Lí thuyết bài tập cơ bản Hóa 11 - Nito - Amoniac và muối Amoni - Axit Nitrit và muối Nitrat Tài liệu bao gồm phần tóm tắt lí thuyết, giải bài tập SGK, bài tập tham khảo và một số dạng bài tập toán axit nitrit. Có bao gồm phần tài liệu tham khảo và hình ảnh phù hợp với mọi đối tượng
CHƯƠNG II: NITƠ - PHOTPHO HÓA HỌC 11 @chauuido NITƠ AMONIAC - MUỐI AMONI AXIT NITRIT - MUỐI NITRAT TÓM TẮT LÍ THUYẾT Cơng thức phân tử Cơng thức electron Công thức cấu tạo N2 (M = 28) 1s22s22p3 N≡N Vị trí Nitơ: thứ 7, chu kì 2, nhóm VA Cấu hình e: 1s22s22p3 => Có 3e độc thân phân lớp 2p tạo ba liên kết cộng hóa trị với nguyên tử khác CTPT: N2 CT cấu tạo: N ≡ N Tính chất vật lí Ở điều kiện thường: • Khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị • Hơi nhẹ khơng khí • Hóa lỏng -196oC Khí nitơ tan it nước khơng trì cháy hơ hấp Tính chất hóa học Trong hợp chất Nitơ có số oxi hóa: -3 ; 0; +1 ; +2 ; +3 ; +4 ; +5 Các mức số oxi hóa tùy thuộc vào nguyên tố khác hợp chất Tính oxi hóa a Tác dụng với kim loại (Ca, Mg, Al, ) tạo thành nitrua kim loại ( No + 3e → N-3) -3 Nhận xét b Tác dụng với hiđro tạo khí amoniac Điều kiện: Nhiệt độ cao, áp suất cao có mặt chất xúc tác Tính khử Số oxi hóa ngun tố nitơ giảm từ đến - => Thể tính oxi hóa Khoảng 3000oC ( nhiệt độ lị hồ quang điện), Nitơ phản ứng trực tiếp với oxi tạo nitơ monooxit NO Nhận xét Số oxi hóa tăng => Nitơ thể tính khử Điều kiện thường, khí NO khơng màu tác dụng với oxi khơng khí tạo nitơ đioxit NO2 có màu nâu đỏ: Ứng dụng – Trạng thái tự nhiên • Là thành phần dinh dưỡng thực vật • Trong cơng nghiệp: phần lớn dùng để tổng hợp NH3, HNO3, phân đạm,… • Trong tự nhiên, Nitơ tồn dạng tự hợp chất: Ở dạng tự khí nitơ chiếm 78,16% thể tích khơng khí Ở dạng hợp chất, nitơ có nhiều hợp chất (NaNO3) Điều chế Trong cơng nghiệp Khơng khí hóa lỏng -196oC → Nitơ Trong phịng thí nghiệm Đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa muối amoni nitrit to NH4NO2 → N2 + 2H2O Đun nóng dung dịch bão hịa amoni clorua natri nitrit o NH4Cl + NaNO2 t → N2 + NaCl + 2H2O BÀI TẬP SGK HĨA tr.31 Bài Trình bày cấu tạo phân tử N2 Vì điều kiện thường, nitơ chất trơ? Ở điều kiện nitơ trở nên hoạt động hơn? Phân tử nitơ gồm nguyên tử, chúng hình thành liên kết ba Liên kết ba phân tử nitơ bền nên nitơ trơ điều kiện thường Ở nhiệt độ cao (trên 3000°C), nitơ hoạt động phản ứng với nhiều chất khác Bài Nitơ khơng trì hơ hấp, nitơ có phải khí độc khơng? Nitơ khơng trì cháy hơ hấp, nhiên nitơ KHƠNG phải khí độc Bài a) Cặp cơng thức liti nitrua nhôm nitrua là: A LiN3 và Al3N B Li3N AlN C Li2N3 và Al2N3 D Li3N2 và Al3N2 b) Viết phương trình hóa học phản ứng tạo thành liti nitrua nhôm nitrua cho liti nhôm tác dụng trực tiếp với nitơ Trong phản ứng nitơ chất oxi hóa hay chất khử? b) 6Li + No2 → 2Li3N-3 2Al + No2 → 2AlN-3 Trong phản ứng với liti nhơm, nitơ chất oxi hóa số OXH giảm từ xuống -3 BÀI TẬP SGK HĨA tr.31 Bài Ngun tố nitơ có số oxi hóa hợp chất sau: NO, NO2, NH3, NH4Cl, N2O, N2O3, N2O5, Mg3N2? Số oxi hóa nitơ hợp chất là: +2; +4; -3; -3; +1; +3; +5; -3 Bài Cần lấy lít khí nitơ khí hiđro để điều chế 67,2 lít khí amoniac? Biết thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất hiệu suất phản ứng 25% N2 + 3H2 ⇔ 2NH3 1l → 3l → 2l 33,6 l ← 100,8 l ← 67,2 l H= 25/100 VN2 cần = 33,6 l : 25% = 134,4 l VH2 cần = 100,8 l 100/25 = 4003,2 l Trộn lít NO với 10 lít khơng khí Tính thể tích NO tạo thành thể tích hỗn hợp khí sau phản ứng (Biết O chiếm 1/5 thể tích khơng khí ,phản ứng xảy hồn tồn ,các thể tích khí đo đk) 2* Trộn 200 ml dung dịch natri nitrat 3M với 200 ml dung dịch amoniclorua 2M đun nóng phản ứng thực xong Xác định thể tích khí sinh (đkc) nồng độ mol muối dung dịch sau phản ứng Dẫn khơng khí có lẫn H2S nước qua dung dịch NaOH, H2SO4 đđ vụn đồng nung đỏ.Chất bị chất hấp thụ? Khí cịn lại sau ?Viết phương trình hóa học dạng phân tử ion thu gọn Bơm lít khí NO vào lọ đựng 10 lít khơng khí a) Tính thể tích NO tạo thành b) Tính thành phần % theo thể tích hỗn hợp thu Nguyên tố nitơ có số oxi hóa hợp chất sau: NO, NO 2, NH3, NH4Cl, N2O , N2O3 , N2O5 , Mg3N2.? Trộn 50ml hỗn hợp A gồm N2 NO với 25ml khơng khí thu 70ml hỗn hợp B.Trộn 145ml khơng khí vào B thu 200ml hỗn hợp C Tính % theo thể tích khí hỗn hợp A Một hỗn hợp N2 H2 có tỉ khối H2 4,9 Cho hỗn hợp qua chất xúc tác nung nóng, người ta hỗn hợp có tỉ khối H2 = 6,125 Tính hiệu suất N2 chuyển thành NH3 ( H%=33,33%) GIẤY NHÁP 0 +6 -6 3Ca + N2 → Ca3N2 3Ca → 3Ca 2++ 6e N + 3e → N +5 -2 NO3 3- Tính OXH Tính KHỬ Tác dụng CHẤT KHỬ Tác dụng CHẤT OXH Hidro Kim loại Oxi Clo Tính chất hóa học Các muối nitrat bền với nhiệt, chúng bị phân hủy đun nóng Muối nitrat có tính chất hóa học muối •Tác dụng với axit: AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 •Tác dụng với dung dịch bazo Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaNO3 •Tác dụng với dung dịch muối: Mg(NO3)2 + Na2CO3 → MgCO3 + 2NaNO3 •Tác dụng với với kim loại Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag b Muối nitrat dễ bị nhiệt phân •Muối nitrat kim loại mạnh đứng trước Mg (kali, natri,…) → muối nitrit oxit VD: 2KNO3 → 2KNO2 + O2 •Muối nitrat kim loại từ Mg đến Cu → oxit kim loại tương ứng, NO 2 và O2 VD: 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2 •Muối nitrat kim loại (Sau Cu) → kim loại tương ứng, khí NO 2 và O2 VD: 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2 Trường hợp đặc biệt c Tính oxi hóa mơi trường axit Nếu muối nitrat tồn mơi trường axit có tính oxi hóa mạnh HNO VD: 3Cu + 8HCl + 2KNO3 → 3CuCl2 + 2KCl + 2NO + 4H2O Câu 1: Trong phịng thí nghiệm người ta điều chế HNO3 từ A NH3 và O2 B NaNO2 và H2SO4 đặc C NaNO3 và H2SO4 đặc D NaNO2 và HCl đặc Câu 2: Trong phản ứng sau, phản ứng HNO3 khơng đóng vai trị chất oxi hóa? A ZnS + HNO3(đặc nóng) B Fe2O3 + HNO3(đặc nóng) C FeSO4 + HNO3(lỗng) Câu 3: Chỉ sử dụng dung dịch HNO3 lỗng, nhận biết chất rắn riêng biệt sau: MgCO3, Fe3O4, CuO, Al2O3? A B C D Câu 4: Khi nhiệt phân, nhóm muối nitrat cho sản phẩm kim loại, khí NO2, O2 là A Cu(NO3)2, Pb(NO3)2 B Ca(NO3)2, Hg(NO3)2, AgNO3 C Zn(NO3)2, AgNO3, LiNO3 D Hg(NO3)2, AgNO3 Bài trang 45 SGK Hóa 11 Viết cơng thức electron, cơng thức cấu tạo axit nitric Cho biết nguyên tố nitơ có hóa trị số oxi hóa bao nhiêu? Bài trang 45 SGK Hóa 11 Lập phương trình hóa học: a) Ag + HNO3 (đặc) → NO2 + ? + b) Ag + HNO3 (loãng) → NO + ? + c) Al + HNO3 → N2O + ? + d) Zn + HNO3 → NH4NO3 + ? + e) FeO + HNO3 → NO + Fe(NO3)3 + g) Fe3O4 + HNO3 → NO + Fe(NO3)3 + ? ? ? ? ? ? a) Ag + 2HNO3 (đặc) → NO2 + AgNO3 + H2O b) 3Ag + 4HNO3 (loãng) → NO + 3AgNO3 + 2H2O c) 8Al + 30HNO3 → 3N2O + 8Al(NO3)3 + 15H2O d) 4Zn + 10HNO3 → NH4NO3 + 4Zn(NO3)2 + 3H2O e) 3FeO + 10HNO3 → NO + 3Fe(NO3)3 + 5H2O g) 3Fe3O4 + 28HNO3 → NO + 9Fe(NO3)3 + 14H2O Nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận Bước Xác định số oxi hóa thay đổi Bước Lập thăng electron Bước Đặt hệ số tìm vào phương trình phản ứng tính hệ số cịn lại Bài trang 45 SGK Hóa 11 Hãy tính chất hóa học chung khác biệt axit nitric axit sunfuric Viết phương trình hóa học để minh họa Axit nitric axit sunfuric đặc có tính oxi hóa mạnh Ví dụ: 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO ↓ + 5H2O 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O Tuy nhiên HNO3 lỗng có tính oxi hóa H2SO4 lỗng lại khơng có tính oxi hóa Ví dụ: 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO ↓ + 14H2O Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O Bài trang 45 SGK Hóa 11 a) Trong phương trình hóa học phản ứng nhiệt phân sắt (III) nitrat, tổng hệ số bao nhiêu? A B C D 21 to 4Fe(NO3)3 → 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2 b) Trong phương trình hóa học phản ứng nhiệt phân thủy ngân (II) nitrat, tổng hệ số bao nhiêu? A B to C Hg(NO ) → Hg + 2NO2 + O2 3 D 21 Bài trang 45 SGK Hóa 11 Viết phương trình hóa học phản ứng thực dãy chuyển hóa sau đây: NO2 → HNO3 → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → Cu(NO3)2 → CuO → Cu → CuCl2 4NO2 + 2H2O → 4HNO3 CuO + 2HNO2 → Cu(NO3)2 + H2O Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3 Cu(OH)2 + 2HNO to 3 → Cu(NO3)2 + 2H2O Cu(NO3)2 → to CuO + 2NO2↑ + ½ O2 ↑ CuO + H2 → Cu + H2O Bài trang 45 SGK Hóa 11 Khi hịa tan 30,0 g hỗn hợp đồng đồng (II) oxit 1,50 lít dung dịch axit nitric 1,00 M (lỗng) thấy 6,72 lít nitơ monoaxit (đktc) Xác định hàm lượng phần trăm đồng (II) oxit hỗn hợp, nồng độ mol đồng (II) nitrat axit nitric dung dịch sau phản ứng, biết thể tích dung dịch khơng thay đổi nNO = 6,72/22,4 = 0,3 (mol) nHNO3 = 1,00 x 1,5 = 1,5 (mol) pthh: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) 0,45 1,2 0,45 0,3 => mCu = 28,8 gam mCuO = 30 gam – 28,8 gam = 1,2 gam => nCuO = 0,015 mol CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (2) % mCuO = 1,2/30.100% = 4,0% Từ (1) (2) ta tính số mol HNO3 dư 0,27 mol Nồng độ mol HNO3 sau phản ứng: 0,18 M Nồng độ mol Cu(NO3)2: 0,31 M Bài trang 45 SGK Hóa 11 Để điều chế 5,000 axit nitric nồng độ 60,0% cần dùng amoniac? Biết hao hụt amoniac trình sản xuất 3,8% Khối lượng HNO3 nguyên chất: 3,00 2NO + O2 → 2NO2 (2) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 (3) Từ phương trình ta có sơ đồ hợp thức: NH3 → HNO3 (4) Theo (4), ta tính khối lượng NH3 (hao hụt 3,8%): (3,00.17,0)/63,0 x (100/96,2) = 0,841 (tấn) Nguyên tắc giải toán AXIT NITRIT • Dùng định luật bảo tồn e Tổng ne nhường = tổng ne nhận - Một số trường hợp cần kết hợp định luật bảo tồn điện tích (tổng điện tích dương = tổng điện tích âm) và định luật bảo tồn ngun tố - Có thể sử dụng phương trình ion – electron bán phản ứng để biểu diễn trình M → Mn+ + ne 4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O • Trong trường hợp kim loại + HNO3 ta có: nHNO3 (pư) = 2nNO2 = 4nNO = 10nN2O = 12nN2 = 10nNH4NO3 nNO3- (trong muối) = nNO2 = 3nNO = 8nN2O = 10nN2 = 8nNH4NO3 • Nếu hỗn hợp gồm kim loại oxit kim loại + HNO3 (và giả sử tạo khí NO) thì: nHNO3 (pư) = 4nNO + 2nO (trong oxit KL) Hoà tan hoàn toàn m gam bột Cu 800 gam dung dịch HNO3 được dung dịch Y 4,48 lít khí NO (đktc) Tính giá trị m Ta có: nNO=4,48/22,4=0,2 (mol) Áp dụng định luật bảo tồn electron Q trình cho e: Cu → Cu2+ + 2e 0,3 0,3 0,6 (mol) Quá trình nhận e: N5+ + 3e → N2+ 0,6 0,6 0,2 (mol) nCu = 0,3 mol; m = 0,3.64 = 19,2 gam Cu Dạng 1: Kim loại tác dụng với HNO3 Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại X vào dung dịch HNO 3 dư thu 0,224 lít khí nitơ (đktc) Xác định kim loại X? Bài 2. Hòa tan 16,2 gam kim loại hố trị III vào lít dung dịch HNO3 0,5 M (D = 1,25 g/ml) Sau phản ứng kết thúc thu 2,8 lit hỗn hợp khí X gồm NO, N 2 (0oC, atm) Trộn hỗn hợp khí X với lượng oxi vừa đủ sau phản ứng thấy thể tích khí 5/6 tổng thể tích X oxi cho vào a Tìm kim loại dùng b Tính nồng độ % dung dịch HNO3sau phản ứng Bài 3. Hoà tan hoàn toàn 17,28 gam Mg vào dung dịch HNO 3 0,1M thu dung dịch A 1,344 lít hỗn hợp khí X gồm N2 và N2O (ở 00C, atm) Thêm lượng dư KOH vào dung dịch A, đun nóng có khí Khí tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch H 2SO4 0,1 M Tính thể tích khí hỗn hợp X? Bài 4. Cho x mol Fe tác dụng với dung dịch chứa y mol HNO3 thu khí NO dung dịch B Dung dịch B tồn ion nào? Biện luận quan hệ x y để dung dịch B tồn ion Bài 5. Xác định thể tích dung dịch HNO3 1M (lỗng) cần dùng để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe 0,15 mol Cu (biết phản ứng tạo chất khử NO)? Bài 6. Hoà tan hoàn toàn 0,368 gam hỗn hợp Al Zn cần vừa đủ 25 lít dung dịch HNO 3 có pH = Sau phản ứng thu dung dịch A chứa muối (không có khí ra) a Tính khối lượng kim loại hỗn hợp b Thêm vào dung dịch A lượng dư dung dịch NH3 Tính khối lượng kết tủa thu Bài 7. Hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn có khối lượng 8,6 gam chia làm phần - Phần 1: Đem đốt cháy hoàn toàn O2 dư thu 7,5 gam hỗn hợp oxit - Phần 2: Hoà tan dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư V lít (đktc) khí NO2 (sản phẩm khử nhất) Xác định V? Bài 8. Lấy m gam hỗn hợp X gồm Cu Fe (tỉ lệ khối lượng : 3) phản ứng hoàn toàn với dung dịch chứa 44,1 gam HNO3; sau phản ứng lại 0,75m gam chất rắn 5,6 lít khí Y gồm NO NO2 (đktc) Tìm m? Dạng Kim loại phản ứng với hỗn hợp HNO3 và H2SO4 Bài 1: Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8 M H2SO4 0,2 M Sau phản ứng hồn tồn, sinh V lít khí NO (sản phẩm khử đktc) Tìm giá trị V? Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X (Cu, Ag) dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 thu dung dịch Y chứa 7,06 gam muối hỗn hợp khí Z chứa 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO2 Giá trị m là? Bài 3: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al Mg phản ứng với 100 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 thu 0,1 mol mối khí SO2, NO, N2O Cô cạn dung dịch thu sau phản ứng gam muối khan? TÀI LIỆU THAM KHẢO • Sách giáo khoa Hóa học 11 – NXB Giáo dục Việt Nam • Hóa 11 7: Nitơ - Bài hóa 11 trang 28 - VnDoc.com Dẫn xuất từ: https://vndoc.com/hoa-11-bai-7-nito-235729 • Hóa Học 11: Tổng Hợp Lí Thuyết Chương Nitơ - Photpho Đầy Đủ Và Dễ Học (kienguru.vn) Dẫn xuất từ: https://www.kienguru.vn/blog/tong-hop-ly-thuyetnito-photpho-hoa-hoc-11 • Tìm hiểu Axit Nitric - HN03 điều bạn cần biết (haphansci.com) Dẫn xuất từ: http://www.haphansci.com/tin-tuc/tim-hieuve-axit-nitric-hn03-va-nhung-dieu-ban-c/47 • Bài tập chuyên đề Axit Nitric - Ơn tập Hóa học lớp 11 - Download.vn Dẫn xuất từ: https://download.vn/cac-dang-toan-ve-axit-nitric-31361 ... hóa sau đây: NO2 → HNO3 → Cu(NO3 )2? ?→ Cu(OH )2? ?→ Cu(NO3 )2? ?→ CuO → Cu → CuCl2 4NO2 + 2H2O → 4HNO3 CuO + 2HNO2 → Cu(NO3 )2? ?+ H2O Cu(NO3 )2? ?+ 2NaOH → Cu(OH )2? ?? + 2NaNO3 Cu(OH )2? ?+ 2HNO to 3 → Cu(NO3 )2? ?+... chuyển hóa thành amoniac 25 ,0 % Các thể tích khí đo đktc A 44,8 lít N2 và 134,4 lít H2 B 22 ,4 lít N2 và 134,4 lít H2 C 22 ,4 lít N2 và 67 ,2 lít H2 D 44,8 lít N2 và 67 ,2 lít H2 N2 + 3H2 → 2NH3 ... https://www.kienguru.vn/blog/tong-hop-ly-thuyetnito-photpho-hoa-hoc -1 1 • Tìm hiểu Axit Nitric - HN03 điều bạn cần biết (haphansci.com) Dẫn xuất từ: http://www.haphansci.com/tin-tuc/tim-hieuve-axit-nitric-hn03-va-nhung-dieu-ban-c/47