Bi ging được tài trợ bởi: Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh và học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! BI GING 2. NITƠ Biên tậ p : Nguyễ n Thị Thọ I. CẤ U TẠ O PHÂN TƢ̉ Cấu hình e: 7 N : 1s 2 2s 2 2p 3 Cấu tạo phân tử: N 2 do 2 nguyên tử Nitơ liên kết với nhau bằng 3 liên kết không cực. Liên kiết ba rất bền vững nên ở nhiệt độ thƣờng N 2 rất trơ về hóa học. 7 N : 1s 2 2s 2 2p 3 II. TNH CHT VT L Là chất khí không màu, không mùi, không vị, không duy trì sự cháy, sự sống. Rất ít tan trong nước (1 lít nước chỉ tan 0,015ml N 2 ) Chiếm 4/5 thể tích không khí, nhẹ hơn không khí. Hóa lỏng ở 196 0 C, hóa rắn ở 210 0 C. Tnh chất vt lí ca Nitơ Nitơ ở trạng thi lỏng III. TNH CHT HA HC 1. Tính oxi hóa (Tác dụng với chất khử mạnh): 2 Moâ hình phaântöû N Bi ging được tài trợ bởi: Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh và học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! a. Với hiđro: b. Với kim loại hoạt động mạnh: - Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng được với Liti (Li) 23 6Li N 2Li N (Liti nitrua) - Ở nhiệt độ cao, nitơ chỉ tác dụng được với: Ca, Ma, Al, … 0 t 2 3 2 3Ca N Ca N (Canxi nitrua) 0 t 2 2A N 2A Nll (Nhôm nitrua) 2. Tính khử (Tác dụng với chất oxi hóa): 0 t 22 N O 2NO ; H 180kJ 22 2NO O 2NO Chú ý: Các oxit khác ca nitơ như: N 2 O, N 2 O 3 , N 2 O 5 không điều chế đƣợc trực tiếp giữa oxi và nitơ. IV. TRNG THI T NHIÊN: Trong tự nhiên, nitơ tồn tại ở hai dạng: Dạng tự do: nitơ chiếm khoảng 80% thể tích ca không khí. Nitơ trong tự nhiên là hỗn hợp ca hai đồng vị: 14 7 N (99,63%) và 15 7 N (0,37%) tồ n tạ i ở trong độ ng vậ t , thự c vậ t và cc hợp chất cha Nitơ Dạng hợp chất: có trong diêm tiêu (NaNO 3 ), protein, axit nucleic, … C Chu trnh biế n đổ i Nitơ trong tự nhiên V. ĐIỀ U CHẾ 1. Trong công nghiệp: 0 23 200 300atm 400 550 C xt: boät Fe Al O 2 2 3 N 3H 2NH ; H 92kJ Bi ging được tài trợ bởi: Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh và học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! Không khí hóa lỏng (sau khi loại bỏ CO 2 và H 2 O) Chöng phaân ñoaïn 196 0 C N 2 183 0 C O 2 2. Trong phòng thí nghiệm: a. Nhiệt phân muối: 0 t 4 2 2 2 NH NO N 2H O (Phương pháp tinh khiết nhất) 0 350 500 C 4 3 2 2 2 2NH NO 2N O 4H O 0 t 4 2 2 7 2 2 7 2 (NH ) Cr O N Cr O 4H O b. Oxi hóa NH 3 : 0 t 3 2 2 2 4NH 3O 2N 6H O 0 t 3 2 2 2NH 3C N 6HC ll 0 t 3 2 2 2NH 3CuO N 3Cu 3H O 0 t 3 2 2 2NH N 3H c. Khử oxit của nitơ: 0 350 500 C 2 2 2 2N O 4N O 2 2 2 2 N O H N H O 2 3 2 2 3N O 2NH 4N 3H O 2 2 2 2NO 2H S N 2S 2H O d. Phương pháp khác: 0 t 4 2 2 2 NH C NaNO N NaC 2H O ll 0 t 4 3 2 2 2 2NH C 2KNO 2N O 2KC 4H O ll 0 t 3 2 2 2 2KNO 3C S N K S 3CO (75%) (15%) (10%) (Thuoác noå ñen) 0 t 3 2 2 2 3 6KNO 10Fe 3N 3K O 5Fe O 0 t 4 2 2 2NH C 3CuO N 3Cu 2HC 3H O ll VI. NG DNG Mộ t số hì nh ả nh về ứ ng dụ ng củ a Nitơ trong cuộ c số ng Bi ging được tài trợ bởi: Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh và học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! Bnh bo qun nitơ lng Tạo môi trưng chân không Sn xuất phân đạm L ngun dinh dưng chnh ca thc vt Nguyên tố Nitơ là mộ t trong nhữ ng thà nh phầ n dinh dưỡ ng chí nh củ a thự c vậ t, v vy nên để cung cấp chất dinh dưng cho cây trồng ngườ i ta thườ ng bó n phân, đạ m chứ a Nitơ… Trong công nghiệp, dùng để tổng hợp amoniac, từ đó sản xuất phân đạm, axit nitric, … Trong luyện kim, thực phẫm, điện tử, … nitơ được dùng làm môi trường trơ. Nitơ lỏng được dùng để bảo quản máu và các mẫu vt sinh học khác. BI TP VN DNG Bi 1. Phản ng xảy ra đầu tiên khi quẹt que diêm vào vỏ bao diêm là: A. 4P + 3O 2 -> 2P 2 O 3 B. 4P + 5O 2 -> 2P 2 O 5 C. 6P + 5KClO 3 -> 3P 2 O 5 + 5KCl D. 2P + 3S -> P 2 S 3 Bi 2. Thực hiện phản ng giữa H2 và N2 (tỉ lệ mol 4 : 1), trong bnh kín có xúc tc, thu được hỗn hợp khí có áp suất giảm 9% so với ban đầu (trong cùng điều kiện). Hiệu suất phản ng là A. 20%. B. 22,5%. C. 25%. D. 27%. Hướ ng dẫ n giả i: Lấy 1 mol hh n N2 = 0,2 mol; n H2 = 0,8 mol N 2 + 3H 2 2NH 3 0,2 0,8 x 3x 0,2-x 0,8-3x 2x số mol lúc sau = (0,2-x) + (0,8-3x) + 2x = 1 - 2x (mol) Bi ging được tài trợ bởi: Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh và học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! ta có trong cùng đk, chỉ có áp suất thay đổi nên n1/n2=p1/p2 n2 = 0,91 mol x = 0,045 mol xét phương trnh ban đầu ta lấy số mol chia hệ số thì rõ ràng 0,2/1 < 0,8/3 N 2 hết vy 0,045 .100% .100% 22,5% 0,2 0,2 x H ĐÁP ÁN. B Bi 3. Dùng dung dịch NaOH và H 2 SO 4 (đ) để tách N 2 ra khỏi hỗn hợp với HCl, với Cl 2 và với H 2 S Hướ ng dẫ n là m bà i: cho cả hỗn hợp khí lội qua NaOH sẽ có các phản ng: NaOH+ HCl → NaCl +H 2 O NaOH + Cl 2 → NaCl + NaClO + H 2 O NaOH + H 2 S → Na 2 S + H 2 O sau đó cho khí còn lại lội qua H 2 SO 4 đ, hơi H 2 O ở các pu trên sẽ bị H 2 SO 4 giữ lại, vy là thu được N 2 tinh khiết. Bi 4. Đốt cháy 5 lít hỗn hợp khí gồm H 2 , O 2 , N 2 Để nguội, hỗn hợp khí còn lại 3,2 lít. Thêm vào đó 5 lít không khí và đốt lần nữa. Để nguội, hỗn hợp khí còn lại 6,4 lít. Các thể tích đo cùng điệu kiện. Xc định % thể tích các khí trong hỗn hợp đầu. A. 48%; 12%; 40% B. 12%; 48%, 40% C. 40%; 12%; 48% D.20%; 48%; 32% Hướ ng dẫ n giả i: Gọi x,y,z là thể tích H 2 , O 2 , N 2 trong 5 lít hh ==> x + y + z = 5 thêm không khí rồi đốt chy và để nguội thì thể tích khí giảm => trong hh sau phản ng đầu thì hydro dư và oxy hết H 2 +1/2 O 2 → H 2 O => y + 2y = 5-3,2 = 1,8 => y = 0,6 lượng hydro dư là x - 1,2 lít Khi thêm tiếp vào đó 5 lít không khí, rồi đốt, thể tích khí chỉ giảm 3,2 + 5 - 6,4 = 1,8 lit => hydro đã hết H 2 +1/2 O 2 → H 2 O ==> x - 1,2 + 0,5 (x - 1,2) = 1,8 ==> x = 2,4 lit ==> z = 2 lit Bi 5. trộn 30ml hỗn hợp X gồm N 2 và NO với 30ml không khí được 54cm 3 hỗn hợp Y. Cho vào hỗn hợp Y 50 cm 3 không khí được 100cm 3 hỗn hợp Z. tính % thể tích ca N 2 và NO trong hỗn hợp X (biế t oxi chiế m 20% thể tí ch không khí). Bi ging được tài trợ bởi: Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh và học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! A. 33,33%; 66,67% B. 66,67%; 33,33% C. 60%; 40% D. 30%; 70% Hướ ng dẫ n là m bà i: Lần trộn đầu tiên, thể tích hh khí giảm 6cm 3 do phản ng. NO + ½ O 2 → NO 2 Lần trộn sau, thể tích khí cũng giảm, chng tỏ ở lần đầu NO vẫn còn dư oxi hế t, tính theo thể tích ca oxi: V O2 =1/5*30 = 6ml NO + ½ O 2 → NO 2 12ml 6ml Nhưng ở lần trộn sau, nếu NO sau cùng vẫn còn dư, th thể tích giảm tối đa sẽ bằng thể tích oxy thêm vào = 50.1/5 = 10ml. Nhưng ở đây chỉ giảm 4ml => NO ở lần sau đã hết. NO + ½ O 2 → NO 2 x 1/2x x ta thấ y thể tí ch sau phả n ứ ng giả m là 1/2x=4ml → x= 8ml → tổ ng thể tí ch NO: 20 12 8 20 % .100% 66,67% 30 ml NO Tính % thể tí ch N 2 Là phần còn lại → đp n A. Bi 6. Cho 13,8 gam kim loại M tác dụng với khí N 2 , thu đk chất rắn X. Cho X vào nước dư thu đk 5,6 lít hỗn hợp Y(đktc) gồm khí NH 3 và H 2 . Tỉ khối ca Y so với H 2 là 4. Kim loại M là ? A. Na B. K C. Ba D. Ca Hướ ng dẫ n là m bà i. M Y =8 theo quy tắ c đường chéo n NH3 =0,1 Giả sử kim loại hoá trị I. Gọi x là mol kim loạ i Áp dụng bảo toàn điện tích ta có . x=6*n NH3 =0,6 mol M kl =13,8/0,6=23 đp n là Natri Bi 7. Cho vào bình kín 0,7 mol N 2 và 1,6 mol O 2 . Bt tia lửa điện để các phản ng xảy ra hoàn toàn, đưa về nhiệt độ thường, thu được hỗn hợp khí X. Dẫn toàn bộ X vào nước dư, thu được 2 lít dung dịch. Nồng độ mol/l ca chất tan trong dung dịch là: A.0,7 B. 0,6 C. 0,4 D. 0,47 Hướ ng dẫ n giả i N 2 +O 2 →2NO nNO=1,4; nO2=0,9 2NO+O 2 →2NO 2 nNO 2 =1,4; nO 2 =0,2 4NO 2 +O 2 +2H 2 O→4HNO 3 →nHNO 3 = nNO 2 = 0,8 → CM = 0,4 Chọn C Bi ging được tài trợ bởi: Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh và học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! Bi 8. Hỗn hợp gồm O 2 và N 2 có tỉ khối hơi so với H 2 là 15,5.thành phần phần trăm ca N 2 và O 2 lần lượt là bao nhiêu ? A. 20%; 80% B. 25%; 75% C. 30%; 70% D. 19%; 21% Hướng dẫn làm bài. Sử dụng sơ đồ đường cho, tm tỉ lệ ca oxi và nitơ từ đó tính ra phần trăm theo tỉ lệ (tỉ lệ có thể là tỉ lệ số mol, tỉ lệ thể tích). BI TP T LUYN Bi 11. Viế t PTHH theo sơ đồ sau a. NH 4 NO 2 N 2 NO NO 2 HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 CuO b. (NH 4 ) 2 SO 4 NH 3 NH 4 NO 3 NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ] (OH) 2 (chú sử dụng cc kiến thc đã học về Nitơ để hoàn thành chuỗi phản ng). Bi 12. Cho hỗn hợp cc khí N 2 , Cl 2 , SO 2 , CO 2 , H 2 . Sục từ từ hỗn hợp qua dung dịch NaOH dư th thu được hỗn hợp khí còn lại có thành phần là: A. Cl 2 , H 2 B. Cl 2 , SO 2 C. N 2 , CO 2 D. N 2 , H 2 Bi 13. Cặp chất khí nào không tc dụng với nhau trong mọi điều kiện ? A. H 2 , Cl 2 B. O 2 , H 2 C. H 2 , N 2 D. O 2 , Cl 2 . oxit khác ca nitơ như: N 2 O, N 2 O 3 , N 2 O 5 không điều chế đƣợc trực tiếp giữa oxi và nitơ. IV. TRNG THI T NHIÊN: Trong tự nhiên, nitơ tồn tại ở hai dạng: Dạng tự do: nitơ chiếm. m chứ a Nitơ Trong công nghiệp, dùng để tổng hợp amoniac, từ đó sản xuất phân đạm, axit nitric, … Trong luyện kim, thực phẫm, điện tử, … nitơ được dùng làm môi trường trơ. Nitơ lỏng. Với kim loại hoạt động mạnh: - Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng được với Liti (Li) 23 6Li N 2Li N (Liti nitrua) - Ở nhiệt độ cao, nitơ chỉ tác dụng được với: Ca, Ma, Al, … 0 t 2