Hóa học 11 Bài 13: Luyện tập: Tính chất hóa học của nitơ và hợp chất của chúng
A. Lý thuyết Luyện tập: Tính chất hóa học của nitơ và hợp chất của chúng
I. Đơn chất nitơ
– Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p3, nguyên tử có 3 electron độc thân. Các số oxi hóa: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
– Phân tử N2 có liên kết ba bền vững nên N2 khá trơ ở điều kiện thường.
– Có số oxi hóa trung gian nên N2 thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa.
II. Hợp chất của nitơ
1. Amoniac
– Là chất khí tan rất nhiều trong nước.
– Tính bazo yếu:
+ Phản ứng với nước: NH3 + H2O ⇋ NH4+ + OH–.
+ Phản ứng với axit tạo muối amoni: NH3 + HCl → NH4Cl (amoni clorua).
+ Phản ứng với dung dịch muối:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+
– Tính khử: phản ứng được với oxi, clo và khử một số oxit kim loại.
– Khả năng tạo phức chất tan:
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]Cl
2. Muối amoni
– Dễ tan trong nước, là chất điện li mạnh.
– Trong dung dịch, ion NH4+ là axit yếu: NH4+ + H2O ⇋ NH3 + H3O+.
– Tác dụng với dung dịch kiềm:
– Dễ bị nhiệt phân hủy:
3. Axit nitric
– Là axit mạnh.
– Tính axit: HNO3 → H+ + NO3–.
– Tính oxi hóa mạnh: Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO3 đều bị oxi hóa về trạng thái oxi hóa cao nhất.
+ Oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ vàng (Au) và platin(Pt)).
Tùy nồng độ axit và tính khử của kim loại sẽ cho sản phẩm khử khác nhau: NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3.
Cu + 4HNO3(đ) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
3Cu + 8HNO3(l) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
+ Oxi hóa được nhiều phi kim và các hợp chất có tính khử.
S + 6HNO3(đ) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
3FeO + 10HNO3(d) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3H2S + 2HNO3(d) → 3S + 2NO + 4H2O
4. Muối nitrat
– Dễ tan trong nước, là chất điện li mạnh.
– Dễ bị nhiệt phân hủy:
2KNO3 → 2KNO2 + O2
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2
– Nhận biết ion NO3–:
Sử dụng hỗn hợp vụn đồng và dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng:
3Cu + 8H+ + 2NO3– → 3Cu2+ (dd màu xanh) + 2NO↑ + 4H2O
2NO + O2 (không khí) → 2NO2 (màu nâu đỏ)
B. Trắc nghiệm Luyện tập: Tính chất hóa học của nitơ và hợp chất của chúng
Bài 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Mg tác dụng hết với dung dịch HCl dư tạo ra 8,96 lít khí H2 (đktc). Cũng m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư tạo ra 5,75 gam hỗn hợp khí Y gồm NO và N2O dung dịch thu được sau phản ứng chỉ có hai muối. Thể tích của hỗn hợp Y (đktc) là
A. 8,96 lít. B. 3,36 lít. C. 7,28 lít. D. 3,64 lít.
Đáp án: D
nNO = x mol; nN2O = y mol;
⇒ 30x + 44y = 5,75 g (1)
Bảo toàn e ta có: ne cho = ne nhận = 2nH2 = 0,8mol
⇒ 3x + 8y = 0,8 (2)
Từ (1)(2) ⇒ x = 0,1 mol; y = 0,0625 mol ⇒ VY = 3,64 lít
Bài 2: Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 trong bình kín, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn hỗn hợp X vào nước được 300 ml dung dịch Y. pH của dung dịch Y là
A. 2,0. B. 1,7. C. 1,3. D. 1,0.
Đáp án: D
2Cu(NO3)2 –H = 80%→ 2CuO + 4NO2 (4x) + O2 (x mol)
mc/rắn giảm = mkhí = 6,58 – 4,96 = 1,62 gam ⇒ mNO2 + mO2 = 1,62
46. 4x + 32x = 1,62 ⇒ x = 0,0075 mol
nNO2 = nHNO3 = nH+ = 0,03 ⇒ [H+] = 0,1 ⇒ pH = 1,0
Bài 3: Supephotphat đơn được điều chế từ một loại bột quặng chứa 73% Ca(PO4)2, 26% CaCO3 và 1% SiO2. Khối lượng dung dịch H2SO4 65% tác dụng với 100kg quặng kẽm khi điều chế supephotphat đơn là
A. 110,2 kg. B. 106,5 kg. C. 74,7 kg. D. 71,0 kg.
Đáp án: A
nCa3(PO4)2 = 0,235 kmol; nCaCO3 = 0,26Kmol
Điều chế supephotphat đơn: nH2SO4 = 2 nCa3(PO4)2 + nCaCO3 = 0,73 kmol
⇒ mdd = 0,73. 98 : 65% = 110,2 kg
Bài 4: Cho a mol P2O5 vào 200ml dung dịch NaOH thì thu được dung dịch chúa 0,15 mol Na2HPO4 và 0,25 mol NaH2PO4. Giá trị của a và nồng độ mol của NaOH là
A. a = 0,2 và CM = 2,75M B. a = 0,4 và CM = 2,75M.
C. a = 0,4 và CM = 5,5M. D. a = 0,2 và CM = 5,5M.
Đáp án: A
Bảo toàn nguyên tố:
nP2O5 = 1/2. nNa2HPO4 + 1/2. nNaH2PO4 = 0,2 mol = a
nNaOH = 2nNa2HPO4 + nNaH2PO4 = 0,55 mol ⇒ CM NaOH = 2,75 mol
Bài 5: Thủy phân hoàn toàn 4,878 gam halogenua của photpho thu được hỗn hợp hai axit. Để trung hòa hoàn toàn hỗn hợp này cần 90 ml dung dịch NaOH 1M. Halogen đó là
A. F. B. Cl. C. Br. D. I.
Đáp án: C
PX3 (x) + 3H2O → 3HX (3x) + H3PO3 (x mol)
nNaOH = nHX + 2nH3PO3 = 5x = 0,09 mol (axit H3PO3 là axit 2 nấc )
⇒ x = 0,018 mol
⇒ PX3 = 4,878 : 0,018 = 271 ⇒ X = 80 (Br)
Bài 6: Để phân biệt các mẫu phân bón sau : (NH4)2SO4, NH4Cl và Ca(H2PO4)2 cần dùng thuốc thử là
A. dung dịch BaCl2. B. dung dịch Ba(OH)2.
C. dung dịch HCl. D. dung dịch NaOH.
Đáp án: B
Bài 7: Cho các mệnh đề sau :
(1) Amoniac được dùng để điều chế nhiên liệu cho tên lửa.
(2) NO2 vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.
(3) Trong phòng thí nghiệm , HNO3 được điều chế bằng cách đun nóng NaNO3 tinh thể với dung dịch H2SO4 đặc.
(4) Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung nóng hỗn hợp quặng photphoric, cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện.
(5) Phân supephotphat đơn có thành phần chính là Ca(H2PO4)2.
Trong các mênh đề trên, số mệnh đề đúng là
A. 4. B. 5. C. 2. D. 3.
Đáp án: A
Bài 8: Cho sơ đồ sau : X + H2O → H3PO4.
Số chất X thỏa mãn là
A. 1. B. 4. C. 2. D. 3.
Đáp án: D
Bài 9: Cho 2,64 gam (NH4)2SO4 tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được một sản phẩm khí. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí trên vào dung dịch chứa 3,92 gam H3PO4. Muối thu được là
A. NH4H2PO4. B. (NH4)2HPO4.
C. (NH4)3PO4. D. NH4H2PO4.và (NH4)2HPO4.
Đáp án: A
nNH3 = 2n(NH4)2SO4 = 0,02 mol
nH3PO4 = 0,04 mol
nNH3 : nH3PO4 = 1 : 2 ⇒ tạo muối NH4H2PO4
Bài 10: Cho hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 có khối lượng 4,04 gam phản ứng hết với dung dịch HNO3 dư thu được 336 ml NO (sản phẩm khử duy nhất (đktc)). Số mol axit tham gia phản ứng là
A. 0,06 mol. B. 0,0975 mol. C. 0,18 mol. D. 0,125 mol.
Đáp án: C
Bài 11: Cho các phản ứng sau :
(1) Cu(NO3)2 (2) NH4NO2
(3) NH3 + O2 (4) NH3 + Cl2
(5) NH4Cl (6) NH3 + CuO
Trong các phản ứng trên, những phản ứng tạo ra khí N2 là
A. (2),(4),(6). B. (3),(5),(6). C. (1),(3),(4). D. (1),(2),(5).
Đáp án: A
Bài 12: Cho các phản ứng sau :
(1) NH4Cl (2) NH4NO3
(3) NH4NO2 + NaOH (4) Cu + HCl + NaNO3
(5) (NH4)2CO3
Trong các phản ứng trên, số phản ứng tạo thành khí NH3 là
A. 2. B. 3. C. 4. D. 5.
Đáp án: A
Bài 13: Cho 2 muối X, Y thỏa mãn điều kiện sau:
X + Y → không xảy ra phản ứng.
X + Cu → không xảy ra phản ứng.
Y + Cu → không xảy ra phản ứng.
X +Y + Cu → xảy ra phản ứng.
X và Y là
A. Mg(NO3)2 và KNO3 B. Fe(NO3)3 và NaHSO4.
B. C…NaNO3 và NaHCO3 D. NaNO3 và NaHSO4.
Đáp án: D
Bài 14: Axit nitric và axit photphoric có cùng phản ứng với nhóm các chất nào sau đây ?
A. NaOH, K2CO3, CuCl2, NH3. B. NaOH, K2HPO4, Na2CO3, NH3.
C. NaOH, Na2CO3,KCl, K2S. D. KOH, MgO, CuSO4, NH3.
Bài 15: Để phân biệt các dung dịch axit HCl, HNO3, H2SO4 và H3PO4, người ta dùng thêm kim loại nào sau đây ?
A. Cu. B. Na. C. Ba. D. Fe.
Bài 16: Có các dung dịch sau : HCl, H3PO4, NaH2PO4, NaH2PO4và Na3PO4. Trộn các dung dịch đó với nhau theo từng đôi một, số cặp xảy ra phăn ứng là
A. 6. B. 4. C. 7 D. 5.