Dưới đây là một bài tập Khoa học tự nhiên (phần Hóa học) lớp 7 theo bộ sách Kết nối tri thức ở mức độ cực khó (dành cho học sinh ôn thi học sinh giỏi, đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa toán học, tư duy logic về định luật tỉ lệ khối lượng và kiến thức thực tế về tốc độ phản ứng).
ĐỀ BÀI: THỬ THÁCH HÓA HỌC 7 - "MẬT MÃ HỢP CHẤT VÀ TỐC ĐỘ"
Phần 1: Xác định công thức hóa học (6,0 điểm)
Hợp chất $A$ có công thức tổng quát dạng $X_2Y_3$ (trong đó $X, Y$ là hai nguyên tố hóa học, $a, b$ là số nguyên tối giản theo đúng công thức). Biết rằng:
Tổng khối lượng phân tử của hợp chất $A$ là $102\text{ amu}$.
Trong hợp chất $A$, nguyên tố $Y$ chiếm $47,06\%$ về khối lượng.
$X$ và $Y$ đều là những nguyên tố quen thuộc có mặt trong chương trình KHTN lớp 7.
Yêu cầu:
a) Tính khối lượng của nguyên tố $Y$ trong một phân tử $A$, từ đó xác định nguyên tử khối, tên nguyên tố và ký hiệu hóa học của hai nguyên tố $X, Y$. Viết công thức hóa học của $A$.
b) Biết hóa trị của nguyên tố $X$ trong hợp chất $A$ là III. Dựa vào quy tắc hóa trị, hãy lập nhanh công thức hóa học của hợp chất tạo bởi nguyên tố $X$ với nhóm sulfate ($SO_4$, có hóa trị II).
Phần 2: Tư duy tốc độ phản ứng thực tế (4,0 điểm)
Từ nguyên tố kim loại $X$ vừa tìm được ở Phần 1, người ta tiến hành thí nghiệm nghiên cứu tốc độ phản ứng:
Lấy cùng một khối lượng kim loại $X$ (nhưng ở hai trạng thái: một phần dạng bột mịn, một phần dạng lá mỏng nguyên vẹn) cho vào hai cốc đựng dung dịch axit hydrochloric ($HCl$) loãng có cùng thể tích và nồng độ ở nhiệt độ phòng ($25^\circ C$).
Yêu cầu:
c) Cốc nào sẽ xảy ra hiện tượng sủi bọt khí hydro ($H_2$) nhanh hơn và kết thúc trước? Giải thích rõ yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong trường hợp này.
d) Nếu ban đầu thí nghiệm với dạng lá mỏng ở nhiệt độ phòng thấy phản ứng diễn ra khá chậm, hãy đề xuất 2 cách (không phải là thay đổi dạng của kim loại $X$) để làm tăng tốc độ phản ứng ở cốc chứa dạng lá mỏng này
Quảng cáo
1 câu trả lời 73
Dạng 1: Bài toán số học bằng cách lập phương trình
Đây là những bài toán cho biết mối quan hệ giữa các số, rồi yêu cầu tìm số chưa biết. Mình sẽ:
Bước 1: Gọi số cần tìm là xx.
Bước 2: Dựa vào đề bài để biểu diễn các số khác theo xx.
Bước 3: Lập phương trình từ điều kiện đề bài.
Bước 4: Giải phương trình.
Bước 5: Đối chiếu điều kiện và trả lời.
Ví dụ
Tìm một số, biết rằng nếu cộng số đó với 5 thì được 12.
Gọi số cần tìm là xx.
Theo đề bài:
x+5=12x+5=12Giải:
x=12−5=7x=12-5=7Vậy số cần tìm là:
7\boxed{7} Những bài thường gặp ở dạng này
Tìm một số khi biết tổng/hiệu.
Tìm hai số khi biết tổng và hiệu.
Tìm số có hai chữ số.
Tìm số có ba chữ số.
Tìm số khi đổi chỗ các chữ số.
Các bài liên quan đến số tự nhiên, số nguyên, chữ số.
Ví dụ dạng “một số có hai chữ số, tổng hai chữ số bằng 9...” cũng là dạng toán số học lập phương trình.
Nếu bạn muốn, mình có thể làm cho bạn một bài mẫu dạng 1 từ đầu đến cuối, trình bày đúng kiểu để chép vào vở.
Dưới đây là một bài tập Khoa học tự nhiên (phần Hóa học) lớp 7 theo bộ sách Kết nối tri thức ở mức độ cực khó (dành cho học sinh ôn thi học sinh giỏi, đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa toán học, tư duy logic về định luật tỉ lệ khối lượng và kiến thức thực tế về tốc độ phản ứng). ĐỀ BÀI: THỬ THÁCH HÓA HỌC 7 - "MẬT MÃ HỢP CHẤT VÀ TỐC ĐỘ" Phần 1: Xác định công thức hóa học (6,0 điểm) Hợp chất A có công thức tổng quát dạng X2Y3 (trong đó X,Y là hai nguyên tố hóa học, a,b là số nguyên tối giản theo đúng công thức). Biết rằng: Tổng khối lượng phân tử của hợp chất A là 102 amu. Trong hợp chất A, nguyên tố Y chiếm 47,06% về khối lượng. X và Y đều là những nguyên tố quen thuộc có mặt trong chương trình KHTN lớp 7. Yêu cầu: a) Tính khối lượng của nguyên tố Y trong một phân tử A, từ đó xác định nguyên tử khối, tên nguyên tố và ký hiệu hóa học của hai nguyên tố X,Y. Viết công thức hóa học của A. b) Biết hóa trị của nguyên tố X trong hợp chất A là III. Dựa vào quy tắc hóa trị, hãy lập nhanh công thức hóa học của hợp chất tạo bởi nguyên tố X với nhóm sulfate (SO4, có hóa trị II). Phần 2: Tư duy tốc độ phản ứng thực tế (4,0 điểm) Từ nguyên tố kim loại X vừa tìm được ở Phần 1, người ta tiến hành thí nghiệm nghiên cứu tốc độ phản ứng: Lấy cùng một khối lượng kim loại X (nhưng ở hai trạng thái: một phần dạng bột mịn, một phần dạng lá mỏng nguyên vẹn) cho vào hai cốc đựng dung dịch axit hydrochloric (HCl) loãng có cùng thể tích và nồng độ ở nhiệt độ phòng (25∘C). Yêu cầu: c) Cốc nào sẽ xảy ra hiện tượng sủi bọt khí hydro (H2) nhanh hơn và kết thúc trước? Giải thích rõ yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong trường hợp này. d) Nếu ban đầu thí nghiệm với dạng lá mỏng ở nhiệt độ phòng thấy phản ứng diễn ra khá chậm, hãy đề xuất 2 cách (không phải là thay đổi dạng của kim loại X) để làm tăng tốc độ phản ứng ở cốc chứa dạng lá mỏng này
Mình giải chi tiết theo đúng kiến thức KHTN 7 – Kết nối tri thức nhé.
Phần 1. Xác định công thức hóa học
a) Xác định X và Y
Hợp chất A có dạng:
X2Y3X_2Y_3Khối lượng phân tử của A là 102102 amu.
Y chiếm 47,06%47,06\% khối lượng nên khối lượng của Y trong một phân tử A là:
mY=102×47,06%=48 amum_Y=102\times47,06\%=48\text{ amu}Trong công thức X2Y3X_2Y_3, có 3 nguyên tử Y, nên nguyên tử khối của Y:
AY=483=16A_Y=\frac{48}{3}=16Nguyên tố có nguyên tử khối 1616 là oxygen (O).
Vậy:
Y=O\boxed{Y=O}Khối lượng của 2 nguyên tử X:
102−48=54102-48=54Do đó:
AX=542=27A_X=\frac{54}{2}=27Nguyên tố có nguyên tử khối 2727 là aluminium (Al).
Vậy:
X=Al,Y=O\boxed{X=Al,\quad Y=O}Công thức của A:
Al2O3\boxed{Al_2O_3}Kiểm tra:
2×27+3×16=54+48=1022\times27+3\times16=54+48=102và
48102×100%≈47,06%.\frac{48}{102}\times100\%\approx47,06\%. Hoàn toàn phù hợp.
b) Lập công thức hợp chất của Al với sulfate
Ta có:
Al hóa trị III: AlIIIAl^{III}
Nhóm sulfate hóa trị II: SO4IISO_4^{II}
Áp dụng quy tắc hóa trị, ta đổi chéo:
AlIII(SO4)IIAl^{III}\quad (SO_4)^{II}suy ra:
Al2(SO4)3\boxed{Al_2(SO_4)_3}Vậy công thức là aluminium sulfate:
Al2(SO4)3\boxed{Al_2(SO_4)_3}
Phần 2. Tốc độ phản ứng
c) Dạng nào phản ứng nhanh hơn?
Hai cốc đều chứa cùng khối lượng Al, cùng HCl, cùng nồng độ và cùng nhiệt độ.
Một cốc dùng Al dạng bột mịn, cốc kia dùng Al dạng lá mỏng.
Cốc chứa Al dạng bột mịn sẽ sủi bọt H₂ nhanh hơn và phản ứng kết thúc sớm hơn.
Lý do là:
Bột mịn có diện tích bề mặt tiếp xúc với dung dịch HCl lớn hơn so với một lá Al có cùng khối lượng.
Diện tích tiếp xúc càng lớn → số lần va chạm giữa các chất phản ứng trong cùng một khoảng thời gian càng nhiều → tốc độ phản ứng tăng.
Có thể nhớ:
Diện tıˊch tieˆˊp xuˊc ta˘ng⇒toˆˊc độ phản ứng ta˘ng\boxed{\text{Diện tích tiếp xúc tăng}\Rightarrow\text{tốc độ phản ứng tăng}}
d) Hai cách làm phản ứng ở cốc Al dạng lá nhanh hơn
Đề yêu cầu không thay đổi dạng của kim loại, nên ta có thể thay đổi các yếu tố khác ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
Cách 1: Tăng nhiệt độ
Đun nóng dung dịch HCl (một cách phù hợp, an toàn trong thí nghiệm) sẽ làm các hạt chuyển động nhanh hơn → va chạm hiệu quả nhiều hơn → phản ứng nhanh hơn.
Ta˘ng nhiệt độ\boxed{\text{Tăng nhiệt độ}}Cách 2: Tăng nồng độ HCl
Dùng dung dịch HCl có nồng độ cao hơn sẽ làm số hạt HCl trong cùng một thể tích tăng → số va chạm với Al tăng → tốc độ phản ứng tăng.
Ta˘ng noˆˋng độ HCl\boxed{\text{Tăng nồng độ HCl}}⭐ Đáp án tóm tắt
Ý
Đáp án
a
Y=O, X=Al, A=Al2O3Y=O,\ X=Al,\ A=Al_2O_3
b
Al2(SO4)3Al_2(SO_4)_3
c
Al bột phản ứng nhanh hơn vì diện tích tiếp xúc lớn hơn
d
Tăng nhiệt độ và tăng nồng độ HCl
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
3332
-
2887
