§28. KHÔNG KHÍ - SỰ CHÁY
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Thành phần của không khí:
Không khí là hỗn hợp nhiều chất khí. Thành phần theo thể tích của không khí gồm 78% khí nitơ, 21% khí oxi và 1% các khí khác như khí cacbonic, hơi nước, khí hiếm...
2. Sự cháy và sự oxi hóa chậm
- Sự cháy là sự oxi hóa có tỏa nhiệt và phát sáng.
- Sự oxi hóa chậm là sự oxi hóa có tỏa nhiệt nhưng không phát sáng.
- Điều kiện phát sinh và các biện pháp để dập tắt sự cháy:
+ Điều kiện phát sinh sự cháy:
• Chất phải nóng đến nhiệt độ cháy.
• Phải có đủ khí oxi cho sự cháy.
+ Biện pháp để dập tắt sự cháy:
• Phải hạ nhiệt độ của chất cháy xuống dưới nhiệt độ cháy.
• Cách li chất cháy với khí oxi.
B. BÀI GIẢI CHI TIẾT CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Hãy nêu hiện tượng em gặp trong đời sống hằng ngày để chứng tỏ trong không khí có hơi nước, khí cacbonic.
Trả lời:
Về mùa đông chúng ta thấy hiện tượng sương mù, hay có những giọt nước bám ngoài cốc nước lạnh..., những hiện tượng trên chứng tỏ trong không khí có hơi nước. Sau khi tôi vôi một thời gian có lớp ván trên bề mặt nước vôi. Đó là $CaCO_{3}$, do trong không khí có $CO_{2}$ nên đã phản ứng với sản phẩm sau khi tôi vôi là $Ca(OH)_{2}$ theo phương trình phản ứng sau:
$CO_{2}+Ca(OH)_{2}\rightarrow CaCO_{3}+H_{2}O$
2. a) Trong đời sống hàng ngày những quá trình nào sinh ra khí $CO_{2}$ và quá trình nào làm giảm khí $CO_{2}$ và sinh ra khí $O_{2}$?
b) Nồng độ khí $CO_{2}$ trong không khí cao sẽ làm tăng nhiệt độ của Trái Đất (hiệu ứng nhà kính). Theo em biện pháp nào làm giảm lượng khí $CO_{2}$?
Trả lời:
a) – Trong đời hằng ngày những quá trình sinh ra khí $CO_{2}$: Người và động vật trong quá trình hô hấp thải ra khí $CO_{2}$; đốt cháy nhiên liệu ( xăng, dầu, gas, củi...), nạn cháy rừng cũng sinh ra khí $CO_{2}$...
- Những quá trình làm giảm khí $CO_{2}$ và sinh ra khí $O_{2}$: Cây cối ban ngày hấp thụ khí $CO_{2}$ và sau khi đồng hóa, cây cối nhả ra khí $O_{2}$.
b) Khi tăng nhiệt độ Trái Đất, nồng độ khí $CO_{2}$ sẽ tăng lên. Biện pháp làm giảm lượng $CO_{2}$ là:
- Tăng cường trồng cây xanh. Nghiêm cấm việc đốt phá rừng.
- Hạn chế đốt nhiên liệu, dùng bếp đun tiết kiệm nhiên liệu...
3.a) Cháy (hỏa hoạn) thường gây tác hại nghiêm trọng về mặt vật chất và cả sinh mạng con người. Vậy theo em phải có biện pháp nào để phòng cháy trong gia đình?
b) Để dập tắt các đám cháy người ta dùng nước, điều này có đúng trong mọi trường hợp chữa cháy không?
Trả lời:
a) Biện pháp để phòng cháy:
- Trong gia đình không đun nấu gần những vật dễ cháy, chú ý ngay cả khi thắp đèn, nhang trên bàn thờ bằng gỗ.
- Không được câu mắc sử dụng điện tùy tiện, khi ra khỏi nhà phải tắt đèn, quạt...
- Không dùng dây đồng, giấy bạc, thay cầu chì không cắm trực tiếp dây dẫn điện vào ổ cắm, không để chất dễ cháy gần cầu chì, bảng điện.
- Không dùng đèn dầu, quẹt gas để coi bình xăng.
b) Muốn dập tắt các đám cháy người ta thường dùng nước nhằm ngăn cách vật cháy với khí oxi và hạ nhiệt độ vật cháy, còn đám cháy do xăng, dầu người ta thường dùng khí $CO_{2}$ (bình xịt $CO_{2}$) hoặc phủ cát trên ngọn lửa mà không dùng nước vì đổ nước vào xăng, dầu đang cháy sẽ làm cho đám chay lan rộng nhiều hơn, vì xăng dầu nhẹ hơn nước, không tan trong nước.
4.Cho không khí (chứa 80% thể tích là khí nitơ) tác dụng với đồng nung nóng trong thiết bị kín, xảy ra phản ứng oxi hóa đồng thành đồng (II) oxit. Phản ứng xong, người ta thu được 160$cm^{3}$ khí nitơ. Thể tích không khí trong thiết bị trước khi xảy ra phản ứng là:
A. 200 $cm^{3}$;
B. 400 $cm^{3}$;
C.300 $cm^{3}$;
D. 500 $cm^{3}$;
E. Kết quả khác.
(Các thể tích khí đo ở đktc).
Trả lời:
Chọn A.
Vì trong không khí, khí $N_{2}$ chiếm 80% thể tích nên thể tích không khí ban đầu sẽ là: trong không khí 80 $cm^{3}$ khí nitơ có trong 100 $cm^{3}$ không khí.
Vậy: 160 $cm^{3}$ khí nitơ có trong $\large \frac{100.160}{80}$ = 200 $cm^{3}$ không khí.
5. Đổ một ít P đỏ vào đĩa nổi trên mặt nước, rồi đốt cháy, úp bình không đáy lên đĩa. Sau đó đậy nắp bình (thiết kế như hình vẽ).
.png)
a) Em hãy nêu hiện tượng quan sát được và giải thích, viết phương trình phản ứng.
b) Cho giấy quỳ tím vào nước trong bình, giấy quỳ có đổi màu không?
Trả lời:
a) Khi P đỏ cháy, đĩa thủy tinh dâng lên từ từ do mực nước trong bình dâng lên, vì thể tích khí trong chai giảm, áp suất bên trong bình nhỏ hơn áp suất bên ngoài không khí nên đẩy nước trong bình dâng cao hơn trước theo phương trình:
.png)
b) Khi P đỏ cháy cho khói trắng $P_{2}O_{5}$, hòa tan vào nước tạo thành dung dịch axit làm giấy quỳ tím hóa đỏ theo phương trình:
.png)
6. Trong một phòng học có chiều dài 12m, chiều rộng 7m, chiều cao 4m.
a) Tính thể tích không khí và oxi có trong phòng học.
b) Trong phòng học có 50 em học sinh, hãy tính thể tích khí $CO_{2}$ thở ra trong 45 phút, biết rằng một học sinh thở ra 2 lít khí (thể tích $CO_{2}$ chiếm 4 %) một lần, một phút thở ra khoảng 16 lần.
Trả lời:
a)- Thể tích không khí có trong phòng học là:
$V_{kk}$ = 12.7.4 = 336$m^{3}$
- Thể tích khí oxi có trong phòng là:
$V_{O_{2}}$ = 336.20% = 67,2$m^{3}$
b) - Thể tích khí $CO_{2}$ thở ra trong một phút của 50 em học sinh là:
$V_{CO_{2}}$ = $\large \frac{50.2.4.16}{100}$ = 64 lít
- Thể tích khí $CO_{2}$ thở ra trong 45 phút của 50 em học sinh là:
$V'_{CO_{2}}$ = 64.45 = 2880 lít = 2,88 $m^{3}$
7. Trên đĩa cân, ở vị trí cân bằng, có đặt một cốc có dung tích là 0,5 lít. Sau đó, người ta dùng khí cacbonic $CO_{2}$ để đẩy không khí khỏi cốc đó. Hỏi phải đặt thêm vào đĩa cân bên kia quả cần bao nhiêu để cân trở lại thăng bằng? Biết rằng khí $CO_{2}$ nặng gấp 1,5 lần không khí, thể tích khí $CO_{2}$ tính ở đktc.
Trả lời:
- Khối lượng 0,5 lít $CO_{2}$ là:
$m_{CO_{2}}$ = $\large \frac{44.0,5}{22,4}$g
- Khi thay không khí bằng $CO_{2}$ thì khối lượng khí trong cốc tăng lên:
m = $\large \frac{44.0,5}{22,4}$ - $\large \frac{44.0,5}{22,4.1,5}$ = $\large \frac{11}{33,6}$ $\approx$ 0,33g
Phải đặt thêm vào đĩa cân bên kia quả cân có khối lượng m = 0,33g để cân trở lại thăng bằng.