I. bµi tËp hçn hîp axit + hçn hîp baz¬.
3. Muối amoni ( (NH4)nX ).
NITƠ – AMONIAC – MUỐI AMONI (BUỔI 2) I Mục đích yêu cầu:
I. Mục đích yêu cầu:
- Giải các bài tập liên quan đến N2, NH3, muối NH4+.
II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành: III. Tiến hành:
Bài tập 1 . Trong bình phản ứng có 100 mol hỗn hợp N2 và H2 có tỉ lệ số mol là 1:3.
Áp suất của hỗn hợp khí lúc đầu là 300at và của hỗn hợp sau phản ứng là 285at. Nhiệt độ của hỗn hợp được giữ không đổi.
a. Tính số mol các khí trong hỗn hợp sau phản ứng. b. Tính hiệu suất của phản ứng.
Hướng dẫn:
Dựa vào tỉ lệ tìm được số mol của N2 là 25 mol, của H2 là 75 mol Pthh: N2 + 3H2 ¬ T C Xt Po , , → 2NH3
Đầu 25 75
PƯ x 3x 2x Sau 25-x 75- 3x 2x
Số mol hỗn hợp sau pư sẽ giảm đi 2x mol tức là (100-2x) mol Vì nhiệt độ giữ nguyên trước và sau nên p1/p2 = n1/n2
Hay 300/285=100/(100-2x) →x=2.5 (mol)
Vậy số mol của N2 sau pư là 25-x =25-2,5=22,5 mol Tương tự của H2 sau pư là 75-3x =67,5 mol
Của NH3 là 2x=5 mol 2,5 % .100% 10% 25 H → = =
Bài tập 2 . Ở ngay nhiệt độ thường, (NH4)2CO3 phân hủy dần thành NH4HCO3. Một
hỗn hợp 2 muối này được đun nóng cho NH3 và CO2 được thoát ra theo tỉ lệ mol NH3:CO2 = 6:5. Tiính tỉ lệ % số mol của 2 muối trong nỗn hợp.
Hướng dẫn: gọi số mol của 2 muối lần lượt là x và y mol
(NH4)2CO3 T Co → 2NH3 + CO2 x 2x x NH4HCO3T Co → NH3 + CO2 y y y
Khi phân hủy sẽ sinh ra (2x+y) mol NH3 và (x+y) mol CO2
Lập tỉ lệ 2 6 4 5 x y y x x y+ = → = +
Vậy tỉ lệ số mol muối trong hỗn hợp muối là 20% và 80%
Bài tập 3 . cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào 50ml dung dịch A có chứa các ion
NH4+, SO42- và NO3- thì thấy có 11.65g một chất kết tủa được tạo ra, khi đun nóng có 4.48lít khí (đktc) thoát ra. Tính nồng độ mol của mỗi muối trong ddA.
Hướng dẫn:
Từ khối lượng kết tủa suy ra số mol SO42- là 0.05 mol Từ lượng khí sinh ra ta suy ra số mol của NH4+ là 0.2 mol Bảo toàn điện tích ta suy ra được số mol của NO3- là 0.1 mol Suy ra nồng độ của (NH4)2SO4 là 0.05/0.05 =1M
Nồng dộ của NH4NO3 là 2M
Bài tập 4 . Cho 1,5 lít NH3 (đktc) đi qua ống đựng 16g CuO nung nóng thu được một
chất rắn X.
a) Tính khối lượng CuO đã phản ứng? Đ/s: m = 8g
b) Tính thể tích dd HCl 2M đủ để tác dụng với X? VHCl = 0,1 l
Bài tập 5 . Dẫn 1,344 lít khí NH3 vào bình có chứa 0,672 lít khí Cl2 (thể tích các khí
được đo ở đktc).
a) Tính thành phần % theo thể tích của hỗn hợp khí sau phản ứng?
Đ/s: %N2 = 33,3%; %HCl = 66,7% b) Tính khối lượng của muối NH4Cl thu đựoc sau phản ứng?
Đ/s: m (NH4Cl) = 2,14g
Bài tập 6. Hỗn hợp A gồm 3 khí NH3, N2 và H2. Dẫn A vào bình có nhiệt độ cao. Sau
phản ứng phân hủy NH3 ( coi như hoàn toàn) thu đựoc hỗn hợp khí B có thể tích tăng 25% so với khí A. Dẫn B đi qua ống đựng CuO nung nóng sau đó loại được nước thì chỉ còn lại một chất khí có thể tích giảm 75% so với B. Tính thành phần % theo thể tích của các khí trong hỗn hợp A?
Đ/s: %NH3 = 25%; %H2 = 56,25%; %N2 = 18,75%
Bài tập 7. Trong một bình kín dung tích 56 lit chứa N2 và H2 theo tỉ lệ thể tích 1:4, ở
00C và 200atm và một ít chất xúc tác.Nung nóng bình một thời gian sau đó đưa nhiệt độ về 00C thấy áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu.
1.Tính hiệu suất phản ứng điều chế NH3.
2.Nếu lấy 1/2 lượng NH3 tạo thành có thể điều chế được bao nhiêu lit dd NH3 25% (d = 0,907 g/ml)?
3. Nếu lấy 1/2 lượng NH3 tạo thành có thể điều chế được bao nhiêu lit dd HNO3 67% (d = 1,40 g/ml), biết hiệu suất quá trình điều chế HNO3 là 80%.
Hướng dẫn:
1
200.56
500,310,082.273 0,082.273
n = = mol →nN2 =100,062mol; nH2 =400, 248mol
Pthh: N2 + 3H2 ¬ T C Xt Po , ,→ 2NH3 Đầu 100,06 400,25 PƯ x 3x 2x Sau 100,06-x 400,248- 3x 2x Ta có n1.p2 = n2p1 →n2 = 1 2 1 . 500,31.180 450, 28 200 n p mol p = = 2 500,31 450, 28 50, 06; 25,03 25,03 % .100% 25% 100, 06 x x H → = − = → = → = = b. 3 25,03.17.100 1876,56 1,87656 25.0,907 NH V = = ml= l c. 3 25,03.63.100 .0,8 1344,90 1, 4449 67.1, 40 HNO V = = ml = l
Bài tập 8. Bình kín có V=0,5 lít chứa 0,5 mol H2 và 0,5 mol N2 ở t0C khi đạt tới cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành . Để hiệu suất tổng hợp NH3 đạt 90% cần phải thêm vào bao nhiêu mol N2 ?
Hướng dẫn: N2 + 3H2 , , o T C Xt P → ¬ 2NH3 Đầu 0,5 0,5 Sau PƯ 0,4 0,2 0,2 => Kcb = 3,125
Vì Kcb của 1 p.ư là ko đổi.
H = 90%, thì mol NH3 tạo thành = 0,3mol. Kcb = 2 3 3 2 2 [ ] [ ].[ ] NH N H =3,125 => N2 spu = 57,6 mol => N2 bd = 57,6 + 0,15 = 57,75 mol
=> Lượng N2 thêm vào = 57,75 - 0,5 = 57,25 mol
Bài tập 9. Nhiệt phân dung dịch hoà tan 21,825 gam hỗn hợp NH4Cl và NaNO2 có tỉ lệ số
mol NH4Cl : NaNO2 = 3 : 4. Tính thể tích khí N2 thu được (đktc)
Hướng dẫn:
Gọi số mol NH4Cl và NaNO2 lần lượt là x, y Ta có: 53,5x + 69y = 21,825 (1)
4x – 3y = 0 (2)
Pthh: NH4Cl + NaNO2 T Co → N2 + NaCl + 2H2O
Theo đề ra và pthh ta thấy NaNO2 dư nên số mol N2 được tính theo số mol NH4Cl
2 4 0,15
N NH Cl
n =n = mol
2 0,15.22, 4 3,36
N
V l
→ = =
Bài tập 10. Hoà tan m gam hỗn hợp NH4Cl và (NH4)2SO4 có tỉ lệ số mol NH4Cl :
(NH4)2SO4 = 1 : 2 vào nước được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được 13,44 lít NH3 (đktc). Tính giá trị m.
Hướng dẫn:
Gọi số mol NH4Cl và (NH4)2SO4 lần lượt là x, 2x NH4Cl + NaOH T Co → NH3 + NaCl + H2O x x
(NH4)2SO4 + 2NaOH T Co → 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O 2x 4x 13, 44 5 0,6 0,12 22, 4 x x → = = → = m = 0,12.53,5 + 0,24. 132 = 38,1(g)
Bài tập 11. Nung m gam hỗn hợp gồm NH4Cl và Ca(OH)2, sau phản ứng thu được V lit khí
NH3 (đktc) và 10, 175 gam hỗn hợp Ca(OH)2 và CaCl2 khan. Để hấp thụ hết lượng NH3 trên cần tối thiểu 75ml dung dịch H2SO4 1M. Tính giá trị của m.
Hướng dẫn:
Gọi số mol NH4Cl là x, số mol Ca(OH)2 là y
2NH4Cl + Ca(OH)2 T Co → 2NH3 + CaCl2 + 2H2O x 0,5x x 0,5x 2 ( ) 0,5 Ca OH d n = −y x 2NH3 + H2SO4 →(NH4)2SO4 x 0,5x Theo đề ra 0,5x = 0,075.1= 0,075 →x = 0,15
Vậy theo đề ra: 0,5.111 + 74.(y – 0,075) = 10,175 →y=0,5375
→m = 0,15.53,5 + 0,5375.74 = 47,8 (g)
Bài tập 12. Cho hỗn hợp khí N2, H2 và NH3 có tỉ khối so với H2 là 8. Dẫn hỗn hợp đi qua dd H2SO4 đặc dư thì thể tích khí còn lại một nửa. Tính thành phần phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp
Hướng dẫn:
Hỗn hợp khí còn một nửa =>NH3 chiếm 50%
Gọi số mol H2 là a, số mol N2 là b.
Do NH3 chiếm một nửa=>số mol NH3 là a+b. do tỉ khối của hỗn hợp với H2 =8
=>M của hỗn hợp = 8x2=16.
Ta có: (28a+2b+17(a+b))/(a+b+(a+b))=16 <=>(45a+19b)/(a+b)=32
<=>45a+19b=32a+32b <=>a=b
Vậy H2 chiếm 25%, N2 chiếm 25% trong hỗn hợp
Ngày 25/10/2012 Buổi 8: (3 tiết)
