CHƯƠNG 2: NITƠ – PHOTPHO BÀI AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT Mục tiêu Kiến thức + Trình bày cấu tạo phân tử, tính chất vật lí (trạng thái, màu, tính tan), ứng dụng, cách điều chế H3PO4 phịng thí nghiệm cơng nghiệp + Trình bày tính chất muối photphat (tính tan, tác dụng với axit, phản ứng với dung dịch muối khác), ứng dụng + Phát biểu H3PO4 axit trung bình, axit ba nấc Kĩ + Viết phương trình hóa học dạng phân tử ion rút gọn minh họa tính chất axit H3PO4 muối photphat + Nhận biết axit H3PO4 muối photphat phương pháp hóa học + Giải tập có liên quan: Tính khối lượng H3PO4 sản xuất được; Tính phần trăm khối lượng muối photphat hỗn hợp, Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM AXIT PHOTPHORIC Cấu tạo phân tử HO \ HOP O / HO P có số oxi hóa +5 Tính chất vật lí Axit photphoric ( H3PO4 ) chất rắn dạng tinh thể, suốt, không màu, nóng chảy 42,5C , háo nước nên dễ bị chảy rữa, tan nước theo tỉ lệ Tính chất hóa học a Tính axit Trong nước H3PO4 phân li theo nấc: H H2 PO4 H3PO4 H HPO24 H2 PO4 H PO34 HPO24 Dung dịch H3PO4 có tính chất chung axit có độ mạnh trung bình: Nấc > nấc > nấc H3 PO4 tan nước theo tỉ lệ tạo thành liên kết hiđro phân tử H3 PO4 với phân tử H2O Tác dụng với bazơ Tùy theo tỉ lệ chất tham gia phản ứng mà H3PO4 sinh muối axit muối trung hịa Ví dụ: H3 PO4 NaOH NaH2 PO4 H2O 1 H3 PO4 2NaOH Na2 HPO4 H2O H3 PO4 3NaOH Na3 PO4 3H2O 3 b H3 PO4 khơng có tính oxi hóa Mặc dù P có số oxi hóa cao +5 H3PO4 khơng có tính oxi hố HNO3 ion PO34 bền vững Điều chế Từ quặng photphorit apatit: Trang Ca PO4 2 3H 2SO 4 d 2H3PO4 3CaSO4 Nhận xét: H3PO4 thu không tinh khiết Từ photpho: t 4P 5O2 2P2 O5 P2 O5 3H2 O 2H3PO4 Nhận xét: Phương pháp điều chế H3PO4 có độ tinh khiết nồng độ cao MUỐI PHOTPHAT Phân loại: loại Muối đihiđrophotphat H PO 4 Ví dụ: NaH2 PO4 ; Ca H2 PO4 2 Muối hiđrophotphat HPO24 Ví dụ: Na2 HPO4 ; CaHPO4 Muối photphat PO 34 hay muối trung hịa Ví dụ: Na3 PO4 ; Ca3 PO4 2 Tính tan Muối trung hồ muối axit kim loại Na, K tan nước Với kim loại khác: muối đihiđrophotphat tan, cịn lại khơng tan tan Nhận biết ion photphat Thuốc thử: Dung dịch AgNO3 Hiện tượng: Kết tủa màu vàng Phương trình hóa học: 3Ag PO34 Ag3PO4 (màu vàng) SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT AXIT PHOTPHORIC Axit H3PO4 axit ba nấc, có độ mạnh trung bình, có đầy đủ tính chất axit MUỐI PHOTPHAT Phân loại: o Muối đihiđrophotphat H PO 4 o Muối hiđrophotphat HPO24 o Muối photphat PO 34 Trang Nhận biết o Sử dụng: dung dịch AgNO3 3Ag PO34 Ag3PO4 (màu vàng) II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Bài tập lí thuyết điện li, hóa học phương pháp điều chế H3PO4 , muối photphat Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Dung dịch axit photphoric có chứa ion (khơng kể đến phân li nước) là: A H , PO34 B H , H2 PO4 , PO34 C H , HPO4 , PO34 D H , H2 PO4 , HPO24 , PO34 Hướng dẫn giải Trong nước H3PO4 phân li theo nấc: H H2 PO4 H3PO4 H HPO24 H2 PO4 H PO34 HPO24 Vậy dung dịch chứa ion H , H2 PO4 , HPO24 , PO34 Chọn D Ví dụ 2: Dãy gồm muối tan là: A Na 3PO ; BaHPO ; Ca PO 2 B K 3PO ; Ca H PO 2 ; NH 2 HPO C NaH PO ; Mg PO 2 ; K HPO D NH 3 PO ; Ba H PO 2 ; MgHPO Hướng dẫn giải Dãy gồm muối tan nước K 3PO ; Ca H PO 2 ; NH 2 HPO Chọn B Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Để nhận biết ion PO34 dung dịch muối, người ta thường dùng thuốc thử AgNO3 A phản ứng tạo kết tủa vàng B phản ứng tạo khí màu nâu C phản ứng tạo khí khơng màu, hố nâu khơng khí D phản ứng tạo dung dịch có màu vàng Câu 2: Ứng dụng H3PO4 Trang A điều chế phân lân B sản xuất thuốc trừ sâu C làm diêm, thuốc nổ D dùng công nghiệp dược phẩm Câu 3: Phát biểu sau sai nói H3PO4 ? A H3PO4 có tính oxi hố mạnh B H3PO4 axit bền với nhiệt C H3PO4 có độ mạnh trung bình D H3PO4 axit ba nấc Câu 4: Lập phương trình hố học sau dạng phân tử: a) NH3 CH3COOH t H 3PO b) NH 3 PO t c) Zn NO3 2 d) K PO Ba NO3 2 1:1 e) Ca H PO 2 Ca OH 2 Dạng 2: Axit phophoric tác dụng với kiềm Phương pháp giải Khi dung dịch kiềm tác dụng với axit H3PO4 phản ứng xảy ra: OH H 3PO H PO 4 H O 1 2OH H 3PO HPO 24 2H O 3OH H 3PO PO34 3H O 1 Bước 1: Tính số mol OH H3PO4 Bước 2: Xét tỉ lệ T n OH n H3PO4 T Xảy (1), tạo muối H PO 4 T Xảy (1) (2), tạo hai muối H PO 4 HPO24 T Xảy (2), tạo muối HPO24 T Xảy (2) (3), tạo hai muối HPO24 PO34 T Xảy (3), tạo muối PO34 Bước 3: Tính tốn theo yêu cầu đề Chú ý: Để giải nhanh tốn sử dụng định luật bảo toàn: bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, Ví dụ: Cho 44 gam NaOH 10% tác dụng với 10 gam axit H3PO4 39,2% a) Xác định muối thu b) Tính nồng độ phần trăm muối dung dịch sau phản ứng Hướng dẫn giải Trang a) Ta có: n NaOH 0,11 mol; n H3PO4 0,04 mol Xét tỉ lệ: T n OH n H3PO4 0,11 2,75 0,04 Nhận thấy: < T < Tạo hai muối Na2 HPO4 Na3PO4 Phương trình hóa học: 2NaOH H3PO4 Na HPO4 2H2 O 3NaOH H3PO4 Na 3PO4 3H2 O b) Gọi số mol Na2 HPO4 Na3PO4 x y mol Theo phương trình: x y 0,04 1 Và 2x 3y 0,11 Từ (1) (2) suy ra: x 0,01 y 0,03 m Na2 HPO4 0,01.142 1, 42 gam m Na3PO4 0,03.164 4,92 gam Khối lượng dung dịch sau phản ứng bằng: mdung dÞch 44 10 54 gam Nồng độ phần trăm muối dung dịch sau phản ứng là: C%Na2 HPO4 C%Na3PO4 1, 42 100% 2,63% 54 4,92 100% 9,11% 54 Bài tập tự luyện dạng Câu 1: Cho 44 gam NaOH vào dung dịch chứa 39,2 gam H3PO4 Sau phản ứng xảy hồn tồn, đem cạn dung dịch thu hỗn hợp X X gồm A NaH2 PO4 B Na3PO4 NaH2 PO4 C NaH2 PO4 Na HPO4 D Na3PO4 Na HPO4 Câu 2: Để thu muối photphat trung hồ, thể tích dung dịch NaOH 1,00M cần dùng tác dụng với 50,0 ml H3PO4 0,50M A 0,075 ml B 75,000 ml C 70,000 ml D 7,500 ml ĐÁP ÁN Dạng 1: Bài tập lí thuyết điện li, hóa học phương pháp điều chế H3PO4 , muối photphat 1–A 2–C 3–A Câu 4: Phương trình hóa học: CH3COONH4 a) NH3 CH3COOH Trang t H 3PO 3NH b) NH 3 PO t c) Zn NO3 2 ZnO 2NO2 O2 Ba PO 2 6KNO3 d) 2K 3PO 3Ba NO3 2 t 2CaHPO 2H 2O e) Ca H PO 2 Ca OH 2 Dạng 2: Axit phophoric tác dụng với kiềm Câu 1: Chọn D Ta có: n NaOH 1,1mol;n H3PO4 0, mol Xét tỉ lệ: T n OH n H3PO4 1,1 2,75 0, Nhận thấy: T Tạo hai muối Na2 HPO4 Na3PO4 Câu 2: Chọn B Ta có: n H3PO4 0,025mol Phương trình hóa học: H3PO4 3NaOH Na3PO4 3H2 O Theo phương trình: n NaOH 3n H3PO4 0,025.3 0,075 mol VNaOH n 0,075 0,075lÝt = 75 ml CM Trang ... (màu vàng) SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT AXIT PHOTPHORIC Axit H3PO4 axit ba nấc, có độ mạnh trung bình, có đầy đủ tính chất axit MUỐI PHOTPHAT Phân loại: o Muối đihiđrophotphat... cao MUỐI PHOTPHAT Phân loại: loại Muối đihiđrophotphat H PO 4 Ví dụ: NaH2 PO4 ; Ca H2 PO4 2 Muối hiđrophotphat HPO24 Ví dụ: Na2 HPO4 ; CaHPO4 Muối photphat PO 34 hay muối. .. Muối trung hồ muối axit kim loại Na, K tan nước Với kim loại khác: muối đihiđrophotphat tan, cịn lại khơng tan tan Nhận biết ion photphat Thuốc thử: Dung dịch AgNO3 Hiện tượng: Kết tủa màu vàng