chủ đề 2 nitrogen and sulfur bản cập nhật đầy đủ

Cho biết số oxi hoá của nitrogen thay đổi như thế nào trong các phản ứng hóa học đó.. b Trong thực tế không sử dụng phản ứng này để tạo ra NO, một hợp chất trung gian quan trọng trong cô

PHẦN LÍ THUYẾT

ĐỀ TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT

Câu 1: (SGK – CTST) Trình bày cấu tạo của phân tử N2 Giải thích vì sao ở điều kiện thường, N2 khá trơ về mặt hóa học

Câu 2: (SGK – KNTT) Dựa vào tương tác van der Waals, hãy giải thích tại sao đơn chất N2 khó hoá lỏng và ít tan trong nước

Câu 3: (SGK – Cánh Diều) Cho biết năng lượng liên kết của phân tử fluorine, nitrogen lần lượt là 159 kJ/mol và 946 kJ/mol a) Giải thích nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết giữa hai phân tử trên b) Cho biết chất nào hoạt động hóa học hơn?

Câu 4: (SGK – CTST) Dựa vào giá trị năng lượng liên kết (Eb), hãy dự đoán ở điều kiện thường, chất nào (nitrogen, hydrogen, oxygen, chlorine) khó và dễ tham gia phản ứng hóa học nhất Vì sao? a) N2 (g) ⎯⎯ → 2N(g) Eb = 945 kJ/mol b) H2 (g) ⎯⎯ → 2H(g) Eb = 432 kJ/mol c) O2 (g) ⎯⎯ → 2O(g) Eb = 498 kJ/mol d) Cl2 (g) ⎯⎯ → 2Cl(g) Eb = 243 kJ/mol

Câu 5: (SGK – Cánh Diều) Dựa vào giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, hãy cho biết phản ứng giữa nitrogen với hydrogen hay với oxygen diễn ra thuận lợi hơn? a) N2 (g) + 3H2 (g)

Câu 6: (SGK – Cánh Diều) Dựa vào các giá trị năng lượng liên kết, hãy dự đoán ở nhiệt độ thường thì đơn chất nitrogen hay chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn Cho biết năng lượng liên kết trong phân tử chlorine và nitrogen lần lượt là 243 kJ/mol, 946 kJ/mol

Phản ứng tổng hợp ammonia là một quá trình quan trọng trong công nghiệp hóa chất, cung cấp nguồn ammonia cho sản xuất phân bón và các sản phẩm hóa học khác Trong phản ứng này, nitrogen là nguyên tố tham gia chính và có sự thay đổi số oxi hóa, từ dạng phân tử N2 trong khí quyển sang dạng amoniac NH3 Sự thay đổi này thể hiện vai trò của nitrogen như một chất khử, nhận electron và tạo thành liên kết với hydro để tạo ra ammonia.

Câu 8: (SGK – CTST) Viết phương trình hóa học chứng minh tính oxi hoá và tính khử của nitrogen

Cho biết số oxi hoá của nitrogen thay đổi như thế nào trong các phản ứng hóa học đó

Câu 9: (SBT – CTST) Viết phản ứng chứng minh nitrogen hoạt động hóa học ở nhiệt độ cao

Câu 10: (SGK – KNTT) Trong phương trình hóa học của phản ứng giữa nitrogen với oxygen: a) Hãy xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá b) Tại sao thực tế không sử dụng phản ứng này để tạo ra NO, một hợp chất trung gian quan trọng trong công nghiệp sản xuất nitric acid? c) Viết các phương trình hóa học minh họa quá trình hình thành đạm nitrate trong tự nhiên xuất phát từ nitrogen

Câu 11: (SGK – KNTT) a) Tại sao nitrogen lỏng được dùng để bảo quản mẫu vật phẩm trong y học? b) Tại sao dùng khí nitrogen để làm căng vỏ bao bì thực phẩm mà không dùng không khí?

Câu 12: (SBT – CTST) a) Tại sao nitrogen là phi kim mạnh lại tồn tại được trong tự nhiên dưới dạng tự do? b) Tại sao nitrogen phản ứng được với nhiều kim loại, nhưng trong vỏ Trái Đất không gặp một nitride (N 3– ) kim loại nào cả?

Câu 13: (SBT – CTST) Xác định cụm từ phù hợp trong các ô từ (1) đến (7) để hoàn thành chu trình của nitrogen trong tự nhiên

Câu 14: (SBT – KNTT) Sau mỗi chu trình tổng hợp ammonia đều thực hiện tách ammonia khỏi hỗn hợp khí gồm: nitrogen, hydrogen và ammonia Sau đó, nitrogen và hydrogen lại được dẫn về thực hiện vòng tuần hoàn mới

Cho biết nhiệt độ sôi nitrogen, hydrogen và ammonia lần lượt là –196 °C, –253 °C và – 33 °C Đề xuất phương pháp vật lí tách ammonia khỏi hỗn hợp đó

- Nitrogen không cháy, do đó, nó có thể được sử dụng để làm loãng không khí trong phòng, tạo ra môi trường nghèo oxy, ngăn lửa cháy lan.- Nitrogen rất lạnh, nên được sử dụng trong phẫu thuật lạnh để đông lạnh và phá hủy các mô bệnh.- Nitrogen không phản ứng với bia, đóng vai trò là chất trơ, ngăn oxy hóa và giúp bia tươi ngon hơn.- Nitrogen tạo ra môi trường không có oxy trong bao bì thực phẩm, ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và kéo dài thời hạn sử dụng.

2.2 Đáp án phần tự luận

Câu 1: (SGK – CTST) Trình bày cấu tạo của phân tử N2 Giải thích vì sao ở điều kiện thường, N2 khá trơ về mặt hóa học

- Cấu hình e của nitrogen: 1s 2 2s 2 2p 3 ⎯⎯ → CTCT của phân tử nitrogen: N≡N

Các nguyên tử nitơ trong phân tử N2 tạo thành liên kết ba bền vững thông qua việc chia sẻ ba cặp electron Mỗi nguyên tử nitơ có 8 electron lớp ngoài, bao gồm ba cặp electron dùng chung và một cặp electron dùng riêng đã ghép đôi.

- Ở điều kiện thường nitrogen là chất trơ vì có lên kết ba bền vững giữa hai nguyên tử, liên kết này chỉ bị phân huỷ rõ rệt thành nguyên tử ở nhiệt độ 3000 o C

Câu 2: (SGK – KNTT) Dựa vào tương tác van der Waals, hãy giải thích tại sao đơn chất N2 khó hoá lỏng và ít tan trong nước

Tương tác van der Waals tỷ lệ thuận với số electron có trong phân tử, quyết định đến tính chất vật lý của các chất như nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi Do đó, phân tử nitơ (N2) có tương tác van der Waals yếu do chỉ có 2 electron hóa trị Điều này dẫn đến nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của N2 cao và ít tan trong nước.

Câu 3: (SGK – Cánh Diều) Cho biết năng lượng liên kết của phân tử fluorine, nitrogen lần lượt là 159 kJ/mol và 946 kJ/mol a) Giải thích nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết giữa hai phân tử trên b) Cho biết chất nào hoạt động hóa học hơn?

Giải: a) Sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết là liên kết giữa phân tử fluorine là liên kết đơn, còn nitrogen là liên kết ba b) Fluorine hoạt động hóa học mạnh hơn, vì năng lượng liên kết của nitrogen > fluorine (946 > 159) nên liên kết phân tử nitrogen khó phá vỡ ⎯⎯ → hoạt động kém

LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM BÀI 5 AMMONIA VÀ MUỐI AMMONIUM

Cấu tạo của phân tử NH 3 Công thức Lewis NH 3 Mô hình phân tử NH 3

Phân tử NH3 có cấu trúc chọp tam giác, với nguyên tử nitrogen ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là 3 nguyên tử hydrogen

- Ammonia là chất khí không màu, mùi khai xốc, độc, nhẹ hơn không khí

- Ammonia tan rất nhiều trong nước tạo thành dung dịch ammonia

- Dung dịch ammonia đậm đặc thường có nồng độ 25%

Thí nghiệm về tính tan ammonia trong nước

Vì vậy, dung dịch NH3 có tính base yếu

- Ammonia (dạng khí cũng như dung dịch) kết hợp dễ dàng với acid tạo thành muối ammonium (được dùng để sản xuất phân đạm)

NH3 + HCl → NH4Cl (ammonium chloride)

NH3 + HNO3 → NH4NO3 (ammonium nitrate)

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 (ammonium sulfate)

- Trong phân tử ammonia, nguyên tử nitrogen có số oxi hóa –3 (thấp nhất) nên thể hiện tính khử

- Phản ứng thứ hai được sử dụng trong quy trình sản xuất nitric acid từ ammonia trong công nghiệp

3.1.4 Tổng hợp ammonia theo quá trình Haber

Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp theo quá trình Haber (còn được gọi là quá trình Haber - Bosch) từ hydrogen và nitrogen:

Sơ đồ nguyên tắc quá trình Haber tổng hợp ammonia

3.2.1 Tính tan, sự điện li

- Muối ammonium đều được tạo bởi cation ammonium (NH4 +) và anion gốc acid Ví dụ:

- Muối ammonium là những chất tinh thể ion Hầu hết các muối ammonium dễ tan trong nước

3.2.2 Tác dụng với dung dịch kiềm – nhận biết ion ammonium

* Thí nghiệm: Nhận biết ion ammonium trong phân đạm

+ Bước 1: Cho khoảng 2 gam phân đạm ammonium chloride vào ống nghiệm Sau đó cho khoảng

2 mL nước cất vào ống nghiệm, lắc đều cho đến khi tan hết

+ Bước 2: Cho khoảng 2 mL dung dịch NaOH đặc vào ống nghiệm, lắc đều rồi đun nhẹ dưới ngọn lửa đèn cồn

+ Bước 3: Đặt mẩu quỳ ẩm lên miệng ống nghiệm đang đun và quan sát hiện tượng xảy ra

* Hiện tượng: Có khí mùi khai thoát ra làm xanh quỳ ẩm

⎯⎯→ NH3 + H2O Phản ứng này dùng để nhận biết ion ammonium

3.2.3 Tính chất kém bền nhiệt

Các muối ammonium đều kém bền nhiệt và dễ bị phân hủy khi đun nóng Ví dụ:

3.2.4 Ứng dụng ammonia và muối ammonium

Dùng trong hệ thống làm lạnh trong công nghiệp

Dùng để sản xuất phân đạm, phân urea, ammophos,… Dùng để sản xuất nitric acid

- Muối ammonium được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất, đặc biệt được dùng làm phân bón trong nông nghiệp

- Ammonium chloride còn được sử dụng để làm sạch các oxide trên bề mặt của kim loại trước khi hàn Ví dụ:

ZnO + 2NH4Cl ⎯⎯ → ZnCl2 + 2NH3 + H2O

ĐỀ TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT

Câu 1: (SBT – Cánh Diều) Nối tính chất của ammonia ở cột A với các biểu hiện tính chất ở cột B cho phù hợp

Cột A Cột B a) Tính chất vật lí 1) Làm quỳ tím hóa xanh b) Tính base 2) Tan trong nước tạo môi trường có pH > 7 c) Tính khử 3) Tan vô hạn trong nước

4) Phản ứng với acid tạo muối ammonium 5) Phản ứng với oxygen

6) Phản ứng với một số oxide kim loại tạo ra kim loại và khí nitrogen

Câu 2: (SGK – Cánh Diều) Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây:

Trong thí nghiệm này, nước pha phenolphtalein sẽ bị hút lên bình chứa khi ammonia và phun thành những tia hồng Giải thích hiện tượng trên?

Câu 3: (SGK – Cánh Diều) Ammonia thể hiện tính base, tính khử ở quá trình nào dưới đây? Giải thích a) Cho ammonia phản ứng với nitric acid (HNO3) để tạo thành phân bón ammonium nitrate (NH4NO3) b) Dùng ammonia tẩy rửa lớp copper(II) oxide phủ trên bề mặt kim loại copper (Cu), tạo thành kim loại, nước và khí nitrogen

Câu 4: Hoàn thành PTHH của các phản ứng sau: a) AlCl3 tác dụng với dd NH3 b) dd NH3 tác dụng với HCl c) Đốt NH3 trong không khí d) Đốt NH3 trong O2 (xúc tác Pt) e) Đun nóng hỗn hợp NH4Cl và Ca(OH)2 f) (NH4)2SO4 tác dụng với dd NaOH g) Nhiệt phân NH4NO3

Câu 5: (SGK – KNTT) Ammophos là một loại phân bón phức hợp, cung cấp đồng thời hai nguyên tố nitrogen và phosphorus cho cây trồng Thành phần chính của ammophos là NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4 a) Viết phương trình hóa học điều chế ammophos từ NH3 và H3PO4 b) Vai trò của ammonia trong các phản ứng trên?

Câu 6: Cho một chất chỉ thị phenolphtalein vào dung dịch NH3 loãng thu được dung dịch X Màu của dung dịch X thay đổi như thế nào khi: a) Đun nóng dung dịch một hồi lâu b) Thêm một số mol HCl bằng số mol NH3 có trong dung dịch X c) Thêm AlCl3 tới dư

Câu 7: (SBT – CTST) Khi phun NH3 vào không khí bị nhiễm Cl2 thấy xuất hiện “khói trắng” Giải thích và viết phương trình hóa học minh họa

Cho phenolphtalein vào dung dịch NH3 loãng sẽ tạo thành dung dịch (A) có màu hồng.- Khi đun nóng, dung dịch (A) mất màu do NH3 bay hơi.- Khi thêm dung dịch HCl có số mol bằng số mol NH3, dung dịch (A) mất màu do phản ứng tạo thành NH4Cl không làm đổi màu phenolphtalein.- Khi thêm dung dịch Na2CO3, dung dịch (A) chuyển sang màu xanh do tạo thành Na2CO3 và NH3.- Khi thêm từ từ dung dịch AlCl3 tới dư, dung dịch (A) chuyển sang màu cam do phản ứng tạo thành phức [Al(OH)4]-.

Câu 9: (SGK – Cánh Diều) Trong công nghiệp, ammonia được sản xuất dựa vào phản ứng thuận nghịch giữa nitrogen và hydrogen trong thiết bị kín a) Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì trong thiết bị sẽ có các khí nào? b) Hãy tìm hiểu về nhiệt độ hoá lỏng của mỗi khí có trong thiết bị Từ đó cho biết, nếu giữ nguyên áp suất và làm lạnh thiết bị thì khí nào sẽ hoá lỏng đầu tiên

Câu 10: (SGK – CTST) Cho cân bằng hóa học:

 = –92 kJ Cân bằng chuyển dịch theo chiều nào (có giải thích) khi: a) tăng nhiệt độ b) tách ammonia ra khỏi hỗn hợp phản ứng c) giảm thể tích của hệ phản ứng

Câu 11: (SBT – CTST) Xét phản ứng tổng hợp ammonia theo phương trình hóa học:

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) Ở nhiệt độ T, phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng a) Cân bằng chuyển dịch theo chiều nào khi thêm H2? Khi thêm NH3? b) Khi tăng thể tích của hệ thì cân bằng dịch chuyển như thế nào? c) Giá trị của hằng số cân bằng thay đổi như thế nào trong trường hợp a) và trường hợp b)?

Câu 12: (SBT – KNTT) Trong công nghiệp, nitrogen được sản xuất từ nguồn nguyên liệu dồi dào là không khí Giả thiết không khí chứa 78% N2, 21% O2 và 1% Ar về thể tích

Cho biết nhiệt độ sôi của các chất trên lần lượt là –196 °C, –183 °C và –186 °C

Em hãy nêu nguyên tắc sản xuất N2 từ không khí

Câu 13: (SBT – Cánh Diều) Kết quả nghiên cứu sự phụ thuộc của hiệu suất tổng hợp ammonia (theo phương trình hóa học sau: N2 (g) + 3H2 (g)

2NH3 (g)  r H o 298 = –92 kJ) vào áp suất và nhiệt độ của phản ứng được thể hiện ở giản đồ trong hình dưới đây:

Hình: Sự phụ thuộc của hiệu suất tổng hợp ammonia vào áp suất và nhiệt độ phản ứng

Khi phản ứng ưu tiên diễn ra theo chiều thuận thì lượng ammonia thu được trong thực tế càng nhiều a) Trong khoảng từ 350 °C đến 550 °C, hiệu suất thu ammonia biến đổi theo xu hướng nào? b) Vì sao nhiệt độ phản ứng càng cao thì hiệu suất thu ammonia càng thấp? c) Ở một nhiệt độ, vì sao áp suất tăng cao thì hiệu suất thu ammonia tăng? d) Từ giản đồ hình trên, hãy cho biết nên chọn nhiệt độ phản ứng là bao nhiêu để hiệu suất phản ứng đạt khoảng 44% ở 200 atm

Khi đổ nước thải chứa nhiều ion ammonium vào ao hồ, vi khuẩn sẽ oxy hóa chúng thành nitrate Quá trình này làm giảm oxy hòa tan trong nước, gây ngạt cho sinh vật dưới nước Để xử lý nguồn ô nhiễm này, người ta sử dụng nước vôi trong (dung dịch Ca(OH)2) và khí chlorine Nước vôi trong phản ứng với ion ammonium tạo thành amoniac, sau đó amoniac tiếp tục phản ứng với khí chlorine để tạo thành nitơ không độc và thải ra môi trường.

Câu 15: (SBT – KNTT) a) Viết phương trình hóa học xảy ra khi cho dung dịch (NH4)2CO3 lần lượt tác dụng với lượng dư các dung dịch: HCl, Ba(OH)2 b) Trình bày phương pháp hóa học phân biệt ba dung dịch: NH4NO3, KNO3, NH4Cl

Câu 16: (SBT – Cánh Diều) Viết các phương trình hóa học của phản ứng sản xuất NH4Cl, NH4NO3,

(NH4)2SO4 và (NH2)2CO từ ammonia để làm phân bón vô cơ Cho biết đó có phải là các phản ứng oxi hoá – khử không? Những phản ứng trên có tạo thành chất gây ô nhiễm môi trường không?

Câu 17: (SGK – CTST) Viết PTHH khi cho dung dịch (NH4)2CO3 tác dụng với các dung dịch KOH,

Câu 18: Chỉ được dùng một kim loại, hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch muối sau đây: NH4NO3,

(NH4)2SO4 và K2SO4 Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra

Câu 19: Cho sơ đồ các phản ứng hóa học sau:

⎯⎯→ T + H 2 O a) Xác định X, Y, Z và T b) Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra

Câu 20: (SBT – Cánh Diều) Giá trị biến thiên enthalpy chuẩn quá trình hoà tan trong nước của urea và ammonium sulfate lần lượt là 15,4 kJ/mol và 6,60 kJ/mol a) Có hai ống nghiệm cùng dung tích Mỗi ống nghiệm được đặt vừa khít vào lỗ trống đã được khoét sẵn trên miếng xốp cách nhiệt dày Cho vào mỗi ống nghiệm 10 mL nước ở cùng nhiệt độ Cắm nhiệt kế thuỷ ngân cùng loại vào mỗi ống nghiệm Chờ dung dịch ổn định đến nhiệt độ phòng; sau đó, cho 2 gam phân bón urea vào ông nghiệm thứ nhất, 2 gam phân bón ammonium sulfate vào ống nghiệm thứ hai Nhanh chóng dùng đũa thuỷ tinh khuấy nhẹ để phân bón tan hết Mức thuỷ ngân trong nhiệt kế ở ống nghiệm nào sẽ thấp hơn? Giải thích b) Có thể phân biệt nhanh phân bón urea và phân bón ammomium sulfate bằng một lượng nước phù hợp được không? Giải thích

4.2 Đáp án phần tự luận

Câu 1: (SBT – Cánh Diều) Nối tính chất của ammonia ở cột A với các biểu hiện tính chất ở cột B cho phù hợp

Cột A Cột B a) Tính chất vật lí 1) Làm quỳ tím hóa xanh b) Tính base 2) Tan trong nước tạo môi trường có pH > 7 c) Tính khử 3) Tan vô hạn trong nước

4) Phản ứng với acid tạo muối ammonium 5) Phản ứng với oxygen

6) Phản ứng với một số oxide kim loại tạo ra kim loại và khí nitrogen

Câu 2: (SGK – Cánh Diều) Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây:

Trong thí nghiệm này, nước pha phenolphtalein sẽ bị hút lên bình chứa khi ammonia và phun thành những tia hồng Giải thích hiện tượng trên?

Khi tan trong nước, ammonia nhận H + của nước tạo ion ammonium (NH4 +), làm áp suất trong bình giảm ⎯⎯ → nước phun vào bình

Dung dịch chứa OH – (có tính base yếu) làm dung dịch phenolphtalein chuyển sang màu hồng

Amoniac thể hiện tính bazơ khi phản ứng với axit nitric (HNO3) để tạo thành phân đạm amoni nitrat (NH4NO3) Trong phản ứng này, amoniac nhận proton từ axit nitric, đóng vai trò là bazơ Ngược lại, amoniac thể hiện tính khử khi tẩy rửa lớp đồng (II) oxit trên bề mặt kim loại đồng (Cu), tạo thành kim loại, nước và khí nitơ Trong phản ứng này, amoniac cho điện tử cho đồng (II) oxit, đóng vai trò là chất khử.

Ammonia thể hiện tính base, vì ammonia phản ứng với acid tạo muối

Amonia thể hiện tính khử, vì nguyên tử N trong phân tử ammonia có số oxi hóa –3 ⎯⎯ → có số oxi hóa 0 trong phân tử nitrogen

Câu 4: Hoàn thành PTHH của các phản ứng sau: a) AlCl3 tác dụng với dd NH3 b) dd NH3 tác dụng với HCl c) Đốt NH3 trong không khí d) Đốt NH3 trong O2 (xúc tác Pt) e) Đun nóng hỗn hợp NH4Cl và Ca(OH)2 f) (NH4)2SO4 tác dụng với dd NaOH g) Nhiệt phân NH4NO3

Giải: a) AlCl3 + 3NH3 + 3H2O ⎯⎯ → Al(OH)3 + 3NH4Cl b) NH3 + HCl ⎯⎯ → NH4Cl c) 4NH3 + 3O2 t o

⎯⎯⎯→ 4NO + 6H 2 O e) 2NH4Cl + Ca(OH)2 ⎯⎯→ CaCl2 + 2NH3 + 2H2O f) (NH4)2SO4 + 2NaOH ⎯⎯ → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O

LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM BÀI 6 MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NITROGEN VỚI OXYGEN

5.1 Các oxide của nitrogen a) Công thức và tên gọi

Tên gọi Dinitrogen oxide Nitrogen monoxide Nitrogen dioxide Dinitrogen tetroxide b) Nguồn gốc phát sinh NO x trong không khí

Tự nhiên Nitrogen monoxide (NO) được tạo thành trong khí quyển khi có sấm sét

Việc đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch sinh ra các oxide của nitrogen từ phản ứng oxi hóa các hợp chất của nitrogen trong nhiên liệu và từ phản ứng trực tiếp giữa N2 và O2 khi nhiệt độ trong động cơ tăng cao

Quá trình sản xuất và sử dụng nitric acid cũng thải các oxide của nitrogen vào khí quyển b) Tìm hiểu hiện tượng mưa acid

Nước mưa thông thường có pH khoảng 5,6 chủ yếu do có carbon dioxide hòa tan tạo thành môi trường acid yếu Khi nước mưa có pH nhỏ hơn 5,6 thì gọi là hiện tượng mưa acid

Tác nhân chính gây mưa acid là SO2 và NOx, phát thải chủ yếu do các hoạt động công nghiệp, nhiệt điện, giao thông, khai thác và chế biến dầu mỏ,…

Cơ chế 2SO2 + O2 + 2H2O ⎯⎯→ xt 2H2SO4

Mưa acid làm biến đổi các công trình nghệ thuật ngoài trời

Mưa acid làm tăng sự ăn mòn vật liệu kim loại của các công trình ngoài trời

Mưa acid làm giảm pH của đất và nước, từ đó ản hưởng tiêu cực đến cây trồng, thủy sản,…

5.2 Nitric acid a) Cấu tạo phân tử

Mô hình phân tử nitric acid Công thức Lewis nitric acid b) Tính chất vật lí

- Nitric acid tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, d = 1,53 g/cm 3 , sôi ở 86 o C

- Nitric acid tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào Nitric acid thương mại thường có nồng độ 68%, khối lượng riêng là 1,40 g/cm 3

- Nitric aicd tinh khiết kém bền, bị phân hủy một phần giải phóng khí nitrogen dioxide (NO2) c) Tính chất hóa học

Tính acid mạnh Tính oxi hóa

Dung dịch nitric acid làm quỳ tím hóa đỏ; tác dụng với basic oxide, base và muối của acid yếu hơn tạo thành muối nitrate Ví dụ:

CaCO3 + 2HNO3 ⎯⎯→ Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

Phân tử nitric acid chứa nguyên tử N có số oxi hóa cao nhất (+5) nên nitric acid thể hiện tính oxi hóa mạnh

Do có tính oxi hóa mạnh, nitric acid thường được sử dụng để phá mẫu quặng trong việc nghiên cứu, xác định hàm lượng các kim loại trong quặng

Nitric acid đặc tạo với hydrochloric acid đặc hỗn hợp có tính oxi hóa mạnh (thường được gọi là nước cường toan – aqua regia) có khả năng hòa tan gold (Au), platinum (Pt) Ví dụ:

Hiện tượng phú dưỡng xảy ra khi có sự bồi đắp quá mức các chất dinh dưỡng như nitơ và photpho vào nguồn nước Quá trình này thường do các hoạt động của con người gây ra.

- Thông thường, khi hàm lượng nitrogen trong nước đạt 300 μg/L và hàm lượng phosphorus đạt 20 μg/L sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng

- Nguồn dinh dưỡng ở ao, hồ thường có nguồn gốc từ nước thải (nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt) được đưa đến ao, hồ

- Nhiều đầm nuôi trồng thủy sản, sự dư thừa thức ăn chăn nuôi cũng tạo ra sự dư thừa dinh dưỡng

Có thể quan sát được hiện tượng phú dưỡng thông qua sự xuất hiện dày đặc của tảo xanh trong nước

Tác hại - Hiện tượng phú dưỡng gây cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời vào nước, làm giảm sự quang hợp của thực vật thủy sinh

- Rong, tảo phát triển mạnh gây thiếu nguồn oxygen trầm trọng cho các loài khác, gây mất cân bằng sinh thái

- Xác rong, tảo phân hủy gây ô nhiễm môi trường nước, không khí và tạo chất bùn lắng xuống lòng ao, hồ.

ĐỀ TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT

Câu 1: (SGK – KNTT) Giải thích nguyên nhân phát thải NO x từ hoạt động giao thông vận tải, nhà máy nhiệt điện, luyện kim, đốt nhiên liệu Đề xuất các biện pháp nhằm cắt giảm các nguồn phát thải đó

Câu 2: (SGK – Cánh Diều) Cho biết số oxi hóa của nitrogen trong mỗi phân tử và ion sau: NH3, NH4 +,

Câu 3: (SGK – Cánh Diều) Sử dụng kiến thức hóa học để giải thích câu ca dao sau:

“Lúa chiêm lấp ló đầu bờ

Hễ nghe tiếng sấm, phất cờ mà lên”

Câu 4: (SBT – CTST) Hãy đề xuất một số biện pháp làm giảm tác hại của mưa acid đối với đời sống của thực vật, vật nuôi và con người

Câu 5: (SBT – CTST) Hãy sắp xếp theo đúng trình tự diễn biến quá trình hình thành hiện tượng phú dưỡng

Tên quá trình Thứ tự

Thiếu ánh sáng mặt trời và oxygen nên tảo, thực vật và cá chết ?

Chất dinh dưỡng rửa trôi xuống ao, hồ ?

Tảo nở hoa và thực vật phát triển ?

Câu 6: (SGK – Cánh Diều) Hiện tượng phú dưỡng là sự tích tụ lượng lớn các chất dinh dưỡng, bao gồm cả hợp chất nitrogen và hợp chất phosphorus trong các nguồn nước, do tác động từ con người Theo đó, các nguồn nước thải chưa xử lí triệt để, các nguồn phân bón có thành phần chính như: NH4NO3, (NH2)2CO, (NH4)2HPO4, Ca(H2PO4)2,… dư thừa chảy vào vùng nước tù động làm tăng hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng trong nước Hệ quả của hiện tượng này làm cho các sinh vật trong nước như vi khuẩn, rong, rêu, tảo sinh sôi, nảy nở và phát triển rất mạnh a) Dựa vào những dấu hiệu nào để dự đoán đã có hiện tượng phú dưỡng xảy ra trong một ao nước hay hồ nước b) Tác động của hiện tượng phú dưỡng đến nuôi trồng thủy hải sản? c) Khi khơi thông nguồn nước thì nguy cơ xảy ra hiện tượng phú dưỡng sẽ tăng hay giảm? Giải thích d) Nhiều loài hải sản được nuôi trong hồ, ao, “vuông” (cách gọi của người miền Tây Nam bộ về khu vực ruộng được khoanh vùng, cải tạo để nuôi thủy hải sản),… Để hạn chế nguy cơ xảy ra hiện tượng phú dưỡng trong hồ, ao, vuông,… người nuôi thủy sản nên làm gì? Giải thích

Câu 7: (SBT – Cánh Diều) a) Viết cấu hình electron của nguyên tử nitrogen (7N) theo ô orbital Nguyên tử N có bao nhiêu electron hoá trị ghép đôi, bao nhiêu electron hoá trị độc thân? b) Có hai đề xuất về công thức Lewis của phân tử HNO3 như hình dưới: b1) Công thức (A) hay (B) phù hợp với đặc điểm các electron hoá trị của nguyên tử nitrogen? Theo công thức đó, hoá trị và số oxi hoá của N là bao nhiêu? b2) Kết quả nghiên cứu cho biết giá trị độ dài các liên kết giữa nguyên tử N và O (liên kết NO) trong phân tử HNO3 là 1,406Å; 1,211Å và 1,199Å

Công thức (A) hay (B) có thể thoả mãn các số liệu đã cho? Giải thích

Câu 8: (SBT – CTST) Giải thích vì sao người ta dùng chai có màu tối để chứa và bảo quản dung dịch nitric acid

Câu 9: (SBT – KNTT) a) Viết phương trình hóa học xảy ra khi cho dung dịch HNO3 loãng lần lượt tác dụng với các chất: NaHCO3, Cu b) Trình bày phương pháp hóa học phân biệt ba dung địch: HNO3, NaNO3, HCl

Câu 10: (SGK – CTST) Viết PTHH của các phản ứng khi cho dung dịch HNO3 tác dụng với CuO,

Ca(OH)2, CaCO3 Các phản ứng này có phải phản ứng oxi hóa – khử không? Giải thích

Câu 11: (SBT – Cánh Diều) Gold (Au) tan trong hỗn hợp gồm dung dịch nitric acid đặc và dung dịch hydrochloric acid đặc (tỉ lệ 1: 3 về thể tích) tạo ra hợp chất tan của Au 3+ theo phản ứng sau:

a) Phương trình hóa học:Au + 3HNO3 + 4HCl → HAuCl4 + 3NO + 2H2Ob) Axit đóng vai trò chất oxi hóa là HNO3 HNO3 cung cấp các ion NO3-, phản ứng với Au và các electron được giải phóng từ Au để tạo thành NO và HAuCl4.

Câu 12: (SBT – KNTT) Sử dụng các hoá chất, đụng cụ: dung dịch nitric acid 20%, cân, tủ hút khí độc, cốc, đũa thuỷ tinh, phễu lọc, giấy lọc Trình bày các bước xác định gần đúng hàm lượng gold (Au) có trong hợp kim Au-Ag, trong đó hàm lượng gold < 30% về khối lượng Viết các phương trình hóa học xảy ra

Câu 13: (SBT – CTST) Sơ đồ quy trình dưới đây mô tả các bước trong quá trình sản xuất phân bón (Z)

Hãy xác định các chất (X), (T), (Y), (Q), (Z) Viết các phản ứng hóa học xảy ra

Câu 14: (SBT – CTST) Sơ đồ phản ứng sau đây cho thấy rõ vai trò của thiên nhiên và con người trong việc vận chuyển nitrogen từ khí quyển vào trong đất, cung cấp nguồn phân đạm cho cây cối:

Hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng trong sơ đồ chuyển hoá trên

Câu 15: (SBT – KNTT) Trong công nghiệp, nitric acid được sản xuất theo 3 giai đoạn của quá trình

Giai đoạn 1: Oxi hoá NH3 thành NO

Nung nóng hỗn hợp gồm 1 phần thể tích ammonia và 9 phần thể tích không khí tới nhiệt độ khoảng 900 °C (xúc tác Pt-Rh):

Giai đoạn 2: Oxi hoá NO thành NO2

Dẫn hỗn hợp khí sau giai đoạn 1 qua hệ thống làm mát để hạ nhiệt độ:

Giai đoạn 3: Tổng hợp nitric acid

Khí NO sinh ra ở giai đoạn 3 được dẫn quay về giai đoạn 2 của chu trình sản xuất a) Xác định chất khử, chất oxi hoá trong 3 giai đoạn sản xuất trên b) Tại sao ban đầu cần trộn ammonia với không khí theo tỉ lệ thể tích 1: 9?

(Biết không khí chứa 21% thể tích oxygen)

6.2 Đáp án phần tự luận

Câu 1: (SGK – KNTT) Giải thích nguyên nhân phát thải NO x từ hoạt động giao thông vận tải, nhà máy nhiệt điện, luyện kim, đốt nhiên liệu Đề xuất các biện pháp nhằm cắt giảm các nguồn phát thải đó

- Nguyên nhân phát thải NO x từ hoạt động giao thông vận tải, nhà máy nhiệt điện, luyện kim, đốt nhiên liệu:

+ Nhiệt độ rất cao (trên 3000 o C) hoặc tia lửa điện làm nitrogen trong không khí bị oxi hoá:

+ Nitrogen trong nhiên liệu hoặc sinh khối kết hợp với oxygen trong không khí

+ Nitrogen trong không khí tác dụng với các gốc tự do (gốc hydrocarbon, gốc hydroxyl,…)

- Một số biện pháp nhằm cắt giảm các nguồn phát thải NO x :

+ Giảm sử dụng phương tiện cá nhân như xe máy, ô tô; tăng cường sử dụng các phương tiện công cộng như xe bus,…

+ Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo như thuỷ điện, địa nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng gió,…

+ Xử lí khí thải các nhà máy nhiệt điện, luyện kim, đốt nhiên liệu,… trước khi thải ra môi trường

Câu 2: (SGK – Cánh Diều) Cho biết số oxi hóa của nitrogen trong mỗi phân tử và ion sau: NH3, NH4 +,

Câu 3: (SGK – Cánh Diều) Sử dụng kiến thức hóa học để giải thích câu ca dao sau:

“Lúa chiêm lấp ló đầu bờ

Hễ nghe tiếng sấm, phất cờ mà lên”

Trước tiên, nitrogen monoxide được tạo thành từ nitrogen và oxygen khi có sấm sét

N2 (g) + O2 (g) 2NO(g)  r H o 298 = 182,6 kJ Sau đó, nitrogen monoxide nhanh chóng bị oxi hoá bởi oxygen trong khí quyển tạo thành nitrogen dioxide (NO2)

2NO(g) + O2 (g) ⎯⎯→ 2NO2 (g)  r H o 298 = −116,2 kJ Tiếp theo là quá trình nitrogen dioxide chuyển thành acid trong nước mưa, có thể được mô tả qua phản ứng

Nước mưa với nồng độ acid phù hợp sẽ giúp cung cấp đạm cho đất ở dạng ion nitrate cần thiết cho cây trồng

Câu 4: (SBT – CTST) Hãy đề xuất một số biện pháp làm giảm tác hại của mưa acid đối với đời sống của thực vật, vật nuôi và con người

Có rất nhiều biện pháp để giảm thiểu tác hại của mưa acid, trong đó vấn đề cốt lõi nhất là ý thức của con người Một số giải pháp có thể kể đến như:

- Không sử dụng nước mưa trong sinh hoạt hằng ngày

- Xây dựng quy trình xử lí lí khí thải

- Kiểm soát lượng khí thải của phương tiện giao thông, phương tiện vận tải bằng động cơ nhằm giảm lượng khí thải có chứa các oxide của nitrogen

- Loại bỏ triệt để nitrogen, sulfur có trong than đá và dầu mỏ trước khi đưa vào sử dụng

- Chuyển sang xu hướng sử dụng các loại năng lượng, nhiên liệu thân thiện với môi trường

- Giáo dục, tuyên truyền nhằm giúp người dân có ý thức hơn trong việc bảo vệ môi trường

Câu 5: (SBT – CTST) Hãy sắp xếp theo đúng trình tự diễn biến quá trình hình thành hiện tượng phú dưỡng

Tên quá trình Thứ tự

Thiếu ánh sáng mặt trời và oxygen nên tảo, thực vật và cá chết ?

Chất dinh dưỡng rửa trôi xuống ao, hồ ?

Tảo nở hoa và thực vật phát triển ?

Tên quá trình Thứ tự

Thiếu ánh sáng mặt trời và oxygen nên tảo, thực vật và cá chết 3

Chất dinh dưỡng rửa trôi xuống ao, hồ 1

Tảo nở hoa và thực vật phát triển 2

Hiện tượng phú dưỡng xuất hiện khi nguồn nước bị tích tụ dinh dưỡng do nước thải, phân bón chứa hợp chất nitrogen và phosphorus Điều này dẫn đến sự gia tăng các sinh vật như vi khuẩn, rong rêu Phú dưỡng tác động xấu đến nuôi trồng thủy hải sản, còn khơi thông nguồn nước sẽ giảm nguy cơ này Để hạn chế phú dưỡng, người nuôi thủy sản nên quản lý chặt chất thải, sử dụng phân bón hợp lý và tăng cường lưu thông nước trong ao hồ.

Giải: a) Có thể quan sát được hiện tượng phú dưỡng thông qua sự xuất hiện dày đặc của tảo làm nước có màu xanh lục hoặc đỏ; xuất hiện nhiều sinh vật nổi,… b) Khi có hiện tượng phú dưỡng, lượng oxygen trong nước giảm là do:

+ Sự hoạt động của lượng lớn vi khuẩn đã hấp thụ đáng kể oxygen hòa tan trong nước + Sự phát triển cuả tảo xanh đã ngăn cản ánh sáng và không khí chứa oxy gen khuếch tán vào nước

+ Quá trình phân hủy tảo chết bởi vi khuẩn đã tiêu tốn lượng lớn oxygen trong nước

Hệ quả của sự giảm oxygen trong nước làm thay đổi sinh thái của nước, tích tụ bùn từ xác của tảo, làm suy kiệt nguồn thủy sản c) Khi khơi thông nguồn nước thì nguy cơ xảy ra hiện tượng phú dưỡng sẽ giảm Vì hiện tượng phú dưỡng là hiện tượng tích tụ lượng lớn dinh dưỡng trong nước làm các sinh vật trong nước phát triển mạnh, việc khơi thông nguồn nước tránh sự tích tụ các chất dư thừa này làm nguy cơ xảy ra hiện tượng phú dưỡng giảm d) Để hạn chế hiện tượng phú dưỡng, cần:

+ Tạo điều kiện để nước trong kênh rạch, ao, hồ được lưu thông

+ Xử lí nước thải trước khi cho chảy vào kênh rạch, ao, hồ

LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM BÀI 7 SULFUR VÀ SULFUR DIOXIDE

7.1 Sulfur a) Trạng thái tự nhiên

Sulfur có khí hiệu hóa học là S, số hiệu nguyên tử là 16 (chu kì 3, nhóm VIA bảng tuần hoàn), độ âm điện là 2,58 Đơn chất Đơn chất sulfur được tìm thấy chủ yếu tại các vùng có núi lửa, nhiều nhất ở các nước thuộc

“vành đai lửa” Thái Bình Dương như Nhật Bản, Chile,

Indonesia,… Khai thác bột sulfur trên miệng núi lửa ở đảo Java, Indonesia

- Phần lớn sulfur tồn tại dạng hợp chất trong thành phần của các khoáng vật, như pyrite (FeS2), sphalerite (ZnS), thạch cao (CaSO4), barite (BaSO4),…

- Ngoài ra, sulfur còn có trong thành phần của một số protein động vật, thực vật

Quặng pyrite (thành phần chính

Quặng gypsum (thành phần chính

Quặng barite (thành phần chính

BaSO 4 ) b) Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí của sulfur

Cấu tạo phân tử Ở dạng phân tử, sulfur gồ 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau tạo thành mạch vòng Để đơn giản, người ta dùng kí hiệu S mà không dùng kí hiệu S8 trong các phản ứng hóa học

Bột sulfur Phân tử sulfur ở điều kiện thường

- Đơn chất sulfur có hai dạng thù hình: dạng tà phương (bền ở nhiệt độ thường) và dạng đơn tà

- Sulfur không tan trong nước, tan ít trong alcohol, tan nhiều trong carbon disulfide (CS 2 ) và dầu hỏa

- Sulfur nóng chảy ở 113 o C và sôi ở 445 o C c) Tính chất hóa học

Tính oxi hóa (tác dụng với halogen và kim loại) Tính khử (tác dụng với phi kim)

Thí nghiệm Sulfur tác dụng với iron (Fe) Sulfur tác dụng với oxygen

- Bước 1: Trộn đều bột sulfur với bột iron theo tỉ lệ khối lượng khoảng 1: 1,5

- Bước 2: Lấy khoảng 2 gam hỗn hợp vào ống nghiệm khô chịu nhiệt, dùng bông nút miệng ống nghiệm

- Bước 3: Hơ nóng đều nửa dưới ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đun tập trung vào phần chứa hỗn hợp

- Bước 1: Lấy một ít bột sulfur vào muôi sắt (đã cắm xuyên qua nút cao su)

- Bước 2: Hơ nóng muôi sắt trên ngọn lửa đèn cồn đến khi sulfur nóng chảy và cháy một phần trong không khí

- Bước 3: Đưa nhanh muôi sắt vào bình khí oxygen

Hiện tượng Khi đốt nóng hỗn hợp, sulfur nóng chảy, tiếp theo hỗn hợp cháy sáng đỏ

Sulfur cháy trong không khí với ngọn lửa nhỏ màu xanh mờ, sulfur cháy

Kết thúc phản ứng thu được hợp chất có màu đen Phản ứng tỏa nhiều nhiệt trong oxygen mãnh liệt hơn cho ngọn lửa màu sáng xanh

- Ở nhiệt độ cao, sulfur tác dụng với hydrogen tạo thành hydrogen sulfide:

- Sulfur tác dụng với mercury (Hg) ngay ở nhiệt độ thường, phản ứng này được sử dụng để xử lí Hg rơi vãi:

- Ở nhiệt độ thích hợp, sulfur tác dụng với một số phi kim như fluorine, oxygen,…

Sản xuất diêm Sản xuất sulfuric acid

Sản xuất thuốc trừ sâu Lưu hóa cao su

7.2 Sulfur dioxide a) Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, sulfur dioxide (SO2) là chất khí không màu, nặng hơn không khí, mùi hắc, tan nhiều trong nước

- Sulfur dioxide là khí độc, hít thở không khí chứa SO2 vượt ngưỡng cho phép sẽ gây viên đường hô hấp b) Tính chất hóa học

* Tính chất của acidic oxide: Phản ứng với nước tạo môi trường acid; phản ứng với base và basic oxide tạo muối Ví dụ:

* Tính oxi hóa và tính khử: Do có số oxi hóa trung gian (+4), nên sulfur dioxide vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

Tính oxi hóa Tính khử

Sulfur dioxide là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh như: H2S, Mg,…

Trong thực tiễn, phản ứng trên được dùng để chuyển hóa hydrogen sulfide trong khí thiên nhiên thành sulfur

Sulfur dioxide là chất khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh như: halogen, potassium permanganate, nitrogen dioxide,…

SO2 + NO2 ⎯⎯→ SO3 + NO Trong không khí, sulfur dioxide chuyển hóa thành sulfur trioxide, sau đó kết hợp với hơi nước tạo thành sulfuric acid Đây là phản ứng giải thích quá trình hình thành mưa acid khi không khí bị ô nhiễm bởi sulfur dioxide c) Ứng dụng

- Sulfur dioxide là chất trung gian quan trọng trong quá trình sản xuất sulfuric acid

- Do có khả năng tẩy trắng và diệt khuẩn, sulfur dioxide được sử dụng để tẩy trắng bột giấy, khử màu trong sản xuất đường, chống nấm mốc cho sản phẩm mây tre đan,

- Trong nghiên cứu, sulfur dioxide lỏng là một dung môi phân cực, được sử dụng đề thực hiện nhiều phản ứng d) Sulfur dioxide và ô nhiễm môi trường

Nguồn gốc phát sinh sulfur dioxide

- Tự nhiên: Sulfur dioxide được sinh ra từ khí thải núi lửa

+ Sulfur dioxide được sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu có chứa tạp chất sulfur (than đá, dầu mỏ)

+ Sulfur dioxide được sinh ra từ đốt quặng sulfie (galen, blend) trong luyện kim, đốt sulfur và quặng pyrite trong sản xuất sulfuric acid,…

- Đối với môi trường: Sulfur dioxide là một trong các tác nhân làm ô nhiễm khí quyển, gây mưa acid

+ Khí sulfur dioxide gây ra bệnh viêm đường hô hấp ở người, đau mắt + Khi đi vào cơ thể, khí này kết hợp với nước, tạo acid, từ đó làm giảm pH của máu, làm rối loạn nhiều quá trình chuyển hóa trong cơ thể, làm giảm khả năng vận chuyển oxygen của hồng cầu

Biện pháp cắt giảm phát thải SO 2 vào khí quyển

- Tăng cường sử dụng các nguồn năng lượng mới, năng lượng sạch, năng lượng tái tạo;

- Sử dụng tiết kiệm, hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên;

- Cải tiến công nghệ sản xuất, có biện pháp xử lí khí thải và tái chế các sản phẩm phụ có chứa sulfur.

ĐỀ TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT

Câu 1: (SBT – Cánh Diều) Nối những đặc điểm của chất ở cột B với tên chất ở cột A cho phù hợp

Cột A Cột B a) Sulfur 1) Là chất khí ở điều kiện thường b) Sulfur dioxide 2) Ở điều kiện thường, phân tử có 8 nguyên tử

4) Hòa tan trong dung môi phù hợp để làm thuốc trị bệnh ngoài da 5) Dùng để tẩy trắng vải, sợi

6) Có tính khử và tính oxi hóa

Câu 2: (SBT – Cánh Diều) Phân tử sulfur, S8, có cấu tạo như hình dưới đây: a) Giải thích vì sao phân tử này không phân cực? b) Những phát biểu nào đưới đây là phù hợp với tính không phân cực của sulfur?

(b1) Hầu như không tan trong nước

(b2) Tan nhiều trong dung môi ethanol

(b3) Tan tốt trong dung môi không phân cực như carbon disulfide (CS2)

Câu 3: (SBT – CTST) Hãy cho biết một phân tử sulfur ở trạng thái hơi (900 °C) gồm bao nhiêu nguyên tử, biết tỉ khối sulfur so với không khí ở 900 °C bằng 2,207 Từ đó nêu công thức phân tử của hơi sulfur ở 900 °C

Câu 4: (SBT – CTST) Sulfur là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp như sản xuất

H2SO4, lưu hoá cao su, chế tạo diêm, sản xuất chất tẩy trắng, Hãy cho biết trong tự nhiên có những nguồn cung cấp sulfur nào

Câu 5: (SBT – CTST) Sulfur có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất Người ta dùng sulfur để bảo quản thuốc bắc cũng như bảo quản hoa quả tươi lâu hơn Hãy giải thích điều này Việc làm này có gây hại gì cho sức khoẻ con người không?

Câu 6: (SBT – CTST) Hãy cho biết người dân có thể đối mặt với những nguy cơ nào khi một nhà máy sản xuất sulfur bị cháy? Giải thích

Câu 7: (SBT – CTST) Mercury (Hg) là kim loại nặng rất độc Việc con người tiếp xúc với mercury trong thời gian dài dẫn đến run rẩy, mắt khả năng điều hoà vận động, thay đổi tính cách, mất trí nhớ, mất ngủ, mệt mỏi, đau đầu, giảm cân, căng thẳng tâm lí và viêm lợi Các triệu chứng này xảy ra khi một người tiếp xúc với nồng độ mercury trong không khí trên 50 μg/m 3 Mercury độc hơn khi ở thể hơi vì dễ dàng hấp thụ vào cơ thể qua nhiều con đường như đường hô hắp, đường tiêu hoá, qua da, Trong trường hợp mercury rơi vãi, cần xử lí như thế nào? Liên hệ với tình huống xử lí an toàn khi vô tình làm vỡ nhiệt kế mercury trong phòng thí nghiệm

Câu 8: (SBT – CTST) Hãy nêu phương pháp tách riêng bột sulfur và bột iron (Fe) ra khỏi hỗn hợp Câu 9: (SGK – KNTT) Hãy xác định sự thay đổi số oxi hoá của nguyên tử các nguyên tố và vai trò của sulfur dioxide trong phản ứng của sulfur dioxide với hydrogen sulfide và nitrogen dioxide

Câu 10: (SGK – KNTT) Trong phản ứng của sulfur với hydrogen, aluminium (Al), mercury (Hg) và fluorine, hãy xác định sự thay đổi số oxi hoá của nguyên tử các nguyên tố Sulfur là chất oxi hoá hay chất khử?

Câu 11: (SGK – Cánh Diều) Viết phương trình hóa học minh họa tác động của mưa acid đối với calcium carbonate trong núi đá vôi và với kim loại iron (Fe) có trong thép

Câu 12: (SBT – Cánh Diều) Trong phản ứng, SO2 có thể đóng vai trò là một oxide acid (acidic oxide)

Hoàn thành các phương trình hóa học dưới đây để minh họa vai trò oxide acid của SO2 a) Tan trong nước tạo thành acid yếu H2SO3 b) Phản ứng với dung dịch base tạo muối và nước c) Phản ứng với oxide base (basic oxide) tạo muối

Lưu huỳnh đioxit SO2 là oxit axit, phản ứng được với bazơ là canxi hiđroxit Ca(OH)2, canxi oxit CaO để tạo thành muối là canxi sunfit CaSO3 và nước H2O Phương trình phản ứng xảy ra như sau:- SO2 + CaO → CaSO3 - SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O

Câu 14: (SGK – Cánh Diều) Cả sulfur và sulfur dioxide đều là những chất vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử Hãy viết phương trình hóa học minh họa

Câu 15: (SGK – Cánh Diều) Quá trình hoà tan bột copper (Cu) bởi dung dịch sulfuric acid đặc sẽ sinh ra khí sulfur dioxide Nhằm hạn chế phát tán sulfur dioxide ra môi trường, các hoá chất nào sau đây có thể được dùng để hấp thụ khí này: dung dịch sodium hydroxide, dung dịch nước vôi trong, dung dịch hydrochloric acid? Giải thích

Trong sản xuất công nghiệp, người ta sử dụng calcium oxide (vôi sống) hoặc calcium hydroxide (vôi tôi) để hấp thụ sulfur dioxide có trong khí thải Hai phản ứng hóa học xảy ra được biểu diễn như sau:- Calcium oxide + Sulfur dioxide → Calcium sulfite- Calcium hydroxide + Sulfur dioxide → Calcium sulfite + NướcTrong các phản ứng này, sulfur dioxide đóng vai trò là chất oxi hóa, thể hiện tính khử.

Câu 17: (SGK – Cánh Diều) a) Viết sơ đồ phản ứng gây ra mưa chứa nitric acid và sulfuric acid b) Hãy tìm hiểu, chỉ ra các hoạt động tạo thành các khí gây mưa acid tại địa phương em Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu sự tạo thành các khí đó

Câu 18: (SGK – Cánh Diều) Các ao, hồ, suối, sông quanh miệng núi lửa thường có môi trường acid Điển hình là hồ Kawah Ijen, miền Đông đảo Java, Indonesia Hồ nằm cao hơn mặt nước biển 2

300 m, được cho là “hồ acid” lớn nhất thế giới Giá trị pH của nước trong hồ dao động từ 0,13 đến 0,50 chủ yếu do sulfuric acid gây nên Hãy giải thích nguyên nhân có mặt của sulfuric acid trong hồ

LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM BÀI 8 SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE

1) Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí

Mô hình phân tử sulfuric acid Cấu tạo phân tử sulfuric acid

- Ở điều kiện thường, sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, có tính hút ẩm mạnh

- Dung dịch sulfuric acid 98% có khối lượng riêng 1,84 g/cm 3 , nặng gần gấp hai lần nước

Axit sunfuric có tính hút nước mạnh và tỏa nhiều nhiệt khi tan trong nước Do đó, tuyệt đối không được tùy ý pha loãng axit sunfuric Khi pha loãng dung dịch axit sunfuric đặc, phải rót từ từ axit đặc vào nước đồng thời khuấy đều, không được thực hiện ngược lại Việc thực hiện theo đúng cách này sẽ đảm bảo an toàn khi tiến hành pha loãng axit sunfuric.

Cách pha loãng không an toàn Cách pha loãng an toàn

2 Cách bảo quản, sử dụng và nguyên tắc sử lí sơ bộ khi bỏng acid

- Sulfuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nứt đậy chặt, đặt ở vị trí chắc chắn

- Đặt chai, lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy, nổ như chlorate, perchlorate, permanganate, dichromate Kí hiệu cảnh bảo nguy hiểm của sulfuric acid

Sulfuric acid gây bỏng khi rơi vào da, do vậy khi sử dụng cần tuân thủ các nguyên tắc:

(1) Sử dụng găng tay, đeo kính bảo hộ, mặc áo thí nghiệm

(2) Cầm dụng cụ chắc chắn, thao tác cẩn thận

(3) Không tì, đè chai đựng acid lên miệng cóc, ống đong khi rót acid

(4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng (5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc

Sơ cứu khi bị bỏng acid

Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước sau:

(1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần để làm giảm lượng acid bám trên da Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thì nhắm chặt mắt khi ngâm rửa Nếu acid đã bắn vào mắt thì úp mặt vào chậu nước sạch, mở mắt và chớp nhiều lần để rửa acid

(2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiền hành trung hoà acid bằng dung dịch NaHCO3 loãng (khoảng 2%)

(3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đưa đến cơ sở y tề gần nhất

3 Tính chất hóa học a) Tính acid mạnh: Dung dịch acid H2SO4 loãng có những tính chất chung của acid mạnh như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với kim loại, base, basic oxide, muối,… Ví dụ:

Mg(OH)2 + H2SO4(loãng) ⎯⎯→ MgSO4 + 2H2O

Dung dịch axit sulfuric đặc có tính oxi hóa mạnh, có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt), nhiều phi kim như carbon, sulfur, phosphorus và nhiều hợp chất Phản ứng giữa Na2CO3 và H2SO4 loãng tạo ra Na2SO4, khí CO2 và nước.

* Thí nghiệm: Copper (Cu) tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc, nóng

+ Cho vài lá Cu đã cắt nhỏ vào ống nghiệm, thêm tiếp khoảng 3 mL dung dịch H2SO4 70%, dùng bông đã tẩm dung dịch NaOH loãng nút miệng ống nghiệm

+ Hơ nóng đều phần ống nghiệm chứa dung dịch trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đun tập trung vào đáy ống nghiệm

+ Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng

+ Sulfuric acid đặc, nguội làm một số kim loại như Al, Fe, Cr bị thụ động hóa

- Hiện tượng: Cu tan hết, dung dịch thu được có màu xanh, có khí mùi hắc thoát ra

- Giải thích, viết phương trình hóa học:

* Tác dụng với phi kim và hợp chất:

⎯⎯→ CO2 + 2SO2 + 2H2O 2KBr + 2H2SO4(đặc) t o

⎯⎯→ K2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O c) Tính háo nước

* Thí nghiệm: Dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với đường mía

+ Bước 1: Lấy khoảng 10 gam đường mía cho vào cốc

+ Bước 2: Nhỏ đều trên bề mặt đường mía khoảng 2 mL dung dịch sulfuric acid đặc

- Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng

- Hiện tượng: Phản ứng xảy ra làm màu trắng của đường chuyển sang màu đen Sau đó, một phần

C sinh ra phản ứng lại phản ứng với H2SO4 tạo thành chất khí CO2, SO2 gây sủi bọt trong cốc, làm C dâng lên khỏi miệng cốc

- Giải thích, viết phương trình hóa học:

⎯⎯→ CO2 + 2SO2 + 2H2O Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ hợp chấy carbohydrate và khiến chúng hóa đen (hiện tượng than hóa)

Sản xuất bình ắc quy Sản xuất chất tẩy rửa

Sản xuất phân bón Sản xuất sơn

Sulfuric acid được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc Phương pháp này gồm ba giai đoạn chính:

* Giai đoạn 1: Sản xuất sulfur dioxide (SO 2 )

⎯⎯→ SO2 ã Giai đoạn 2: Sản xuất sulfur trioxide (SO 3 )

2SO3(g)  r H o 298 = –198 kJ ã Giai đoạn 3: Snar xuất sulfuric acid (H2SO4)

- Dùng dung dịch H2SO4 98% hấp thụ SO3, thu được oleum (H2SO4.nSO3)

- Sau đó dùng lượng nước thích hợp pha loãng oleum thu được dung dịch H2SO4 đặc

Là thành phần của thuốc trừ sâu hoà tan, thuốc diệt nấm; phân bón, sử dụng kết hợp với chlorine để tạo monochloramine để khử trùng trong nước uống;

(Magnesium sulfate) Được sử dụng sản xuất muối tắm; làm giảm dịu cơ bắp khi sưng tấy cho con người; bổ sung magnesium cho tôm, cá, động vật thuỷ sinh khác; làm chất hút ẩm, chất hút mồ hôi tay của các vận động viên thể dục dụng cụ;…

(Barium sulfate) Được sử dụng như một loại bột màu làm phụ gia pha màu cho công nghiệp sơn; cho thuỷ tinh, cho gốm sứ cách điện và cao su chất lượng cao; trong y tế, BaSO4 là thành phần chính của thuốc cản quang trong kĩ thuật X-quang;

(Calcium sulfate) Được dùng trong sản xuất vật liệu xây dựng; làm chất phụ gia để làm đông các sản phẩm như đậu hũ, đậu non; b) Nhận biết ion sulfate ( SO 2 4 − )

- Thuốc thử: dung dịch chứa Ba 2+ (muối barium, Ba(OH)2)

- Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng, không tan trong dung dịch H2SO4

ĐỀ TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT

Câu 1: (SBT – Cánh Diều) Nối những đặc điểm của chất ở cột B với tên chất ở cột A cho phù hợp

Cột A Cột B a) Sulfuric acid 1) Tan tốt trong nước b) Thạch cao 2) Là chất rắn ở điều kiện thường c) Ammonium sulfate (thành phần chính trong một loại phân đạm) 3) Dùng để cố định xương bị gãy (bó bột)

4) Là chất điện li mạnh

5) Phản ứng dễ dàng với dung dịch base như nước vôi trong, barium hydroxide

6) Hòa tan được nhiều kim loại

Câu 2: (SBT – CTST) Bình đựng dung dịch H2SO4 đặc để trong không khí ẩm lâu ngày thì khối lượng bình có thay đổi không? Vì sao?

Câu 3: (SBT – CTST) Trong lúc làm thí nghiệm, do bất cẩn nên một học sinh bị dung dịch H2SO4 đặc rơi lên tay Hãy nêu biện pháp xử lí trong tình huống này trước khi đưa học sinh đến cơ sở y tế gần nhất

Câu 4: (SGK – CTST) Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng làm khô khí nào trong số các khí sau:

CO, H2, CO2, SO2, O2 và NH3? Giải thích

Công thức Lewis của H2SO4 cho thấy số oxi hóa của lưu huỳnh là +6 Khi phản ứng, H2SO4 không tạo ra sản phẩm chứa lưu huỳnh với số oxi hóa lớn hơn hoặc bằng +7 do tính trung hòa của nó Hydrogen iodide có tính khử mạnh có thể phản ứng với sulfuric acid đặc, tạo ra sản phẩm chứa lưu huỳnh với số oxi hóa thấp hơn, chẳng hạn như SO2 hoặc H2S.

Câu 6: (SGK – KNTT) a) Em hãy cho biết các tính chất hóa học cơ bản của một acid b) Viết phương trình hóa học minh họa tính acid của dung dịch H2SO4 loãng với: kim loại Fe, bột MgO, dung dịch Na2CO3, dung dịch BaCl2

Câu 7: (SBT – KNTT) Trong công nghiệp, copper(II) sulfate được sản xuất bằng cách ngâm copper

(Cu) phế liệu trong sulfuric acid loãng và sục không khí:

Cu + O2 + H2SO4(loãng) ⎯⎯→ CuSO4 + H2O (1) a) Lập phương trình hóa học của phản ứng (1) b) Tại sao thực tế không sản xuất CuSO4 từ copper (Cu) phế liệu theo sơ đồ phản ứng:

Câu 8: (SGK – KNTT) a) Viết phương trình hóa học của phản ứng khi cho lần lượt các chất rắn sodium chloride (NaCl), sodium bromide (NaBr) tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc b) Chỉ ra vai trò của sulfuric acid trong mối phản ứng đó

Câu 9: (SGK – Cánh Diều) Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng giữa dung dịch sulfuric acid loãng, dư lần lượt từng chất sau: zinc (Zn), zinc oxide, barium hydroxide, sodium carbonate

Câu 10: (SBT – Cánh Diều) Hãy mô tả hiện tượng xảy ra và hoàn thành phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi sulfuric acid loãng: a) Tiếp xúc với lá kim loại hoạt động bị phủ bởi lớp oxide kim loại (chẳng hạn, lá zinc (Zn) bị phủ bởi lớp zinc oxide) b) Tiếp xúc với mẩu đá vôi hay mẩu phấn viết bảng c) Tiếp xúc bột baking soda (sodium hydrogencarbonate) d) Được cho vào nước vôi trong, Ca(OH)2

Câu 11: (SBT – Cánh Diều) Dưới đây là một số phản ứng minh họa tính oxi hoá của sulfuric acid và sulfur dioxide Đa số các phản ứng này có ứng dụng trong phòng thí nghiệm Hãy cân bằng phương trình hóa học các phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron a) Sulfuric acid đặc phản ứng với carbon trong than:

H2SO4(đặc) + C ⎯⎯ → CO2 + SO2 + H2O b) Sulfur dioxide làm mất màu dung dịch bromine:

SO2 + Br2 + H2O ⎯⎯ → HBr + H2SO4 c) Sulfur dioxide làm mất màu dung dịch thuốc tím:

SO2 + KMnO4 + H2O ⎯⎯ → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 d) Sulfuric acid oxi hoá hợp chất Fe(II) thành hợp chất Fe(III):

H2SO4 + FeSO4 ⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O e) Phản ứng dùng để xác định nồng độ hợp chất Fe(II) bằng thuốc tím trong môi trường acid:

H2SO4 + FeSO4 + KMnO4 ⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O g) Phản ứng xác định nồng độ hợp chất Fe(II), dạng ion thu gọn:

Câu 12: (SGK – Cánh Diều) Viết phương trình hóa học của các phản ứng theo dãy chuyển hoá dưới đây

Câu 13: (SBT – CTST) Sơ đồ quy trình dưới đây mô tả các bước trong quá trình sản xuất phân bón (Z)

Hãy xác định các chất (A), (Q), (X), (Y), (Z) Viết các phản ứng hóa học xảy ra

Câu 14: (SBT – CTST) Sulfuric acid là hoá chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất, được mệnh danh là “máu” của các ngành công nghiệp Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc Phương pháp này gồm 3 công đoạn chính: sản xuất SO2 → sản xuất SO3

Trong quá trình sản xuất axit sulfuric (H2SO4), giai đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3 đòi hỏi điều kiện phản ứng phù hợp Điều kiện này bao gồm nhiệt độ cao, chất xúc tác vanadium oxit (V2O5) và áp suất vừa phải Ngoài ra, quá trình hình thành axit sulfuric trong tự nhiên cũng xảy ra theo các công đoạn tương tự Hiện tượng sét đánh trong không khí tạo ra nhiệt độ cao, đóng vai trò như chất xúc tác kích thích phản ứng giữa oxy và nitơ, tạo ra nitơ oxit (NO) NO sau đó phản ứng với oxy để tạo thành NO2, tiếp đến NO2 phản ứng với nước trong không khí, tạo ra axit nitric (HNO3) Cuối cùng, HNO3 phản ứng với SO2 trong không khí để tạo thành axit sulfuric.

Câu 15: (SGK – Cánh Diều) Dựa vào tính chất nào để phân biệt nhanh muối magnesium sulfate và muối barium sulfate?

Câu 16: (SBT – CTST) Bảng dưới đây cho biết độ tan của ba muối trong nước ở những nhiệt độ khác nhau:

( o C) Độ tan (gam/100 gam nước)

Na 2 CO 3 NH 4 Cl K 2 SO 4

100 45,50 77,30 24,10 a) Vẽ đồ thị biểu diễn độ tan của ba muối theo nhiệt độ b) Độ tan của các chất rắn trong nước thường tăng theo nhiệt độ Có nhận xét gì về độ tan của ba chất? Chất có độ tan lớn là ở nhiệt độ nào? c) Chất nào có độ tan lớn nhất ở 30 °C và 90 °C?

Câu 17: (SGK – Cánh Diều) Trình bày các sử dụng dung dịch barium hydroxide để phân biệt ba phân đạm có thành phần chính lần lượt là NaNO3, NH4Cl, (NH4)2SO4

Câu 18: (SGK – CTST) Cho các dung dịch không màu của mỗi chất sau: K2CO3, Na2SO4, Ba(NO3)2

Hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch đã cho bằng phương pháp hóa học Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra

Câu 19: (SBT – CTST) Cho các dung dịch không màu của mỗi chất sau đây chứa trong các lọ mất nhãn riêng biệt: Na2CO3, MgSO4, KNO3, NaOH, HCl Hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch đã cho bằng phương pháp hóa học Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra

Acid sunfuric là một trong những hóa chất quan trọng nhất trong công nghiệp, với sản lượng hàng trăm triệu tấn mỗi năm, chiếm phần lớn nhất trong lĩnh vực hóa chất Phương pháp sản xuất sulfuric acid thông dụng nhất là phương pháp tiếp xúc, trong đó acid được điều chế qua các giai đoạn sau:

 = –196 kJ (3) H2SO4 (aq) + SO3 (g) ⎯⎯ → H2SO4.nSO3 (l)

ĐỀ TỔNG ÔN TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT

Câu 1: (SGK – Cánh Diều) Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa nitrogen với hydrogen và với oxygen Nêu ứng dụng của mỗi phản ứng này trong thực tế

Câu 2: (SGK – Cánh Diều) Để giảm đau sốt hoặc giảm đau, người ta có thể dùng túi chườm lạnh chứa hóa chất Hãy tìm hiểu về loại túi chườm lạnh này

Từ đó: a) Cho biết các chất chườm lạnh thường được sử dụng trong túi chườm lạnh b) Giải thích nguyên nhân giúp túi chườm lạnh có nhiệt độ thấp

Câu 3: (SGK – CTST) Khi thải rác thải sinh hoạt chứa một lượng lớn ion ammonium vào ao, hồ sẽ xảy ra quá trình oxi hoá ammonium thành ion nitrate dưới tác dụng của vi khuẩn Quá trình này làm giảm oxygen hoà tan trong nước, gây ngạt cho sinh vật sống dưới nước Người ta phải xử lí nguồn nước gây ô nhiễm đó bằng cách chuyển ion amnmonium thành ammonia, rồi chuyển tiếp thành nitrogen không độc Hãy đề xuất một số hóa chất để thực hiện quá trình trên và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra

Khi làm lạnh hỗn hợp ammonia, hydrogen và nitrogen, tính chất vật lý quyết định điểm hóa lỏng trước của ammonia là nhiệt độ sôi Nhiệt độ sôi của ammonia thấp hơn so với hydrogen và nitrogen, do đó khi giảm nhiệt độ, ammonia sẽ ngưng tụ thành chất lỏng trước.

Câu 5: (SBT – KNTT) Sự phụ thuộc của độ tan khí ammonia trong nước vào nhiệt độ được mô tả ở hình bên

Sự phụ thuộc của độ tan khí ammonia vào nhiệt độ

Dựa vào đồ thị ở hình bên, hãy xác định: a) Độ tan của ammonia ở 30 °C Nhận xét về tính tan của ammonia ở nhiệt độ này b) Nồng độ phần trăm của dung dịch ammonia bão hoà ở 30 °C c) Độ tan của ammonia ở 60 °C So sánh với độ tan của ammonia ở 30 °C Giải thích

Mặc dù biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng tổng hợp amoniac từ nitơ và hydro có giá trị âm, quá trình Haber lại diễn ra ở nhiệt độ phản ứng khá cao (400 °C – 600 °C) Điều này là do phản ứng tổng hợp amoniac là phản ứng thuận nghịch, và nhiệt độ cao sẽ làm dịch chuyển cân bằng theo chiều tạo thành sản phẩm, tăng năng suất thu được amoniac.

Câu 7: (SGK – Cánh Diều) Lượng lớn ammonium nitrate và ammonium chloride được sử dụng làm phân bón Dựa vào đặc điểm phản ứng nhiệt phân của hai muối này, hãy cho biết muối nào có nguy cơ cháy nổ cao hơn trong quá trình dự trữ

Câu 8: (SGK – KNTT) a) So sánh phân tử ammonia và ion ammonium về dạng hình học, số liên kết cộng hoá trị, số oxi hoá của nguyên tử nitrogen b)Viết phương trình hóa học minh họa tính acid/base của ammonia và ammonium

Câu 9: (SGK – KNTT) Trong công nghiệp, quá trình sản xuất ammonia thường được thực hiện ở nhiệt độ 400 °C – 450 °C, áp suất 160 – 200 bar, xúc tác Fe

 = –91,8 kJ Vận dụng kiến thức về cân bằng hóa học, tốc độ phản ứng, biến thiên enthalpy để giải thích các điều kiện của phản ứng sản xuất ammonia, cụ thể: a) Nếu tăng hoặc giảm nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng và tốc độ phản ứng như thể nào? b) Nếu giảm áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều nào? Tại sao không thực hiện ở áp suất cao hơn? c) Vai trò của chất xúc tác trong phản ứng là gì?

Câu 10: (SGK – CTST) a) Trong thực tế, ở nhiều nơi, nước thải, phân bón hóa học, thuốc trừ sâu chưa qua xử lí được thải trực tiếp vào ao, hồ Trường hợp nào có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng? Giải thích b) Khí thải có chứa NO2 góp phần gây ra mưa acid và hiện tượng phú dưỡng Giải thích c) Hãy sắp xếp các nội dung sau cho hợp lí trong quá trình hình thành hiện tượng phú dưỡng: (A) Sự phân huỷ xác động thực vật bởi vi khuẩn sử dụng nhiều oxygen trong nước gây nên tình trạng thiếu oxygen nghiêm trọng, làm chết cả hệ sinh thái

(B) Ánh sáng mặt trời bị cản trở làm ảnh hưởng đến quá trình quang hợp, gây thiếu oxygen làm cho thực vật và động vật chết

(C) Chất dinh dưỡng giúp thực vật và tảo sống trong nước phát triển ồ ạt

(D) Phân bón và chất dinh dưỡng bị rửa trôi xuống sông, ao, hồ,…

Câu 11: (SGK – Cánh Diều) Hai chất phụ gia thực phẩm đều màu trắng là bột thạch cao nung và bột

“baking soda” NaHCO3 Làm thế nào để phân biệt hai chất phụ gia này?

Câu 12: Nhận biết các chất sau bằng phương pháp hóa học: a) NH3, Na2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4 b) NH4NO3, NaCl, FeCl3, (NH4)2SO4

Câu 13: (SGK – CTST) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi cho dung dịch (NH4)2SO4 tác dụng với dung dịch NaOH, dung dịch Ba(OH)2, dung dịch BaCl2, dung dịch Ba(NO3)2

Câu 14: (SGK – CTST) Hãy giải thích vì sao các loại phân bón như NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4 không thích hợp với đất chua?

Câu 15: (SBT – CTST) Sơ đồ quy trình dưới đây mô tả các bước trong quá trình sản xuất một số loại phân bón Hãy xác định các chất (A), (X), (Y), Z), (Q) Viết các phản ứng hóa học xảy ra Không khí ⎯⎯ → (A)

Câu 16: (SBT – Cánh Diều) Cho hai quá trình sau:

NH4Cl(s) ⎯⎯ → NH3 (g) + HCl(g) o rH298

 = 176 kJ Ammonium nitrate và ammonium chloride được sử dụng làm phân bón Trong quá trình lưu trữ, dưới ảnh hưởng của nhiệt, phân bón nào có nguy cơ cháy, nổ cao hơn? Giải thích

Câu 17: (SBT – Cánh Diều) Trong quy trình sản xuất tơ, mỗi năm có hàng triệu tấn cyclohexanone

(C6H10O) được cho phản ứng với HNO3 để tạo adipic acid (C6H10O4) theo phản ứng:

C6H10O + HNO3 ⎯⎯→ C6H10O4 + N2O + H2O a) Cân bằng phương trình hóa học của phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron b) Cho biết vai trò của HNO3 trong phản ứng trên Giải thích

Câu 18: (SBT – CTST) Hợp chất có công thức hóa học NH4NO3 được giới chức quốc gia Lebanon xác định là nguyên nhân gây ra vụ nổ thảm khốc ở thủ đô Beirut vào ngày 04/08/2020 Tia lửa hàn trong quá trình sửa chữa nhà kho có thể đã làm 2 750 tấn NH4NO3 cất trữ phát nổ, phá huỷ nhiều nhà cửa, dẫn đền nhiều người thiệt mạng Hãy giải thích vì sao NH4NO3 có khả năng phát nổ

Câu 19: (SBT – CTST) Trái cây tươi cắt sẵn và đóng gói có thời hạn sử dụng ngắn Sulfur dioxide thường được sử dụng để làm giảm sự thâm đen và sự phân huỷ, nhưng quá trình này gây nguy hiểm đến sức khoẻ của người tiêu dùng Kĩ thuật đóng gói bổ sung khí (Modified Atmosphere Packaging

- MAP) là một giải pháp an toàn thay thế Hỗn hợp khí ở nhiệt độ thấp được sử dụng trong kĩ thuật MAP được trình bày như sau:

Sản phẩm %O 2 (về thể tích) %CO 2 (về thể tích)

Dâu tây 2,5 16 Đậu Hà Lan 9 7

PHẦN BÀI TẬP

DẠNG 1: BÀI TẬP HẰNG SỐ CÂN BẰNG – TÍNH HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG TỔNG HỢP NH 3 ; SO 3

1.1 Phương pháp – Công thức vận dụng

Xét cân bằng sau: aA + bB cC + dD Để tính nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng, ta cần xác định nồng độ các chất tại 3 thời điểm + Thời điểm ban đầu (CM)

⎯⎯→ Tính hiệu suất của phản ứng theo N2 hoặc H2 (tùy theo lượng chất phản ứng dư hoặc thiếu, lưu ý hiệu suất tính theo chất thiếu)

⎯⎯→ Tính hiệu suất của phản ứng theo SO2 hoặc O2 (tùy theo lượng chất phản ứng dư hoặc thiếu, lưu ý hiệu suất tính theo chất thiếu)

Phản ứng N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) có ΔrH o 298 < 0, nghĩa là phản ứng tỏa nhiệt Theo nguyên lý Le Chatelier, khi tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thu nhiệt, tức là giảm sản phẩm NH3 Do đó, hiệu suất phản ứng x% ở 400 °C sẽ cao hơn hiệu suất phản ứng y% ở 500 °C.

Câu 2: (SBT – KNTT) Xét cân bằng hóa học: N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)  r H o 298  0 Hiệu suất phản ứng khi hệ đạt cân bằng ở áp suất 200 bar và 300 bar lần lượt bằng x% và y% Mối quan hệ giữa x và y là

Câu 3: (SBT – KNTT) Cho cân bằng hóa học sau: N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)  r H o 298  0

Tổng số mol của hỗn hợp khí khi hệ đạt cân bằng ở nhiệt độ 400 °C và 500 °C lần lượt bằng x và y Mối quan hệ giữa x và y là

Câu 4: (SGK – KNTT) Ammonia (NH3) được điều chế bằng phản ứng:

2NH3 (g) Ở t °C, nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng là: [N2] = 0,45 M; [H2] = 0,14 M; [NH3] = 0,62

M Tính hằng số cân bằng K C của phản ứng trên tại t °C

Câu 5: (SBT – CTST) Cho phương trình hóa học của phản ứng sản xuất ammonia trong công nghiệp:

2NH3 (g)  r H o 298 = − 92 kJ a) Viết biểu thức tính hằng số cân bằng K C của phản ứng trên b) Khi tổng hợp NH3 từ N2 và H2 thấy rằng nồng độ ở trạng thái cân bằng của N2 là 0,02 M; của

H2 là 2 M và của NH3 là 0,6 M Tính hằng số cân bằng của phản ứng

Câu 6: (SBT – CTST) Một bình kín có dung tích là 0,5 L chứa 1,5 mol H2 và 0,5 mol N2 ở nhiệt độ xác định Ở trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành Tính hằng số cân bằng KC của phản ứng xảy ra trong bình

Câu 7: (SGK – Cánh Diều) Ở 472 °C, hằng số cân bằng của phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen theo quá trình Haber là K C = 0,105 Giả sử, kết quả phân tích cho thấy tại thời điểm cân bằng, nồng độ của nitrogen và hydrogen trong buồng phản ứng lần lượt là 0,0201 M và 0,0602 M a) Hãy tính nồng độ mol của ammonia có trong buồng phản ứng tại thời điểm cân bằng b) Làm thế nào để tách được ammonia ra khỏi hỗn hợp?

Câu 8: (Đề TSĐH A – 2009) Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N2 và H2 với nồng độ tương ứng là 0,3 M và 0,7 M Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở t o C, H2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được Hằng số cân bằng K C ở t o C của phản ứng có giá trị là

Câu 9: (SBT – KNTT) Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1: 3 Nung nóng X trong bình kín (450 °C, xúc tác Fe) một thời gian, thu được hỗn hợp khí có số mol giảm 5% so với ban đầu Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3

Câu 10: (SBT – KNTT) Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1: 4 Nung nóng X trong bình kín ở nhiệt độ khoảng 450 °C có bột Fe xúc tác, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với

H2 bằng 4 Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là

Câu 11: (SBT – KNTT) Cho cân bằng ở 1 650 °C: N2 (g) + O2 (g) 2NO(g) KC = 4.10 –4

Thực hiện phản ứng trên với một hỗn hợp nitrogen và oxygen có tỉ lệ mol tương ứng là 4: 1 Tính hiệu suất của phản ứng khi hệ cân bằng ở 1 650 °C

Hỗn hợp khí X ban đầu bao gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 là 3,6 Sau phản ứng tổng hợp NH3 trong bình kín có bột Fe làm xúc tác, hiệu suất phản ứng đạt được 92% Số mol hỗn hợp khí Y thu được giảm 8% so với ban đầu Dựa vào thông tin này, có thể tính toán được hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3.

Câu 13: Phản ứng tổng hợp ammonia là

Để dịch chuyển cân bằng phản ứng sang phía tạo ra amoniac (NH3) theo nguyên lý Le Chatelier, cần tăng áp suất (thể tích giảm) và giảm nhiệt độ Trong thực tế, người ta đã tận dụng điều kiện áp suất cao (khoảng 200 atm) và nhiệt độ thấp (khoảng 400-500°C) để tạo ra nhiều amoniac Hằng số cân bằng (K) của phản ứng được tính bằng tỉ số tích nồng độ mol các chất sản phẩm và chất phản ứng khi cân bằng: K = [NH3]/[N2].[H2]^2 Biết nồng độ mol các chất tại cân bằng là [N2] = 0,01 M, [H2] = 2,00 M, [NH3] = 0,40 M, ta có thể tính được K = 0,01.

Câu 14: (Đề TSĐH A - 2010) Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với He bằng 1,8 Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với

He bằng 2 Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là

Câu 15: Cho 4 lít N2 và 12 lít H2 vào bình kín để thực hiện phản ứng tổng hợp NH3 Biết hiệu suất phản ứng là 25%, hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích là bao nhiêu (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện)?

Phản ứng tổng quát là: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 Áp dụng công thức hiệu suất phản ứng H = (1 - p sau / p trước) x 100%, với p trước là áp suất ban đầu và p sau là áp suất khi cân bằng, ta tính được hiệu suất phản ứng là H = (1 - 9/10) x 100% = 10%.

Câu 17: Cho 4 lít N2 và 14 lít H2 vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích bằng

16,4 lít (các thể tích khí được đo trong cùng điều kiện) Hiệu suất phản ứng là bao nhiêu?

Câu 18: Một hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với hydrogen là 4,9 Cho hỗn hợp đi qua xúc tác thích hợp, nung nóng được hỗn hợp mới Y có tỉ khối so với hydrogen là 6,125 Hiệu suất tổng hợp NH3 là

Câu 19: (Đề TN THPT QG – 2021) Trong bình kín dung tích không đổi chứa hỗn hợp khí X gồm H2 và

DẠNG 2: BÀI TẬP PHA LOÃNG ACID – XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC OLEUM

2.1 Phương pháp – Công thức vận dụng

- Khi cho oleum vào nước xảy ra quá trình sau:

- Một số công thức hóa học thường gặp:

+ n H SO 2 4 = n Oleum (n + 1) + Tính nồng độ phần trăm của dung dịch: ct dd

Câu 1: Cần bao nhiêu gam dung dịch H2SO4 35% để hòa tan vào đó 140 gam SO3 thì thu được dung dịch acid có nồng độ 70%

Câu 2: Tính khối lượng SO3 và khối lượng dung dịch H2SO4 20,5% cần lấy để pha chế được 340 gam dung dịch H2SO4 có nồng độ 49%

Câu 3: Có một oleum công thức H2SO4.3SO3 Cần bao nhiêu gam oleum này để pha vào 100 mL dung dịch H2SO4 40% (d = 1,31 g/mL) để tạo ra oleum có hàm lượng SO3 là 10%?

Câu 4: Trộn m gam oleum H2SO4.3SO3 với 360 gam dung dịch H2SO4 80% thu được một loại oleum chứa 15,44% khối lượng SO3 Tính m

Hòa tan 12,45 gam oleum vào nước thu được dung dịch A Trung hòa dung dịch A cần 300 mL NaOH 1M, suy ra số mol NaOH phản ứng là 0,3 mol Oleum có công thức chung là H2SO4.nSO3 Phản ứng trung hòa NaOH với oleum: 2NaOH + H2SO4.nSO3 → Na2SO4 + H2O + nSO2 Do đó, số mol H2SO4 trong oleum là 0,3 mol Khối lượng H2SO4 trong 12,45 gam oleum là: 0,3 x 98 = 29,4 gam Khối lượng SO3 trong oleum là: 12,45 - 29,4 = 6,75 gam Số mol SO3 là 0,075 mol Công thức oleum là H2SO4.SO3 Để tạo dung dịch H2SO4 10% từ 12,45 gam oleum, cần hòa tan oleum vào khoảng 294 gam nước.

Câu 6: (Đề TSCĐ - 2010) Cho 0,015 mol một loại hợp chất oleum vào nước thu được 200 mL dung dịch X Để trung hoà 100 mL dung dịch X cần dùng 200 mL dung dịch NaOH 0,15 M Phần trăm về khối lượng của nguyên tố sulfur trong oleum trên là

Câu 7: (Đề TSĐH A - 2013) Hòa tan hết 1,69 gam oleum có công thức H2SO4.3SO3 vào nước dư Trung hòa dung dịch thu được cần V mL dung dịch KOH 1 M Giá trị của V là

Câu 8: Hòa tan 8,36 gam oleum vào nước được dung dịch Y, để trung hòa dung dịch Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1 M Công thức phân tử của oleum là

A H2SO4.2SO3 B H2SO4.3SO3 C H2SO4.5SO3 D H2SO4.4SO3

- Hòa tan 3,38 gam oleum vào nước được dung dịch A, trung hòa dung dịch A cần 80 ml dung dịch KOH 0,1M.- Xác định công thức oleum dựa theo số mol KOH và số mol H2SO4 trong dung dịch A.- Tính khối lượng dung dịch H2SO4 10% thu được khi hòa tan một lượng oleum vào 200 gam nước.

Câu 10: Hòa tan 1,69 gam oleum có công thức H2SO4.nSO3 vào 2,31 gam nước thu được dung dịch sulfuric acid 49% Cho 0,01 mol oleum trên vào nước dư được dung dịch Y Trung hòa dung dịch Y cần V mL dung dịch KOH 1 M Giá trị V là

Câu 11: (SBT – Cánh Diều) Sulfuric acid là một trong những hoá chất quan trọng nhất được sử dụng trong công nghiệp; được sản xuất hàng trăm triệu tấn mỗi năm, chiếm nhiều nhất trong ngành công nghiệp hoá chất Phương pháp sản xuất sulfuric acid phổ biến nhất là phương pháp tiếp xúc, theo đó acid có thể được điều chế qua các giai đoạn sau:

 = –196 kJ (3) H2SO4 (aq) + SO3 (g) ⎯⎯ → H2SO4.nSO3 (l)

(4) H2SO4.nSO3 (l) + H2O(l) ⎯⎯ → H2SO4 (aq) Để xác định công thức của oleum thu được, người ta pha loãng 8,36 gam oleum vào nước thành 1,0 lít dung dịch sulfuric acid, sau đó tiến hành chuẩn độ mỗi 10,0 mL dung dịch acid này bằng dung dịch NaOH 0,10 M Thể tích NaOH trung bình cần sử dụng để chuẩn độ là 20,01 mL Hãy xác định công thức của oleum trên

2.3 Đáp án – Hướng dẫn chi tiết

Câu 1: Cần bao nhiêu gam dung dịch H2SO4 35% để hòa tan vào đó 140 gam SO3 thì thu được dung dịch acid có nồng độ 70%

Giải: x gam dd H2SO4 35% + 140 gam SO3 (1,75 mol) ⎯⎯ → (x + 140) gam dd acid H2SO4 70%

Câu 2: Tính khối lượng SO3 và khối lượng dung dịch H2SO4 20,5% cần lấy để pha chế được 340 gam dung dịch H2SO4 có nồng độ 49%

Giải: x gam SO3 + y gam dd H2SO4 20,5% ⎯⎯ → 340 gam dd H2SO4 49%

Câu 3: Có một oleum công thức H2SO4.3SO3 Cần bao nhiêu gam oleum này để pha vào 100 mL dung dịch H2SO4 40% (d = 1,31 g/mL) để tạo ra oleum có hàm lượng SO3 là 10%?

131 gam dung dịch H2SO4 80% gồm:

⎯⎯⎯→ ; H2O hết, H2SO4.3SO3 hấp thu thêm x mol H2SO4.3SO3

Câu 4: Trộn m gam oleum H2SO4.3SO3 với 360 gam dung dịch H2SO4 80% thu được một loại oleum chứa 15,44% khối lượng SO3 Tính m

360 gam dung dịch H2SO4 80% gồm: m H SO 2 4 = 288 gam; m H O 2 = 72 gam ⎯⎯→ n H O 2 = 4 mol

⎯⎯⎯→ ; H2O hết, H2SO4.3SO3 hấp thu thêm x mol H2SO4.3SO3

Câu 5: Hòa tan 12,45 gam 1 oleum vào nước được dung dịch A Để trung hòa hết dung dịch A cần 300 mL dung dịch NaOH nồng độ 1 M Xác định công thức của oleum Cần bao nhiêu gam oleum nói trên hòa tan vào 500 gam nước để tạo thành dung dịch H2SO4 10%

Câu 6: (Đề TSCĐ - 2010) Cho 0,015 mol một loại hợp chất oleum vào nước thu được 200 mL dung dịch X Để trung hoà 100 mL dung dịch X cần dùng 200 mL dung dịch NaOH 0,15 M Phần trăm về khối lượng của nguyên tố sulfur trong oleum trên là

Câu 7: (Đề TSĐH A - 2013) Hòa tan hết 1,69 gam oleum có công thức H2SO4.3SO3 vào nước dư Trung hòa dung dịch thu được cần V mL dung dịch KOH 1 M Giá trị của V là

H SO 3SO H SO H n = 0,005 mol ⎯⎯⎯→ n = 0,02 mol  n + = 0,04 mol

Câu 8: Hòa tan 8,36 gam oleum vào nước được dung dịch Y, để trung hòa dung dịch Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1 M Công thức phân tử của oleum là

A H2SO4.2SO3 B H2SO4.3SO3 C H2SO4.5SO3 D H2SO4.4SO3

Câu 9: Hòa tan 3,38 gam một oleum vào nước thu được dung dịch A Để trung hòa A cần 800 mL dung dịch KOH 0,1 M a) Hãy xác định công thức của oleum b) Cần lấy bao nhiêu gam A hòa tan vào 200 gam nước để thu được dung dịch H2SO4 10%

 ⎯⎯→ b) m gam H2SO4.3SO3 + 200 gam H2O ⎯⎯ → (200 + m) gam H2SO4 10%

H SO 3SO H SO n = (m/338) mol ⎯⎯→ m = 98.4.(m/338) gam

- Hòa tan 1,69 gam oleum H2SO4.nSO3 vào 2,31 gam nước được dung dịch H2SO4 49%.- Tính khối lượng H2SO4 có trong 1,69 gam oleum.- Tính số mol H2SO4 có trong 0,01 mol oleum.- Thêm 0,01 mol oleum vào nước dư tạo thành dung dịch Y.- Trung hòa dung dịch Y cần V ml KOH 1M.- Giá trị V là thể tích dung dịch KOH cần dùng để trung hòa dung dịch Y.

Câu 11: (SBT – Cánh Diều) Sulfuric acid là một trong những hoá chất quan trọng nhất được sử dụng trong công nghiệp; được sản xuất hàng trăm triệu tấn mỗi năm, chiếm nhiều nhất trong ngành công nghiệp hoá chất Phương pháp sản xuất sulfuric acid phổ biến nhất là phương pháp tiếp xúc, theo đó acid có thể được điều chế qua các giai đoạn sau:

 = –196 kJ (3) H2SO4 (aq) + SO3 (g) ⎯⎯ → H2SO4.nSO3 (l)

DẠNG 3: BÀI TẬP KIM LOẠI VÀ (OXIDE KIM LOẠI) TÁC DỤNG VỚI SULFURIC ACID LOÃNG

3.1 Phương pháp – Công thức vận dụng a) Kim loại tác dụng với sulfuric acid loãng

- m = m + m − = m + 96*n b) Oxide kim loại tác dụng với sulfuric acid loãng

R2On + nH2SO4 ⎯⎯→ R2(SO4)n + nH2O

Câu 1: (Đề TN THPT - 2020) Hòa tan hết 1,68 gam kim loại R (hóa trị II) trong dung dịch H2SO4 loãng thu được 0,07 mol H2 Kim loại R là

Câu 2: (Đề THPT QG - 2019) Hòa tan m gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 2,479 lít khí H2 (đkc) Giá trị của m là

Câu 3: (Đề TSCĐ - 2013) Cho 1,56 gam Cr phản ứng hết với dung dịch H2SO4 loãng (dư), đun nóng, thu được V mL khí H2 (đkc) Giá trị của V là

Câu 4: (Đề THPT QG - 2015) Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam Zn bằng dung dịch H2SO4 loãng, thu được V lít H2 (đkc) Giá trị của V là

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn kim loại M bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 4,9% thu được khí H2 và dung dịch muối có nồng độ 5,935% Kim loại M là

Câu 6: Cho 4 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thì thu được 1,2395 lít khí (đkc) Thành phần phần trăm theo khối lượng của Fe và Cu trong hỗn hợp X lần lượt là

Câu 7: Cho 10 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư Sau phản ứng, thu được 2,479 lít khí H2 (đkc), dung dịch X và m gam kim loại không tan Giá trị của m là

Hòa tan hoàn toàn 2,43 gam hỗn hợp Mg và Zn vào dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ tạo ra 1,2395 lít khí H2 (đkc) Sau phản ứng, khối lượng muối trong dung dịch thu được là giá trị cần xác định.

Câu 9: (Đề MH lần I - 2017) Hòa tan hoàn toàn 13,8 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe vào dung dịch H2SO4 loãng, thu được 0,45 mol khí H2 Phần trăm về khối lượng của Al trong X là

Câu 10: (Đề TSCĐ - 2007) Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu được 1,4874 lít hydrogen (ở đkc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là

Câu 11: (Đề TSCĐ - 2008) Cho 13,5 gam hỗn hợp các kim loại Al, Cr, Fe tác dụng với lượng dư dd

H2SO4 loãng nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được dd X và 8,6765 lít khí H2 (ở đkc) Cô cạn dd X (trong điều kiện không có không khí) được m gam muối khan Giá trị của m là

Câu 12: (Đề TSĐH A - 2009) Cho 3,68 gam hỗn hợp gồm Al và Zn tác dụng với một lượng vừa đủ dd

H2SO4 10%, thu được 2,479 lít khí H2 (ở đkc) Khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng là

Cho 11,9 gam hỗn hợp Zn và Al phản ứng đủ với H2SO4 loãng thu được m gam muối trung hoà Khí H2 thoát ra khỏi phản ứng (đktc) có thể tích là 9,916 lít Giá trị của m là.

Câu 14: (Đề TSCĐ - 2008) Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 mL dung dịch hỗn hợp

HCl 1 M và H2SO4 0,28 M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2 (ở đkc) Cô cạn dung dịch

X thu được lượng muối khan là

Câu 15: (Đề TSĐH A - 2007) Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 mL dung dịch X chứa hỗn hợp acid

HCl 1 M và acid H2SO4 0,5 M, thu được 0,2375 mol khí H2 và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch không đổi) Dung dịch Y có pH là

Câu 16: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, sau phản ứng thu được 0,05 mol khí H2 và dung dịch X chứa 7,23 gam muối Giá trị của m là

Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 5,5 gam hỗn hợp gồm Al và Fe vào lượng dư dung dịch H2SO4 loãng, thu được 4,958 lít khí H2 (đkc) Thành phần phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp đầu là

Câu 18: (Đề TSCĐ - 2011) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,2 mol Fe và 0,2 mol Fe2O3 vào dung dịch acid H2SO4 loãng (dư), thu được 2,479 lít khí (đkc) và dung dịch Y Cho lượng dư dung dịch NaOH vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa Giá trị nhỏ nhất của m là

Câu 19: (Đề TSĐH B - 2013) Hòa tan hỗn hợp X gồm 11,2 gam Fe và 2,4 gam Mg bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được dung dịch Y Cho dung dịch NaOH dư vào Y thu được kết tủa Z Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là

Câu 20: (SBT – KNTT) Hoà tan hết m gam oxide của kim loại M (hoá trị II) vào dung dịch H2SO4, thu được 3m gam muối sulfate Công thức của oxide kim loại là

Câu 21: Cho 36 gam hỗn hợp X chứa Fe2O3 và CuO tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% thu được

80 gam hỗn hợp muối a) Tính % khối lượng từng chất trong hỗn hợp X b) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 20% đã dùng

Câu 22: (Đề TSĐH A - 2013) Cho 25,5 gam hỗn hợp X gồm CuO và Al2O3 tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng, thu được dung dịch chứa 57,9 gam muối Phần trăm khối lượng của Al2O3 trong X là

Câu 23: (Đề TSĐH A - 2007) Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 mL acid H2SO4 0,1 M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối sulfate khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là

Câu 24: Cho m gam hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, CuO tác dụng vừa đủ với 300 mL dung dịch H2SO4 2 M

Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 80 gam muối khan Tính giá trị của m

Câu 25: Hòa tan một oxide kim loại X hóa trị II bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 10%, ta thu được dung dịch muối có nồng độ 11,76% Kim loại X là

Câu 26: (Đề TSCĐ - 2007) Khi hòa tan hydroxide kim loại M(OH)2 bằng một lượng vừa đủ dung dịch

H2SO4 20% thu được dung dịch muối trung hoà có nồng độ 27,21% Kim loại M là

Câu 27: (Đề TSCĐ - 2010) Cho 9,125 gam muối hydrogen carbonate phản ứng hết với dung dịch H2SO4

(dư), thu được dung dịch chứa 7,5 gam muối sulfate trung hoà Công thức của muối hydrogen carbonate là

A NaHCO3 B Ca(HCO3)2 C Ba(HCO3)2 D Mg(HCO3)2

DẠNG 4: BÀI TẬP TỔNG HỢP

Câu 1: Dung dịch X chứa 0,5 mol Na + ; 0,4 mol Mg 2+ ; còn lại là SO4 2– Để kết tủa hết ion SO4 2– trong dung dịch X cần bao nhiêu lít dung dịch Ba(OH)2 0,2 M?

Câu 2: Cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào 100 mL dung dịch X có chứa các ion: NH4 +; SO4 2–; NO3 – thì có 23,3 gam một kết tủa được tạo thành và đun nóng thì chỉ có 7,437 lít (đkc) một chất khí thoát ra Nồng độ mol/L của (NH4)2SO4 và NH4NO3 trong dung dịch X là bao nhiêu?

Câu 3: (Đề TSCĐ - 2008) Dung dịch X chứa các ion: Fe 3+ , SO4 2–, NH4 +, Cl – Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau:

- Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, đun nóng thu được 0,7437 lít khí (ở đkc) và 1,07 gam kết tủa;

- Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi)

Câu 4: (Đề TSĐH B - 2013) Dung dịch X chứa 0,12 mol Na + ; x mol SO4 2–; 0,12 mol Cl – và 0,05 mol

NH4 + Cho 300 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1 M vào X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y Cô cạn Y, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là

Câu 5: Dung dịch X chứa các ion Mg 2+ ; SO4 2–; NH4 + và Cl – Chia dung dịch E thành 2 phần bằng nhau:

Phần 1 tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, được 0,58 gam kết tủa và 0,7437 lít khí (đkc) Phần 2 tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 4,66 gam kết tủa Tổng khối lượng các chất tan trong dung dịch X bằng

Câu 6: (SBT – KNTT) Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống 20,00 mL dung dịch X gồm các ion sau: Mg 2+ ,

NH4 +, SO4 2– và Cl – Cho dung dịch NaOH dư vào ống nghiệm thứ nhất, đun nóng, thu được 0,116 gam kết tủa và 49,58 mL khí (đkc) Cho dung dịch BaCl2 dư vào ống nghiệm thứ hai, thu được 0,233 gam kết tủa Xác định nồng độ mol mỗi loại ion trong X

Câu 7: (SBT – KNTT) Hoà tan 3,92 gam một muối X ngậm nước vào cốc nước, thu được 100 mL dung dịch X gồm các ion: Fe 2+ , NH4 + và SO4 2– Cho dung dịch NaOH dư vào 10 mL dung dịch X, đun nóng, thu được 49,58 mL khí (đkc) Cho dung dịch BaCl2 dư vào 10 mL dung dịch X, thu được 0,466 gam kết tủa Xác định công thức của X

Câu 8: (SBT – CTST) Đặt hai cốc (A) và (B) có khối lượng bằng nhau lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng Cho 15,9 gam Na2CO3 vào cốc (A) và 17,73 gam CaCO3 vào cốc (B), sau đó thêm 18 gam dung dịch H2SO4 98% vào cốc (A) và m gam dung dịch HCl 14,6% vào cốc (B) thì thấy cân thăng bằng Tính khối lượng dung dịch HCl đã cho vào cốc (B)

Câu 9: (SBT – CTST) Đặt hai cốc (A), (B) có cùng khối lượng lên hai đĩa cân thấy cân thăng bằng Cho vào cốc (A) 102 gam AgNO3 dạng rắn; cốc (B) 124,2 gam K2CO3 dạng rắn Thêm 100 gam dung dịch HCl 29,2% vào cốc (A); 100 gam dung dịch H2SO4 24,5% vào cốc (B) Phải thêm bao nhiêu gam nước vào cốc (A) (hay cốc B) để cân trở lại thăng bằng?

Câu 10: (SBT – CTST) Đặt hai cốc (A), (B) có khối lượng bằng nhau lên 2 đĩa cân, cân ở vị trí thăng bằng Cho 120 gam hỗn hợp potassium hydrogencarbonate và sodium hydrogencarbonate vào cốc (A); 85 gam silver nitrate vào cốc (B) Thêm từ từ 100 gam dung dịch sulfuric acid 19,6% vào cốc (A); 100 gam dung dịch hydrochloric acid 38,5% vào cốc (B) Sau thí nghiệm, cân có ở vị trí thăng bằng không? Nếu cân không ở vị trí thăng bằng thì cần thêm bao nhiêu gam dung dịch hydrochloric acid 36,5% vào cốc nào để cân trở lại vị trí thăng bằng? Giả thiết khí CO2 không tan trong nước, bỏ qua quá trình bay hơi của nước và hydrogen chloride

Vậy, để cân thăng bằng, cần thêm vào cốc B: 211,2 – 185 = 26,2 gam dung dịch HCl 36,5%

Câu 11: (SBT – KNTT) Kết quả phân tích thành phần một muối sulfate cho thấy nguyên tố kim loại M chiếm 20% khối lượng, còn lại là oxygen và sulfur (S) Kim loại M là

Câu 12: (SBT – KNTT) Tính phân tử khối trung bình của không khí, giả thiết thành phần không khí:

Câu 13: (SBT – KNTT) Trong công nghiệp thực phẩm, nitrogen lỏng (D = 0,808 g/mL) được phun vào vỏ bao bì trước khi đóng nắp để làm căng vỏ bao bì Thể tích khí nitrogen thu được (đkc) khi hoá hơi 1 mL nitrogen lỏng là

Câu 14: (SBT – KNTT) Dẫn khí SO2 vào 100 mL dung dịch KMnO4 0,02 M đến khi mất màu tím theo sơ đồ phản ứng: SO2 + KMnO4 + H2O ⎯⎯ → K2SO4 + MnSO4 + H2SO4

Thể tích khí SO2 (đkc) đã phản ứng là

Câu 15: (SBT – KNTT) Sulfur và quặng pyrite là các nguyên liệu chính trong công nghiệp sản xuất sulfuric acid Tại một nhà máy, cứ đốt cháy 1 tấn quặng pyrite (chứa 84% khối lượng FeS2) bằng không khí, thu được tối đa V m 3 khí SO2 (đkc) Giá trị của V là

Câu 16: (SBT – KNTT) Phản ứng chuyển hoá hydrogen sulfide trong khí thiên nhiên thành sulfur được thực hiện theo sơ đồ phản ứng: H2S + SO2 ⎯⎯→ S + H2O

Khối lượng sulfur tối đa tạo ra khi chuyển hoá 1 000 m 3 khí thiên nhiên (đkc) (chứa 5 mg H2S/m 3 ) là

Câu 17: (SBT – KNTT) Một nhà máy luyện kim, ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất Zn từ quặng blend thu được sản phẩm phụ là SO2 theo sơ đồ phản ứng:

ZnS + O2 ⎯⎯→ ZnO + SO2 Đốt cháy 1 tấn quặng blend (chứa 77,6% khối lượng ZnS) bằng không khí, thu được tối đa V m 3 khí SO2 (đkc) Giá trị của V là

Câu 18: (SBT – KNTT) Trong sản xuất phân bón, surpephosphate kép chứa thành phần dinh dưỡng là

Ca(H2PO4)2, được sản xuất từ quặng phosphorite theo hai giai đoạn sau:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 ⎯⎯→ 2H3PO4 + 3CaSO4 (1)

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 ⎯⎯→ 3Ca(H2PO4)2 (2) Để sản xuất được 1 tấn Ca(H2PO4)2 với hiệu suất của cả quá trình là 80% thì cần bao nhiêu tấn dung dịch H2SO4 70%?

Câu 19: (SGK – CTST) Trong công nghiệp, người ta sản xuất nitric acid (HNO3) từ ammonia theo sơ đồ chuyển hoá sau:

Tính toán lượng NH3 cần dùng: Ta có 98 tấn HNO3 60% tương ứng với 60 tấn HNO3 nguyên chất Để sản xuất 60 tấn HNO3 nguyên chất, cần sử dụng 51,1 tấn NH3 theo lý thuyết Với hiệu suất 96,2%, lượng NH3 thực tế cần dùng là: 51,1 tấn x 100/96,2 = 53,1 tấn Vậy để điều chế 200.000 tấn HNO3 60% cần 53,1 x 200.000/60 = 177.000 tấn NH3.

Câu 20: Quặng pyrite có thành phần chính là FeS2 được dùng làm nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid

Xét phản ứng đốt cháy: FeS2 + O2 t o

⎯⎯→ Fe 2 O 3 + SO 2 a) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron b) Tính thể tích không khí (chứa 21% thể tích oxygen, ở điều kiện chuẩn) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,4 tấn FeS2 trong quặng pyrite

DẠNG 5: NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG HÓA HỌC

5.1 Phương pháp – Công thức vận dụng a) Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành

Cho phương trình hóa học tổng quát: aA + bB ⎯⎯ → mM + nN

Có thể tính biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học ( r H o 298 ) khi biết các giá trị

 của tất cả các chất đầu và sản phẩm theo công thức sau: o rH298

Tổng quát:  r H o 298 =  f H o 298 (sp) −  f H o 298 (cd) b) Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết

Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn: aA(g) + bB(g) ⎯⎯ → mM(g) + nN(g)

* Xác định công thức cấu tạo (loại liên kết) của các chất phản ứng và sản phẩm tạo thành

 của phản ứng khi biết các giá trị năng lượng liên kết (Eb) theo công thức: o rH298

Tổng quát:  r H o 298 = E (cd) b − E (sp) b 5.2 Bài tập vận dụng

Câu 1: (SBT – KNTT) Xét phản ứng giữa sulfur và hydrogen ở điều kiện chuẩn:

Nhiệt tạo thành của H2S(g) là

A –206 kJ/mol B –412 kJ/mol C 412 kJ/mol D 20,6 kJ/mol

Câu 2: (SBT – KNTT) Xét phản ứng trong quá trình tạo ra NO x nhiệt:

Nhiệt tạo thành chuẩn của NO(g) là

A 180,6 kJ/mol B –180,6 kJ/mol C –90,3 kJ/mol D 90,3 kJ/mol

Câu 3: (SBT – KNTT) Cho nhiệt tạo thành chuẩn của SO2 (g) và SO3 (g) lần lượt là –296,8 kJ/mol và –

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng: 2SO2 + O2 o

Câu 4: (SBT – KNTT) Cho nhiệt tạo thành chuẩn của SO2 (g) và SO3 (g) lần lượt là –296,8 kJ/mol và –

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng: 2SO2 (g) + O2 (g)

Câu 5: (SBT – Cánh Diều) Cho hai phương trình hóa học sau:

 = –114 kJ (2) Những phát biểu nào sau đây về hai phương trình hóa học trên là đúng?

(a) Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt, phản ứng (2) là phản ứng toả nhiệt

Phản ứng (2) tạo NO2 từ NO là quá trình thuận lợi về mặt năng lượng, thể hiện qua thực tế là khí NO không màu nhanh chóng bị oxi hóa thành khí NO2 màu nâu đỏ.

(c) Enthalpy tạo thành chuẩn của NO2 là 180 kJ/mol

(d) Từ giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (1) và năng lượng liên kết trong phân tử

O2, N2 lần lượt là 498 kJ/mol và 946 kJ/mol, tính được năng lượng liên kết trong phân tử NO ở cùng điều kiện là 632 kJ/mol

Câu 6: (SBT – Cánh Diều) Cho bảng giá trị năng lượng của một số liên kết ở điều kiện chuẩn sau:

Năng lượng liên kết (kJ/mol) 436 389 946 a) Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sau theo năng lượng liên kết:

N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) b) Từ kết quả tính ở a) thì có thể suy ra giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của khí ammonia là bao nhiêu kJ/mol? c) Kết quả thực nghiệm xác nhận giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của khí ammonia là –45,9 kJ/mol Hãy cho biết vì sao có sự khác biệt về giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của khí ammonia theo kết quả tính ở b) và kết quả thực nghiệm

Câu 7: (SBT – Cánh Diều) Phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen bằng quá trình Haber như sau:

2NH3 (g)  r H o 298 = –92 kJ Những phát biểu liên quan tới quá trình Haber nào sau đây là đúng?

(a) Là quá trình thuận nghịch nên tại thời điểm cân bằng, hỗn hợp trong buồng phản ứng gồm ammonia, nitrogen và hydrogen

(b) Do ammonia dễ hoá lỏng hơn nên khi làm lạnh hỗn hợp sẽ tách được ammonia lỏng ra khỏi hỗn hợp khí

(c) Nếu không sử dụng chất xúc tác thì không thể tạo thành ammonia

(d) Nếu giảm áp suất của hệ thì phản ứng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận

(e) Phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt Vì vậy, để phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận, cần phải giảm nhiệt độ Tuy nhiên, nêu giảm nhiệt độ xuống thấp thì tốc độ phản ứng lại nhỏ (g) Từ giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên và năng lượng liên kết H–H, N–H lần lượt là 436 kJ/mol và 389 kJ/mol sẽ xác định được năng lượng liên kết trong phân tử N2 ở cùng điều kiện là 934 kJ/mol

Câu 8: (SBT – Cánh Diều) Cho giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của khí SO2 và khí SO3 lần lượt là –

296,8 kJ/mol và –395,7 kJ/mol Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sau:

Từ đó, hãy cho biết phản ứng trên có thuận lợi về mặt năng lượng không?

Một số quá trình thiên nhiên và hoạt động của con người có thể giải phóng khí hydro sunfua vào không khí Khí này dễ dàng bị oxi hóa bởi oxy có trong không khí theo hai phản ứng sau:

Cho biết giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của H2S(g), SO2 (g) và H2O(g) lần lượt là: –20,7 kJ/mol; –296,8 kJ/mol và –241,8 kJ/mol a) Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của mỗi phản ứng trên Ở 298 K, mỗi phản ứng có thuận lợi về mặt năng lượng không? b) Trong môi trường không khí mà nồng độ oxygen bị suy giảm, hãy dự đoán hydrogen sulfide sẽ dễ chuyển hoá thành sulfur dioxide hay sulfur? Giải thích

Câu 10: (SBT – Cánh Diều) Bột đá vôi có thể được sử dụng để xử lí khí thải chứa sulfur dioxide từ các nhà máy điện đốt than và dầu mỏ Phương trình hóa học của phản ứng là:

Phản ứng CaCO3 (r) + SO2 (k) → CaSO3 (r) + CO2 (k) được gọi là phản ứng khử lưu huỳnh trong khí thải vì nó loại bỏ lưu huỳnh đioxit (SO2) - một khí độc hại gây ô nhiễm - khỏi khí thải công nghiệp Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng này được tính là ΔH0rxn = ΣΔHf0 (sản phẩm) - ΣΔHf0 (chất phản ứng) = (-395,2 - 393,5) - (-1128,8 + 0) = 339,1 kJ/mol Vì ΔH0rxn > 0, phản ứng này không thuận lợi về mặt năng lượng, nghĩa là phản ứng cần năng lượng để xảy ra.

Hợp chất CaSO 3 (s) CaCO 3 (s) SO 2 (g) CO 2 (g) o fH298

 (kJ/mol) –1 634,9 –1 207,6 –296,8 –393,5 c) Trong phản ứng trên, vì sao đá vôi phải được dùng ở dạng bột? d) Calcium sulfite (CaSO3) thường được chuyển hoá thành thạch cao có công thức CaSO4.2H2O Phản ứng hóa học chuyển CaSO3 thành CaSO4.2H2O có thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử không? Giải thích

Câu 11: (SBT – KNTT) Trong công nghiệp, ammonia được sản xuất theo phản ứng pha khí:

Cho biết các giá trị năng lượng liên kết Eb (kJ/mol):

Nhiệt phản ứng chuẩn ΔrH0298 của phản ứng bằng tổng nhiệt tạo thành chuẩn của các chất phản ứng trừ đi tổng nhiệt tạo thành chuẩn của các sản phẩm phản ứng.Nhiệt tạo thành chuẩn ΔrH0298 của một chất là nhiệt lượng tỏa ra hoặc hấp thụ khi 1 mol chất đó được tạo thành từ các đơn chất bền nhất ở dạng chuẩn.

Câu 12: (SBT – KNTT) Xét các phản ứng tạo thành oxide của nitrogen:

 2NO(g) + O2 (g) ⎯⎯ → 2NO2 (g) (2)  r H o 298 = − 114, 2 kJ a) Hãy cho biết phản ứng nào toả nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt b) Hãy tính o rH298

Từ kết quả thu được, hãy tính  f H o 298 của NO2 (g)

Câu 13: (SBT – KNTT) Xét phản ứng: 4NO2 (g) + O2 (g) + 2H2O(l) ⎯⎯ → 4HNO3 (l)

Hãy tính  r H o 298 của phản ứng và cho biết phản ứng là toả nhiệt hay thu nhiệt (Biết nhiệt tạo thành của NO2 (g), H2O(l) và HNO3 (l) lần lượt là 33,2 kJ/mol, –285,8 kJ/mol và –174,1 kJ/mol)

Câu 14: (SBT – KNTT) Xét phản ứng giữa NO2 và SO2 trong không khí ô nhiễm sulfur dioxide:

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng và cho biết phản ứng trên là toả nhiệt hay thu nhiệt? (Biết nhiệt tạo thành của NO2 (g), SO2 (g), NO(g) và SO3 (g) lần lượt là 33,2 kJ/mol, –296,8 kJ/mol,

91,3 kJ/mol và –395,7 kJ/mol)

Câu 15: (SBT – KNTT) Cho cân bằng hóa học sau: 2NO2 (g) N2O4 (g) a) Hãy tính  r H o 298 của phản ứng, cho nhiệt tạo thành của NO2 (g) và N2O4 (g) lần lượt là 33,2 kJ/mol và 11,1 kJ/mol b) Cân bằng sẽ chuyển địch theo chiều nào khi giảm nhiệt độ của hệ?

Câu 16: (SBT – KNTT) Hydrogen sulfide phân huỷ theo phản ứng sau đây:

Hằng số cân bằng KC = 9,30.10 –8 ở 427 °C a) Viết biểu thức hằng số cân bằng KC của phản ứng b) Xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, biết nhiệt tạo thành chuẩn của H2S(g) và

S2 (g) lần lượt là –20,6 kJ/mol và 128,6 kJ/mol Cho biết phản ứng thuận là toả nhiệt hay thu nhiệt c) Ở 427 °C, tính hằng số cân bằng K’C của phản ứng: 2H2 (g) + S2 (g) 2H2S(g)

Câu 17: (SBT – CTST) Tại sao ở điều kiện thường (25 °C, 1 bar), nitrogen tồn tại ở dạng phân tử N2, trong khi đó phosphorus lại tồn tại ở dạng P4 mà không xảy ra trường hợp ngược lại? Biết:

- Năng lượng liên kết ba N≡N là 941 kJ/mol

- Năng lượng liên kết ba P≡P là 490 kJ/mol

- Năng lượng liên kết đơn N–N là 160 kJ/mol

- Năng lượng liên kết đơn P–P là 209 kJ/mol

Câu 18: (SBT – CTST) Muối NH4NO3 sẽ nhiệt phân theo phản ứng nào trong 2 phản ứng sau? Giải thích

Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất có giá trị như sau:

Chất NH 4 NO 3 (s) NH 3 (g) N 2 O(g) HNO 3 (g) H 2 O(g) o rH298(kJ / mol)

Câu 19: (SBT – CTST) Cho phương trình hóa học của phản ứng:

Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất được trình bày trong bảng sau:

 –19,56 50,63 –241,82 a) Tính nhiệt đốt cháy 1 kg hỗn hợp lỏng gồm N2O4 và N2H4 b) Tại sao hỗn hợp lỏng (N2O4 và N2H4) được dùng làm nhiên liệu tên lửa?

Câu 20: (SBT – KNTT) Cho phản ứng sau: H2 (g) + 1/8S8(s) ⎯⎯ → H2S(g) o rH298 ?

 Hãy xác định: a) Biến thiên enthalpy  r H o 298 của phản ứng, cho nhiệt tạo thành chuẩn của S8 (g) và H2S(g) lần lượt là 101,3 kJ/mol và –20,6 kJ/mol b) Năng lượng liên kết S – S trong phân tử S8 (g), biết Eb(H – H) = 436 kJ/mol và Eb(S – H) = –363 kJ/mol

Câu 21: (SGK – KNTT) Xét phản ứng trong giai đoạn đầu của quá trình Ostwald