Hiện nay trên thị trường có nhiều loại thiết bị, dụng cụ y tế đo nhiệt độ cơ thể. Các thiết bị, dụng cụ đo bằng hỏa kế hoặc thiết bị chụp ảnh nhiệt có khả năng thu thập dữ liệu nhanh, nhưng độ chính xác của chúng thấp hơn nhiều so với nhiệt kế tiếp xúc. Nhiệt kế tiếp xúc sử dụng kim loại X (X là chất lỏng ở điều kiện thường) được dùng rộng rãi nhất. Khi nhiệt kế tiếp xúc với vật đo, thể tích của kim loại X thay đổi do giãn nở nhiệt theo công thức sau:
∆V = α.Q.M/ρ.C
Trong đó:
∆V = V – V0, với V0, V là thể tích (cm³) ban đầu và sau cùng của kim loại X.
α = 1,8.10^-4 K^-1 (hệ số nhiệt độ)
Q: nhiệt lượng do vật truyền sang kim loại X (Jun)
C: Nhiệt dung riêng của X (J/mol.K)
ρ: Khối lượng riêng của X (g/cm³)
M: Khối lượng nguyên tử của X (g/mol)
a. Xác định tên kim loại X (không cần giải thích).
b. Khi đo nhiệt độ cơ thể của một người bằng nhiệt kế tiếp xúc, nhiệt lượng cơ thể quyền sang kim loại X là 150 Jun. Biết rằng khối lượng riêng của X là 13,55 g/cm³, nhiệt dung riêng của X là 27,88 J/mol.K, độ chia của thang đo là 1 mm, đường kính của cột chứa X trong nhiệt kế là 1 mm; thể tích cột chứa X được tính theo công thức V = hπr² (h là chiều cao (mm), r là bán kính (mm), π = 3,14); nhiệt độ ban đầu của X trong nhiệt kế là 35,0⁰C tin hiệu khởi phát bệnh là 37,0⁰C. Tính toán để xác định người đó có bị bệnh hay không.
c. Kim loại X có độc tính cao nên khi nhiệt kế bị vỡ, người ta sử dụng bột chất Y để phát hiện dấu vết và thu gom X (phản ứng 1). Tuy nhiên để thu hồi hết lượng kim loại X bị phát thải vào môi trường, người ta sử dụng dung dịch hỗn hợp gồm thuốc tím và axit clohiđric (phản ứng 2) hoặc dung dịch sắt (III) clorua loãng (phản ứng 3).
i. Xác định tên chất bột Y. Nêu dấu hiệu để phát hiện được dấu vết kim loại X khi dùng chất bột Y.
ii. Viết phương trình hóa học các phản ứng từ 1 đến 3.
Câu trả lời tốt nhất
(a) X là thủy ngân (Hg).
(b) ∆V = α.Q.M/ρ.C = ∆h.π.r²
—> Δh = α.Q.M/ρ.C.π.r² = 1,8 cm
Nếu mỗi mm ứng với 0,1°C thì nhiệt độ cơ thể là 35 + 1,8 = 36,8 < 37 nên người đó chưa bị bệnh.
(c)
(i) Y là S, nếu có Hg thì S chuyển từ màu vàng sang màu đen.
(ii)
Hg + S —> HgS
5Hg + 2KMnO4 + 16HCl —> 5HgCl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
Hg + 2FeCl3 —> HgCl2 + 2FeCl2
Hình như chỗ ∆h ad tính nhầm rồi ạ.
∆V = π.r².∆h thì biểu thức ∆h của ad ở vế phải cần chia cho πr² chứ ạ.