Giải chuyên đề học tập Hoá học 10 CTST bài 5: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ
Dưới đây là phần hướng dẫn giải chi tiết cụ thể cho bộ chuyên đè học tập hoá học 10 Chân trời sáng tạo bài 5: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ. Lời giải đưa ra ngắn gọn, cụ thể sẽ giúp ích cho em các em học tập ôn luyên kiến thức tốt, hình thành cho học sinh phương pháp tự học, tư duy năng động sáng tạo. Kéo xuống để tham khảo
1. PHẢN ỨNG CHÁY
Câu hỏi 1. Quan sát Hình 5.1, nêu hiện tượng và viết phương trình hoá học xảy ra. Xác định vai trò của các chất trong các phản ứng hoá học này và cho biết đây là loại phản ứng hoá học nào.
Câu hỏi 2. Các phản ứng cháy nêu trên có những đặc điểm chung nào?
Câu hỏi luyện tập
Nêu một số ví dụ về phản ứng cháy.
Câu hỏi 3. Dựa vào hình 5.2, kể tên các chất cháy chất oxi hóa và nguồn nhiệt của các phản ứng cháy có trong hình 5.1
Câu hỏi 4. Quan sát hình 5.3, hãy cho biết trường hợp nào dễ bắt cháy hơn phản ứng cháy xảy ra phụ thuộc vào yếu tố nào?
Câu hỏi vận dụng: con người thở ra CO2 không có khả năng gây cháy nhưng vì sao khi ta thổi vào bếp than hồng, lại làm than hồng bùng cháy?
Câu hỏi 1.
Hiện tượng: các phản ứng cháy đều có ngọn lửa và phát sáng.
Phương trình hoá học và vai trò của các chất:
(a) 2Mg + O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2MgO
(chất khử: Mg, chất oxi hoá: O2)
(b) C + O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CO2
(chất khử: C, chất oxi hoá: O2)
(c) C3H8 + 5O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 3CO2 + 4H2O
2C4H10 + 13O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 4CO2 + 5H2O
(chất khử: C3H8, C4H10; chất oxi hoá: O2)
Các phản ứng hoá học này đều là phản ứng oxi hoá – khử.
Câu hỏi 2. Là phản ứng của chất cháy với oxygen, là phản ứng oxi hoá – khử, có phát ra ánh sáng.
Câu hỏi luyện tập
Một số ví dụ về phản ứng cháy: cháy rừng, cháy nhà, đốt gas khi nấu nướng, quẹt diêm, đốt pháo hoa,...
Câu hỏi 3.
| Phản ứng hoá học | Chất cháy | Chất oxi hoá | Nguồn nhiệt |
| (a) 2Mg + O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2MgO | Mg | O2 | Ngọn lửa |
| (b) C + O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CO2 | C | O2 | Ngọn lửa |
(c) C3H8 + 5O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 3CO2 + 4H2O 2C4H10 + 13O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 4CO2 + 5H2O | C3H8 C4H10 | O2 | Ngọn lửa |
Câu hỏi 4.
Phản ứng cháy của cách đốt giấy bằng ngọn lửa trực tiếp xảy ra nhanh hơn.
Điều này phụ thuộc vào nguồn nhiệt và thời gian tiếp xúc của ba điều kiện cần. Nguồn nhiệt phải đạt tới giới hạn bắt cháy của chất cháy và thời gian tiếp xúc của ba điều kiện cần phải đủ lâu để xuất hiện sự cháy.
Câu hỏi vận dụng
Do dòng không khí đối lưu sẽ loại bỏ tro than và mang nguồn cung cấp oxygen mới vào ngọn lửa để phản ứng cháy tiếp tục xảy ra.
2. PHẢN ỨNG NỔ
Câu hỏi 5. Từ việc quan sát Hình 5.4 và 5.5, hãy mô tả hiện tượng và so sánh mức độ của mỗi vụ nổ.
Câu hỏi 6. Quan sát Hình 5.5, hãy cho biết hậu quả để lại sau vụ nổ bom nguyên tử.
Câu hỏi luyện tập:
Nêu một số ví dụ về các loại phản ứng nổ hoặc một số vụ nổ lớn.
Câu hỏi 7. So sánh điểm giống và khác nhau giữa phản ứng nổ vật lí và nổ hoá học.
Câu hỏi 8. Quan sát Hình 5.6, cho biết hiện tượng nổ nào thuộc loại phản ứng nổ vật lí hoặc nổ hoá học.
Câu hỏi luyện tập: Nêu một số ví dụ về nổ vật lí và nổ hoá học mà em biết.
Câu hỏi 9. Quan sát Hình 5.8, cho biết có bao nhiêu yếu tố để hình thành “nổ bụi”. Đó là những yếu tố gì?
Câu hỏi vận dụng
Năm 2007, tại một phân xưởng sản xuất bột mì ở tỉnh Bình Dương đã xảy vụ nổ lớn khiến 5 công nhân bị bỏng nặng. Vụ nổ xảy ra sau khi các công nhân hàn để bảo trì lại bể chứa bột mì. Hiện tượng này có phải nổ bụi không? Giải thích.
Câu hỏi 5.
Hiện tượng: trong vụ nổ bình gas xuất hiện đám cháy lớn, trong vụ nổ bom nguyên tử có xuất hiện cột khói rất cao trên bầu trời. Mức độ của vụ nổ bom nguyên tử lớn hơn gấp nhiều lần so với vụ nổ bình gas thông thường.
Câu hỏi 6.
Các công trình kiến trúc, nhà ở, môi trường sống bị phá huỷ; gây thương vong cho nhiều người do vết thương, nhiễm độc phóng xạ;...
Câu hỏi luyện tập:
- Một số gợi ý: phản ứng giữa H2 và O2; nổ bong bóng; nổ của ammonium nitrate (NH4NO3).
- Một số vụ nổ trên thế giới:
- Hơn 2 750 tấn hoá chất ammonium nitrate tại cảng Beirut, Lebanon đã phát nổ hôm 4/8/2020, khiến 78 người thiệt mạng và 4 000 người bị thương.
- Hai vụ nổ xảy ra đêm 12/8/2015 tại một kho chứa hoá chất ở cảng Thiên Tân (Trung Quốc), đã khiến 165 người thiệt mạng và gần 800 người khác bị thương. Ngoài ra, hàng chục nghìn người buộc phải rời bỏ nhà cửa. Cơ quan chức năng Trung Quốc sau đó cho biết, nguyên nhân là do các loại hàng dễ cháy nổ được để chung kho với các hoá chất độc hại ammonium nitrate và sodium cyanide.
- Vụ tai nạn công nghiệp gây thiệt hại về người lớn nhất trong lịch sử nước Mỹ xảy ra tại cảng thành phố Texas vào ngày 16/4/1947. Một công nhân làm việc tại cảng đã bất cẩn ném tàn thuốc lá lên boong tàu SS Grandcamp đang chở hơn 2 300 tấn ammonium nitrate. Vụ nổ khiến ít nhất 581 người thiệt mạng và khoảng 3 500 người khác bị thương.
- Một tháp silo chứa khoảng 4500 tấn ammonium sulfate và ammonium nitrate đã phát nổ tại nhà máy BASF nằm ở vùng Oppau (nay là Ludwigshafen), Đức vào ngày 21/9/1921. Ước tính có gần 600 người thiệt mạng và 2 000 người khác bị thương.
- Một nhà máy chứa 25 tấn thuốc nổ TNT và 700 tấn ammonium nitrate gần vùng Faversham, Anh đã phát nổ hôm 2/4/1916, khiến 115 công nhân thiệt mạng.
Câu hỏi 7.
- Điểm giống nhau: vật chất bị nén dưới áp suất cao trong một thể tích làm thể tích được giải phóng đột ngột, gây ra tiếng nổ.
- Điểm khác nhau: Nổ vật lí không xảy ra phản ứng hoá học ; nổ hoá học xảy ra do sự giải phóng năng lượng đột ngột và rất nhanh trong phản ứng hoá học.
Câu hỏi 8.
- Nổ vật lí: nổ lốp xe.
- Nổ hoá học: pháo hoa, vụ nổ hạt nhân ở nhà máy điện Fukushima, Nhật Bản năm 2011.
Câu hỏi luyện tập:
Nổ vật lí: Nổ bong bóng khi bơm quá căng, nổ nồi hơi, nổ bình khí nén, nổ đường ống dẫn khí,...
Nổ hoá học: ammonium nitrate và dầu nhiên liệu (ANFO); thuốc súng (potassium nitrate, carbon và sulfur); phản ứng phân huỷ xảy ra trong các vật liệu như: trinitrotoluene (TNT), nitroglycerine; một số hydrocarbon không có oxygen trong phân tử của chúng, chẳng hạn như acetylene có thể bị phân huỷ tạo ra phản ứng nổ;....
Câu hỏi 9. Có 5 yếu tố để hình thành nổ bụi: nguồn oxygen; nồng độ bụi mịn đủ lớn; nguồn nhiệt; không gian đủ kín và nhiên liệu.
Câu hỏi vận dụng
Đây là hiện tượng nổ bụi do có đủ 5 yếu tố hình thành: oxygen (trong không khí), nồng độ bột mì lớn, nguồn nhiệt (nhiệt phát ra từ dụng cụ hàn), không gian kín, nhiên liệu (thành phần chính của bột mì là tinh bột mà tinh bột do ba nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen tạo thành, trong đó carbon và hydrogen có thể cháy được).
3. NHỮNG SẢN PHẨM ĐỘC HẠI THƯỜNG SINH RA TRONG CÁC PHẢN ỨNG CHÁY
Câu hỏi 10. Hãy nêu những tác hại của các sản phẩm độc hại thường sinh ra trong các phản ứng cháy đối với con người mà em biết.
Câu hỏi vận dụng
Tại sao nhân viên cứu hoả phải sử dụng đồ bảo hộ chuyên dụng?
Câu hỏi 10.
- Carbon monoxide (CO) được thải ra trong quá trình đốt cháy, nó là loại khí không màu và không mùi. Nồng độ CO chỉ 1 % đủ gây tổn thương nặng.
- Hydrogen cyanide (HCN) là một hợp chất dễ bay hơi, hình thành do quá trình cháy không hoàn toàn các nguyên tố carbon và nitrogen trong đám cháy chứa bông, tơ tằm, gỗ, giấy, nhựa, xốp/bọt biển, acrylic hoặc polymer tổng hợp. Hydrogen cyanide có khả năng chặn đứng hoàn toàn chu kì hô hấp và gây tử vong cho con người trong vòng vài phút sau tiếp xúc với lượng lớn.
- Khí SO2 xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc hoà tan với nước bọt, từ đó qua đường tiêu hoá để ngấm vào máu. SO2 có thể kết hợp với các hạt nước nhỏ hoặc bụi ẩm để tạo thành các hạt H, SO, acid nhỏ li ti, xâm nhập qua phổi. Trong máu, SO2 gây rối loạn chuyển hoá đường và protein, cũng như xảy ra một số phản ứng hoá học là nguyên nhân gây tắc nghẽn mạch máu cũng như làm giảm khả năng vận chuyển oxygen của hồng cầu, gây co hẹp dây thanh quản, khó thở.
- H2S có mùi trứng thối, dễ có thể nhận biết. H2S là khí gây ngạt, viêm màng kết do H, S tác động vào mắt, bị các bệnh về phổi, có thể gây thở gấp và ngừng thở. H2S ở nồng độ cao có thể gây tê liệt hô hấp và nạn nhân bị chết ngạt.
- Oxide của nitrogen có nhiều dạng. Trong đó, khí có độc tính cao nhất là NO2. Khi tiếp xúc trong vài phút với nồng độ NO2 trong không khí 5 phần triệu đã có thể gây ảnh hưởng xấu đến phổi; tiếp xúc vài giờ với không khí có nồng độ NO2 khoảng 15 - 20 phần triệu có thể gây nguy hiểm cho phổi, tim, gan; nồng độ NO2 trong không khí 1% có thể gây tử vong trong vài phút.
Câu hỏi vận dụng
Vì lính cứu hoả phải thường xuyên tiếp xúc với hoá chất hoặc các sản phẩm độc hại sinh ra trong quá trình làm nhiệm vụ; trong đó, bụi mịn cũng là một trong những tác nhân gây ung thư hàng đầu được tổ chức y tế thế giới (WHO) khuyến cáo.
BÀI TẬP
1. Hãy nêu đặc điểm của phản ứng cháy.
2. Nổ quả bóng bay do bơm quá căng là hiện tượng nổ
A. vật lí. B. hoá học. C. hạt nhân. D. sinh học.
3. Viết phương trình hoá học khi đốt cháy hoàn toàn một số nhiên liệu sau: khí thiên nhiên (thành phần chính là CH4), cồn (C2H5OH), gỗ ((C6H10O5)n).
4. Trung tâm Chống độc, Bệnh viện Bạch Mai đã tiếp nhận một số bệnh nhân trong tình trạng hôn mê sâu, phải thở máy và tổn thương thần kinh. Nguyên nhân được xác định là đốt than trong phòng kín. Hãy giải thích vì sao khi đốt than trong phòng ngủ để sưởi ấm có thể gây hôn mê, bại não, thậm chí tử vong.
1. Phản ứng cháy: có xảy ra phản ứng hoá học, có toả nhiệt và phát ra ánh sáng.
2. Đáp án B.
3. CH4 + 2O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ CO2 + 2H2O
C2H5OH + 3O2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2CO2 + 3H2O
(C6H10O5)n + 6nO2 $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 6nCO2 + 5nH2O
4. Trong phòng ngủ hoặc phòng tắm chật hẹp, việc đốt than, đặc biệt là than tổ ong nếu không có đủ oxygen sẽ sản sinh ra khí CO rất độc. Chất này xâm nhập vào cơ thể và gắn chặt với hemoglobin của hồng cầu làm mất khả năng vận chuyển oxygen tới các bộ phận trong cơ thể gây tổn thương vỏ não, hệ thần kinh, tim,... dẫn tới hôn mê, thậm chí tử vong nhanh chóng trong vòng vài phút nếu không được cứu chữa kịp thời.