Tính thành phần phần trăm theo thể tích hỗn hợp ban đầu biết oxi chiếm 1/5 thể tích của không khí, phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất 12..[r]
(1)A NHÓM NITƠ - PHOTPHO Nhóm nitơ – photpho gồm các nguyên tố thuộc nhóm VA 7N – 15P – 33As – 51Sb – 83Bi I Giống : Cấu tạo : - Phân lớp ngoài cùng : ns2 np3 - Phân bố electron vào AO : Ở trạng thái có electron độc thân Số oxi hoá : Cao là + = số thứ tự nhóm , thấp là – = | - số nhóm | Hoá tính : R + 3e → R-3 → R là chất oxi hoá II Khác : Về cấu tạo - Nitơ thuộc chu kì nên không có obitan d → không có trạng thái kích thích → luôn có electron độc thân - Các nguyên tố khác chu kì >2 nên lớp ngoài cùng có obitan d nên bị kích thích tạo trạng thái lai hoá trị : ns1np3nd1 nên có electron độc thân Số oxi hoá : - Nitơ : -3; +1; +2; +3; +4; +5; nguyên tố khác : -3; +3; +5 Cộng hoá trị - Cộng hoá trị nitơ là và tối đa là 4; Các nguyên tố khác có cộng hoá trị và tối đa là Hoá tính - Tính phi kim giảm từ N > P > As > Sb > Bi - Oxit : N2O5, P2O5 : oxt axit, As2O5: lưỡng tính, tính axit > tính bazơ, Sb2O5: lưỡng tính, tính axit < tính bazơ, bimut : tính bazơ - Hợp chất RH3 có độ bền giảm dần từ NH3 → BiH3 14 N B NITƠ 1s22s22p3 ( có electron độc thân) - N2 ; M = 28đvC; Công thức cấu tạo : N ≡ N I Cộng hoá trị tạo thành liên kết cộng hoá trị nhờ electron độc thân Do còn đôi e tự nên nitơ có thể tạo thêm kiên kết cho nhận nên có cộng hoá trị tối đa là Năng lượng liên kết ba phân tử nitơ lớn → điều kiện thường gần trơ mặt hoá học, hoạt động đun nóng nhiệt độ cao II Lý tính : Khí không màu, không mùi, không vị, không trì sống và cháy … III Hoá tính: * Trơ điều kiện thường, hoạt động nhiệt độ cao N-3 +6e N 02 - 4e N+2, … Chất oxi hoá chất khử N2 là chất oxi hoá : tác dụng với chất khử a Với H2 : Fe, 4500C – 5500C N2 + 3H2 2NH3, ∆H = - 92KJ 300 atm b Với kim loại : tạo nitrua kim loại (M3Nn) 6M + nN2 → 2M3Nn ; M3Nn + 3nH2O → 3M(OH)n + nNH3 ↑ N2 là chất khử : N2 + O2 tia lửa điện 2NO; ∆H = 180,8KJ; 2NO + O2 → 2NO2 ( khí màu nâu đỏ) Hoặc 30000C Ngoài các oxit điều chế trực tiếp từ oxi, còn các oxit khác không điều chế trực tiếp từ oxi : N 2O, N2O3, N2O5 IV Điều chế : Trong công nghiệp : Chưng cất không khí lỏng nhiệt độ - 1960C thu N2 sôi và bay lên còn lại O2 ( sôi - 1830C) Trong phòng thí nghiệm : - Nhiệt phân muối amoni nitrat NH4NO2 → N2 + 2H2O ( nhiệt phân) Hay NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl + 2H2O - Nhiệt phân muối amoniđỉcômat(NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O BÀI TẬP Từ cấu hình nguyên tử nitơ, hãy dự đoán các trạng thái cộng hoá trị và trạng thái có thể có nitơ Nêu nguyên tắc tách riêng N2 và O2 từ không khí Với các chất phòng thí nghiệm gồm : S, dd NaOH Hãy nghĩ cách thu bình khí N từ không khí mà không cần hoá lỏng không khí Nếu không có S dung chất nào để thay ? Trong nước mưa các vùng công nghiệp thường có lẫn axit sunfurric và axit nitric, nước vùng nước mưa vùng thảo nguyên cách xa các vùng công nghiệp có lượng ít axit nitric Giải thích ? Có hỗn hợp khí CO2, CO và N2 Hãy nghĩ cách tách riêng khỏi hỗn hợp ? Có lọ đựng riêng biệt các khí sau : O2, N2, CO2, H2S và Cl2 Làm nào để xác định lọ có chứa khí N2 Biết dùng dung dịch NaOH và dung dịch H2SO4 đặc có thể tách N2 khỏi hỗn hợp với khí sau : a) HCl, b) H2S, c) SO2, d) CO2, e) Cl2 g) nước Giải thích và viết PTPƯ Cần lấy bao nhiêu lít khí N2 và H2 (đktc) để điều chế 51g NH3, biết H = 25% Cho lít N2 và 14 lít H2 vào bình phản ứng Hỗn hợp thu sau phản ứng có thểtích 16,4 lít ( thể tích các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) Tính thể tích NH tạo thành và hiệu suất phản ứng ? 10 Trộn lít NO với 10 lít không khí Tính thể tích NO tạo thành và thể tích hỗn hợp khí sau phản ứng ( biết oxi chiếm 1/5 thể tích không khí, phản ứng xảy hoàn toàn, thể tích các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) 11 Trộn 50ml hỗn hợp NO và N2 với 25 ml không khí, thu hỗn hợp khí có thể tích 70ml Thêm vào hỗn hợp này 145 ml không khí thì thể tích 200ml Tính thành phần phần trăm theo thể tích hỗn hợp ban đầu ( biết oxi chiếm 1/5 thể tích không khí, phản ứng xảy hoàn toàn, thể tích các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) 12 Ở nhiệt độ áp suất định, phân tử NO kết hợp với tạo thành phân tử N 2O4 Biết tỉ khối hỗn hợp NO2 và N2O4 có tỉ khối so với không khí 1,751 Tính phần trănm số mol B đã chuyển thành A 13 Nung nóng gam hỗn hợp K, Mg và Al khí N2 dư thu hỗn hợp rắn A Hoà tan hoàn toàn A vào nước thu kết tủa B, dd C và khí D a Tìm tỉ lệ mol các chất ban đầu để B nguyên chất, dd C có chất tan b Từ tỉ lệ trên hãy tính % khối lượng các chất hỗn hợp ban đầu và thể tích khí D(đktc), biết đã thu 5,8gam kết tủa B, các phản ứng xảy hoàn toàn 14 a Nêu cách tinh chế khí A hỗn hợp khí A,B,C Biết - Khí A điều chế cách đun nóng hỗn hợp gồm NH4Cl và NaNO2, - Nhiệt phân KMnO4 ta khí B - Hoà tan natri hidrua vào nước ta klhí C b Đốt cháy bình kín dung tích lít hỗn hợp khí A,B,C Để nguội hỗn hợp thấy còn lại 3,2 lít Thêm vào đó lít không khí và đốt lần để nguội hỗn hợp khí còn lại 6,4 lít ( các khí đo cùng điều kiện) Xác định % thể tích A,B và C C AMONIAC (2) I Cấu tạo phân tử : NH3 ( M = 17), N trạng thái lai hoá sp 3, NH3 có cấu tạo hình tháp tam giác Góc HNH = 1070, liên kết bị phân cực mạnh lại còn đôi electron tự → phân tử phân cực II Lí tính : chất khí, mùi khai, tan nhiều nước II Hoá tính Tính khử Tính bazơ -3 +1 NH3 Tính oxi hoá Tạo phức với số cation kim loại nhờ liên kết cho nhận Tính bazơ ( đôi electron tự do) Với nước Với axit Với muối - Tan nhiều nước, - Với HCl 3NH3 + 3H2O + Al3+ phần phân li thành ion tạo dd NH3(k) + HCl (K) → NH4Cl →Al(OH)3↓ + 3NH4+ có tính kiềm yếu ( pH > 7) ( khói trắng) 2NH3 + 2H2O + Fe2+ - Dung dịch NH3/H2O làm quỳ NH3 (dd)+ HCl (dd) → NH4+ + → Fe(OH)2 + 2NH4+ tím hoá xanh Cl - Với H2SO4 + NH3 + H2O NH4 + OH NH3 + H2SO4 (l) → NH4HSO4 NH +4 OH - ; K = 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 b NH3 - Với CO2 NH3+ CO2 +H2O → NH4HCO3 2NH3+CO2+H2O →(NH4)2CO3 Tạo phức cation kim loại : Ag+, Cu2+, Zn2+ và Ni2+: đôi electron tự tạo liên kết “cho,nhận” AgNO3 + NH3 + H2O → AgOH↓ + NH4NO3 Cu2+ + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2↓ + 2NH4+ + AgOH + 2NH3 → [Ag(NH3)2 ] + OH Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4 ] + + 2OHHoặc (dd không màu) ( dd màu xanh) AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2 ] + + ClZn2+ + 2NH3 +H2O → Zn(OH)2 + 2NH4+ Ni2+ + 2NH3 + 2H2O → Ni(OH)2↓ + 2NH4+ + Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)4 ] + 2OH Ni(OH)2 + 6NH3 → [Ni(NH3)6 ] + + 2OH(dd không màu) ( dd màu xanh) Tính khử (do nitơ có số oxi hoá thấp là – 3) - Với oxi : - Với Clo, Brom → khói trắng t0C 4NH3 + 3O2 2N + 6H O 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl 2 4NH3 + 5O2 850 C, Pt 4NO + 6H2O NH3 + HCl → NH4Cl ( khói trắng) - Với oxit kim loại 3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O 3FeO + 2NH3 → 3Fe + N2 + 3H2O D MUỐI AMONI là sản phẩm phản ứng ammoniac và axit Các muối amoni là chất tinh thể màu trắng, tan nhiều nước,chất điện li mạnh NH4+ dd không có màu , bị thuỷ phân tạo thành môi trường axit ( pH < 7) Hoá tính Phản ứng trao đổi ion Axit Bazơ Muối (NH4)2S+2HCl→2NH4Cl+ H2S S2- + 2H+ → H2S↑ OH-+ NH4+ → NH3↑ + H2O Dùng để điều chế NH3 PTN và nhận biết muối amoni NH4Cl+AgNO3→AgCl+NH4NO3 Cl- + Ag+ → AgCl↓ Chỉ có với dung dịch kiềm, NH4 tham gia, với axit và muối NH4 không tham gia Phản ứng nhiệt phân - Muối axit bay (HCl, HBr …) - Muối axit không bay H2SO4 (NH4)2SO4 → 2NH3 ↑+ H2SO4 (một chiều) NH Cl NH ↑+ HCl↑ ( thuận nghịch) - Muối axit kém bền - Muối axit có tính oxi hoá NH4HCO3 → NH3 + CO2 + H2O NH4NO3 → N2O + 2H2O (NH4)2CO3 → 2NH3 + CO2 + H2O NH4NO2 → N2 + 2H2O BÀI TẬP Viết PTPƯ theo sơ đồ sau : a N2 → NH3 → NH4HCO3 → NH4Cl → NH4NO3 → N2O b NH3 → N2 → Mg3N2 → NH3 → CuO → CuSO4 NaOH X → [Cu(NH3)4 ]2+ Chỉ dung kim loại phân biệt các dung dịch sau đựng các bình nhãn : NH 4NO3, (NH4)2SO4, Mg(NO3)2, Al(NO3)3Cu(OH)2 Dựa vào cấu tạo và số oxi hoá ammoniac hãy dự đoán tính chất hóa học NH3 Mỗi tính chất viết phương trình phản ứng hoá học để minh hoạ Viết PTPƯ các cặp chất sau ( có xảy ra) a Amoniac và khí hidroclorua b Amoniac và khí clo.Trường hợp nào sinh khói trắng Nêu tượng và viết PTPƯ để giải thích cho các thí nghiệm sau : a Sục từ từ dư khí ammoniac vào dung dịch Al2(SO4)3 b Sục từ từ dư khí ammoniac vào dung dịch ZnCl2 c Sục từ từ dư khí ammoniac vào dung dịch Cu(NO3)2 Làm nào để tách riêng NH3 có lẫn a CO2, b O2, c nước Tính thể tích khí oxi đã dung để oxi hoá lít, biết phản ứng sinh khí với tỉ lệ số mol là : ( các khí đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp xuất) Dẫn 1,344 lít (đktc) NH3 vào bình có chứa 0,672 lít Cl2 (đktc) a Tính % theo thể tích khí hỗn hợp sau phản ứng ? b Tính khối lượng muối NH4Cl tạo sau phản ứng ? Dẫn hỗn hợp A gồm khí NH 3, N2 và H2 qua bình có nhiệt độ cao Sau phản ứng phân huỷ hoàn toàn NH3 thu hỗn hợp B có thể tích tăng 25% so với A Dẫn B qua ống đựng CuO lấy dư, nung nóng, sau phản ứng xảy hoàn toàn, làm lạnh thì còn lại chất khí có thể tích giảm 75% so với B Tính % thể tích khí A? 10 Một bình kín có dung tích 5,6 lít chứa đầy khí NH3 ( 27,30C và 1,1 atm) Bơm thêm vào bình m gam khí HCl thì người ta thấy nhiệt độ bình tăng lên 410C và áp suất bình giảm xuống còn 0,23 atm a Giải thích vì có tương tăng nhiệt độ và giảm áp suất ? b Tính m c Nếu rót thêm vào bình 0,6 lít dung dịch KOH 4M và lắc bình phản ứng xay hoàn toàn sau đó làm nguội bình đến 13,650C thì áp suất bình bao nhiêu? Giả sử nước bay không đáng kể E SẢN XUẤT AMONIAC I Tầm quan trọng → muối amoni dung làm phân bón hoá học , điều chế HNO3, Na2CO3, Ure, … II Nguồn nguyên liệu hai nguyên liệu chính là N2 và H2 Không khí và khí lò cốc a Chưng cất không khí lỏng→ N2 b Khí lò cốc ~ 60% H2 (3) Không khí, nước và than - Cho hỗn hợp không khí ( 80% N2, 20% O2 thể tích) và nước qua than nóng đỏ C + O2 → CO2 ; CO2 + C → 2CO và C + H2O H2 + CO Hỗn hợp khí thoát gồm H2, CO2 và CO Loại CO vì nó làm tác dụng chất xúc tác 5CO + I2O5 → I2 + 5CO2 Hoặc khí CO tan nước nhiệt độ 4500C có chất xúc tác là Fe2O3 CO2 tan nước áp suất cao III Sản xuất NH3 - Cơ sở lí thuyết : N2 + 3H2 2NH3 ; ∆H = - 92Kj - Điều kiện + Chiều thuận toả nhiệt, nên không tăng nhiệt độ lên cao, nhiệt độ thấp → tốc độ phản ứng chậm → t 0C = 4500C → 5500C và thêm chất xúc tác là bột Fe hoạt hoá Al2O3 và K2O + Chiều thuận giảm số mol khí → tăng áp suất , p = 300atm BÀ TẬP Một mẫu hỗn hợp khí khỏi tháp tổng hợp dẫn qua dd H 2SO4 loãng thì thể tích giảm 20% Có bao nhiêu %V N2 và H2 mẫu đó ? Biết hỗn hợp N và H2 ban đầu lấy theo tỉ lệ thể tích là : Trong bình phản ứng có 40mol N2 và 160mol H2 Áp suất hỗn hợp khí lúc đầu là 400atm, nhiệt độ giữ không đổi, biết đạt đến cân thì N2 phản ứng 25% a Tính số mol các khí hỗn hợp sau phản ứng ? b Tính áp suất hỗn hợp khí sau phản ứng ? Trong bình phản ứng có 100mol N2 và H2 theo tỉ lệ mol : Áp suất hỗn hợp khí lúc đầu là 300 atm và hỗn hợp sau phản ứng là 285 atm Nhiệt độ bình giữ không đổi a tính số mol các khí hỗn hợp sau phản ứng ? b Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp? hỗn hợp khí N2 và H2 vó tỉ lệ số mol là : lấy vào bình phản ứng có dung tích 20 lit Ấp suất hỗn hợp khí lúc đầu là 372 atm và nhiệt độ là 4270C a Tính số mol N2 và H2 ban đầu ? b Tính số mol các khí hỗn hợp sau phản ứng , biết H phản ứng tổng hợp là 20% c Tính áp suất các khí hỗn hợp sau phản ứng, biết nhiệt độ bình đưpợc giữ không đổi Hỗn hợp khí N2 và H2 lấy vào bình phản ứng có nhiệt độ giữ không đổi, Sau thời gian phản ứng, âp suất của các khí bình sau phản ứng giảm 5% so với áp suất ban đầu Biết tỉ lệ N2 đã phản ứng là 10% Tính % số mol N2 và H2 ban đầu ? Nén mol N2 và mol H2 vào bình kín dung tích 2lít Khi phản ứng đạt đến trạng thái cân thấy áp suất các khí bình sau phản ứng 0,8 lần áp các khí ban đầu ( chưa có phản ứng xảy ra) Tính số cân phản ứng trên, biết nhiệt độ bình giữ không đổi F AXIT NITRIC : HNO3 M = 63đvC Trong HNO3, N có hoá trị 4, số oxi hoá + Lí tính : - Chất lỏng không màu, bốc khói không khí ẩm - Dễ bị phân huỷ ánh sáng : 4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O → dung dịch HNO3 có màu vàng - Tan vô hạn nước Hoá tính +5 Tính oxi hoá + Tính axit H – O – NO2 a Tính axit : Là axit mạnh, dung dịch HNO3 làm đổi màu quỳ tím - Bazơ, oxit bazơ ( Cation có số oxi hoá cao ) NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O; H+ + OH- → H2O Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O; Cu(OH)2 + 2H+ → Cu2+ + 2H2O Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O; Fe2O3 + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2O - Muối ( kim loại và phi kim muối có số oxi hoá cao nhất) CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O b Tính oxi hoá - Với kim loại + Không có khí H2 ↑ + Oxi hoá hầu hết các kim loại ( trừ Au và Phương trình) đến số oxi hoá cao và bền; + HNO3 đặm đặc, nguội làm thụ động hoá Al, Fe, Cr… + Tuỳ theo hoạt động kim loại, nồng độ axit, N +5 có thể bị khử xuống các số oxi hoá khác : -3, 0, +1, +2, +3, +4 M + 2nHNO3 đậm đặc → M(NO3)n + nNO2 + nH2O Có n gốc NO3- ứng với n phân tử HNO3 là chất tạo muối ,có n phân tử NO2 ứng với n phân tử là chất oxi hoá M < Fe NO M + HNO3 loãng → M(NO3)n + sản phẩm khử N+5 + H2O NH4NO3, N2, N2O, NO M ≥ Fe b Với phi kim Oxi hoá hầu hết các phi kim ( trừ O2, N2, halogen) 3C + 4HNO3 ( loãng) → 3CO2 + 4NO + 2H2O S + 6HNO3 (đặc) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 3P + 5HNO3 (loãng) + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO c Với hợp chất FeO + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3Fe3O4 + 28HNO3 (loãng) → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O HNO3 (đđ) + 3HCl (đđ) → NOCl + Cl2↑ + 2H2O ( Dung dịch hỗn hợp gồm thể tích HNO đậm đặc và thể tích dung dịch HCl đăm đặc gọi là nước “Cường thuỷ” hoà tan Au và Pt Sản xuất HNO3 a Phòng thí nghiệm KNO3 ( rắn) + HNO3 đậm đặc) → KHSO4 + HNO3 b Trong công nghiệp giai đoạn - 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O ( Xt : Pt, t0 = 8500C) - 2NO + O2 → 2NO2 ; - 4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3 G MUỐI NITRAT Tất tan nước và là chất điện li mạnh ; có đầy đủ tính chất muối Phản ứng phân huỷ nhiệt : luôn tạo khí O2 M(NO3)n; M : K, Na, Ba … M(NO3)n; M : từ Mg → Cu M(NO3)n; M < Cu → M(NO2)n + O2 → M2On + NO2 + O2 → M + NO2 + O2 Do nóng chảy giải phóng khí O2 → trạng thái nóng chảy muối nitrat là chất oxi hoá mạnh, oxi hoá nhiều kim loại , phi kim, … Trong môi trường axit, muối nitrat là chất oxi hoá mạnh, oxi hoá nhiều kim loại 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O; 5Mg + 12H+ + 2NO3- → 5Mg2+ + N2 + 6H2O (4) * Nhận biết muối nitrat dùng thuốc thử : hỗn hợp Cu và H2SO4 loãng * Hiện tượng : dd sau phản ứng có màu xanh, khí không màu , sau đó hoá nâu ngoài không khí * Phương trình phản ứng : 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O; 2NO + O2 → 2NO2 Trong môi trường kiềm, muối nitrat oxi hoá kim loại có hidroxit lưỡng tính ( Al, Zn) 8Al + 3NO3- + 5OH- + 2H2O → 8AlO2- + 3NH3↑ BÀI TẬP N2 NH3 NO NO2 HNO3 N2O Cu(NO3)2 NO2 N2O4 HNO3 NH4NO2 N2 Mg3N2 NH3 Cu(OH)2 [Cu(NH3)4] 2+ HNO3 NH4NO3 NH3 N2 NO NO2 NaNO2 NOCl KNO3 KNO2 HNO3 AgNO3 Ag AgNO3 AgCl [Ag(NH3)]+Cl Zn(NO3)2 NO2 HNO3 AuCl3 Hoµn thµnh vµ gäi tªn c¸c ch÷ c¸i a KhÝ A dd A B A C D + H2O b NH3 ⃗ +CO2 A1 ⃗ + H O A2 ⃗ + H SO A3 ⃗ + NaOH A4 BiÕt r»ng A1 (C,H,O,N) víi tØ lÖ khèi lîng t¬ng lµ : : : : vµ ph©n tö cã nguyªn tè N Bằng phơng pháp nào làm khô đợc khí A và B A1 có khối lợng phân tử là 64 đvc và có công thức đơn giản NH2O A3 là oxit Nitơ, có khèi lîng ph©n tö A1 : khèi lîng ph©n tö A3 = 32 : 23 a Xác định CTPT A1 và A3 b Viết PTPƯ theo sơ đồ sau : A1 A2 B A3 A4 A5 A3 §iÒu chÕ : Tõ kh«ng khÝ,C,H2O vµ FeS2 h·y viÕt PTP¦ ®iÒu chÕ NH4NO3 vµ (NH4)2SO4.C¸c chÊt kh¸c coi nh có đủ, ghi rõ điều kiện phản ứng Tõ kh«ng khÝ vµ khÝ lß cèc h·y ®iÒu chÕ: a/ NH3 Để thu đợc nhiều NH3 vì không tăng nhiệt độ lên cao mà 450 0C 5500C và ph¶i cã chÊt xóc t¸c b/ HNO3 a Mét dd cã c¸c ion K+, Na+, NO3-, SO42- T×m c¸ch chøng minh sù cã mÆt cña ion NO3- dd b B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc , chøng tá dd cã c¸c ion NH4+, Fe3+ vµ NO3c B»ng ph¬ng ph¸p ho¸ häc nhËn biÕt c¸c dd sau : HCl, HNO3, H2SO4 d Dung dÞch cã c¸c ion Al 3+, Cl-, NO3- vµ NH4+ nhËn biÕt c¸c ion cã dd e Có các dung dịch NaCl,Na2SO4, NaNO3, HNO3 đựng các bình nhãn, phơng ph¸p ho¸ häc ph©n biÕt c¸c b×nh trªn f ChØ dïng mét thuèc thö h·y ph©n biÖt c¸c chÊt sau : NH 4NO3, (NH4)2SO4, NaNO3, Al(NO3)3, Mg(NO3)2, Cu)NO3)2 10 C©n b»ng c¸c ph¶n øng sau theo ph¬ng ph¸p electron : a/ Cu + HNO3 ( lo·ng ) b/ Mg + HNO3 NH4NO3+ + c/ Fe3O4 + HNO3 (lo·ng) d/ FeCO3 + HNO3 (l) e/ FexOy + HNO3 (l) NO f/ Zn + HNO3 NxOy + + g/ Al + HNO3 NO + N2O + h/ Au + HCl + HNO3 AuCl3 + NO + Víi tØ lÖ mol NO : N2O = : 11.Hoà tan hoàn toàn lợng Al vào dd HNO3 loãng, thu đợc khí A (không màu , không mùi , kh«ng vÞ , kh«ng tr× sù ch¸y vµ sù sèng) vµ mét dd B §un nãng dd B víi dd NaOH d thÊy cã khÝ mïi khai bay vµ mét dd C a/ ViÕt c¸c PTP¦ x¶y ë d¹ng ph©n tö vµ ion thu gän ? b/ Cho từ từ dd HCl vào dd C đến d, hãy cho biết tợng xảy và viết PTPƯ minh hoạ ? TOÁN Chia hçn hîp Cu vµ Al lµm phÇn b»ng Mét phÇn cho vµo dd HNO3 ®®, nguéi lÊy d th× cã 8,96lÝt khÝ bay (®.k.t.c) Mét phÇn cho vµo dd HCl d th× cã 6,72 lÝt khÝ kh«ng mµu bay (®.k.t.c) X¸c ®inh % vÒ khèi lîng mçi chÊt hçn hîp ®Çu ? Cho 11g hỗn hợp gồm Al và Fe vào dd HNO loãng ( vừa đủ) thì có 6,72lít khí NO thoát (®.k.t.c) a TÝnh khèi lîng mçi kim lo¹i cã hçn hîp ban ®Çu ? b Hái dd sau ph¶n øng t¨ng hay gi¶m so víi dd HNO3 ban ®Çu c Tính nồng độ % các chất dd thu đợc sau phản ứng , biết nồng độ HNO3 dd ban ®Çu lµ 25% Cho 60g hçn hîp(Cu&CuO) tan hÕt 3lÝtdd HNO3 1M cho 13,44lÝt khÝ NO bay (®.k.t.c) a Tính % Cu hỗn hợp đầu ? b.Tính nồng độ mol /lít cảu các chất đ sau phản ứng ? Giả sử thể tích dd không thay đổi Cã 34,8g hçn hîp Al,Fe vµ Cu Chia hçn hîp lµm phÇn b»ng + PhÇn cho t¸c dông víi dd HNO3 ®®, nguéi, d th× cã 4,48 lÝt chÊt khÝ bay + PhÇn cho t¸c dông víi dd HCl d th× cã 8,96 lÝt khÝ bay TÝnh khèi lîng cña mçi kim lo¹i hçn hîp ban ®Çu ? Cho 6,4g S vµo 154 ml dd HNO3 60% ( D = 1,367 g / ml) §un nãng nhÑ, S tan hÕt vµ cã khÝ màu đỏ nâu bay Tính nồng đọ % các chất tong dd thu đợc sau phản ứng ? Một lượng 8,32g Cu tác dụng vừa đủ với 240ml dd HNO3 cho 4,928 l (®.k.t.c) hçn hîp gåm khÝ NO vµ NO2 1/ TÝnh sè mol mçi khÝ t¹o thµnh 2/ Tính nồng độ mol dd axit ban đầu 3/ TÝnh tØ khèi h¬i cña hçn hîp khÝ NO vµ NO2 so víi H2 Một lợng 13,5g Al tác dụng vừa đủ với 2,2 lít dd HNO thu đợc hỗn hợp khí NO và N2O BiÕt tØ khèi h¬i cña hçn hîp khÝ so víi H2 b»ng 19,2 a Tính số mol khí tạo sau phản ứng ?2/ Tính nồng độ mol dd axit ban đầu ? Cho hỗn hợp gồm Zn và ZnO tác dụng với dd HNO3 loãng ( vừa đủ) thu đợc dd A Cho dd A t¸c dông víi dd NaOH d thÊy cã 2,24lÝt khÝ mïi khai tho¸t vµ dd B Cho tõ dd HCl vµo dd B đến thu đợc lợng kết tủa lớn , lọc kết tủa nung đến khối lợng không đổi thu đợc 48,6 g oxit C¸c ph¶n øng x¶y hoµn toµn TÝnh % khèi lîng mçi chÊt hçn hîp ban ®Çu ? Nung lượng muối Cu(NO3)2 Sau thời gian dừng lại, để nguối đem cân thì thấy khối lượng gi¶m ®i 54g a TÝnh khèi lượng Cu(NO3)2 bÞ ph©n huû ? b, TÝnh sè mol c¸c khÝ tho¸t ? 10 Nung nóng 66,2 g Pb(NO3)2 thu đợc 55,4 g chất rắn a TÝnh hiÖu suÊt ph¶n øng ph©n huû ? b TÝnh sè mol khÝ tho¸t ? 11 Nung nóng 27,3 g hỗn hợp NaNO3 và Cu(NO3)2, hỗn hợp khí thoát đợc dẫn vào 89,2 ml nớc thì còn d 1,12 litd[ không bị hấp thụ (lượng oxi hoà tan không đáng kể) a Tính khối lượng muối hỗn hợp đầu ? b.Tính nồng độ % dd axit thu đợc ? 12 Trong mét b×nh kÝn dung tÝch lit chøa N2 ë 27,30C , 0,5atm vµ 9,4 g mét muèi nitrat ( thÓ tÝch không đáng kể ) Nung nóng bình thời gian để nhiệt phân hết muối và đa nhiệt độ bình 136,50C, ¸p suÊt b×nh lóc Êy lµ p ChÊt r¾n cßn l¹i nÆng gam Hái : a Nhiệt phân muối nào ? b.Tính p Giả sử dung tích bình không đổi 13 Khi nung hỗn hợp muối nitrat chì và bạc thu đợc 12,32 l (đ.k.t.c) hỗn hợp khí Hỗn hợp khí làm lạnh hỗn hợp nớc đá và muối ăn cnf lại 3,36 l (Đ.K.T.C) và chất lỏng cho t¸c dông víi 1lÝt dd NaOH 4M t¹o thµnh dd A a TÝnh khèi lîng mçi muèi ban ®Çu ? b Cho Zn từ từ vào dd A đến ngừng thoỏt khí Tính khối lợng Zn đã tác dụng và thể tích khí thoát (đ.k.t.c) Biết môi trờng kiềm các ion nitrat và nitrit bị khử thành NH3 14 Mét oxit A cña Nit¬ cã chøa 30,43% vÒ khối lượng cña N TØ khèi h¬i cña A so víi kh«ng khÝ lµ 1,59 a T×m A ? b BiÕt r»ng ph©n tö A cã thÓ kÕt hîp víi t¹o thµnh mét ph©n tö B ë 250C, 1atm hçn hîp (A,B) cã tØ khèi h¬i so víi kh«ng khÝ lµ 1,752 + TÝnh % thÓ tÝch cña A, B hçn hîp? + Tính % số mol A đã chuyển sang B ? c Khi đun nóng lít hỗn hợp A và B 250C và 1atm đến 1340C, tất B chuyển hết thành A Cho A tan vào nớc thành lít dd D Hãy tính nồng độ % chất tan D 15 Cho 21,52 g hçn hîp A gåm kim lo¹i M ho¸ tri (II) vµ muèi nitrat cña M vµo b×nh dung tÝch không đổi ( không chứa không khí) nung đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy hoàn toàn , sản phẩm thu đợc là oxit kim loại hoá trị II, sau đó đa nhiệt độ 54,60C thì áp suất bình lµ p Chia chÊt r¾n b×nh sau ph¶n øng thµnh phÇn b»ng (5) PhÇn : t¸c dông hÕt víi 2/3 dd HNO3 0,38M NO PhÇn : t¸c dông hÕt víi 0,3 l dd H2SO4 0,2M ( lo·ng) dd B a, Xác định khối lượng nguyên tử M ? b Tính % khối lợng các chất A ? c TÝnh ¸p suÊt p ? d TÝnh thÓ tÝch khÝ NO vµ khèi lượngmuèi dd B + H2 G PHOTPHO - HỢP CHẤT VÀ PHOTPHO PH3 , P2H4 + NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 ( amophot) NH3 + + P2O3 H3PO3 H2O ( lần axit) O2 H H H + P2O5+ HPO3 + H3PO4 t0C H4P2O7 + Ca(H2PO4)2 + CaHPO4 + Ca3(PO4)2 H2O H2O O2 OHOHOHSupephotphat P + Cl2 PCl3 + Cl2 PCl5 +H2O H3PO4 + HCl kép + +H2O H3PO3 + HCl H3PO4 + H2SO4 +M PnM3 +H2O PH3 + M(OH)n Ca(H2PO4)2.CaSO4 + HNO3 Supephotphat đơn H3PO4 + KClO3 P2O5 +C+ SiO2 Lưu ý sơ đồ ôn tập photpho và hợp chất phopho P có dạng thù hình : P trắng ( kém bền), P đỏ ( bền) và P đen Các số oxi hoá thường gặp : -3 (PH3, Mg3P2; +3( P2O3, H3PO3); +5( P2O5, H3PO4) Số mol OH : Số mol H3PO4 = A A≤1 1<A<2 A=2 2<A<3 A≥3 H2PO4-;dư H2PO4-; HPO42HPO42HPO42-; PO43PO43-, dư OHH3PO4 Độ mạnh axit xếp theo thứ tự giảm dần : HPO3 > H4P2O7 > H3PO4 Nhận biết ion PO43- dd muối ta dung thuốc thử AgNO3 → kết tủa màu vàng F Phân bón hoá học I PHÂN BÓN HOÁ HỌC - Cung cấp Nitơ cho cây trồng dạng hoá hợp NH4+, NO3- Làm tăng tỉ lệ protit thực vật, có tác dụng làm cho cây trồng phát triển mạnh, nhanh, cành lá xanh tươi, cho nhiều hạt, nhiều củ nhiều - Phân đạm đánh giá theo % khối lượng N Phân đạm amoni : NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3, … Điều chế từ NH3 và axit tương ứng Phân đạm nitrat : NaNO3, Ca(NO3)2, … Điều chế từ HNO3 và các muối cacbonat tương ứng Phân đạm ure (NH2)2CO là loại phân tốt nhất, %N = 46% - Điều chế : 2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O - Trong đất có biến đổi : (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3 - Nhược điểm : dễ chảy nước → bảo quản nơi khô ráo II Phân lân - Cung cấp phopho cho cây trồng dạng PO43- Đánh giá theo tỉ lệ % P2O5 tương ứng với lượng phopho có thành phần nó Phân lân nung chảy : - Cách điều chế : Trộn bột quặng phophat và loại đá có magie ( ví dụ : đá bạch vân còn gọi là đolomit CaCO3.MgCO3) đập nhỏ, nung nhiệt độ cao, trên 1000 0C Sau đó làm nguội nhanh và tán thành bột - Loại phân này không tan nước nên phù hợp với vùng đất chua Supephotphat a Supephophat đơn - Điều chế Ca3(PO4)2 + H2SO4 đặc) →Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4, phản ứng toả nhiệt làm cho nước bay Người ta thêm nước vừa đủ để muối CaSO kết tinh thành muối ngậm nước CaSO 4.2H2O (thạch cao) Vậy supe photphat đơn là hỗn hợp canxi đihidro phophat và thạch cao Supephophat kép - Cách điều chế : Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4 Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2 III Phân kali - Cung cấp cho cây trồng nguyên tố kali dạng K+ - Phân kali giúp cho cây hấp thụ nhiều đạm hơn, cần cho việc tạo chất đường, bột, chất xơ, chất dầu và tăng cường sức chống bệnh, chống rét và chụi hạn cây - Đánh gía theo % K2O IV Phân hỗn hợp và phân phức hợp Phân hỗn hợp chứa N,P,K Phân phức hợp điều chế theo phương pháp hoá học : NH3 + H3PO4 → V Phân vi lượng Cung cấp thêm nguyên tố Ng, Zn, … BÀI TẬP Viết PTPƯ biểu diễn dãy chuyển hoá sau a Quặng photphorit → P → Ca3P2 → PH3 → P2O5 → H3PO4 → supephotphat kép b Quặng apatit → H3PO4 → CaHPO4 → Ca3(PO4)2 → P → PCl3 → H3PO3 → H3PO4 c Hỗn hợp (điphotphin + phophin) → P2O5 → Ca(H2PO4)2 d P → P2O3 → H3PO3 dd brom ? dd Ba(OH)2 dư ? Hoà tan a gam P2O5 vào dd có chứa b gam NaOH dd A Tính tỉ số a/b để cho A a Chỉ có muối Na3PO4 b Chỉ có muối Na2HPO4 c Chỉ có muối NaH2PO4 d Có muối Na2HPO4 và NaH2PO4 Trộn lẫn 250 ml dd KOH 0,15M với 150 ml dd H3PO4 0,1M thu dd A a Tính nồng độ mol /l các chất tan và các ion dd A b Thêm 0,3 gam NaOH vào A thu dd B Tính nồng độ mol/l các ion dd B, biết thể tích dd thay đổi không đáng kể hoà tan NaOH vào A Đốt cháy hoàn toàn 1,344 lit hợp chất X phopho ( 54,6 0C, 1atm) đã dùng hết 3,92 lit O2 (đktc) và thu 8,9 gam sản phẩm cháy gồm P2O5 và H2O Hoà tan sản phẩm cháy vào nước thu ddA Để trung hoà A phải dung hết 300 ml dd KOH 1M Xác đinh CTPT và vết CTCT X Đốt cháy 4,48 lít hỗn hợp A gồm PH3 và P2H4 ( 910C và 2/3atm) với oxi vừa đủ m gam sản phẩm cháy Hoà tan sản phẩm cháy vào nước dd B Trộn ½ B với lượng dư dd Ba(OH) tạo thành 18,03 gam kết tủa khan Tính khối lượng A và phẩm cháy thu Phân đạm ure thường chứa 46% khối lượng N Khối lượng (kg) ure đủ để cung cấp 70 kg N cho cấy tròng là bao nhiêu ? Phân supephophat kép thực tế sản xuất thường ứng với 40% P 2O5 Hàm lượng % canxi hidrôphtphat phân bón này là bao nhiêu ? Phân kali sản xuất từ quặng xinvinit thường ứng với 50% K2O Hàm lượng % KCl phân bón đó là bao nhiêu ? (6) Từ ammoniac, đá vôi, nước, không khí và chất xúc tác thích hợp, hãy viết các phương trình hoá học điều chế phân đạm canxi nitrat amoni nitrat 10 Một mẫu supephophat đơn khối lượng 15,55 gam chứa 35,43 % Ca(H2PO4)2, còn lại là CaSO4 Tính tỉ lệ %P2O5 mẫu supephotphat trên 11 Cho 49=0,32 m3 NH3 (đktc) tác dụng với 147,0 kg H3PO4 tạo thành loại phân bón amôpht có tỉ lệ số mol NH4H2PO4 : (NH4)2HPO4 = : Tính khối lượng (Kg) amôpht thu ? 12 Khi phân tích loại khoáng chất người ta thấy nó cấu tạo từ các nguyên tố với % khối lượng tương ứng sau : Ca ( 38,42%); P ( 17,87%); Cl ( 6,82%) và O ( 36,89%) a Xác định công thức hỗn hợp và cho biết tên thường gọi của loại khoáng đó b Từ quặng trên có lẫn 13,25% tạp chất có thể điều chế : - Bao nhiêu Kg H3PO4 - Bao nhiêu kg phân supephotphat kép Biết hiệu suất các quá trình phản ứng là 95% BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Trong nhận xét sau đây, nhận xét nào sai ? Trong nhóm nitơ, từ nitơ đến bimut A nguyên tử các nguyên tố có electron lớp ngoài cùng B Nguyên tử các nguyên tố có cùng số lớp electron C Bán kính các nguyên tử các nguyên tố tăng dần D Độ âm điện các nguyên tố giảm dần Trong nhận xét sau đây, nhận xét nào sai ? Trong nhóm nitơ, từ nitơ đến bimut A Khả oxi hoá giảm dần độ âm điện giảm dần B Tính phi kim tăng dần đồng thời tính kim loại giảm dần C Hợp chất khí với hidro RH3 có độ bền nhiệt giảm dần từ và dd không có tính axit D Tính axit các axit giảm dần đồng thời tính bazơ tăng lên Khí nitơ tương đối trơ ỏ nhiệt độ thường, là : A nitơ có bán kính nguyên tử nhỏ B Nguyên tử nitơ có độ âm điện lớn nhóm nitơ C Trong phân tử N2 , nguyên tử N còn đôi electron chưa liên kết D Trong phân tử nitơ có liên kết ba bền Nitơ có đặc điểm tính chất sau : (a) Nguyên tử N có electron lớp ngoài cùng nên có khả tạo hợp chất công hoá trị đó nitơ có số oxi hoá + và – (b) Khi nitơ tương đối trơ nhiệt độ thường (c) Nitơ là phi kim tương đối hoạt động nhiệt độ cao (d) Nitơ thể tính oxi hoà tác dụng với kim loại mạnh và hidro (e) Nitơ thể tính khử tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn Nhóm nào sau đây gồm các câu đúng A a, d, e B a, c, d C a, b, c D b,c,d,e nitơ tác dụng với tất các chất nhóm nào sau đây để tạo hợp chất khí: A Li, Al, Mg B H2 O2 C Li, H2, Al D O2, Ca, Mg Một học sinh làm thí nghiệm sau : Nhỏ từ từ dd NH dư vào ống nghiệm đựng dd CuSO4 Hiện tượng quan sát đầy đủ và đúng : A có kết tủa màu xanh lam tạo thành B Có dd màu xanh thẫm tạo thành C lúc đầu có kết tủa màu xanh lam sau đó kết tủa an dần thành dd màu xanh thẫm D Có kết tủa màu xanh lam tạo thành, có khí màu nâu đot tháot Amoniac phản ứng với tất chất nhóm nào đây (các điều kiện coi có đủ) A HCl, O2, Cl2, CuO, dd AlCl3 B H2SO4, PbO, FeO, NaOH 10 11 12 13 14 C HCl, KOH, FeCl3, Cl2 D KOH, HNO3, CuO, CuCl2 Nhận xét nào sâu đây là sai A Tất các muối amoni tan nước B Trong nước, muối amoni điện li hoàn toàn thành ion NH 4+ không màu và tạo môi trường axit C Muối amoni kếm bền nhiệt D Muối amoni phản ứng với dd NaOH đặc, nóng giải phóng khí NH3 Cho sơ đồ pe hoá học sau : Khí A + H2O → dd X; X + H2SO4 → Y ; Y + NaOH đặc → X + Na2SO4 + H2O X + HNO3 → Z ; Z → T + H2O ( nhiệt phân) X,Y,Z,T tương ứng với các nhóm chất nào sau đây A NH3, (NH4)2SO4, N2, NH4NO3 B NH3, (NH4)2SO4, N2, NH4NO2 C NH3, (NH4)2SO4, NH4NO3, N2O D NH3, N2, NH4NO3, N2O Để tạo độ xốp cho số loại bánh, có thể dung muối nào sau đây : A (NH4)2CO3 B NH4HCO3 C CaCO3 D NaCl Một nhóm học sinh thực thí nghiệm cho kim loại Cu tác dụng với dd HNO đặc Hiện tượng quan sát nào sau đây là đúng A Khí không màu thoát ra, dd chuyển sang màu xanh B Khí màu nâu đỏ thoát ra, dd không màu C Khí màu nâu đỏ that ra, dd chuyển sang màu xanh D Khí không màu tháot , dd không màu HNO3 đặc, nóng phản ứng với tất các chất nhóm nào sau đây : A Mg(OH)2, Fe(NO3)2, NH3, Ag B Mg(OH)2, CuO, NH3, Pt C Mg(OH)2, NH3, CO2, Au D CaO, NH3, Au, FeCl2 Hoà tan 1,2 gam kim loại X vào dd HNO3 dư thu 0,224 lít khí N2 (đktc) là sản phẩm khử X là : A Zn B Cu C Mg D Al Khi bị nhiệt phân, dãy muối nitrat nào sau đây cho sản phẩm là kim loại , khí NO2 và O2 A Zn(NO3)2, KNO3, Pb(NO3)2 B Ca(NO3)2, LiNO3, KNO3 C Cu(NO3)2, LiNO3, KNO3 D Hg(NO3)2, AgNO3 (7)