Không khí ở các vùng có lò luyện cốc thường có lẫn các khí H, NH, HS, CH, CO. Trong đó CO là một khí rất độc, cần được kiểm soát chặt chẽ. Để xác định hàm lượng khí độc CO trong không khí ở các vùng có lò luyện cốc người ta tiến hành như sau: Lấy 30 lít không khí, loại bỏ các khí H, NH, HS, CH rồi dẫn toàn bộ mẫu khí còn lại đi từ từ qua thiết bị có ống đựng lượng dư IO được đốt nóng để oxi hóa toàn bộ lượng CO có trong mẫu thành CO và I, lượng I thành hơi và được hấp thụ hết vào bình đựng lượng dư dung dịch KI tạo ra KI. Chuẩn độ KI bằng dung dịch chuẩn NaSO 0,002 M thì thể tích dung dịch chuẩn NaSO đã sử dụng là 12,2 mL. Các phản ứng xảy ra theo phương trình hóa học sau:
Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau khi loại bỏ H, NH, HS, CH, phần khí còn lại chỉ có CO tác dụng được với IO.
Không khí ở các vùng có lò luyện cốc thường có lẫn các khí H, NH, HS, CH, CO. Trong đó CO là một khí rất độc, cần được kiểm soát chặt chẽ. Để xác định hàm lượng khí độc CO trong không khí ở các vùng có lò luyện cốc người ta tiến hành như sau: Lấy 30 lít không khí, loại bỏ các khí H, NH, HS, CH rồi dẫn toàn bộ mẫu khí còn lại đi từ từ qua thiết bị có ống đựng lượng dư IO được đốt nóng để oxi hóa toàn bộ lượng CO có trong mẫu thành CO và I, lượng I thành hơi và được hấp thụ hết vào bình đựng lượng dư dung dịch KI tạo ra KI. Chuẩn độ KI bằng dung dịch chuẩn NaSO 0,002 M thì thể tích dung dịch chuẩn NaSO đã sử dụng là 12,2 mL. Các phản ứng xảy ra theo phương trình hóa học sau:
Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau khi loại bỏ H, NH, HS, CH, phần khí còn lại chỉ có CO tác dụng được với IO.
Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau khi loại bỏ H, NH, HS, CH, phần khí còn lại chỉ có CO tác dụng được với IO.
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Các phản ứng (1), (3) là phản ứng oxi hóa - khử.
b)
Biết các khí NH, HS tác dụng với IO tạo ra I, nếu tiến hành phân tích trực tiếp 30 lít mẫu không khí trên thì thể tích NaSO 0,002 M cần dùng bé hơn 12,2 mL.
c)
Nếu trong quá trình đun nóng, I sinh ra không được dẫn ngay vào dung dịch KI mà bị thất thoát một phần thì kết quả xác định CO sẽ thấp hơn thực tế.
d)
Nồng độ CO trong mẫu không khí trên là 0,057 (mg/L). (kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần nghìn).
Đáp án chính thức: a:Đ,b:S,c:Đ,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Đúng. Phản ứng (1): CO bị oxi hóa thành CO₂, iodine trong I₂O₅ bị khử thành I₂. Phản ứng (3): I₂ bị khử về I⁻, S₂O₃²⁻ bị oxi hóa thành S₄O₆²⁻. b) Sai. Nếu NH₃ và H₂S cũng tác dụng với I₂O₅ tạo I₂ thì lượng Na₂S₂O₃ cần dùng sẽ lớn hơn 12,2 mL. c) Đúng. Nếu I₂ bị thất thoát một phần thì lượng CO xác định được sẽ thấp hơn thực tế. d) Đúng. n(Na₂S₂O₃) = 2,44.10⁻⁵ mol; n(I₂) = 1,22.10⁻⁵ mol; n(CO) = 6,10.10⁻⁵ mol; m(CO) = 1,708 mg; C(CO) = 1,708 / 30 = 0,0569 ≈ 0,057 mg/L.
a) Đúng. Phản ứng (1): CO bị oxi hóa thành CO₂, iodine trong I₂O₅ bị khử thành I₂. Phản ứng (3): I₂ bị khử về I⁻, S₂O₃²⁻ bị oxi hóa thành S₄O₆²⁻. Vậy (1) và (3) đều là phản ứng oxi hóa - khử.
b) Sai. Nếu NH₃ và H₂S cũng tác dụng với I₂O₅ tạo I₂, thì khi phân tích trực tiếp, lượng I₂ sinh ra sẽ nhiều hơn. Khi đó lượng Na₂S₂O₃ cần dùng sẽ lớn hơn 12,2 mL, không phải bé hơn.
c) Đúng. Nếu I₂ bị thất thoát một phần, lượng I₂ hấp thụ vào KI giảm, lượng Na₂S₂O₃ chuẩn độ giảm. Khi tính ngược lại, lượng CO xác định được sẽ thấp hơn thực tế.
d) Đúng. n(Na₂S₂O₃) = 0,002 . 0,0122 = 2,44.10⁻⁵ mol. Theo phản ứng chuẩn độ: 1 mol I₂ cần 2 mol Na₂S₂O₃. n(I₂) = 2,44.10⁻⁵ / 2 = 1,22.10⁻⁵ mol. Theo phản ứng: 5CO + I₂O₅ → I₂ + 5CO₂. n(CO) = 5n(I₂) = 5 . 1,22.10⁻⁵ = 6,10.10⁻⁵ mol. m(CO) = 6,10.10⁻⁵ . 28 = 1,708.10⁻³ g = 1,708 mg. Mẫu khí có thể tích 30 L, nên: C(CO) = 1,708 / 30 = 0,0569 mg/L ≈ 0,057 mg/L.
a) Đúng. Phản ứng (1): CO bị oxi hóa thành CO₂, iodine trong I₂O₅ bị khử thành I₂. Phản ứng (3): I₂ bị khử về I⁻, S₂O₃²⁻ bị oxi hóa thành S₄O₆²⁻. Vậy (1) và (3) đều là phản ứng oxi hóa - khử.
b) Sai. Nếu NH₃ và H₂S cũng tác dụng với I₂O₅ tạo I₂, thì khi phân tích trực tiếp, lượng I₂ sinh ra sẽ nhiều hơn. Khi đó lượng Na₂S₂O₃ cần dùng sẽ lớn hơn 12,2 mL, không phải bé hơn.
c) Đúng. Nếu I₂ bị thất thoát một phần, lượng I₂ hấp thụ vào KI giảm, lượng Na₂S₂O₃ chuẩn độ giảm. Khi tính ngược lại, lượng CO xác định được sẽ thấp hơn thực tế.
d) Đúng. n(Na₂S₂O₃) = 0,002 . 0,0122 = 2,44.10⁻⁵ mol. Theo phản ứng chuẩn độ: 1 mol I₂ cần 2 mol Na₂S₂O₃. n(I₂) = 2,44.10⁻⁵ / 2 = 1,22.10⁻⁵ mol. Theo phản ứng: 5CO + I₂O₅ → I₂ + 5CO₂. n(CO) = 5n(I₂) = 5 . 1,22.10⁻⁵ = 6,10.10⁻⁵ mol. m(CO) = 6,10.10⁻⁵ . 28 = 1,708.10⁻³ g = 1,708 mg. Mẫu khí có thể tích 30 L, nên: C(CO) = 1,708 / 30 = 0,0569 mg/L ≈ 0,057 mg/L.