Bài 36: Lí thuyết và giải bài tập về nước

I.TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Thành phần hoá học của nước

1.1. Sự phân huỷ nước

Thí nghiệm

Lắp thiết bị điện phân nước (pha thêm 1 ít dung dịch NaOH vào nước)

Nhận xét

• Trước khi dòng điện một chiều chạy qua mực nước ở hai cột A,B bằng nhau.
• Sau khi cho dòng điện một chiều qua, trên bề mặt điện cực xuất hiện bọt khí. Cực (-) cột A bọt khí nhiều hơn.
• V_{khí B} = V_{khí A}
• Khí ở cột B(+) làm que đóm bùng cháy; ở cột B(-) khí cháy được với ngọn lửa màu xanh.
• Khí thu được là H₂ (-) và O₂ (+)

PTHH:   

1.2. Sự tổng hợp nước

Thí nghiệm

Các bước tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Cho nước vào đầy ống thủy tinh hình trụ.

Bước 2: Cho lần lượt 2 thể tích khí Hiđro và 2 thể tích khí Oxi. Mực nước trong ống ở vạch số 4.

Bước 3: Đốt bằng tia lửa điện, hỗn hợp H₂ và O₂ sẽ nổ

Bước 4: Đốt lượng khí dư sinh ra

Nhận xét

Sau khi đốt bằng tia lửa điện, hỗn hợp gồm 4 thể tích H₂ và O₂ chỉ còn 1 thể tích O₂.

Hỗn hợp H₂ và O₂ nổ. Mực nước trong ống dâng lên.

Mực nước dâng lên, dừng lại ở vạch số 1 →Tàn đóm bùng cháy.

Vậy khí còn dư là oxi. Còn dư chất khí.

Phương trình hóa học: 2H₂ + O₂ \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]  2H₂O

 

* Xác định công thức phân tử của Nước

Phương trình hóa học: 2H2 + O2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]  2H2O

Theo phương trình hóa học:

Cứ 1 mol O₂ cần 2 mol H₂.

Tỉ lệ:  

⇒ %O = 100% - 11,1% = 88,9%

2 nguyên tố: H và O.

Tỉ lệ hoá hợp:

Công thức hóa học: H₂O

Kết luận

Nước là hợp chất tạo bởi hai nguyên tố là hiđro và oxi. Chúng đã hóa hợp với nhau:

• Theo tỉ lệ thể tích là hai phần khí Hiđro và một phần khí oxi.
• Theo tỉ lệ khối lượng là 1 một hiđro và 8 phần oxi hoặc 2 phần hiđro có một nguyên tử Oxi.

Như vậy bằng thực nhiệm người ta cũng tìm ra công thức hóa học của nước là H₂O

2. Tính chất của nước

2.1. Tính chất vật lí

Nước là chất lỏng, không màu, không mùi và không vị, sôi ở 100⁰C. Hoà tan nhiều chất: rắn, lỏng, khí…

2.2. Tính chất hóa học

1. Tác dụng với kim loại

Hiện tượng: Miếng Na chạy nhanh trên mặt nước  (nóng chảy thành giọt tròn). Có khí thoát ra, khi cho khí qua ngọn nến, nến tắt. Dung dịch sau phản ứng làm dung dịch phenolphtalein chuyển thành màu hồng.

Giải thích: Natri phản ứng với nước theo phương trình hóa học  2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Khí không màu sinh ra là khí Hiđro. Khí H₂ là khí không duy trì sự sống và sự cháy nên làm ngọn nến vụt tắt. Dung dịch tạo thành là dung dịch bazơ mạnh nên dung dịch phenolphtalein chuyển thành màu hồng.

Kết luận: Nước có thể tác dụng với một số kim loại ở nhiệt độ thường: Na, K. 

2. Tác dụng với một số oxit bazơ

Hiện tượng: CaO ở dạng rắn chuyển sang nhão, phản ứng tỏa nhiệt. Phenolphtalein chuyển thành màu hồng.

Giải thích: CaO tác dụng với nước tạo dung dịch bazơ, làm Phenolphtalein chuyển thành màu hồng. 

Phương trình hóa học: CaO +H₂O → Ca(OH)₂

Kết luận:

• Nước có thể hóa hợp với Na₂O, K₂O để tạo dung dịch Natri hiđroxit NaOH, Kali hiđroxit KOH ...
• Hợp chất do oxit bazơ hóa hợp với nước thuộc loại bazơ. Dung dịch bazơ làm quý hóa xanh, dung dịch phenolphtalein hóa hồng.

3. Tác dụng với một số oxit axit

Hiện tượng: P₂O₅ tan trong nước. Dung dịch quì tím hoá đỏ (hồng).

Giải thích: Do xảy ra phản ứng giữa P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ (axit)

Kết luận: 

• Nước cũng hóa hợp với nhiều oxit axit khác như SO₂, SO₃, N₂O₅ ...
• Hợp chất tạo thành do nước hóa hợp với oxit axit thuộc loại axit. Dung dịch axit làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

3. Vai trò của nước trong đời sống và sản xuất. Chống ô nhiễm nguồn nước.

• Nước hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống. Nước cũng tham gia vào nhiều quá trình hóa học quan trọng trong cơ thể người và động vật. Nước rất cần thiết cho đời sống hằng ngày, sản xuất công nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải...

• Mỗi người cần góp phần giữ cho nguồn nước không bị ô nhiễm: Không vứt rác thải xuống ao, hồ, kênh rạch, sông; phải xử lí nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp trước khi cho nước thải chảy vào hồ, sông, biển...

II.GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu 1 : Trang 125 sgk hóa 8

Dùng từ, cụm từ trong khung để điền vào chỗ trống trong các câu sau:

“oxit axit ; oxit ba zơ ; nguyên tố ; hidro ; oxi ; kim loại”

Nước là hợp chất tạo bởi hai…………là ………….và ……………..Nước tác dụng với một số …………….ở nhiệt độ thường  và một số ……………tạo ra bazơ; tác dụng với nhiều …………..tạo ra axit.

Bài làm:

Nước là hợp chất tạo bởi hai nguyên tố là hidro và oxi. Nước tác dụng với một số kim loại ở nhiệt độ thường và một số oxit bazơ tạo ra bazơ, tác dụng với nhiều oxit axit tạo ra axit.

Câu 2 : Trang 125 sgk hóa 8

Bằng những phương pháp nào có thể chứng minh được thành phần định tính và định lượng của nước? Viết các phương trình hóa học có thể xảy ra?

Bài làm:

Để chứng minh được thành phần định tính và định lượng của nước, ta có thể dùng những phương pháp sau:

• Bằng phương pháp hóa học : dùng dòng điện tách nước, đốt bằng tia lửa điện, hay tác dụng với một số kim loại ở nhiệt độ thường.

2H₂O  →  2H₂  +  O₂

2Na + 2H₂O  →  2NaOH + H₂↑

• Phương pháp vật lí: nhiệt độ sôi, hóa rắn thành đá và tuyết), ta có thể chứng minh được thành phần định tính và định lượng của nước.

Câu 3 : Trang 125 sgk hóa 8

Tính thể tích khí hidro và khí oxi (ở đktc) cần tác dụng với nhau để tạo ra được 1,8 g nước.

Bài làm:

Ta có: \(n_{H_{2}O}\) = \(\frac{1,8}{18} = 0,1\) (mol)

Phương trình hóa học

              2H₂  +      O₂  →      2H₂O

Tỉ lệ :       2             1                      2

P/ư         0,1        0,05            0,1 (mol)

Từ phương trình phản ứng => n_H2 = n_H2O = 0,1(mol)

=> Thể tích khí hidro tham gia phản ứng: V_H2 = 22,4 . 0,1 = 2,24 (lít)

Từ phương trình phản ứng => n_O2 = \[\frac{1}{2}\] n_H2O = 0,05(mol)

=> Thể tích khí oxi tham gia phản ứng: V_H2 = 22,4 . 0,05 = 1,12 (lít)

Câu 4 : Trang 125 sgk hóa 8

Tính khối lượng nước ở trạng thái lỏng sẽ thu được khi đốt cháy hoàn toàn 112 lít khí hidro (ở đktc) với khí oxi.

Bài làm:

Ta có: \(n_{H_{2}}\) = \(\frac{112}{22,4}\) = 5 (mol) 

Phương trình phản ứng:

              2H₂   +   O₂ →  2H₂O

Tỉ lệ :       2          1                      2

P/ư           5       2,5              5 (mol)

Từ phương trình phản ứng trên => n_H2 = n_H2O = 5 (mol)

=> Khôi lượng của nước là: \(m_{H_{2}O}\) = 18 . 5 = 90 (g)

Khối lượng riêng của nước là 1 g/ml, suy ra thể tích nước (ở dạng lỏng) thu được là:

n _H2O= \(\frac{m}{d}\)  = \(\frac{90}{1}\) = 90 (ml)

Câu 5 : Trang 125 sgk hóa 8

Viết các phương trình phản ứng hóa học tạo ra bazơ và axit. Làm thế nào để nhận biết được dung dịch axit và dung dịch bazơ ?

Bài làm:

Một số phương trình phản ứng hóa học tạo ra bazơ là:

• Phương trình phản ứng:

CaO + H₂O   →  Ca(OH)₂

Na₂O + H₂O → NaOH

• Dùng quỳ tím nhận biết bazơ, bazo làm đổi màu quỳ tím thành xanh.

Một số phương trình phản ứng hóa học tạo ra axit:

SO₂ + H₂O → H₂CO₃.

P₂O₅  + 3H₂O → 2H₃PO₄

• Nhận biết dung dịch axit bằng cách nhúng quỳ tím vào, dung dịch bazơ làm đổi màu quỳ tím thành xanh

Câu 6 : Trang 125 sgk hóa 8

Hãy kể những dẫn chứng về vai trò quan trọng của nước trong đời sống và sản xuất mà em nhìn thấy trực tiếp? Nêu những biện pháp chống ô nhiễm ở địa phương em?

Bài làm:

Vai trò:

• Nước hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống.
• Nước cũng tham gia vào nhiều quá trình hóa học quan trọng trong cơ thể người và động vật.
• Nước rất cần thiết cho đời sống hàng ngày, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, giao thông  vận tải….

Biện pháp chống ô nhiễm:

• Tiết kiệm nước.
• Không vứt rác bừa bài ra sống hồ, kênh, rạch,…

Bài viết gợi ý: