Chúng ta sẽ đi từng bước để xác định các khí X, Y, Z, T và viết phương trình phản ứng hóa học tương ứng.

Bước 1: Phân tích dữ kiện về khí X

Chúng ta có thông tin về khí X như sau:
– Rất độc.
– Cháy được trong không khí.
– Sản phẩm tạo ra là khí không màu.
– Khí này có thể làm đục nước vôi trong.

Các em hãy nhớ lại kiến thức về các khí độc và khả năng làm đục nước vôi trong. Khí nào làm đục nước vôi trong? À đúng rồi, đó là khí Carbon dioxide (CO2). CO2 được tạo ra khi đốt cháy các hợp chất chứa Carbon.

Bây giờ, chúng ta xem xét tính chất “rất độc” và “cháy được trong không khí”. Các khí độc thường gặp và cháy được trong không khí mà sản phẩm lại là CO2, thì khí đó có thể là hợp chất của Carbon với một nguyên tố khác. Trong chương trình lớp 9, chúng ta đã học về khí Carbon monoxide (CO). CO rất độc, có thể cháy trong không khí tạo ra CO2.

Vậy, dựa vào các dữ kiện trên, chúng ta có thể suy đoán:
– Khí X là Carbon monoxide (CO).

Bây giờ, chúng ta sẽ viết phương trình phản ứng của CO cháy trong không khí:
Phương trình hóa học:
2CO + O2 → 2CO2

Giải thích:
– Phản ứng này chứng minh CO cháy được trong không khí (nguồn cung cấp O2).
– Sản phẩm CO2 là khí không màu và đã biết là làm đục nước vôi trong.
– CO là khí độc.

Bước 2: Phân tích dữ kiện về khí Y

Chúng ta có thông tin về khí Y như sau:
– Cháy trong oxi thu được sản phẩm A.
– Làm lạnh A thu được chất lỏng không màu, có mùi.
– Chất lỏng này có khả năng làm đồng sunfat khan chuyển sang màu xanh.

Đồng sunfat khan (CuSO4) khan có màu trắng. Khi tiếp xúc với nước, nó chuyển sang màu xanh lam. Vậy, chất lỏng A khi làm lạnh có khả năng làm đồng sunfat khan chuyển sang màu xanh, nghĩa là chất lỏng A chứa nước (H2O).

Khí Y cháy trong oxi thu được nước. Khí nào khi cháy tạo ra nước? Đó là các khí chứa Hydro (H). Trong chương trình lớp 9, chúng ta đã học về khí Hydro (H2).

Vậy, dựa vào các dữ kiện trên, chúng ta có thể suy đoán:
– Khí Y là Hydro (H2).
– Sản phẩm A là nước (H2O).

Bây giờ, chúng ta sẽ viết phương trình phản ứng của H2 cháy trong oxi:
Phương trình hóa học:
2H2 + O2 → 2H2O

Giải thích:
– Phản ứng này chứng minh H2 cháy trong oxi.
– Sản phẩm A là nước (H2O).
– Khi làm lạnh H2O, ta thu được nước lỏng.
– Nước lỏng có khả năng làm đồng sunfat khan (màu trắng) chuyển sang màu xanh lam do CuSO4 ngậm nước (CuSO4.5H2O).

Bước 3: Phân tích dữ kiện về khí Z

Chúng ta có thông tin về khí Z như sau:
– Không cháy.
– Là chất thường dùng trong bình cứu hỏa.

Các em hãy nghĩ xem, loại khí nào được sử dụng để dập tắt đám cháy? Khí này không cháy và có khả năng ngăn cản sự cháy. Trong chương trình lớp 9, chúng ta đã học về khí Carbon dioxide (CO2) và ứng dụng của nó trong bình cứu hỏa. CO2 nặng hơn không khí và không cháy, nó có khả năng bao phủ đám cháy, ngăn cách nguồn cháy với oxi, từ đó dập tắt lửa.

Vậy, dựa vào các dữ kiện trên, chúng ta có thể suy đoán:
– Khí Z là Carbon dioxide (CO2).

Bước 4: Phân tích dữ kiện về khí T

Chúng ta có thông tin về khí T như sau:
– Có màu vàng lục.
– Có mùi hắc.
– Khi tan trong nước tạo thành dung dịch có tính tảy màu.

Màu vàng lục là một đặc điểm nhận dạng khá rõ ràng. Khí nào trong chương trình lớp 9 có màu vàng lục? Đó là khí Clo (Cl2). Clo có mùi hắc đặc trưng và có tính oxi hóa mạnh, do đó nó có khả năng tảy màu. Khi tan trong nước, clo tạo thành dung dịch axit clohidric (HCl) và axit hypoclorơ (HClO), trong đó HClO có tính oxi hóa mạnh và gây ra hiện tượng tảy màu.

Vậy, dựa vào các dữ kiện trên, chúng ta có thể suy đoán:
– Khí T là Clo (Cl2).

Bước 5: Tổng hợp và Viết lại các phương trình phản ứng

Sau khi phân tích từng dữ kiện, chúng ta đã xác định được các khí X, Y, Z, T như sau:
– X: Carbon monoxide (CO)
– Y: Hydro (H2)
– Z: Carbon dioxide (CO2)
– T: Clo (Cl2)

Bây giờ, chúng ta sẽ tổng hợp lại các phương trình phản ứng đã viết và hoàn chỉnh:

1. Phản ứng của khí X (CO) cháy trong không khí:
2CO + O2 → 2CO2

2. Phản ứng của khí Y (H2) cháy trong oxi:
2H2 + O2 → 2H2O

3. Khí Z (CO2) không cháy và được dùng trong bình cứu hỏa. Không có phương trình phản ứng cần viết theo yêu cầu đề bài này, chỉ cần xác định.

4. Khí T (Cl2) tan trong nước tạo dung dịch có tính tảy màu:
Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO

Như vậy, chúng ta đã xác định được các khí X, Y, Z, T và viết các phương trình phản ứng hóa học tương ứng. Các em thấy đó, chỉ cần nắm vững kiến thức về tính chất hóa học của các chất, chúng ta hoàn toàn có thể giải quyết được những bài tập tưởng chừng như khó khăn.

Các em có câu hỏi nào về bài tập này không? Nếu không, chúng ta sẽ sang bài tập tiếp theo nhé!