxi
• Tính chất của Oxi, Ozon: Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng
  • I. Oxi
  • II. Ozon và Hidro peoxit

Giải bài 1 trang 127 SGK Hóa 10

Bài 1 (trang 127 SGK Hóa 10): Hãy ghép cấu hình electron với nguyên tử thích hợp.

Cấu hình electron	Nguyên tử
A. 1s22s22p5	a) Cl
B. 1s22s22p4	b) S
C. 1s22s22p63s23p4	c) O
D. 1s22s22p63s23p5	d) F

Giải bài 2 trang 127 SGK Hóa 10

Bài 2 (trang 127 SGK Hóa 10): Chất nào có liên kết cộng hóa trị không cực:

A. H2S.

B. O2.

C. Al2S3.

D. SO2.

Lời giải:

B. O2

Giải bài 3 trang 127 SGK Hóa 10

Bài 3 (trang 127 SGK Hóa 10): Hãy dẫn ra những phản ứng hóa học để chứng minh rằng:

a) Oxi và ozon đều có tính chất oxi hóa.

b) Ozon có tính chất oxi hóa mạnh hơn oxi. 

Lời giải:

a) Oxi và ozon đều có tính oxi hóa

(1) Tác dụng với kim loại, oxi tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Pt, Au, Ag,… còn ozon tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt.

3Fe + 2O2 → Fe3O4

2Ag + O3 → Ag2O + O2

(2) Tác dụng với phi kim

Oxi, ozon tác dụng với các nguyên tố phi kim (trừ halogen)

4P + 5O2 → 2P2O5

2C + 2O3 → 2CO2 + O2

(3) Tác dụng với hợp chất

Oxi và ozon tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

b) Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi

Ozon là một trong số những chất có tính oxi hóa mạnh và mạnh hơn O2

– O2 không oxi hóa được Ag, nhưng O3 oxi hóa Ag thàn Ag2O:

2Ag + O3 → Ag2O + O2

– O2 không oxi hóa được I- nhưng O3 oxi hóa I– thành I2.

2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2

Giải thích:

– Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. nguyên tố oxi có độ âm điện lớn (3,5), chỉ kém flo (4). Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim rất hoạt động có tính oxi hóa mạnh

– So với phân tửu O2, phân tử O3 rất kém bền, dễ biến đổi phân hủy

O3 → O2 + O; 2O → O2

Oxi dạng nguyên tửu hoạt đồng hóa học mạnh hơn oxi ở dạng phân tử cho nên ozzon hoạt động hơn oxi.

Giải bài 4 trang 127 SGK Hóa 10

Bài 4 (trang 127 SGK Hóa 10): Hãy trình bày các phương pháp điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Tại sao không áp dụng phương pháp điều chế khí trong phòng thí nghiệm, và ngược lại?

Lời giải:

Điều chế oxi:

– Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu Oxi và ít bên với nhiệt như KMnO4, KClO3, …

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

2KClO3 → 2KCl + 3O2

– Trong công nghiệp:

a) Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, khí CO2, được hóa lỏng dưới áp suất 200 atm đồng thời hạ thấp nhiệt độ. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi lỏng. Oxi lỏng được vận chuyển trong những bình thép có thể tích 100 lít dưới áp suất 150atm.

b) Từ nước. Điện phân nước: 2H2O

Người ta không áp dụng phương pháp phòng thí nghiệm cho phòng thí nghiệm vì trong phòng thí nghiệm chỉ điều chế lượng nhỏ oxi, còn công nghiệp cần một lượng lớn giá thảnh rẻ.

Giải bài 5 trang 127 SGK Hóa 10

Bài 5 (trang 128 SGK Hóa 10): Hãy cho biết những ứng dụng của khí oxi và ozon.

Lời giải:

Ứng dụng của oxi:

– Oxi có vai trò quyết định với sự sống của con người và động vật.

– Oxi cần trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại …

Ứng dụng của ozon :

– Trong thương mại, người ta dùng ozon để tẩy trắng các loại tình bột, dầu ăn và nhiểu chất khác.

– Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng nước ăn, khử mùi. Trong y khoa, ozon được dùng chữa sâu răng.

Giải bài 6 trang 128 SGK Hóa 10

Bài 6 (trang 128 SGK Hóa 10): Có hỗn hợp khí oxi và ozon. Sau một thời gian, khí ozon bị phân hủy hết, ta được một chất khí duy nhất có thể tích tăng thêm 2%.

Phương trình hóa học là: 2O3 → 3O2

a) Hãy giải thích sự gia tăng thể tích của hỗn hợp khí

b) Xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí ban đầu. Biết các thể tích khí được đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất

Lời giải:

a) Đặt x và y lần lượt là số mol O3 và O2 trong hỗn hợp

2O3 → 3O2

Trước phản ứng : (x + y) mol hỗn hợp

b) Ta có; 0,5y ứng với 2% nên y ứng với 4%

Vậy O3 chiếm 4%, O2 chiếm 96%.

Tính chất của Oxi (O2): Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng

I. Cấu tạo phân tử oxi

Nguyên tố oxi có số hiệu nguyên tử là 8, thuộc nhóm VIA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.

Nguyên tử oxi có cấu hình electron là 1s22s22p4, lớp ngoài cùng có 6e.

Trong điều kiện bình thường, phân tử oxi có 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị không cực.

Công thức cấu tạo của phân tử oxi là O=O.

II. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên của oxi

1. Tính chất vật lý

Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí.

Dưới áp suất khí quyển, oxi hoá lỏng ở nhiệt độ -183oC.

Khí oxi tan ít trong nước (100ml nước ở 20oC, 1 atm hoà tan được 3,1ml khí oxi. Độ tan của khí oxi ở 20oC và 1 atm là 0,0043 g trong 100g H2O).

2. Trạng thái tự nhiên

Oxi trong không khí là sản phẩm của quá trình quang hợp.

III. Tính chất hóa học của oxi

Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém flo (3,98).

Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2.

Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, …) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

1. Tác dụng với kim loại

Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ au và Pt), cần có to tạo oxit:

2. Tác dụng với phi kim

Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có to tạo oxit:

ĐB: Tác dụng với H2 nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:

3. Tác dụng với hợp chất

– Tác dụng với các chất có tính khử:

– Tác dụng với các chất hữu cơ:

IV. Ứng dụng của oxi

Oxi có vai trò quyết định sự sống của con người và động vật.

Mỗi người mỗi ngày cần 20-30m3 không khí để thở.

V. Điều chế oxi

1. Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, khí oxi được điều chế bằng cách phân huỷ những hợp chất giầu oxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO4 (rắn), KClO3 (rắn), …

2. Trong công nghiệp

a. Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, bụi, khí cacbon đioxit, được hoá lỏng. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi. Oxi được vận chuyển trong những bình thép có dung tích 100 lít dưới áp suất 150 atm.

b. Từ nước: Điện phân nước (nước có hoà 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.

Tính chất của Oxi, Ozon: Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng

I. Oxi

1/ Vị trí & cấu tạo

Nguyên tố oxi có số hiệu nguyên tử là 8, thuộc nhóm VIA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.

Nguyên tử oxi có cấu hình electron là 1s22s22p4, lớp ngoài cùng có 6e.

Trong điều kiện bình thường, phân tử oxi có 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị không cực

Công thức cấu tạo của phân tử oxi là O=O.

2/ Tính chất vật lý

Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí . Dưới áp suất khí quyển, oxi hoá lỏng ở nhiệt độ -1830C. Khi oxi hoá ít trong nước (100ml nước ở 200C, 1 atm hoà tan được 3,1ml khí oxi. Độ tan của khí oxi ở 200C và 1 atm là 0,0043 g trong 100g H2O).

3/ Tính chất hóa học

Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém flo (3,98).

Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2. Oxi tác dụng với hàu hết các kim loại (trừ Au, Pt …) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

a/ Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ au và Pt) , cần có t0tạo oxit

4Al + 3O2 −to→ 2Al2O3

3Fe + 2O2 −to→ Fe3O4

b/ Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có t0tạo oxit

C + O2 −to→ CO2

N2 + O2 −to→ 2NO

ĐB: Tác dụng với H2 nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:

2H2 + O2 −to→ 2H2 O

c/ Tác dụng với các chất có tính khử

2SO2 + O2 −to→ 2SO3

2H2 S + 3O2−to→ 2H2 O + 2SO2

d/ Tác dụng với các chất hữu cơ

C2 H5 OH + 3O2 −to→ 2CO2 + 3H2 O

4/ Điều chế

a/ Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, khí oxi được điều chế bằng cách phân huỷ những hợp chất giầu oxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO4 (rắn), KclO3 (rắn)…

2KMnO4 −to→ K2 MnO4 + MnO2 + O2

2KClO3 −to→ 2KCl + 3O2

b/ Sản xuất oxi trong công nghiệp

a. Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, bụi, khí cacbon đioxit, được hoá lỏng. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi. Oxi được vận chuyển trong những bình thép có dung tích 100lít dưới áp suất 150 atm.

b. Từ nước: Điện phân nước (nước có hoà tan một ít H2 SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước), người ta thu được khí oxi ở cực dương và khí hiđro ở cực âm.

II. Ozon và Hidro peoxit

1/ Ozon

Là dạng thù hình của oxi và có tính ôxhóa mạnh hơn O2 rất nhiều

O3 + 2KI + H2O → I2 + 2KOH + O2 (oxi không có)

Do tạo ra KOH nên O3 làm xanh quì tẩm dd KI (dùng trong nhận biết ozon)

2Ag + O3 → Ag2O + O2 (oxi không có phản ứng)

2/ Hidro peoxit

Là chất có 2 khả năng đó là có tính oxihoá và có tính khử.

Tính oxihoá:

H2O2 + 2KI → I2 + 2KOH

H2O2 + KNO2 → KNO3 + H2O

Tính khử :

H2O2 + Ag2 O → 2Ag + O2 + H2O

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

✅ Giải bài tập sách giáo khoa Hóa Học lớp 10 ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐