Lý thuyết và Bài tập về Nitơ và hợp chất của nitơ có đáp án Hóa học 10. Lý thuyết và Bài tập về Nitơ và hợp chất của nitơ có đáp án Hóa học 10. Lý thuyết và Bài tập về Nitơ và hợp chất của nitơ có đáp án Hóa học 10.
Trang 1CHUYÊN ĐỀ 8: NITƠ VÀ HỢP CHẤT CỦA NITƠ
I NITƠ: N2
CTCT: N N
1 Tính chất hố học
Các mức oxi hố: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Ở nhiệt độ thường, N2 tương đối trơ về mặt hố học do cĩ liên kết ba bền vững
Ở nhiệt độ cao, N2 thể hiện được cả tính oxi hố và tính khử
* Tính oxi hĩa
a) Tác dụng với kim loại tạo muối nitrua: N2 + 3 Mg Mg3N2
b) Tác dụng với hidro: N2 + 3 H2 2 NH3
* Tính khử
Tác dụng với oxi: Ở 3000oC (hồ quang điện) : N2 + O2 2 NO
2NO + O2 2 NO2
Các oxit khác của nitơ như N2O, N2O3, N2O5 khơng điều chế được từ phản ứng trực tiếp giữa nitơ và oxi
2 Điều chế
* Trong CN: Phương pháp chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng
* Trong PTN:
- Nhiệt phân muối amoni nitrit: NH4NO2 N2 + 2 H2O
- Đun nĩng dung dịch bão hịa amoni nitrit hoặc dung dịch hỗn hợp NaNO2
và NH4Cl
NH4Cl + NaNO2 NaCl + N2 + 2 H2O
II – AMONIAC: NH3
- Tính baz y u ơ yếu ếu => lµm quú tÝm chuyĨn sang mµu xanh
Tác dụng với axit NH3 + HCl NH4Cl
=> hiện tượng thấy cĩ “khĩi” trắng
Tác dụng với dung dịch muối :
Al3+ + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4+
- Tính khử
a) Tác dụng với oxi 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O
Ở 850-9000C và cĩ xúc tác Pt: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
b) Tác dụng với clo: 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6 HCl
Cĩ sự tạo thành “khĩi” trắng do HCl kết hợp với NH3
c) Tác dụng với một số oxit kim loại :
2 NH3 + 3 CuO t o 3 Cu + N2 + 3 H2O
Trang 2- Khả năng tạo phức: Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hidroxit hay muối ít
[Cu(NHCu(NH3)4](OH)2
Màu xanh thẫm
* Điều chế
- Trong PTN: Cho muối amoni tác dụng với kiềm, đun nhẹ
NH4+ + OH- NH3 + H2O
- Trong CN: Tổng hợp từ H2 và N2 : N2 (k) + 3 H2(k) 2 NH3(k)
III- MUỐI AMONI
* Tác dụng với dung dịch kiềm : NH4+ + OH- NH3 + H2O
- Phản ứng nhiệt phân
a) Muối amoni chứa gốc axit không có tính oxi hoá t o NH3
NH4Cl (r) t o NH3(k) + HCl (k)
Muối amoni cacbonat và hidrocacbonat bị phân huỷ ngay nhiệt độ thường
(NH4)2CO3 NH3 + NH4HCO3
NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O
NH4HCO3 dùng làm bột nở bánh
b) Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa (NO 2 - , NO 3 - ) t o N2, N2O
NH4NO2 N2 + 2 H2O
NH4NO3 N2O + 2 H2O
IV- AXIT NITRIC: HNO3
- Tính axit
- Tính oxi hóa mạnh
a) Tác dụng với kim loại
KL (trừ Pt, Au) + HNO3 muối + sp khử + H2O
* Kim loại càng mạnh, axit càng loãng, N+5 bị khử càng thấp
Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội
b) Tác dụng với phi kim: C, S, P…
Phi kim bị oxi hóa đến mức cao nhất, phi kim bị khử đến NO2 hoặc NO tùy theo nồng độ của axit
C + 4 HNO3 CO2 + 4 NO2 + 2H2O
S + 6 HNO3 H2SO4 + 6 NO2 + 2 H2O
c) Tác dụng với hợp chất: H 2 S, HI, SO 2 , FeO, muối sắt (II): Nguyên tố bị oxi hóa
lên mức cao hơn
3 FeO + 10 HNO3 3 Fe(NO3)3 + NO + 5 H2O
Trang 33 H2S + 2 HNO3 3 S + 2 NO + 4 H2O
* Điều chế
1- Trong PTN: Cho kali nitrat hoặc natri nitrat tác dụng với H2SO4 đậm đặc đun nóng
NaNO3(r) + H2SO4(đ) HNO3 + NaHSO4
2- Trong công nghiệp : HNO3 được sản xuất từ amoniac
4 NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O
2 NO + O2 2 NO2
4 NO2 + O2 + 2 H2O 4 HNO3
V- MUỐI NITRAT
Phản ứng nhiệt phân muối nitrat
Muối nitrat kém bền với nhiệt
* Muối nitrat của kim loại hoạt động mạnh phân huỷ thành muối nitrit
2 KNO3 2 KNO2 + O2
* Muối nitrat của kim loại hoạt động kém hơn phân huỷ thành oxit kim loại
2 Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2
* Muối nitrat của kim loại hoạt động kém phân huỷ thành kim loại
2 AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2
KL + NO2 + O2
* Nhận biết ion nitrat
Cho dung dịch tác dụng với đồng và H2SO4
3 Cu + 8H+ + 2 NO3- 3 Cu2+ +2 NO + 4 H2O
2NO + O2 2NO2 (nâu đỏ)
Trang 4Câu 1: Khí nitơ (N2) tương đối trơ về mặt hoá học ở nhiệt độ thường là do nguyên nhân nào sau đây?
A Phân tử N2 có liên kết cộng hoá trị không phân cực
B Phân tử N2 có liên kết ion
C Phân tử N2 có liên kết ba rất bền vững
D Nitơ có độ âm điện lớn nhất trong nhóm VA
Câu 2: Khi so sánh NH3 với NH4+, phát biểu không đúng là:
A Phân tử NH3 và on NH4+ đều có liên kết cộng hoá trị
B Trong NH3 và NH4+, nitơ đều có số oxi hoá -3
C Trong NH3 và NH4+, nitơ đều có cộng hoá trị 3
D NH3 có tính bazơ, NH4+ có tính axit
Câu 3: Dãy nào dưới đây gồm các chất mà nguyên tố nitơ có khả năng vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử?
A N2, NO, N2O, N2O5 B NH3, N2, NO, N2O
C N2, NO, NH3, HNO3 D NO, N2, N2O, N2O3
Câu 4: Phản ứng nào dưới đây cho thấy amoniac có tính khử?
A NH3 + H2O NH4+ + OH- B 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
C 8NH3 + 3Cl2 N2 + 6NH4Cl D FeCl2 + NH3 + H2O Fe(OH)2 + 2NH4Cl
Câu 5: Phản ứng nào dưới đây không dùng để minh hoạ tính axit của HNO3?
A MgO + 2HNO3 Mg(NO3)2 + 2H2O
B NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O
C CaCO3 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
D Cu + 8HNO3 3Cu(NO 3)2 + 2NO + 4H2O
Câu 6: Hiện tượng nào dưới đây không đúng?
A Dung dịch NH3 làm phenoltalein chuyển sang màu hồng và quỳ tím chuyển xanh
B Dẫn khí amoniac vào bình chứa khí clo, amoniac bốc cháy tạo khói trắng
C Thổi NH3 qua CuO màu đen, thấy xuất hiện chất rắn màu đỏ
D Thêm NH3 dư vào dung dịch CuSO4 xuất hiện kếttủaxanh
Câu 7: Hiện tượng gì xảy ra khi nhúng hai đũa thuỷ tinh vào hai bình đựng dung dịch HCl đặc và dung dịch NH3 đặc, sau đó đưa hai đầu đũa thuỷ tinh lại gần nhau?
Câu 8: Sấm chớp trong khí quyển sinh ra chất nào sau đây?
Trang 5A NO B NO2 C CO2 D H2O
Câu 9: Chất nào sau đây được dùng để làm xốp bánh?
Câu 10: Khi đun nóng, phản ứng giữa cặp chất nào dưới đây tạo ba oxit?
A Axit nitric đặc với cacbon B Axit nitric đặc với đồng
Câu 11: NH3 bị lẫn hơi nước, muốn có NH3 khan có thể dùng các chất nào dưới đây để hút nước:
A H2SO4 đặc B P2O5 C P2O5 hoặc H2SO4 đặc D CaO hoặcKOH
Câu 12: Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của các chất trong phương trình phản ứng giữa Cu với HNO3 đặc nóng là
Câu 13: Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của tất cả các chất trong phương trình phản ứng giữa Cu với HNO3 loãng là :
Câu 14: Tổng hệ số các chất trong phản ứng: Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO +
H2O là:
Câu 15: Thí nghiệm với dung dịch HNO3 thường sinh ra khí độc NO2 Để hạn chế khí NO2 thoát ra từ ống nghiệm, người ta nút ống nghiệm bằng:
Trong 4 biện pháp trên, biện pháp có hiệu quả nhất là
Câu 16: Hoà tan 0,3 mol Cu vào lượng dư dung dịch loãng chứa hỗn hợp gồm NaNO3 và H2SO4 thì:
Câu 17: Khi cho bột Cu vào dd H2SO4 loãng và NaNO3, vai trò của NaNO3 trong phản ứng là :
trường
Câu 18: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế HNO3 từ:
Trang 6Câu 19: Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm, các hoá chất cần sử dụng là:
A Dung dịch NaNO3 và dung dịch H2SO4 đặc
B NaNO3 tinh thể và dung dịch H2SO4 đặc
C Dung dịch NaNO3 và dung dịch HCl đặc
D NaNO3 tinh thể và dung dịch HCl đặc
Câu 20: Trong phòng thí nghiệm, để điều chế một lượng nhỏ khí X tinh khiết, người ta đun nóng dung dịch amoni nitrit bão hoà Khí X là:
Câu 21: Phản ứng nhiệt phân nào sau đây không đúng?
A NH4Cl ⃗t0
NH3 + H2O + CO2
C NH4NO3 ⃗t0
N2 + 2H2O
Câu 22: Hợp chất X tạo bởi 3 nguyên tố Nhiệt phân X thu được hỗn hợp 2 chất khí và hơi có tỉ khối so với nhau bằng 0,642 Công thức phân tử nào sau đây được coi là hợp lí đối với X:
Câu 23: Cho các phản ứng sau:
Các phản ứng đều tạo khí N2 là:
(3), (5), (6)
Câu 24: Để nhận biết ion NO3- người ta thường dùng Cu và dung dịch H2SO4
loãng và đun nóng, bởi vì:
A Tạo ra khí có màu nâu B Tạo ra dung dịch có màu vàng
C Tạo ra kết tủa có màu vàng D Tạo ra khí không màu hoá nâu trong không khí
Câu 25: Có thể phân biệt muối amoni với các muối khác nhờ phản ứng với dung dịch kiềm mạnh, đun nóng, khi đó từ ống nghiệm sẽ thấy:
A muối nóng chảy ở nhiệt độ không xác định
B Thoát ra chất khí không màu không mùi
C thoát ra chất khí màu nâu đỏ
D Thoát ra khí không màu có mùi xốc
Câu 26: Để phân biệt các dung dịch NH4Cl, (NH4)2SO4; Na2CO3 ta dùng hóa chất:
Trang 7A NaOH B Ba(OH)2 C BaCl2 D AgNO3
Câu 27: Có 4 lọ mất nhãn đựng riêng biệt từng dung dịch: NH3, (NH4)2SO4,
NH4Cl, Na2SO4 Hãy chọn trình tự tiến hành để nhận biết các dung dịch trên
A dùng phenol talein, dùng dung dịch Ba(OH)2
B Dùng quỳ tím, dùng dung dịch Ba(OH)2
C dùng quỳ tím, dùng dung dịch HNO3
D A và B đúng
Câu 28: Chỉ dùng một kim loại, có thể phân biệt các dung dịch muối: NH4NO3, (NH4)2SO4, K2SO4 Kim loại đó là kim loại nào sau đây?
Câu 29: Hỗn hợp X gồm CO2 và một oxit của nitơ có tỉ khối hơi đối với hidro bằng 18,5 Oxit của nitơ là:
N2O5
Câu 30: Hỗn hợp X gồm hai oxit cuả nitơ là Y và Z với tỉ lệ thể tích VY : VZ là 1 :
3 có tỉ khối hơi so với hidro là 20,25 Y và Z tương ứng là:
định được
Câu 31: Cho 0,448 lit khí NH3 (đktc) đi qua ống sự đựng 16 gam CuO nung nóng, thu được chất rắn X (giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn) Phần trăm khối lượng Cu trong X là:
Câu 32: Cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào 75ml dung dịch muối amoni sunfat, tạo ra 17,475 gam một chất kết tủa Nồng độ mol của các ion NH4+ và SO42- trong dung dịch muối ban đầu lần lượt là: (bỏ qua sự thuỷ phân của ion amoni trong dung dịch)
1M
Câu 33: Cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào 100ml dung dịch X gồm các ion
NH4+, SO42-, NO3- rồi tiến hành đun nóng thì thu được 46,6 gam kết tủa và 13,44 lit (đktc) một chất khí duy nhất Nồng độ mol (NH4)2SO4 và NH4NO3 trong dung dịch
X lần lượt là:
A 1M và 1M B 1M và 2M C 2M và 1M D 2M và 2M
Câu 34: Khử m gam bột CuO bằng khí H2 ở nhiệt độ cao thu được hỗn hợp chất rắn X Để hoà tan hết X cần vừa đủ 1 lit dung dịch HNO3 1M, thu được 4,48 lit khí
NO duy nhất (đktc) Hiệu suất phản ứng khử CuO là:
Trang 8A 70% B 75% C 80% D 85%
Câu 35: Tính khối lượng muối natri nitrat chứa 15% tạp chất trơ dùng để điều chế được 500g dung dịch HNO3 15,75%? (biết hiệu suất phản ứng là 85%)
A 147g B 125g C 90,3125g D đáp án khác
Câu 36: Tính khối lượng dung dịch HNO3 60% điều chế được từ 112000 lit khí
NH3 (đktc) Giả thiết hiệu suất cả quá trình là 80%
A 252 kg B 315 kg C 420 kg D
525 kg
Bài toán tổng hợp NH3
Câu 37: Cho phản ứng: N2 (k) + 3H2 (k) 2NH3 (k) H = -92kJ Biện pháp nào dưới đây làm tăng hiệu suất quá trình tổng hợp NH3?
A tăng áp suất và tăng nhiệt độ B Tăng nhiệt độ và giảm áp suất
cao
Câu 38: Cần lấy bao nhiêu lít khí N2 và H2 để điều chế được 13,44 lít khí NH3? (Biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và hiệu suất phản ứng là 20%)
A 33,6 lít và 100,8 lít B 6,72 lít và 20,16 lít
Câu 39: Cho hỗn hợp gồm N2, H2 và NH3 có tỉ khối so với hiđro là 8 Dẫn hỗn hợp
đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thể tích khí còn lại một nửa Thành phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp lần lượt là:
A 25% N2, 25% H2 và 50% NH3 B 25% NH3, 25% H2 và 50% N2
C 25% N2, 25% NH3và 50% H2 D Kết quả khác
ứng có sẵn chất xúc tác thích hợp và nhiệt độ của bình được giữ không đổi ở 4500C Sau phản ứng thu được 8,2 mol hỗn hợp khí Tính thể tích (đktc) khí amoniac được tạo thành
Câu 41: Trong một bình kín dung tích 11,2 lit chứa N2 và H2 có tỉ lệ mol 1 : 4 ở
00C, 200 atm, có bột Fe xúc tác Nung nóng bình một thời gian rồi đưa bình về 00C,
áp suất bình giảm 10% so với áp suất ban đầu Tìm hiệu suất phản ứng tạo ta NH3
Câu 42: Cho phản ứng: N2 + 3H2 2NH3
Sau một thời gian, nồng độ các chất như sau: [Cu(NHN2] = 2,5 mol/l; [Cu(NHH2] = 1,5 mol/l; [Cu(NHNH3]
= 2 mol/l Tính nồng độ ban đầu của N2 và H2
Trang 9A 1,5M và 2,5M B 2,5M và 3,5M C 3,5M và 4,5M D 4,5M và 5,5M
Câu 43: Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối hơi 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 phản ứng tổng hợp NH3 là:
Bài toán nhiệt phân muối nitrat
Câu 44: Phản ứng nào dưới đây không đúng?
A 2KNO3 ⃗t0
2KNO2 + O2 B 2Cu(NO3)2 ⃗t0
2CuO + 4NO2 + O2
C 4AgNO3 ⃗t0
2Ag2O + 4NO2 + O2 D 4Fe(NO3)3 ⃗t0
2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2
Câu 45: Nhiệt phân cùng số mol mỗi muối nitrat dưới đây thì trường hợp nào sinh
ra thể tích khí O2 nhỏ nhất (trong cùng điều kiện)?
Câu 46: Nhiệt phân hoàn toàn Fe(NO3)2 trong không khí thu được sản phẩm gồm:
A FeO, NO2, O2 B Fe2O3, NO2 C Fe, NO2, O2 D Fe2O3, NO2,
O2
Câu 47: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp NH4NO3, Cu(NO3)2, AgNO3, Fe(NO3)2 thì chất rắn thu được sau phản ứng gồm:
A CuO, Fe2O3, Ag2O B CuO, Fe2O3, Ag
Câu 48: Đem nung một khối lượng Cu(NO3)2 sau một thời gian dừng lại, làm nguội, rồi cân thấy khối lượng giảm 0,54g Vậy khối lượng muối Cu(NO3)2 đó bị nhiệt phân là:
A 0,5g B 0,49g C 9,4g D
0,94g
Câu 49: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp gồm x mol AgNO3 và y mol Cu(NO3)2
được hỗn hợp khí có M = 42,5đvC Tỉ số x/y là:
A 1 B 2 C 3 D 4
Câu 50: Nhiệt phân 5,24 gam hỗn hợp Cu(NO3)2 và Mg(NO3)2 đến khối lượng không đổi, sau phản ứng khối lượng phần rắn giảm 3,24 gam Xác định % mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu
65,7% và 34,3%
Trang 10Câu 51: Nhiệt phân hoàn toàn 27,3 gam hỗn hợp rắn X gồm NaNO3 và Cu(NO3)2
thu được hỗn hợp khí có thể tích 6,72 lit (đktc) Tính % về khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X
27,5% và 72,5%
Câu 52: Nhiệt phân hỗn hợp 2 muối KNO3 và Cu(NO3)2 có khối lượng 106,9 gam Khi phản ứng hoàn toàn thu được một hỗn hợp khí có M = 40,4 Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu
A 50,5 g và 56,4 g B 37,1 g và 75,2 gC 30,3 g và 76,6 gD 40,4 g và 66,5 g
Câu 53: Nung 48g hỗn hợp bột gồm Al và Al(NO3)3 trong không khí, thu được chất rắn duy nhất có khối lượng 20,4g % theo khối lượng của Al trong hỗn hợp là:
A 11,25% B 22,25% C 25,75% D
35,75%
Câu 54: Nung hoàn toàn m gam Cu(NO3)2 thu được hỗn hợp khí NO2 và O2 Hấp thụ hoàn toàn lượng khí đó bằng nước thu được 2 lit dung dịch có pH = 1 Tính m
Câu 55: Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X Hấp thụ hoàn toàn X và nước để được 300ml dung dịch Y Dung dịch Y có pH bằng:
Câu 56: Hỗn hợp X gồm Fe(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3 Thành phần % khối lượng của N trong X là 11,864% Có thể điều chế được tối đa bao nhiêu gam hỗn hợp 3 kim loại từ 14,16 gam X?
A 3,36 gam B 6,72 gam C 7,68 gam D 10,56 gam
Câu 57: Nhiệt phân một lượng AgNO3 được chất rắn X và hỗn hợp khí Y Dẫn toàn bộ Y vào một lượng dư H2O, thu được dung dịch Z, X chỉ tan một phần và thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng của X đã phản ứng là:
Câu 58: Đốt 5,6 gam Fe trong không khí, thu được hỗn hợp rắn X Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất)
và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là: