2.1.3 .Đặc điểm nội dung và phương pháp dạyhọc chương Nitơ photpho
2.2.4.Hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập thực tiễn chương Nitơ-photpho để phát triển
2.2.4.Hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho
học sinh chương Nitơ- photpho hóa học 11.
2.2.4.1. Nguyên tắc sắp xếp hệ thống bài tập
Hệ thống BT định hướng PT NLVDKT cho HS chương Nitơ- Photpho được sắp xếp theo nguyên tắc sau:
- Sắp xếp theo nội dung kiến thức trong chương: BT về nitơ và hợp chất nitơ; BT về photpho và hợp chất của photpho; BT về phân bón hóa học.
- Sắp xếp theo hình thức BT với mỗi nội dung trên các BT được xếp theo BT tự luận và BTTNKQ.
- Sắp xếp theo các bậc trình độ của BT định hướng phát triển NL với mỗi dạng BT tự luận hay TNKQ đều được xếp theo các bậc: BT vận dụng, BT GQVĐ và BT gắn với bối cảnh tình huống.
2.2.4.2 Hệ thống bài tập thực tiễn nitơ và hợp chất nitơ.
Bài 1: Trong khơng khí N2 chiếm gần 80% thể tích khơng khí, O2 chiếm gần 20 %. Ở điều kiện thường hai khí trên hầu như khơng phản ứng, chúng chỉ phản ứng với nhau, phản ứng chỉ xảy ra ở kiện nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện. Em hãy giải thích tại sao ở nhiệt độ thường nitơ lại kém hoạt động hoá học? Hiện tượng nào trong tự nhiên giúp cho N2 tác dụng được với oxi?
Bài 2: Trong phịng thí nghiệm, N2 được điều chế bằng phương pháp nào? Khí nitơ được thu bằng cách nào? Giải thích lí do. Trong cơng nghiệp có sử dụng phương pháp này để sản xuất N2 hay khơng? Vì sao? Trong cơng nghiệp điều chế N2 bằng cách nào?
Bài 3: Nitơ khơng duy trì sự cháy, sự hơ hấp, nitơ khơng phải là khí độc. Nhưng vì
sao thợ lặn thường dùng bình dưỡng khí gồm hỗn hợp N2, O2 thì sau khi lặn ở độ sâu lớn hơn 20 m thì khi lên bờ sẽ gặp cảm giác mệt, “say” nitơ?
Bài 4: Vì sao khí N2 khơng duy trì sự cháy nhưng lại khơng được dùng để dập tắt đám cháy như khí CO2?
Bài 5: Trong phịng thí nghiệm, khi điều chế ammoniac người ta thu khí bằng cách
nào ? Giải thích ngắn gọn sự lựa chọn đó. Làm thế nào để biết khí ammoniac đã đầy ống nghiệm hay chưa?
Bài 6: Vì sao nitơ lỏng lại được dùng để bảo quản các mẫu máu và các mẫu vật sinh
học khác?
Bài 7: Trong dân gian có câu ca dao:
“ Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”
Bằng sự hiểu biết của mình hãy giải thích ý nghĩa của câu ca dao này?
Bài 8. Trong dân gian có câu: " Nước mưa là cưa của trời ". Các vật dụng bằng gỗ,
tre, nứa ngấm nước mưa cúng bị mục dần, dụng cụ sản xuất bằng kim loại gặp nước mưa cũng bị gỉ. Các cơng trình xây dựng, nghệ thuật cũng bị phá hủy dần. Hãy giải thích ý nghĩa của câu nói trên đề xuất cách bảo quản các vật dụng làm từ các loại vật liệu trên?
Bài 9: Theo tính chất vật lý axit nitric là chất lỏng khơng có mầu. Nhưng trong các
phịng thí nghiệm, dung dịch axit nitric dù rất lỗng đều có mầu vàng nhạt. Em hãy giải thích hiện tượng này và đề xuất biện phát bảo quản HNO3 trong PTN để hạn chế hiện tượng này..
Bài 10: Một bình chứa hỗn hợp gồm: N2, O2, CO, CO2 và hơi nước. Biết trong phịng thí nghiệm có đủ dụng cụ cần thiết và các hóa chất: dung dịch NaOH, H2SO4 đặc, bột Cu, bột CuO. Vẽ hình bộ dụng cụ để tiến hành thí nghiệm loại bỏ các khí để thu được N2 tinh khiết.
Bài 11: Nhỏ từ từ dung dịch NH3 vào từng ống nghiệm chứa các dung dịch AlCl3, CuCl2, FeCl3, Zn(NO3)2 đến dư. Nêu hiện tượng, giải thích và viết PTHH của các phản ứng xảy ra.
Bài 12: Vận dụng kiến thức hóa học em hãy giải thích tại sao các muối nitrat lại có
tính oxi hóa mạnh khi ở nhiệt độ cao và trong môi trường H+
ở nhiệt độ thường? Cho thí dụ minh họa.
Bài 13: Cả 2 muối NH4HCO3 và (NH4)2CO3 đều nhiệt phân cho NH3 và CO2 nhưng
vì sao trong cơng nghiệp sản xuất bánh ngọt lại thường sử dụng NH4HCO3 làm bột nở ?
Bài 14. Phịng thí nghiệm là nơi tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu về các chất.
Có nhiều chấy gây độc đối với con người như khí Cl2, khí NH3, khí SO2...cịn lại trong phịng thí nghiệm sau những buổi thực hành. Có ý kiến cho rằng để khử khí
Cl2 cịn dư trong phịng thí nghiệm thì có thể dùng dung dịch NH3 phun vào trong phịng vì “ lấy độc trị độc”. Theo em sáng kiến này đúng hay sai? Có dùng được sáng kiến này khơng? Vì sao?
Bài 15. Trong củ sắn có chứa hợp chất của nitơ ở dạng muối xianua (CN-
). Trong quá trình chế biến. Sắn để lâu sau khi thu dỡ và chế biến không đúng cách thì các muối này tích tụ dễ gây ngộ độc cho người dùng. Để tránh hiện tượng này, khi chế biến sắn cần dùng sắn mới dỡ ( không để q 2 ngày), bóc sạch vỏ ngồi cả lớp vỏ nâu còn lại phần thịt trắng, ngâm trong nước lạnh ( nước muối càng tốt). Khi nấu chín cần mở vung nồi và đun thêm 1-2 phút nữa. Hãy giải thích cơ sở khoa học của cách làm này?
Bài 16: Vì sao khơng nên ăn dưa cải mới muối khi cịn cay, hăng và hơi có vị đắng? Bài 17: Trong q trình làm thí nghiệm bạn Nga khơng may sơ ý đánh rơi một chiếc
nhẫn bằng vàng tây (vàng tây là hợp kim của Au-Ag-Cu) vào trong dung dịch dựng HNO3 đặc.Bạn Nga vơ cùng lo lắng vì sợ bị tan mất chiếc nhẫn. Nhưng bạn Lan thấy thế liền bảo:“Nga yên tâm chiếc nhẫn vàng của bạn khơng hề bị mất mà ngược lại nó cịn trở nên nguyên chất hơn ”. Hãy giải thích tính khoa học trong câu nói của bạn Lan ?
Bài 18: Em hãy giải thích tại sao bình chứa khí NO2 màu nâu đỏ, khi ngâm bình trong chậu nước đá thì màu đỏ nâu mất đi và khi ngâm bình khí khơng màu này vào chậu nước nóng (hoặc để lâu trong điều kiện thường) thì màu đỏ nâu lại xuất hiện.
Bài 19. Hiện nay trên thị trường, người bán thịt đã dùng diêm tiêu ( kali nitrat )
công nghiệp để biến thịt ôi thiu thành thịt tươi để bán ra thị trường. Theo em cách làm này gây ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe người tiêu dùng? Có nên cấm sử dụng chất này trong chế biến thực phẩm không? Các sử dụng sản phẩm được chế biến xúc xích thịt hun khói ( có dùng KNO3 trong chế biến) như thế nào là tốt cho sức khỏe?
Bài 20: Hiện nay để xác định nhanh hàm lượng NO3- trong rau quả,thực phẩm người tiêu dùng đã sử dụng máy đo. Hãy cho biết loại máy được sử dụng và nồng độ cho phép của NO3-có trong rau quảthực phẩm?
Bài 21:Hãy giải thích tại sao khi cho khí Cl2 vào bình khí NH3 lại thấy có khói trắng ? Ta có thể dùng khí NH3 để nhận ra khí Cl2 ( hoặc ngược lại) khơng ?
Bài 22: Vào những ngày trời nắng nóng khi đi gần sơng Nhuệ, sơng Tơ Lịch chúng
ta thường ngửi thấy mùi khai ? Em hãy cho biết nguyên nhân và đề xuất 1 số các biện pháp làm giảm hiện tượng này ?
Bài 23:Hãy quan sát hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế và thu khí N2 (trong phịng thí nghiệm) sau:
Hình 2.2. Hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế và thu khí N2 trong PTN
1.Các chất X, Y trong ống nghiệm A và B là những chất gì?
2.Xác định PP thu khí N2? Có thể thu khí N2 bằng phương pháp dời khơng khí được khơng? Giải thích.
3. Bộ dụng cụ này có thể dùng để điều chế và thu khí nào trong các khí sau đây? CO, Cl2, H2, CO2, NO2, NH3. Giải thích và xác định các chất trong các dụng cụ A, B, C. 4.Trong công nghiệp, N2 được điều chế bằng cách chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng. Hãy mơ tả dụng cụ và cách tiến hành. Trong PTN có thể điều chế N2 từ khơng khí được khơng? Nếu có hãy mơ tả dụng cụ và cách tiến hành thí nghiệm.
Bài 24. Hãy vẽ bộ dụng cụ dùng để điều chế và thu khí NH3 từ dung dich NH3? Để xác định NH3 đầy bình thu ta làm thế nào?
Bài 25: Quan sát hình vẽ mơ tả thí nghiệm hịa tan một
chất khí tan trong nước và giải thích tại sao nước lại phun mạnh vào bình chứa dụng cụ này có thể dùng để tiến hành TN hịa tan những khí nào trong các khí sau: O2, Cl2, HCl, NH3, N2 giải thích? Để xác định tính chất của dung dịch các chất hịa tan trong A thì cho thêm vào cốc nước chứa chất chỉ thị nào? Hiện tượng tương ứng quan sát được ở bình A? Giải thích ?
Bài 26: Hình vẽ dưới đây mơ tả thí nghiệm tổng hợp NH3 từ N2 và H2 trong PTN. Trong thí nghiệm, sau khi mở khóa cho khí H2 đi qua ống trụ thì đốt nóng mạnh bột sắt và kết hợp đun nóng hỗn hợp bơng tẩm dd KNO2 bão hòa và NH4Cl bão hịa.
Quan sát hình vẽ và cho biết
1.Hiện tượng nào xảy ra trong TN để ta có thể xác nhận có NH3 tạo thành A
B
C
A
Hình 2.3. Thí nghiệm về tính tan của khí A trong nước của khí A trong nước
Hình 2.4. Hình vẽ mơ tả thí nghiệm tổng hợp NH3
2.Viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm? 3.Vai trị của bột sắt trong thí nghiệm?
Bài 27: Trong buổi thực hành thí nghiệm nghiên cứu tính chất hóa học của axit
HNO3. Các nhóm đã tiến hành các TN của HNO3 loãng và đặc tác dụng với Cu, nhiệt phân muối KNO3 và phân biệt các loại phân bón (NH4)2SO4, KCl và supe photphat. Sau thí nghiệm các chất trong dụng cụ đều đổ vào 1 chậu thủy tinh. Em hãy đề xuất các biện pháp xử lí chất thải này trước khi đổ vào ống thải của nhà trường. Giải thích cách làm đó?
Bài 28: Hình vẽ sau đây mơ tả thí nghiệm đốt cháy khí NH3 trong khí oxi
Hình 2.5. Hình vẽ mơ tả thí nghiệm khí NH3 cháy trong oxi
1. Hình vẽ mơ tả thí nghiệm chứng minh tính chất gì của NH3?
2. Nêu hiện tượng và viết các PTHH của các phản ứng xảy ra trong các ống nghiệm. 3. Có thể thay hỗn hợp KClO3 + MnO2 bằng hỗn hợp chất nào khác?
4. Nếu dùng hỗn hợp NH4Cl + CaO để điều chế NH3 thì vị trí bộ dụng cụ này cần có thay đổi gì khơng? Giải thích
Bài 29: Quan sát hình vẽ mơ tả dụng cụ điều chế và thu khí NH3 trong phịng thí nghiệm dưới đây và cho biết.
Hình vẽ 2.6. Hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế NH3
1. Bản thân muối NH4Cl nhiệt phân đã tạo ra NH3. Vì sao trong hỗn hợp phản ứng cần trộn thêm CaO? Hãy phân tích vai trị của CaO trong hỗn hợp phản ứng. Viết PTHH để minh họa.
2. Khí NH3 thu được trong ống 2 có lẫn chất nào? Làm thế nào để nhận biết khí NH3 đã thu đầy đầy vào ống nghiệm ?
3. Đề xuất cách thu được NH3 tinh khiết và mô tả bằng hình vẽ.
4. Ngồi hỗn hợp NH4Cl + CaO trong phịng thí nghiệm cịn có thể sử dụng hóa
chất nào để điều chế NH3? Em hãy đề xuất bộ dụng cụ điều chế và thu khí NH3 từ hóa chất này và mơ tả bằng hình vẽ?
Bài 30:Biết TCVL, axit nitric là chất lỏng không màu. Nhưng trong các phịng thí
nghiệm, dung dịch axit nitric dù rất lỗng đều có màu vàng nhạt. Em hãy giải thích hiện tượng này và viết PTHH phản ứng xảy ra (nếu có)?
Bài 31:Trong phịng thí nghiệm có lọ đựng dung dịch axit nitric 67% (d = 1,4
g/ml), một bạn muốn pha chế thành các dung dịch axit nitric 15M, 10M, 1M. Bạn đó có thể dùng dung dịch axit này để pha chế được khơng? Nếu pha chế được thì bạn đó phải làm như thế nào?
Bài 32:Những hình vẽ dưới đây mơ tả phương pháp thu của một số khí trong phịng thí nghiệm.
(a) (b) (c)
Hình 2.7. Hình vẽ mơ tả phương pháp thu khí
Những khí nào trong các khí sau đây: O2, H2, N2, NH3, Cl2, CO2, NO, NO2 có thể thu theo các cách a, b, c. Xác định các dung dịch chất lỏng tương ứng trong (c). Hãy giải thích.
Bài 33: Để loại bỏ ion amoni trong nước thải, trước tiên người ta phải kiềm hóa
dung dịch nước thải bằng natrihidroxit đến pH = 11 sau đó cho chảy từ trên xuống trong một tháp được nạp đầy các vòng đệm bằng sứ, còn khơng khí được thổi ngược từ dưới lên. PP này loại bỏ khoảng 95% lượng amoni trong nước thải.
a. Giải thích cách loại bỏ ion amoni nói trên, viết các PTHH của phản ứng xảy ra? b. Kết quả phân tích 2 mẫu nước thải được xác định như sau:
Mẫu nƣớc thải Tiêu chuẩn hàm lƣợng amoni cho phép (mg/l)
Hàm lƣợng amoni trong nƣớc thải (mg/l)
Nhà máy phân đạm 1,0 18
Bãi chôn lấp rác 1,0 160
Hai loại nước thải sau khi được xử lý theo phương pháp trên đã đạt tiêu chuẩn để thải ra môi trường chưa?
Bài 34:Có các thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: Cho một mảnh đồng nhỏ vào ống nghiệm đựng dung dịch kali nitrat thì khơng thấy hiện tượng gì xảy ra.
- Thí nghiệm 2: Cho một mảnh đồng nhỏ vào ống nghiệm đựng 200 ml dung dịch kali nitrat rồi nhỏ 3-4 giọt dung dịch axit sunfuric đặc và đậy miệng ống nghiệm bằng nút bông, lắc đều.
a. Hãy dự đốn hiện tượng xảy ra trong 2 thí nghiệm. Viết PTHH của phản ứng nếu có? b.Cần lưu ý những gì để đảm bảo an tồn khi làm thí nghiệm 2? Để giảm ơ nhiễm mơi trường thì cần tẩm DD gì vào nút bơng và xử lý DD sau thí nghiệm như thế nào? c. DD thải sau khi kết thúc thí nghiệm cần được xử lí như thế nào để đỡ gây ô nhiễm môi trường?
Bài 35:Hơi brom rất độc, nồng độ brom cho phép trong khơng khí là 2.10-5 g/l. Trong một phân xưởng sản xuất brom, người ta đo được nồng độ brom là 10-4
g/l. Tính khối lượng dung dịch NH3 20% phun khắp xưởng đó (có kích thước 100m x 200m x 6m) để khử độc hồn tồn lượng brom trong khơng khí (các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn).
8NH3 + 3Br2 N2 + 6NH4Br
Bài 36: Quan sát sơ đồ thiết bị tổng hợp NH3 trong công nghiệp cho biết:
1.Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng tạo thành NH3 trong tháp tổng hợp
NH3 ghi rõ điều kiện phản ứng. Và xác định biết thành phần hỗn hợp khí di chuyển
trong ống dẫn ở các vị trí A, B, C.
2.Các nguyên tắc kỹ thuật được áp dụng trong quá trình tổng hợp NH3 trong công nghiệp? Cơ sở khoa học của các nguyên tắc này?
Hình 2.8. Sơ đồ tổng hợp NH3 trong cơng nghiệp
3.Vì sao người ta sử dụng Fe làm xúc tác cho quá trình tổng hợp NH3 mà không dùng kim loại khác cũng có khả năng xúc tác cho phản ứng này?
4. Hỗn hợp N2, H2 chưa phản ứng được đưa trở lại tháp tổng hợp nhằm mục đích gì?
Bài 37: Quan sát sơ đồ thiết bị tổng hợp HNO3 trong cơng nghiệp, và cho biết: 1.Q trình tạo HNO3 trong tháp tổng hợp ( PƯHH, điều kiện phản ứng) 2.Các nguyên tắc kỹ thuật được áp dụng trong q trình tổng hợp HNO3 trong cơng nghiệp.
Hình 2.9. Sơ đồ thiết bị tổng hợp HNO3 trong công nghiệp
B
A
Bài 38:. Khi vận chuyển axit HNO3 đậm đặc người ta đựng axit này trong các toa thùng bằng thép và 1 trong các nguyên tắc cần đảm bảo khi lấy axit HNO3 khỏi toa thùng là phải đóng kín ngay tức khắc vịi thốt sau khi tháo axit ra khỏi toa thùng. Tại sao sau khi tháo axit ra mà khố chặt ngay vịi lại thì toa khơng bị hư hỏng, cịn nếu cứ để mở thì khơng dùng được toa thùng này?
Bài 39: Để tổng hợp amoniac N2(khí) + 3H2(khí) 2NH3(khí) ; H = -92 KJ.
Một nhà sản xuất đề nghị dùng các biện pháp kĩ thuật sau để tăng hiệu suất quá trình tạo NH3
1. Tăng nhiệt độ. 2. Tăng áp suất. 3. Cho chất xúc tác 4. Giảm nhiệt độ. 5. Lấy amoniac ra khỏi hệ.
Trong các biện pháp trên, những biện pháp nào là hợp lí?
Bài 40: Hiện nay người ta sản xuất amoniac không từ nitơ và hiđrô tinh khiết mà tiến