Photpho – Axit photphoric – Mui photphat A PHÔT PHO: 1/ Tính chất hóa học : Do liên kết phân tử photpho bền phân tử nitơ nên điều kiện thường photpho hoạt động hoá học mạnh nitơ a) Tính oxi hố: Photpho thể rõ rệt tính oxi hố tác dụng với số kim loại hoạt động, tạo photphua kim loại 3 t Ca3 P2 Vd: P 3Ca o canxi photphua b) Tính khử: Photpho thể tính khử tác dụng với phi kim hoạt động oxi, halozen, lưu huỳnh … với chất oxi hóa mạnh khác Tác dụng với oxi: Khi đốt nóng, photpho cháy khơng khí tạo oxit photpho : 3 Thiếu oxi : P 3O2 P2 O3 diphotpho trioxit 5 Dư Oxi : P 5O2 P2O5 diphotpho pentaoxit Tác dụng với clo: Khi cho clo qua P nóng chảy, thu hợp chất photpho clorua: 3 Thiếu clo : P 3Cl2 P Cl3 Dư clo : P 5Cl2 photpho triclorua 5 P Cl5 photpho pentaclorua Điều chế : Trong công nghiệp, photpho sản xuất cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát than t 3CaSiO3 P 5CO cốc khoảng 1200oC lò điện: Ca3 PO4 2 3SiO2 5C o Hơi photpho thoát ngưng tụ làm lạnh, thu photpho trắng dạng rắn B/ AXIT PHƠTPHORIC : Cơng thức cấu tạo : H–O H–O H–O P=O Hay H–O P O H–O H–O Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể suốt, khơng màu, nóng chảy 42,5oC dễ chảy rữa tan vơ hạn nước Tính chất hóa học: a) Tính oxi hóa – khử: Axít photphoric khó bị khử (do P mức oxi hóa +5 bền so với N axit nitric) , khơng có tính oxi hóa b) Tính axit: Axít photphoric axit có lần axit, có độ mạnh trung bình Trong dung dịch phân li nấc: H3PO4 H+ + H2PO4- k1 = 7, 6.10-3 H2PO4- H+ + HPO42- k2 = 6,2.10-8 nấc > nấc > nấc HPO42- H+ + PO43- k3 = 4,4.10-13 Dung dịch axít photphoric có tính chất chung axit làm q tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo muối trung hịa, muối axit hỗn hợp muối: H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O Điều chế : ThuVienDeThi.com a) Trong phịng thí nghiệm: P + 5HNO3 →H3PO4 + H2O + 5NO2 b) Trong công nghiệp: + Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit quặng apatit: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4 Điều chế phương pháp không tinh khiết lượng chất thấp + Để điều chế H3PO4 có độ tinh khiết nồng độ cao người ta đốt cháy P để P2O5 cho P2O5 tác dụng với nước : 4P + 5O2 → 2P2O5 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 C/ MUỐI PHƠTPHAT: Axít photphoric tạo loại muối: - Muối photphat trung hòa:Na3PO4, Ca3(PO4)2, … - Muối đihidrophotphat: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, … - Muối hidrophotphat: Na2HPO4, CaHPO4 … 1.Tính tan: Tất muối đihidrophotphat tan nước.Các muối hidrophotphat photphat trung hịa khơng tan tan nước ( trừ muối natri, kali, amoni ) Nhận biết ion photphat: Thuốc thử bạc nitrat 3Ag+ + PO43- Ag3PO4 ↓ (màu vàng) Dạng 1: P2O5 H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm Phương pháp giải: H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm Tùy theo tỉ lệ mol H3PO4 OH- có muối hỗn hợp hai muối Các phản ứng xảy ra: H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O H3PO4 + NaOH Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + NaOH Na3PO4 + 3H2O bảo toàn nguyên tố P Na để tính muối đặt ẩn giải hệ Hoặc đặt ẩn giải hệ Đặt t = nOH- /nH3PO4 H3PO4 dư NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4+ NaOH dư NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 t = : Chỉ có muối NaH2PO4 , phản ứng vừa đủ : NaH2PO4 = NaOH = H3PO4 t = : Chỉ có muối Na2HPO4, phản ứng vừa đủ t = 3: Chỉ có muối Na3PO4, phản ứng vừa đủ < t < 2: Dễ có Na2HPO4 = NaOH – H3PO4 NaH2PO4 = H3PO4 – Na2HPO4 ( bảo toàn P) < t < 3: Dễ có : Na3PO4 = NaOH – H3PO4 Na2HPO4 = H3PO4 - Na3PO4 ( Bảo toàn P ) t < : NaH2PO4 = NaOH t > : Na3PO4 = H3PO4 ThuVienDeThi.com Toán P2O5 tác dụng với dung dịch H3PO4 : Tùy theo tỉ lệ mol NaOH P2O5 mà có muối hỗn hợp muối Các phản ứng xảy ra: P2O5 + NaOH + H2O NaH2PO4 P2O5 + NaOH + H2O Na 2HPO4 + H2O P2O5 + NaOH Na3PO4 + 3H2O Tương tự ta đặt t = NaOH / P2O5 NaH2PO4 P2O5 dư Na2HPO4 Na2HPO4 Na2HPO4 Na3PO4 Na3PO4 NaOH dư Ví dụ 1: Thêm 44 g NaOH vào dung dịch chứa 39,2 g axit photphoric cô cạn dung dịch Những muối tạo nên ¿? Xác định khối lượng muối? Ví dụ 2: Thêm 21,3 g P2O5 vào dung dịch chứa 16 g NaOH, thể tích dung dịch sau 400 ml Xác định nồng độ mol muối tạo nên dung dịch Ví dụ 3: Trộn lẫn 250 ml dung dịch KOH 0,15 M với 150 ml dung dịch H3PO4 0,1 M dung dịch A a) Tính nồng độ mol chất tan A b) Thêm 0,3 g NaOH vào dd A dd B Tính nồng độ mol ion B? Dạng 2: Độ dinh dưỡng phân bón hóa học Phương pháp: Độ dinh dưỡng phân đạm tính dựa vào % N tương ứng lượng N có phân Độ dinh dưỡng phân lân tính dựa vào % P2O5 tương ứng lượng P có phân Độ dinh dưỡng phân kali tính dựa vào % K2O tương ứng với lượng K có phân Ví dụ 1: Một loại phân NPK có % khối lượng sau: 20 % N; 10 %P2O5 ; 10% K2O Thành phần loại NPK gồm NH4NO3; KCl; (NH4)2HPO4 Tính khối lượng NH4NO3 có 100 Kg NPK Ví dụ 2: Có thể điều chế hỗn hợp nitrophotka cách trộn : NH4NO3, (NH4)2HPO4 ; KCl Hỏi cần lấy chất gam để thu 100 Kg phân có chứa 14 % thành phần dinh dưỡng : N; P2O5; K2O Ví dụ 3: Một loại quặng photphat có chứa 35 % Ca3(PO4)2 Hãy tính hàm lượng %P2O5 ( độ dinh dưỡng) có quằng ThuVienDeThi.com ThuVienDeThi.com Nhận biết chất dung dịch Phương pháp: Để nhận biết ion dung dịch cần ý tính chất vật lí, tính chất hóa học chúng Cần nắm vững tính tan Khi nhận biết cần lựa chọn hóa chất cho phản ứng phản ứng đặc trưng có dấu hiệu rõ rệt Tóm lược tính tan chất vơ A Các muối Muối Tan Khơng tan Ít tan NO3 Tất tan Cl Hầu hết tan AgCl, CuCl, PbCl2 Hg2Cl2 SO42BaSO4; SrSO4; CaSO4 PbSO4 S2Kl kiềm( IA), NH4+; Hầu hết ko tan Ca; Ba CO32-; PO43-; SO32-; Kl kiềm; amoni Hầu hết SiO32B Hidroxit oxit - Chỉ có hidroxit kim loại kiềm kim loại kiềm thổ ( Ca , Ba, Sr) tan nước, cịn lại khơng tan - Chỉ có oxit kim loại kiềm kiềm thổ ( Ca, Ba, Sr) tan nước, cịn lại khơng tan C Axit: Tất axit tan trừ Axit silixic ( H2SiO3, kết tủa dạng keo) Phương pháp nhận biết Anion Anion Cl-; Br-; IPO43- ( Phốt phát) SO42- ( sunfat) - Tạo kết tủa với AgNO3 : AgCl màu trắng; AgBr màu vàng nhạt; AgI màu vàng đậm - Ag+ + X- AgX Tạo kết tủa vàng với AgNO3: 3Ag+ + PO43- Ag3PO4 vàng Tạo kết tủa trắng với BaCl2 : Ba2+ + SO42- BaSO4 trắng không tan nước axit HSO4-( hidrosunfat) - Tạo kết tủa trắng với BaCl2 HSO4- phân li mạnh thành H+ SO42Ba2+ + SO42- BaSO4 trắng - Giải phóng khí CO2; SO2; H2S tác dụng với muối cacbonat, sunfit; sunfua SO32-( sunfit) - tác dụng với axit mạnh SO2 làm màu dung dịch Brom 2H+ + SO32- SO2 + H2O - Tác dụng với axit giải phóng khí CO2 CO2 làm đục nước vôi dư 2H+ + CO32- CO2 + H2O CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O - Tác dụng với BaCl2 CaCl2 kết tủa trắng Ca2+ + CO32- CaCO3 hợp chất chứa CO32- phải tan - Giải phóng khí CO2 tác dụng với axit mạnh H+ + HCO3- CO2 + H2O - Tạo kết tủa trắng tác dụng với Ca(OH)2 ; Ba(OH)2 HCO3- + OH- CO32- + H2O Ca2+ + CO32- CaCO3 - Dễ bị nhiệt phân: 2HCO3- CO32- + CO2 + H2O - Giải phóng khí mùi trứng thối tác dụng với axit mạnh S2- + 2H+ H2S - Tạo kết tủa đen với Pb(NO3)2 CO32- ( Cacbonat) HCO3-( hidrocacbonat) S2- ( sunfua) ThuVienDeThi.com Pb2+ + S2- PbS AlO2- Nhận biết cation Cr3+ xanh Zn2+ không màu Fe2+ dd trắng xanh Fe3+ dd vàng NH4+ không màu Ag+ không màu Cu2+ dd xanh lam hợp chất nhận biết chứa S phải tan - Chúng ta không nhận biết ion này, thông thường ion cịn sót lại sau nhận biết nhứng ion khác - Hoặc dùng H2SO4 đặc; Cu để nhận biết giải phóng khí màu nâu NO2 - Tạo kết tủa keo trắng không tan CO2 dư + HCO3CO2 + AlO2- + 2H2O Al(OH)3 NO3- Cation Na+ Không màu Mg2+ Không màu Ca2+ không màu Ba2+ không màu Al3+ không màu đen Phương pháp nhận biết - đốt muối nọn lửa đèn cồn: Li + đỏ thẩm; Na+ vàng tươi; K+ tím hoa cà - Tạo kết tủa trắng với dd kiềm - Tạo kết tủa MgCO3; MgSO3; Mg3(PO4)2 - Tạo kết tủa CaCO3; CaSO3 - Tạo kết tủa trắng với SO42-: Ba2+ + SO42- BaSO4 - Tạo kết tủa vàng với CrO42- : Ba2+ + SO42- BaCrO4 - Tạo kết tủa keo trắng, tan kiềm dư Al3+ + OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- Al(OH)4- phức tan - Tạo kết tủa xanh đậm, kết tủa tan kiềm dư Cr3+ + 3OH- Cr(OH)3 ; Cr(OH)3 + OH- Cr(OH)4- Tạo kết tủa tan kiềm dư - Tạo kết tủa trắng xanh tác dụng với kiềm, kết tủa hóa nâu khơng khí Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 Fe(OH)3 nâu đỏ - Làm màu dung dịch KmnO4 môi trường axit - Tạo kết tủa đỏ nâu với kiềm: Fe3+ +3 OH- Fe(OH)3 - Giải phóng NH3 mùi khai ( làm quỳ hóa xanh) tác dụng với dung dịch kiềm - Tạo kết tủa trắng AgCl : Ag+ + Cl- AgCl - Tạo kết tủa xanh nhạt với dung dịch kiềm: Cu2+ + OH- Cu(OH)2 - Tạo kết tủa , sau kết tủa tan tạo thành dung dịch xanh lam tác dụng với dung dịch NH3 dư Nhận biết chất khí Phương pháp: Chất khí nhận biết chủ yếu dựa vào khả tan nước ( HCl, NH3 tan nhiều nước); màu sắc mùi Các khí tan như: CO2; H2, N2 .khi dẫn vào nước sủi bọt NO2 đỏ nâu, H2S mùi trứng ung; SO2 mùi xơc Những khí khơng nhận biết tính chất vật lí phải dựa vào tính chất hóa học Chất khí Cl2 Phương pháp nhận biết - Màu vàng lục, mùi hắc - Dùng giấy lọc thấm KI hồ tinh bột để nhận biết ThuVienDeThi.com H2S SO2 NO2 NO N2 CO H2 O2 O3 CO2 NH3 Cl2 + 2KI 2KCl + I2 iot tạo dung dịch màu xanh tím với tinh bột - Khí mùi trứng thối, độc - Tạo kết tủa đen với Pb2+ Cu2+ : Cu2+ + S2- CuS - Khí khoog màu, mùi hắc ( giống mùi đốt que diêm), độc - làm màu dung dịch Brom: SO2 + Br2 + 2H2O 2 HBr + H2SO4 - Làm màu KmnO4 , làm đục nước vôi dư - Màu nâu đỏ, độc - Khí khong màu, hóa nâu khơng khí: 2NO + O2 2NO2 - Khí khơng màu, khơng mùi, làm tắt que đóm - Khơng màu, độc, khử nhiều oxit kim loại - Tác dụng với CuO Cu màu đỏ: CO + CuO Cu + CO2 - Khí khơng màu, tác dụng với CuO đun nóng Cu màu đỏ H2 + CuO Cu + H2O - Khí khơng màu, khơng mùi, làm bùng cháy que đóm - Khí khơng màu, làm xanh hh gồm KI hồ tinh bột O3 + 2KI + H2O O2 + 2KOH + I2 - Oxi hóa Ag nhiệt độ thường tạo kết tủa đen Ag2O 2Ag + O3 Ag2O + O2 - Khí khơng màu, khơng mùi, khơng trì cháy - Làm đục nước voi dư - Khí khơng màu, mùi khai xốc, làm quỳ tím hóa xanh ThuVienDeThi.com ThuVienDeThi.com PHÂN BĨN HỐ HỌC I PHÂN ĐẠM : - Phân đạm hợp chất cung cấp Nitơ cho trồng - Tác dụng : kích thích trình sinh trưởng , tăng tỉ lệ protêin thực vật - Độ dinh dưỡng đánh giá %N phân 1.Phân đạm Amoni : - Là muối amoni : NH4Cl , (NH4)2SO4 , NH4NO3 (2 lá)… - Dùng bón cho loại đất chua - Có chứa gốc NH4+ có mơi trường axit - Khơng thể bón vơi xảy phản ứng : CaO + NH4+ Ca2+ + NH3 + H2O Phân đạm Nitrat : - Là muối Nitrat : NaNO3 , Ca(NO3)2 … - Điều chế : Muối cacbonat + HNO3 Đều chứa N - Amoni có mơi trường axit cịn Nitrat có mơi trường trung tính Urê : Tinh thể màu trắng tan tốt nước, dễ hút ẩm - CTPT : (NH2)2CO , 46%N - Điều chế : CO2 + 2NH3 (NH2)2CO + H2O - Trong đất: Ure bị phân hủy tác dụng vi sinh vật NH3 (NH2)2CO + H2O (NH4)2CO3 - Tại Urê sử dụng rộng rãi ?do urê trung tính hàm lượng nitơ cao - Giai đoạn trồng đòi hỏi nhiều phân đạm ? giai đoạn sinh trưởng II PHÂN KALI : III PHÂN LÂN : Supephotphat Phân lân nung chảy - Phân lân có chứa nguyên tố P.Có loại - Cung cấp photpho cho dạng ion photphat PO43- Cần thiết cho thời kỳ sinh trưởng - Đánh giá hàm lượng %P2O5 tương ứng với lượng photpho có thành phần Nguyên liệu : quặng photphoric apatit Phân lân nung chảy : - Thành phần : hỗn hợp photphat silicat canxi magiê - Chứa 12-14% P2O5 - Khơng tan nước , thích hợp cho loại đất chua Super photphat : ThuVienDeThi.com - Thành phần Ca(H2PO4)2 a Superphotphat đơn : Gồm muối Ca(H2PO4)2 CaSO4 – Chứa 14-20% P2O5 – Điều chế : Cho quặng apatit photphorit tác dụng với H2SO4 đặc Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2 - Ca(H2PO4)2 tan nước phần có ích, CaSO4 khơng có ích gây hại cho đất ( đất bị rắn) b Super photphat kép : – Chứa 40-50% P2O5 - Sản xuất qua giai đoạn : Sử dụng quặng photphorit apatit Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 2H3PO4 + 3CaSO4 Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 3Ca(H2PO4)2 IV MỘT SỐ LOẠI PHÂN KHÁC : Phân hỗn hợp phân phức hợp - Là loại phân chứa đồng thời hai nuyên tố dinh dưỡng * Phân hỗn hợp : - Chứa nguyên tố N , P , K gọi phân NPK - Nó trộn từ phân đơn theo tỉ lệ N:P:K định tuỳ theo loại đất trồng - Ví dụ : Nitrophotka gồm (NH4)2HPO4 KNO3 * Phân phức hợp : Amôphot gồm (NH4)2HPO4 NH4H2PO4 Sản xuất tương tác hoá học chất Phân vi lượng - Cung cấp hợp chất chứa nguyên tố Bo, kẽm , Mn , Cu , Mo … - Cây trồng cần lượng nhỏ - Phân vi lượng đưa vào đất với phân bón vố hữu - Sau thời gian đất nguyên tố vi lượng cần bổ sung cho theo đường phân bón ThuVienDeThi.com 10 ... P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 C/ MUỐI PHƠTPHAT: Axít photphoric tạo loại muối: - Muối photphat trung hòa:Na3PO4, Ca3(PO4)2, … - Muối đihidrophotphat: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, … - Muối hidrophotphat: Na2HPO4,... g axit photphoric cô cạn dung dịch Những muối tạo nên ¿? Xác định khối lượng muối? Ví dụ 2: Thêm 21,3 g P2O5 vào dung dịch chứa 16 g NaOH, thể tích dung dịch sau 400 ml Xác định nồng độ mol muối. .. loại - Cung cấp photpho cho dạng ion photphat PO43- Cần thiết cho thời kỳ sinh trưởng - Đánh giá hàm lượng %P2O5 tương ứng với lượng photpho có thành phần Nguyên liệu : quặng photphoric apatit