Đang tải... (xem toàn văn)
Một bộ tài liệu hay về chương 2: Nitơ photpho dành cho chương trình hóa học 11. Tài liệu có thể được sử dụng làm vở ghi hoặc tài liệu tham khảo cho học sinh hoặc có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho quá trình dạy học trên lớp.
MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA CHƯƠNG 2: NITƠ - PHOTPHO Bài 7: NITƠ I TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Dạng tự - Khí N2 chiếm 78,16% thể tích khơng khí (Trong tính tốn thể tích N2 = 80% thể tích khơng khí ) - Nitơ có đồng vị bền 14 N (99,63%) 15 N (0,37%) Dạng hợp chất - Có khống chất natri nitrat (NaNO3) - Có thành phần protein động vật thực vật II CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - N (Z=7) Cấu hình e: 1s 2s 2p3 - Vị trí: • • • Ơ thứ Chu kì Nhóm VA (N nguyên tố p, có số electron hóa trị = số electron lớp ngồi = 5) - Đặc điểm • • Là phi kim điển hình Nitơ có electron độc thân ⟹ Tạo liên kết cộng hóa trị III TÍNH CHẤT VẬT LÝ - N2 chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ khơng khí, khơng trì sống cháy - N2 khó hóa lỏng (hóa lỏng - 196oC) - N2 tan nước IV TÍNH CHẤT HĨA HỌC Tính oxi hóa a Tác dụng với kim loại ⟹ Nitrua kim loại - Ở nhiệt độ thường N2 tác dụng với Li −3 PTHH: 6Li + N2 ⎯⎯ → Li3 N (liti nitrua) - Ở nhiệt độ cao N2 tác dụng với Ca, Mg, Al,… o −3 t PTHH: 3Mg + N ⎯⎯ → g3 N (magie nitrua) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA b Tác dụng với Hidro −3 450 − 500 C ⎯⎯⎯⎯⎯ → 3 PTHH: 3H + N ⎯⎯⎯⎯⎯ 200 − 300 atm, xt o H = − 92 kJ Tính khử - Ở 3000oC nhiệt độ lò hồ quang điện + 3000 C ⎯⎯⎯ → (Nitơ monooxit) PTHH: N + 2 ⎯⎯ ⎯ o - NO kết hợp với oxi khơng khí PTHH: 2NO + O2 ⎯⎯ → 2NO2 (Nitơ đioxit) (Nâu đỏ) (Không màu) V ỨNG DỤNG - N2 thành phần dinh dưỡng thực vật - Cơng nghiệp hóa chất: N2 dùng để tổng hợp NH3, HNO3, phân bón, thuốc súng, nhiên liệu tên lửa, … - Sản xuất: N2 dùng làm môi trường trơ, bơm lốp xe, lốp máy bay, … - N2 lỏng dùng để bảo quản thực phẩm, mẫu hay chế phẩm sinh học (máu, tinh trùng, tế bào trứng, …) VI ĐIỀU CHẾ Trong công nghiệp - N2 sản xuất phương pháp chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng Trong phịng thí nghiệm - Một lượng nhỏ N2 tinh khiết điều chế cách đun nhẹ dung dịch bão hòa muối amoni nitrit (NH4NO2) o t → N + 2H O PTHH: NH NO ⎯⎯ - Muối amoni nitrit bền, thay dung dịch bão hòa amoni clorua natri nitrit o t → NaCl + N + 2H 2O PTHH: NH 4Cl + aNO3 ⎯⎯ CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA Bài 8: AMONIAC – MUỐI AMONI I – CẤU TẠO PHÂN TỬ Công thức phân tử Công thức cấu tạo Cấu trúc hình chóp II – TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Amoniac chất khí, khơng màu, có mùi khai xốc, nhẹ khơng khí - Khí amoniac tan tốt nước Khi tan nước, tạo thành dung dịch amoniac - Dung dịch amoniac đậm đặc thường có nồng độ 25 % III – TÍNH CHẤT HĨA HỌC Tính chất hóa học đặc trưng NH3 - Nguyên tử N có cặp electron tự nên có khả nhận proton H+ NH3 có tính bazơ - Số oxi hóa N -3 NH3 có tính khử - NH3 có khả tạo phức với số hợp chất Tính bazơ a) Tác dụng với nước - NH3 tan nước tạo thành dung dịch bazơ yếu Có thể làm quỳ tím ẩm hóa xanh phenolphtalein hóa hồng NH + H O + + OH − b) Tác dụng với axit - NH3 tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối amoni: NH3 + H+ ⎯⎯ → 4+ VD: NH3 + Cl ⎯⎯ → 4Cl (amoni clorua) NH3 + 2SO4 ⎯⎯ → (4 )2 SO4 (amoni sunphat) c) Tác dụng với dung dịch muối → Muối amoni + Hiđroxit Dung dịch NH3 + dung dịch muối + H2O ⎯⎯ VD: 3 + AlCl3 + H2O ⎯⎯ → l(OH)3 + NH4Cl 3 + FeCl3 + H2O ⎯⎯ → Fe(OH)3 + 3NH4Cl Lưu ý: NH3 hịa tan hiđroxit muối tan Cu2+, Zn2+, Ag+, … tạo thành phức chất CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA Tính khử a) Tác dụng với oxi b) Tác dụng với clo c) Tác dụng với CuO - NH3 cháy O2 cho lửa - NH3 bốc cháy khí Cl2 cho - NH3 khử CuO (màu đen) tạo Cu màu vàng, tạo khí N2 lửa có khói trắng (màu đỏ), nước N2 −3 −3 0 t + 2 ⎯⎯ + Cl2 ⎯⎯ → + 6H O → + Cl - NH3 cháy O2 có mặt xúc tác, NH3 kết hợp với HCl tạo khói tạo khí NO trắng NH4Cl −3 +2 o 3 + HCl ⎯⎯ → 4Cl t + ⎯⎯ → + O 3 −3 0 t 3 + CuO ⎯⎯ → Cu + N2 + 2 xt Phản ứng tạo phức (đọc thêm) - Dung dịch NH3 có khả hịa tan số hợp chất Ag2O, AgCl, Cu(OH)2, Zn(OH)2, Ni(OH)2, …tạo thành phức chất AgCl + NH3 ⎯⎯ → [Ag(NH3 )2 ]Cl Cu(OH)2 + 4NH3 ⎯⎯ → [Cu(NH3 )4 ](OH)2 IV – ỨNG DỤNG - Amoniac dùng để sản xuất axit nitric, phân bón hóa học (urê, đạm amoni, đạm nitrat, …), điều chế hiđrazin làm nhiên liệu tên lửa, dùng làm chất làm lạnh, … V – ĐIỀU CHẾ Trong phịng thí nghiệm t → + CaCl2 + 2H 2O - Cho dd kiềm tác dụng với muối amoni: Cl + Ca(OH) ⎯⎯ - Đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc Trong công nghiệp - Nhiệt độ: 450 – 500 0C - Áp suất: 200 – 300 atm - Xúc tác: Fe trộn thêm Al2O3, K2O, … t , P, xt N2 + H2 NH3 Hiệu suất phản ứng: 20 – 25 % I – CẤU TRÚC - Muối amoni có cấu trúc tinh thể ion, gồm cation amoni NH4+ anion gốc axit - Trong tinh thể, ion NH4+ liên kết với anion gốc axit lực hút tĩnh điện II – TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Tất muối amoni tan tốt nước, tan điện ly hoàn toàn thành ion III – TÍNH CHẤT HĨA HỌC Phản ứng trao đổi ion Tác dụng với bazơ t → Muối + NH3 + H2O Muối amoni + dung dịch kiềm ⎯⎯ t → H3 + Na 2SO + 2H 2O PTPT: (NH ) SO + NaOH ⎯⎯ t → + H O PT ion: NH + + − ⎯⎯ CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA Tác dụng với axit Tác dụng với muối → 2NH4Cl + H2O + CO2 (NH4)2CO3 + 2HCl ⎯⎯ → NH4Cl + H2O + CO2 NH4HCO3 + HCl ⎯⎯ → AgCl + NH4NO3 NH4Cl + AgNO3 ⎯⎯ → BaSO4 + 2NH4Cl (NH4)2SO4 + BaCl2 ⎯⎯ Phản ứng nhiệt phân Muối amoni khơng có tính oxi hóa NH4Cl(r) t → NH3 + Axit tương ứng Muối amoni ⎯⎯ t0 ⎯⎯ → NH3(k) + HCl(k) t → NH3 + NH4HCO3 (NH4)2CO3(r) ⎯⎯ t → NH3 + H2O + CO2 NH4HCO3(r) ⎯⎯ t → khí N2 hay khí N2O + H2O Muối amoni ⎯⎯ Muối amoni có tính oxi hóa t → N2 + 2H2O NH4NO2 ⎯⎯ 250 C → N2O + 2H2O NH4NO3 ⎯⎯⎯ t → N2 + 4H2O + Cr2O3 (NH4)2Cr2O7 ⎯⎯ CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA Bài 9: AXIT NITRIC – MUỐI NITRAT I – CẤU TẠO PHÂN TỬ - Trong hợp chất HNO3, nitơ có số oxi hóa cao +5 II – TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Axit nitric tinh khiết chất lỏng, khơng màu, tan tốt nước, bốc khói mạnh khơng khí ẩm - Axit nitric bền, tiếp xúc với ánh sáng để lâu HNO3 bị phân hủy phần giải phóng khí NO2 theo phương trình: 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O (NO2 sinh tan vào dung dịch làm dung dịch có màu vàng) - Axit nitric đặc có nồng độ 68% III – TÍNH CHẤT HĨA HỌC Tính axit HNO3 axit mạnh, phân ly hoàn toàn: HNO3 ⎯⎯ → H+ + NO3− a Làm quỳ tím hóa đỏ → Muối nitrat + H2O HNO3 + Bazơ ⎯⎯ b Tác dụng với bazơ (KL có hóa trị cao nhất) → NaNO3 + H2O VD: HNO3 + NaOH ⎯⎯ → Cu(NO3)2 + 2H2O 2HNO3 + Cu(OH)2 ⎯⎯ → Muối nitrat + H2O HNO3 + Oxit bazơ ⎯⎯ c Tác dụng với oxit bazơ (KL có hóa trị cao nhất) → Mg(NO3)2 + H2O VD: 2HNO3 + MgO ⎯⎯ 2HNO3 + ZnO ⎯⎯ → Zn(NO3)2 + H2O → Muối nitrat + Axit yếu HNO3 + Muối ⎯⎯ d Tác dụng với muối axit yếu → Ca(NO3)2 + H2O + CO2 VD: 2HNO3 + CaCO3 ⎯⎯ Tính oxi hóa mạnh Trục số oxi hóa nitơ HNO3 có tính oxi hóa mạnh: - Tác dụng với kim loại - Tác dụng với phi kim - Tác dụng với hợp chất CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA a Tác dụng với kim loại - HNO3 oxi hóa hầu hết kim loại trừ Au Pt Phương trình phân tử Kim loại Ví dụ: Cu Fe 5Mg + + + + HNO3 ⎯⎯ → 4HNO3 (đặc) 4HNO3 (loãng) 12HNO3 (lỗng) Muối nitrat (Muối KL có hóa trị cao nhất) t ⎯⎯ → t0 ⎯⎯ → t ⎯⎯ → + +4 N O2 +2 N O Sản phẩm khử N +1 N2 O −3 N H NO3 Cu(NO3)2 Fe(NO3)3 5Mg(NO3)2 + + + 2NO2 NO N2 + + + + H2 O 2H2O 2H2O 6H2O t 8Al + 30HNO3 (loãng) 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O ⎯⎯ → t 4Zn + 10HNO3 (loãng) 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O ⎯⎯ → Lưu ý: - HNO3 đặc bị khử thành NO2, HNO3 loãng bị khử thành NO - Al, Fe, Cr bị thụ động HNO3 đặc nguội - Các KL Mg, Al, Zn, … khử HNO3 lỗng thành NO, N2O, N2 NH4NO3 - Phần toán: Khi đề cho Mg, Al, Zn tác dụng với HNO3 sản phẩm thường có thêm NH4NO3 Phương trình bảo tồn electron Hóa trị KL số mol KL = số mol NO3- muối = n NO2 + 3n NO + 10n N2 + 8n N2O + 8n NH + Số mol H+ phản ứng = Số mol HNO3 phản ứng = 2n NO2 + n NO + 12n N2 + n N2O + n NH + b Tác dụng với phi kim - HNO3 oxi hóa C, P, S số oxi hóa cao t0 C + 4HNO3 (đặc) CO2 ⎯⎯ → t S + 6HNO3 (đặc) H2SO4 ⎯⎯ → t0 P + 5HNO3 (đặc) H3PO4 ⎯⎯ → + + + 4NO2 6NO2 5NO2 + + + 2H2O 2H2O H2O - HNO3 oxi hóa nhiều hợp chất có tính khử (H2S, SO2, hợp chất sắt (II), …) t0 3FeO + 10HNO3 (loãng) 3Fe(NO3)3 + NO + ⎯⎯ → t Fe3O4 + 10HNO3 (đặc) 3Fe(NO3)3 + NO2 + ⎯⎯ → t0 Fe(OH)2 + 4HNO3 (đặc) Fe(NO3)3 + NO2 + ⎯⎯ → 5H2O 5H2O 3H2O c Tác dụng với hợp chất IV – ỨNG DỤNG - HNO3 dùng để sản xuất phân đạm NH4NO3, Ca(NO3)2, … - HNO3 dùng để sản xuất thuốc nổ (TNT), thuốc nhuộm, dược phẩm, … CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA V – ĐIỀU CHẾ Trong phịng thí nghiệm Trong cơng nghiệp NH3 ⎯⎯ → NO ⎯⎯ → NO2 ⎯⎯ → HNO3 t0 → HNO3 + NaHSO4 NaNO3 (r) + H2SO4 (đặc) ⎯⎯ xt , t 4NH3 + 5O2 ⎯⎯⎯ → 4NO + 6H2O → 2NO2 2NO + O2 ⎯⎯ → 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O ⎯⎯ I – TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Tất muối nitrat tan tốt nước chất điện ly mạnh - Ion NO3- khơng có màu, nên màu dung dịch muối nitrat cation định II – TÍNH CHẤT HĨA HỌC Tất muối nitrat bị nhiệt phân Muối nitrat kim loại kiềm bị nhiệt phân tạo thành muối nitrit O2 t → 2NaNO2 + NO2 VD: 2NaNO3 ⎯⎯ Muối nitrat kim loại trung bình Mg → Cu bị nhiệt phân tạo thành oxit, NO2 O2 t → 2MgO + 4NO2 + 4O2 VD: 2Mg(NO3)2 ⎯⎯ t → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 4Fe(NO3)2 ⎯⎯ t → 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2 4Fe(NO3)3 ⎯⎯ t → 2CuO + 4NO2 + O2 2Cu(NO3)2 ⎯⎯ Muối nitrat kim loại yếu Hg → Pt bị nhiệt phân tạo thành kim loại, NO2 O2 t → 2Ag + 2NO2 + O2 VD: 2AgNO3 ⎯⎯ III – NHẬN BIẾT ION NITRAT Ion NO3- thể tính oxi hóa có mặt ion H+ Để nhận biết ion NO3-, ta đun nóng dung dịch chứa ion NO3- với Cu H2SO4 loãng t → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Phương trình ion: 3Cu + 2NO3- + 8H+ ⎯⎯ → 2NO2 2NO + O2 ⎯⎯ Hiện tượng: Phản ứng tạo dung dịch màu xanh có khí màu nâu đỏ IV – ỨNG DỤNG CỦA MUỐI NITRAT - Sản xuất phân bón hóa học, chế tạo thuốc nổ đen (75% KNO3, 10% S 15% C) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA Bài 10: PHOTPHO I – VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ P (Z = 15) Mức lượng Cấu hình e: 1s 2s 2p6 3s 3p5 Đặc điểm - Lớp ngồi có electron Trong hợp chất P thường hóa trị (hoặc hóa trị vài hợp chất) Vị trí - Ơ số 15, Chu kì 3, nhóm VA II – CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ Photpho đỏ Photpho trắng - Là chất rắn suốt, màu - Là chất bột màu đỏ trắng vàng, giống sáp Đặc điểm - Cấu trúc tinh thể phân tử P4 - Các phân tử P4 liên kết với lực tương tác yếu (Van de Waals) P trắng mềm, dễ nóng chảy - Cấu trúc polime - Các phân tử P4 liên kết với liên kết cộng hóa trị P – P P đỏ khó nóng chảy bay P trắng Cấu trúc Kết luận: P trắng hoạt động mạnh P đỏ - Không tan nước, tan dung môi hữu - Rất độc, dễ gây bỏng - Cháy nhiệt độ 400C, phát quang màu lục bóng tối - Khi nung khơng có khơng khí đến nhiệt độ 2500C, P trắng chuyển thành P đỏ TCVL - Không tan dung môi thông thường - Không độc, dễ hút ẩm, chảy rữa - Bền nhiệt độ thường, khơng phát quang bóng tối - Khi nung khơng có khơng khí, P đỏ chuyển thành hơi, làm lạnh ngưng tụ thành P trắng III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC - P phi kim tương đối hoạt động - Trục số oxi hóa photpho: - Photpho vừa thể tính khử, vừa thể tính oxi hóa Tính oxi hóa Photpho thể tính oxi hóa tác dụng với kim loại t → Muối photphua Kim loại + P ⎯⎯ Tổng quát: Ví dụ: 0 −3 t P + Ca ⎯⎯ → Ca3 P2 (Canxi photphua) P + Zn −3 t ⎯⎯ → n3 P2 (Keõm photphua) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ MPC – CỘNG ĐỒNG HỌC TỐN LÝ HĨA Tính khử Tác dụng với oxi Tác dụng với clo Tác dụng với hợp chất 4P + 3O2 (thiếu) t ⎯⎯ → 2P2O3 (Điphotpho trioxit) 4P + 5O2 (dư) t ⎯⎯ → 2P2O5 (Điphotpho pentaoxit) 2P + 3Cl2 (thiếu) t ⎯⎯ → 2PCl3 (Photpho triclorua) 2P + 5Cl2 (dư) t ⎯⎯ → 2PCl5 (Photpho pentaclorua) 6P + 10CrO3 t ⎯⎯ → 3P2O5 + 5Cr2O3 6P + 5KClO3 t ⎯⎯ → 3P2O5 + 5KCl P 0 0 0 t → + 5HNO3 (đặc) ⎯⎯ H3PO4 + 5NO2 + H2O IV – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Trong tự nhiên khơng gặp photpho dạng hoạt động mặt hóa học - Hai dạng khống vật photpho Photphorit Ca3(PO4)3 Apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 V – SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG Sản xuất Ứng dụng - Trong công nghiệp P đỏ sản xuất cách - Sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm, bom, đạn nung hỗn hợp quặng photphorit apatit với cát cháy, đạn khói, … than cốc 12000C lò điện t Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C ⎯⎯ → 3CaSiO3 + 2P + 5CO - Hơi photpho thoát ngưng tụ làm lạnh thu photpho trắng CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 10 Câu 8: Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt dung dịch chứa riêng biệt chất sau: KHCO3, NH4Cl, NH4NO3, KNO3, Na3PO4 c Bài tập tự luyện Câu 9: Khơng sử dụng quỳ tím, trình bày phương pháp hóa học để phân biệt dung dịch chứa riêng biệt chất sau: e NH4NO3, (NH4)2SO4, K2CO3, HNO3 f Na3PO4, NaCl, K2CO3, KNO3 g NH4NO3, NaNO3, KHCO3, K3PO4 h NH4Cl, Na3PO4, K2CO3, KCl i (NH4)2CO3, Ba(NO3)2, KNO3, Na3PO4 NH4Cl j (NH4)2SO4, Na2CO3, Na3PO4, HNO3, BaCl2 k K2CO3, NH4Cl, NH4NO3, K3PO4 l (NH4)2CO3, NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4, NaNO3 m H3PO4, BaCl2, Na2CO3, (NH4)2SO4 (chỉ sử dụng thêm dung dịch HCl) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 22 II BÀI TẬP TÍNH TỐN Câu 10: Hỗn hợp X gồm NH4Cl (NH4)2SO4 Cho 23,9 gam X tác dụng hết với dung dịch NaOH, đun nóng, thu 8,96 lít khí (đktc) a Tính phần trăm khối lượng chất X b Tính khối lượng kết tủa thu cho 4,78 gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch BaCl2 (ĐS: 44,77%; 4,66 g) Câu 11: Chia m gam hỗn hợp X gồm NH4Cl NH4NO3 thành hai phần nhau: - Phần một: Cho tác dụng hết với dung dịch AgNO3, thu 14,35 gam kết tủa - Phần hai: Cho tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 0,5M (đun nóng), thu 6,72 lít khí (đktc) Tính m V (ĐS: 42,7 g; 0,6M) Câu 12: Chia hỗn hợp X gồm NH4Cl (NH4)2SO4 thành hai phần nhau: - Phần một: Cho tác dụng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 dư, thu 11,65 gam kết tủa - Phần hai: Đun nóng dung dịch NaOH dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 4,48 lít khí (đktc) Xác định phần trăm khối lượng chất X (ĐS: 45,13%) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 23 BÀI TẬP C AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT I BÀI TẬP LÝ THUYẾT Câu 1: Viết phương trình hóa học phản ứng thực chuỗi biến hóa sau: (1) (2) (3) (4) (5) (6) → Al(NO3)3 ⎯⎯ → NH4NO3 ⎯⎯ → NaNO3 ⎯⎯ → HNO3 ⎯⎯ → Cu(NO3)2 ⎯⎯ → CuO a Al ⎯⎯ (1) (2) (3) (4) (5) (6) → N2 ⎯⎯ → NH3 ⎯⎯ → NO ⎯⎯ → NO2 ⎯⎯ → HNO3 ⎯⎯ → CO2 b NH4NO2 ⎯⎯ Câu 2: Viết phương trình hóa học chứng minh tính chất sau: a Tính axit axit nitric mạnh axit cacbonic b Tính axit axit photphoric yếu axit nitric c Axit nitric có tính oxi hóa CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 24 Câu 3: Viết phương trình hóa học phản ứng nhiệt phân muối nitrat sau: NaNO3, Mg(NO3)2, Al(NO3)3, Zn(NO3)2, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, Pb(NO3)2, Cu(NO3)2, AgNO3, NH4NO3 Câu 4: Hồn thành phương trình hóa học sau: → ?+?+? a Cu + HNO3(đặc) ⎯⎯ t → ?+?+? f S + HNO3(đặc) ⎯⎯ → ?+?+? b Cu + HNO3(loãng) ⎯⎯ t → ?+?+? g P + HNO3(đặc) ⎯⎯ → ? + N2 O + ? c Al + HNO3(loãng) ⎯⎯ → ?+?+? h FeO + HNO3(loãng) ⎯⎯ → ? + NH4NO3 + ? d Zn + HNO3(loãng) ⎯⎯ → ?+?+? i Fe3O4 + HNO3(loãng) ⎯⎯ to → ?+?+? e C + HNO3(đặc) ⎯⎯ o o → S+?+? j H2S + HNO3(loãng) ⎯⎯ CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 25 II BÀI TẬP TÍNH TỐN Tốn kim loại tác dụng với HNO3 a Ví dụ minh họa Câu 5: Hịa tan hết 15,2 gam hỗn hợp Fe Cu vào lượng dư dung dịch HNO3 2M, thu dung dịch X 4,48 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) a Tính khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu b Tính thể tích dung dịch HNO3 2M dùng (biết người ta lấy dư 25% so với lượng phản ứng) (ĐS: 5,6 g; 9,6 g; 0,5 l) Câu 6: Hòa tan hết 60 gam hỗn hợp X gồm Cu CuO dung dịch HNO3 dư, thu 6,72 lít khí NO (sản phẩm khử N+5, đktc) Tính phần trăm khối lượng chất X (ĐS: 48%) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 26 Câu 7: Chia hỗn hợp X gồm Zn Fe thành hai phần nhau: - Phần 1: tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nguội, thu 0,04 mol NO2 - Phần 2: tác dụng vừa đủ với m gam dung dịch HCl 10%, thu 0,672 lít khí H2 (đktc) a Tính phần trăm khối lượng kim loại X b Tính m (ĐS: 30,11%; 21,9 g) Câu 8: Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 0,896 lít khí NO (đktc) dung dịch chứa m gam muối Tính m (ĐS: 13,92 g) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 27 b Bài tập tự luyện Câu 9: Cho 2,8 gam Fe phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng, dư, thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch chứa m gam muối Tính m V (ĐS: 12,1 g; 1,12 l) Câu 10: Cho 3,2 gam Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 đặc, dư, thu V lít khí NO2 (sản phẩm khử N+5, đktc) Tính V (ĐS: 2,24 l) Câu 11: Hòa tan hết m gam Al vào dung dịch HNO3 loãng, thu dung dịch X hỗn hợp khí gồm 0,015 mol N2O 0,01 mol NO (khơng cịn sản phẩm khử khác) Tính m (ĐS: 1,35 g) Câu 12: Cho lượng Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 lỗng, thu 4,48 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính khối lượng Al dùng (ĐS: 5,4 g) Câu 13: Cho 7,2 gam kim loại Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 lỗng, thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính V (ĐS: 4,48 l) Câu 14: Cho 8,1 gam Al tác dụng hết với dung dịch HNO3 lỗng Tính thể tích khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) sinh (ĐS: 6,72 l) Câu 15: Hòa tan hết 4,59 gam Al dung dịch HNO3 dư, thu hỗn hợp khí X gồm NO N2O (khơng cịn sản phẩm khử khác) Biết X có tỉ khối so với H2 16,75 Tính phần trăm thể tích khí X (ĐS: 75%) Câu 16: Hòa tan hết 1,72 gam hỗn hợp Cu Ag vào lượng dư dung dịch HNO3, thu dung dịch X 0,224 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) a Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu b Tính khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch X (ĐS: 37,21%; 3,58 g) Câu 17: Chia m gam hỗn hợp X gồm Fe Cu thành phần nhau: - Phần 1: tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư, thu 4,48 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) - Phần 2: tác dụng với dung dịch HNO3, đặc, nguội, thu 6,72 lít khí NO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) Biết phản ứng xảy hồn tồn Tính m (ĐS: 30,4 g) Câu 18: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al Cu vào dung dịch HCl (dư), sau kết thúc phản ứng sinh 3,36 lít khí (đktc) Nếu cho m gam hỗn hợp X vào lượng dư dung dịch axit nitric (đặc, nguội), sau kết thúc phản ứng sinh 6,72 lít khí NO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính m (ĐS: 12,3 g) Câu 19: Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp Fe Ag vào lượng dư dung dịch HNO3 1M, thu 3,248 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 28 a Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu b Tính thể tích dung dịch HNO3 dùng (biết người ta lấy dư 20% so với lượng phản ứng (ĐS: 70%; 0,696 l) Câu 20: Cho 1,635 gam hỗn hợp Al Cu tác dụng vừa đủ với 58,8 gam dung dịch HNO3 15%, thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) a Tính khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu b Tính V (ĐS: 0,675 g; 0,96 g; 0,784 l) Câu 21: Hịa tan hồn tồn 26,88 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu vào 800 ml dung dịch HNO3 lỗng, dư, thu dung dịch Y 8,512 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) a Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp X b Để trung hòa dung dịch Y cần vừa đủ 40 ml dung dịch NaOH 2M Tính nồng độ mol dung dịch HNO3 dùng (ĐS: 50%; 2M) Câu 22: Cho 9,6 gam hỗn hợp X gồm Mg Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư, thu dung dịch Y 4,48 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) a Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp X b Cho dung dịch Y tác dụng hết với dung dịch NaOH dư Tính khối lượng kết tủa thu (ĐS: 30%; 19,8 g) Câu 23: Cho 2,19 gam hỗn hợp gồm Cu Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư, thu dung dịch Y 0,672 lít khí NO (sản phẩm khử N+5, đktc) Tính tổng khối lượng muối có Y (ĐS: 7,77 g) Câu 24: Hòa tan hết hỗn hợp Al Ag vào dung dịch HNO3, thu dung dịch X 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Cô cạn dung dịch X thu 46,8 gam muối khan Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu (ĐS: 14,29%) Câu 25: Cho 11,48 gam hỗn hợp gồm Ag Cu phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng, thu 1,792 lít khí khơng màu hóa nâu khơng khí (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu (ĐS: 47,04%) Câu 26: Hòa tan hết 9,12 gam hỗn hợp gồm Fe Cu vào dung dịch HNO3 lỗng, dư, thu 2,688 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu (ĐS: 36,84%) Câu 27: Cho 11 gam hỗn hợp X gồm Al Fe tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng, dư, thu 6,72 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính khối lượng kim loại hỗn hợp X (ĐS: 5,4 g; 5,6 g) Câu 28: Cho 2,95 gam hỗn hợp Cu Al tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu 4,48 lít khí NO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu (ĐS: 54,24%) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 29 Câu 29: Cho 2,8 gam hỗn hợp X gồm Cu Ag phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư, thu 0,04 mol NO2 (sản phẩm khử N+5) dung dịch chứa m gam muối Tính m (ĐS: 5,28 g) Câu 30: Hịa tan hết 5,376 gam hỗn hợp X gồm Fe Cu vào lượng dư dung dịch HNO3, thu 1,7024 lít khí khơng màu hóa nâu khơng khí (sản phẩm khử nhất, đktc) Tính phần trăm khối lượng kim loại X (ĐS: 50%) Câu 31: Cho 3,12 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 lỗng, sau phản ứng xảy hồn khối lượng dung dịch tăng 3,12 gam Xác định tổng khối lượng muối có dung dịch sau phản ứng (ĐS: 21,84 g) Câu 32: Hịa tan hồn tồn 13 gam Zn dung dịch HNO3 loãng, dư thu dung dịch X 0,448 lít khí N2 (đktc) Tính khối lượng muối dung dịch X (ĐS: 39,8 g) Câu 33: Hịa tan hồn tồn 12,42 gam Al dung dịch HNO3 loãng (dư), thu dung dịch X 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí N2O N2 Tỉ khối hỗn hợp khí Y so với khí H2 18 Cơ cạn dung dịch X, thu m gam chất rắn khan Tính m (ĐS: 106,38 g) Câu 34: Hỗn hợp X gồm Mg (0,10 mol), Al (0,04 mol) Zn (0,15 mol) Cho X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư), sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng 13,23 gam Tính số mol HNO3 tham gia phản ứng (ĐS: 0,7750 mol) Câu 35: Hòa tan hết 30 gam hỗn hợp X gồm Cu CuO 1,5 lít dung dịch HNO3 1M, thu 6,72 lít khí NO (sản phẩm khử N+5, đktc) a Tính phần trăm khối lượng chất X b Tính nồng độ mol chất tan dung dịch sau phản ứng Coi thể tích dung dịch khơng đổi (ĐS: 96%; 0,31M; 0,18M) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CĨ SỰ CHUẨN BỊ 30 Tốn nhiệt phân muối nitrat a Ví dụ minh họa Câu 36: Nung 4,23 gam Cu(NO3)2 bình kín khơng chứa khơng khí, sau phản ứng xảy hồn tồn thu m gam chất rắn hỗn hợp khí X a Tính m b Hấp thụ hồn tồn hỗn hợp khí X vào nước, thu 450 ml dung dịch có pH = a Tính a (ĐS: 1,8; 1) Câu 37: Nung lượng Pb(NO3)2 thời gian, khối lượng chất rắn giảm 10,8 gam Tính khối lượng Pb(NO3)2 phản ứng Biết MPb = 207 (ĐS: 33,1 g) b Bài tập tự luyện Câu 38: Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 bình kín khơng chứa khơng khí, sau thời gian thu 4,96 gam chất rắn hỗn hợp khí X a Tìm khối lượng Cu(NO3)2 bị nhiệt phân, từ tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân b Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để thu 300 ml dung dịch Y Tính pH dung dịch Y (ĐS: 2,82 g; 42,86%; 1) Câu 39: Nhiệt phân 6,72 gam hỗn hợp X gồm Cu(NO3)2 Mg(NO3)2, sau phản ứng xảy hoàn toàn khối lượng chất rắn giảm 4,32 gam Tính phần trăm khối lượng chất X (ĐS: 55,95%) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 31 BÀI TẬP E AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT I BÀI TẬP LÝ THUYẾT Câu 1: Viết phương trình hóa học phản ứng thực sơ đồ chuyển hóa sau: Câu 2: Viết phương trình hố học chứng minh tính chất sau: a Tính axit H3PO4 yếu HNO3 b Tính axit H3PO4 mạnh H2CO3 Câu 3: Khơng sử dụng quỳ tím, trình bày phương pháp hóa học để phân biệt dung dịch chứa riêng biệt chất sau: a KHCO3, H3PO4, NH4Cl, KNO3, Na3PO4 KHCO3 H3PO4 NH4Cl KNO3 Na3PO4 CO2↑ - - - - Dd NaOH, to X - NH3↑ - - Dd Na2CO3 X CO2↑ X - - Dd AgNO3 X X X lại ↓ vàng nhạt Dd HCl CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 32 b NH4NO3, (NH4)2SO4, Na2CO3, K3PO4, NaCl Dd HCl Dd Ba(OH)2, to NH4NO3 (NH4)2SO4 Na2CO3 K3PO4 NaCl - - CO2↑ - - NH3↑ NH3↑, BaSO4↓ trắng X Ba3(PO4)2↓ trắng lại II BÀI TẬP TÍNH TỐN Tốn H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm Kiến thức cần nắm CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 33 Ví dụ minh họa Câu 4: Trộn 100 ml dung dịch NaOH 1M với 50 ml dung dịch H3PO4 1M Tính khối lượng muối có dung dịch sau phản ứng (ĐS: T = 2; 7,1 g) Câu 5: Trộn 250 ml dung dịch KOH 0,24M với 250 ml dung dịch H3PO4 0,08M, sau phản ứng xảy hồn tồn thu 500 ml dung dịch X Tính nồng độ mol dung dịch X (ĐS: T = 3; 0,04M) Câu 6: Rót 300 ml dung dịch H3PO4 1M vào 500 ml dung dịch KOH 2M, thu 800 ml dung dịch X Tính nồng độ mol chất tan X (T = 3,3; 0,375M; 0,125M) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 34 Câu 7: Trộn 100 ml dung dịch NaOH 2M với 150 ml dung dịch H3PO4 0,5M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 250 ml dung dịch X Tính nồng độ mol chất tan X (ĐS: T = 2,67; 0,1M; 0,2M) Câu 8: Rót dung dịch chứa 11,76 gam H3PO4 vào dung dịch chứa 16,8 gam KOH Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu m gam chất rắn khan Tính m (ĐS: T = 2,5; 23,16 g) Bài tập tự luyện Câu 9: Cho 48 gam dung dịch NaOH 10% tác dụng với 10 gam dung dịch H3PO4 39,2% Tính khối lượng muối có dung dịch sau phản ứng (ĐS: T = 3; 6,56 g) Câu 10: Trộn 200 ml dung dịch NaOH 1,5M với 300 ml dung dịch H3PO4 0,8M, sau phản ứng xảy hoàn tồn thu 500 ml dung dịch X Tính nồng độ mol chất tan X (ĐS: T = 1,25; 0,36M; 0,06M) Câu 11: Trộn dung dịch chứa 9,8 gam H3PO4 với 100 ml dung dịch NaOH 3,5M Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu m gam chất rắn khan Tính m (ĐS: T = 3,5; 18,4 g) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 35 Câu 12: Cho 180 ml dung dịch NaOH 1M vào 200 ml dung dịch H3PO4 0,5M a Tính khối lượng chất tan dung dịch sau phản ứng b Cần cho ml dung dịch NaOH 1M vào 200 ml dung dịch H3PO4 0,5M để thu dung dịch chứa muối trung hòa? (ĐS: T = 1,8; 2,4 g; 11,36 g; 300 ml) Câu 13: Trộn 100 ml dung dịch KOH 1,5M vào 200 ml dung dịch H3PO4 0,5M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam muối khan Tính m (ĐS: T = 1,5; 15,5 g) Câu 14: Cho 60 ml dung dịch H3PO4 2M tác dụng với 150 ml dung dịch NaOH 2M Tính tổng khối lượng muối có dung dịch sau phản ứng (ĐS: 18,36 g) Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn 3,1 gam photpho khí oxi dư Cho tồn sản phẩm thu vào 200 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch X Tính khối lượng muối X (ĐS: T = 2; 14,2 g) Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn 12,4 gam P khí oxi dư Cho tồn sản phẩm thu vào 80 ml dung dịch NaOH 25% (D = 1,28 g/ml) Tính nồng độ phần trăm chất tan dung dịch sau phản ứng (ĐS: T = 1,6; 14,68%; 26,06%) CƠ HỘI CHỈ DÀNH CHO NHỮNG AI CÓ SỰ CHUẨN BỊ 36 ... thường dùng Hiện tượng Thuốc thử Các muối HCO 3-, CO3 2-, SO3 2- S 2- - Với muối HCO 3- CO3 2-: CO2↑ không mùi Dd HCl - Với muối SO3 2-: SO2↑ mùi hắc - Với muối S 2-: H2S↑ mùi trứng thối Trường hợp 1: Chỉ... pháp hóa học để phân biệt dung dịch chứa riêng biệt chất sau: a KHCO3, H3PO4, NH4Cl, KNO3, Na3PO4 KHCO3 H3PO4 NH4Cl KNO3 Na3PO4 CO2↑ - - - - Dd NaOH, to X - NH3↑ - - Dd Na2CO3 X CO2↑ X - - Dd... Dd BaCl2 BaSO4↓ trắng Các muối Cl- PO4 3- Dd AgNO3 - Với muối Cl-: AgCl↓ trắng - Với muối PO4 3-: Ag3PO4↓ vàng nhạt b Ví dụ minh họa Câu 5: Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt dung dịch chứa