Dạng 1: Chuỗi phản ứng, phương trình phản ứng hóa học * Phương pháp
- Học sinh cần nắm chắc kiến thức về nitơ, amoniac, muối amoni, photpho, hợp chất của nitơ, photpho…
- Xác định rõ chất oxi hóa, chất khử và quá trình oxi hóa, khử.
- Xác định được chính xác sản phẩm, ghi rõ điều kiện phản ứng xảy ra.
* Một số lỗi sai học sinh hay mắc phải
- Xác định sai số oxi hóa, sai chất oxi hóa và chất khử. - Quên ghi điều kiện phản ứng.
61
- Cân bằng sai do không biết cách cân bằng hay đưa hệ số cân bằng vào phương trình sai.
* Bài tập ví dụ
Học sinh phải xác định đúng số oxi hóa của nitơ trong các chất khác nhau để có thể cân bằng chính xác các phản ứng hóa học.
Bài 1: Xác định số oxi hóa của nitơ trong các ion và phân tử sau: N2, NO, NO3-, NH3, NO2-, N2O, HNO3, NH4+, NO2, HNO2, NH4NO3
Bài 2:Thực hiện các chuỗi chuỗi ứng sau:
N2 1 NH3 2 NH4Cl 3 NH3 4 NH4NO3 5 N2 6 NO 7 NO2 8 HNO3 Bài giải: 1) N2+3H2→2NH3↑ 2) NH3 + HCl → NH4Cl 3) NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 ↑+ H2O 4) NH3+ HNO3→ NH4NO3 5) NH4 NO3→ N2↑+ ½ O2↑+ 2H2O 6) N2+ O2→ 2NO 7) NO + ½ O2→ NO2 8) 3NO2+ H2O → 2HNO3+ NO
Bài 3: Lập phương trình phản ứng cho các phản ứng sau:
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 + ? f )*Fe3O4 + HNO3 → NO ↑+ Fe(NO3)3 + ? g) FeO + HNO3 loãng→ NO↑+ ? + ?
h) FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4+ NO↑ + H2O
Bài giải:
62
b) 3 Ag +4 HNO3 (loãng) → NO↑ + 3AgNO3+ 2H2O c) 8Al + 30 HNO3 → 3N2O↑ + 8 Al(NO3)3 + 15 H2O d) 8Zn + 20 HNO3→ 2NH4 NO3+ 8Zn(NO3)2 + 6 H2O e) 3FeO + 10 HNO3→ NO↑ + 3Fe(NO3)3+5 H2O
f *) 3Fe3O4+ 28 HNO3→ NO↑ + 9 Fe(NO3)3+ 14H2O g) 3FeO + 10HNO3 loãng→ NO↑ + 3Fe(NO3)3+ 5 H2O h) FeS2+ 8HNO3→ Fe(NO3)3+ 2 H2SO4+ 5 NO↑ + 2 H2O
* Bài tập tương tự
Bài 1: Thực hiện chuỗi phản ứng sau (ghi điều kiện nếu có)
a) (NH4)2SO4→ NH3→ NO → NO2→ HNO3→ NaNO3→NaNO2 b) NH4Cl → NH4 NO3→ N2→ NH3→ Cu → Cu(NO3)2→CuO c) NaNO3→ NO →NO2→ NH4NO3→ N2O
↓
NH3→(NH4)3PO4 d) NH3→ → NH3→ (NH4)2SO4
Bài 2: Viết phương trình hóa học thể hiện dãy chuyển hóa (ghi đầy đủ điều
kiện nếu có)
a)N2 →NO →NO2 →HNO3 →Fe(NO3)3 →NO2. b)NH4NO3 →N2 →NO2 → NaNO3→ O2.
NH3 → Cu(OH)2
c) NH3 → NO → NO2 → HNO3 →H3PO4 → Ca3(PO4)2 → CaCO3.
Bài 3: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:
a) NH4NO2 → N2 + H2O b) NH4NO3 → N2O + H2O c) (NH4)2SO4 +NaOH → NH3 + Na2SO4 +H2O d) (NH4)2CO3 → NH3 + CO2 + H2O e) P + H2SO4đ → ? +? + ? f) P+ HNO3 + H2O → ? + NO h) Al+ HNO3l → ? + NO + H2O
63
a) H2SO4→ H2→ NH3→ NO → NO2→ HNO2→ NH4NO2 b) NH3→ (NH4)2SO4→ NH3→ NO → NO2→ HNO3
c) NH3→ NH4Cl → NH3→ NO → NO2→ HNO3→ Cu(NO3)2→ CuO d) N2→ Ca3 N2→ NH3→ NO → NO2→ HNO3→ NaNO3→NaNO2
Bài 5: Hoàn thành các phương trình phản ứng hóa học sau đây: a) ? + OH- → NH3+ ? b) (NH4)3PO4 → NH3+ ? c) NH4Cl + NaNO2 → ? + ? + ? d) ? → N2O + H2O e) (NH4)2SO4 → ? + Na2SO4+H2O f) ? → NH3+ CO2+ H2O
Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử * Phương pháp
- Xác định đúng số oxi hóa, chất oxi hóa và chất khử - Xác định đúng sản phẩm của phản ứng
- Cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron theo thứ tự : kim loại, gốc axit,
* Một số lỗi sai ở học sinh
- Xác định sai số oxi hóa, sản phẩm khử, quên cân bằng nước, oxi , hiđro, .. dẫn đến sai hệ số cân bằng
* Bài tập ví dụ
Bài 1: Cân bằng các phản ứng sau
a) CuO + NH3 →N2 + Cu + H2O b) NH3 + Na → NaNH2 + H2 a. Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O b. NH4NO2 t0 N2 + 2H2O Giải:
64 +2 -3 0 0 a) 3 CuO + 2 NH3 → N2 + 3Cu + 3H20 +1 0 +1 0 b) 2NH3 + 2Na →2 NaNH2 + H2 0 +5 +2 +2
c) 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O -3 +3 0
d) NH4NO2 t0
N2 + 2H2O
* Bài tập tương tự
Bài 1: Lập phương trình hóa học cho các phản ứng sau :
a) Fe + HNO3 (đặc) t0 NO2 + ? + ? b) Fe + HNO3 (loãng) NO + ? + ? c) FeO + HNO3 (loãng) NO + ? + ? d) Fe2O3+ HNO3 (loãng) ? + ?
e) P + HNO3(đặc) NO2+ H3PO4+ ?
Bài 2: Viết các phản ứng nhiệt phân các muối sau đây và cân bằng phản ứng:
a) NH4Cl, NH4HCO3, (NH4)2CO3, NH4NO2, (NH4)3PO4, (NH4)2SO4 b) Ca(NO3)2, NH4NO3, Cu(NO3)2, Hg(NO3)2,
c) KNO3, Fe(NO3)3, Pb(NO3)2, AgNO3
Bài 3: Bổ túc và cân bằng các phản ứng sau đây bằng phương pháp thăng
bằng electron và viết phương trình ion rút gọn của chúng. a) Mg + HNO3 → ….. + N2 + ……
b) Al + HNO3 → ….. + NH4NO3 c) Fe + HNO3đặc, nóng →
d) FeO + HNO3loãng → ….. + NO e) Na2CO3 + HNO3 →
f) C + HNO3loãng → …. + NO + g) H2S + HNO3 → S + NO + …..
h) SO2 + HNO3 + ….. → H2SO4 + NO i) HI + HNO3 → I2 + NO2 + …..
65
j) FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4+ N2O +… Phần bài tập trắc nghiệm
Bài 4: Trong phản ứng sau: P + H2SO4 -> H3PO4 + SO2 + H2O. Tổng các hệ số trong phương trình phản ứng oxi hoá - khử này là:
A. 17 B. 18 C. 19 D. 16
Bài 5: Sản phẩm của phản ứng giữa kim loại Cu với axit nitric loãng là nitơ
monooxit. Tổng các hệ số trong phương trình bằng:
A. 10 B. 18 C. 24 D. 20
Chú ý: Trong quá trình luyện tập cho học sinh giáo viên kết hợp luôn 2 dạng bài tập này với nhau.
Dạng3: Nhận biết và phân biệt các chất là hợp chất của nitơ và photpho
Đây là dạng bài tập khó với đối tượng học sinh yếu kém bởi để làm được bài tập dạng này đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng linh hoạt các kiến thức mình đã được học (bao gồm cả kiến thức mới và kiến thức cũ) nên hầu như học sinh gặp dạng bài này thường rất lúng túng hoặc bỏ qua.
* Nguyên tắc
- Học sinh phải hiểu rõ bản chất cơ bản của các hợp chất: trạng thái tồn tại, mùi vị, độ tan, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy,… và các phản ứng hóa học đặc trưng dùng để nhận biết các chất này theo các dấu hiệu như: tạo kết tủa, sủi bọt khí, thay đổi màu sắc.
- Tất các các chất được lựa chọn dùng để nhận biết các chất gọi là thuốc thử
* Phương pháp làm bài
- Bước 1: Trích mẫu thử.
- Bước 2: Chọn thuốc thử (tùy theo yêu cầu đề bài, có thể dùng 1 hay nhiều thuốc thử hay không dùng thuốc thử).
- Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu, trình bày hiện tượng quan sát rút ra kết luận đã nhận ra hóa chất nào.
- Bước 4: Viết phương trình phản ứng minh họa.
66
- Học sinh dùng thuốc thử sai do không nắm rõ tính chất của các chất
- Không chú ý đến trường hợp một thuốc thử làm nhiều chất có hiện tượng giống nhau
- Không nhớ chất kết tủa, tính chất một số loại khí ( mùi, màu..)
* Bảng tính chất và thuốc thử sử dụng
Chất Thuốc thử Hiện tượng Phương trình NH3 Quỳ tím ẩm Hóa xanh
HCl đặc Tạo khói trắng NH3 + HCl → NH4Cl
Mùi Mùi khai
NO Không khí Hoá nâu NO + ½ O2 → NO2
NO2 Màu Màu nâu
Quỳ tím ẩm Hóa đỏ 3NO2 + H2O→2HNO3 + NO Làm lạnh Màu nâu → Không màu 2NO2 -11°C N2O4 (không màu) N2 Que đóm đang cháy Tắt Sinh vật nhỏ Chết NH4+ NaOH đặc Khí NH3↑ (mùi khai) NH4+ + OH− →NH3↑ +H2O PO43- Dd AgNO3 ↓vàng (tan trong HNO3) 3Ag+ + PO43- →Ag3PO4↓ NO3- H2SO4đ, Cu (t°) NO2↑ ( màu nâu) Cu2+ (màu xanh)
3Cu +8H+ +2NO3−→Cu2+ + 2NO +H2O màu xanh
2NO +O2 → 2NO2 (nâu đỏ)
* Bài tập ví dụ
Bài 1: Nhận biết các dung dịch đựng trong 5 lọ sau: HNO3, Ca(OH)2, NaOH, HCl, NH3
67 - Dùng quỳ tím nhận biết thành 2 nhóm chất:
+ Nhóm 1: Ca(OH)2 , NaOH, NH3 làm xanh quỳ tím. + Nhóm 2: HCl, HNO3 làm quỳ tím hóa đỏ.
- Nhận biết từng chất trong nhóm 1: Dùng khí CO2 nhận biết Ca(OH)2 do có kết tủa.
- Đun nóng nhận biết NH3 có mùi khai, dung dịch còn lại là NaOH.
- Nhận biết từng chất nhóm 2: Dùng dung dịch AgNO3 nhận biết HCl có kết tủa trắng còn lại là HNO3
* Bài tập tương tự
Bài 1: Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các dung dịch: NH3, Na2SO4, NH4Cl, NH3, Na2SO4, (NH4)2SO4. Viết phương trình phản ứng hóa học của các phản ứng đã dùng.
Bài 2: Nhận biết bằng:
a) Quỳ tím: Ba(OH)2, H2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4, NH3 b) Một thuốc thử: NH4NO3, (NH4)2SO4, NaNO3, Fe(NO3)3
Bài 3: Nhận biết
a/ Các dung dịch : NH3 , (NH4)2SO4 , NH4Cl, Na2SO4 .
b/ Các dung dịch : (NH4)2SO4 , NH4NO3, K2SO4, Na2CO3, KCl.
c) Chỉ dùng một hóa chất duy nhất nhận biết các dung dịch mất nhãn sau: NH4NO3, (NH4)2SO4, Na2SO4, NaCl
Dạng 4: Dạng bài tập về axit Nitrit(HNO3)
Dạng bài tập về axit nitric khá đa dạng. Với đối tượng là học sinh yếu kém chỉ nên tập trung vào dạng cơ bản như:
- Kim loại (hỗn hợp kim loại hoặc hỗn hợp kim loại và oxit) tác dụng với axit sinh ra 1 khí (hoặc hỗn hợp 2 khí)
* Phương pháp: Thường qua các bước giải - Bước 1: Phân tích đề, tóm tắt đề
- Bước 2: Viết phương trình phản ứng
68 lượng)
- Bước 4: Đặt ẩn lập phương trình giải hệ → kết luận.
Ngoài ra ta nên hướng dẫn học sinh áp dụng các phương pháp bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích, phương pháp quy đổi để giải nhanh bài toán
* Bài tập mẫu
Bài 1: Hòa tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 thì thu được 8,96 lít hỗn hợp khí A (gồm NO và N2O) có tỉ khối hơi dA/H2 =16,75. Tính m.
Giải:
Cách 1: Áp dụng phương pháp đặt ẩn số mol, giải hệ phương trình
Gọi x, y lần lượt là số mol của các khí NO và N2O Theo bài ra ta có: x+y =8,96/22,4 = 0,4
Mặt khác: 30 44 16,75233.5 y x y x M →x=0,3; y=0,1 Các phương trình phản ứng
Al + 4 HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2 H2O
0,3 mol 0,3 mol
8 Al + 30 HNO3 → Al(NO3)3+ 3N2O ↑ + 15 H2O 8/3mol 0,1 mol
Vậy m Al = 27 (8/3 + 0,3) = 15,3 gam
Cách 2: Áp dụng bảo toàn e, phương pháp đường chéo:
x+y= 0,4 (1) Sơ đồ đường chéo
x mol NO (M= 30) 10,5 M =33,5
y mol N2O (M= 44) 3,5
69 x 10,5
y 3,5 → x= 0,3 ; y = 0,1 Bán phản ứng:
Al→ Al3+ + 3e N+5 +3e → N+2 (NO) a mol → 3a mol 0,9 mol←0,3 mol 2N+5 + 8e → N+1 (N2O) 0,8 mol ← 0,1 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron:
3a = 0,9 +0,1 =1,7 →a =1 , 7 / 3 mol Vậy mAl = 1,7/3×27 = 15,3 gam
Bài 2: Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2 và NO có Vx =8,98 lít (đktc) và tỉ khối với oxi bằng 1,3125. a) Tính thành phần % NO và % NO2 theo thể tích trong hỗn hợp X.
b) Khối lượng Fe đã dùng là bao nhiêu?
Giải
Cách 1: Giải áp dụng phương pháp đặt ẩn số mol (tương tự như trên)
Cách 2: Áp dụng bảo toàn electron, phương pháp đườngchéo
Ta có: nx =0,4 mol ; M x = 42 Sơ đồ đường chéo:
x mol NO (M= 30) 4 M =42 y mol NO2 (M= 46) 12 3 1 12 4 y x → x = 0,1 mol → 25% NO y = 0,3 mol → 75% NO2 Bán phản ứng: Fe → Fe3+ + 3e N+5 +3e → N+2 (NO) a mol → 3a mol 0,3 mol←0,1 mol
70
N+5 + 1e → N+4 (NO2)