Giáo án môn Hóa học lớp 11 - Chương 2: Nitơ – Phôt pho
I-CẤU TẠO PHÂN TỬ
- Cấu hình electron : 1s22s22p3
- CTCT : N N CTPT : N2
II-TÍNH CHẤT VẬT LÝ
- Là chất khí không màu , không mùi , không vị, hơi nhẹ hơn không khí ( d = 28/29) , hóa lỏng ở -196oC.
- Nitơ ít tan trong nước , hoá lỏng và hoá rắn ở nhiệt độ rất thấp .Không duy trì sự cháy và sự hô hấp .
III-TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1-Tính oxi hoá : Phân tử nitơ có liên kết ba rất bền, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.
a) Tác dụng với hidrô :
Ở nhiệt độ cao , áp suất cao và có xúc tác .Nitơ phản ứng với hidrô tạo amoniac . Đây là phản ứng thuận nghịch và toả nhiệt :
N2 + 3H2 2NH3 H = -92KJ
b)Tác dụng với kim loại
- Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua : 6Li + N2 → 2Li3N
- Ở nhiệt độ cao , nitơ tác dụng với nhiều kim loại : 3Mg + N2 → Mg3N2 (magie nitrua)
• Nitơ thể hiện tính oxi hoá khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn .
2-Tính khử:
- Ở nhiệt độ cao ( 30000C) Nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit
N2 + O2 → 2NO ( không màu )
- Ở điều kiện thường , nitơ monoxit tác dụng với oxi không khí tạo nitơ dioxit màu nâu đỏ
2NO + O2 → 2NO2
• Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.
- Các oxit khác của nitơ :N2O , N2O3, N2O5 không điều chế được trực tiếp từ niơ và oxi
H2O t0 e) (NH4)2SO4 ? + Na2SO4 + H2O f) ? NH3 + CO2 + H2O 3. Cho lượng dư khí NH3 đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2g CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn ,thu được chất rắn A và hỗn hợp khí .Chất A phản ứng vừa đủ với 20 ml dd HCl 1 M. a) Viết phương trình hóa học của phản ứng? b) Tính thể tích khí nitơ (đkc) được tạo thành sau phản ứng? 4. Dẫn 1,344 l NH3 vào bình chứa 0,672 l khí Clo (các khí đo ở đktc). a) Tính % V hỗn hợp khí sau phản ứng ? b) tính khối lượng muối amoni clorua thu được? 5. Cho dung dịch NH3 (dư) vào 20ml dung dịch Al2(SO4)3, lọc lấy kết tủa và cho vào 10ml dung dịch NaOH 2M thì tan hết. a) Viết phương trình hóa học xảy ra dưới dạng phân tử và ion rút gọn. b) Tính nồng độ mol/lít của các ion Al3+ , SO42– và của Al2(SO4)3 trong dung dịch. 6. Cho dd Ba(OH)2 đến dư vào 50 ml dd A có chứa các ion NH4+, SO42- ,NO3-.Có trong 11,65g một kết tủa được tạo ra và đun nóng thì có 4,48 lít (đkc) một chất khí bay ra . a) Viết phương trình phân tử và phương trình ion của các phản ứng xảy ra b) Tính nồng độ mol/lít của mỗi muối trong dd A? 7. Cho 1,12 lít NH3 ở đktc tác dụng với 16g CuO nung nóng, sau phản ứng còn một chất rắn X còn lại. a) Tính khối lượng chất rắn X còn lại. b) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M đủ để tác dụng với X. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1. NH3 có thể phản ứng được với tất cả các chất trong nhóm nào sau đây (các đk coi như có đủ ): A. HCl ,O2 , Cl2 , CuO ,dd AlCl3. B. H2SO4 , PbO, FeO ,NaOH . C. HCl , KOH , FeCl3 , Cl2 . D. KOH , HNO3 , CuO , CuCl2 . Câu 2. Dung dịch NH3 có thể tác dụng được với các dung dịch : A. NaCl , CaCl2 B. CuCl2 , AlCl3. C. KNO3 , K2SO4 D. Ba(NO3)2 , AgNO3. Câu 3. Cho dd KOH dư vào 50 ml dd (NH4)2SO4 1M .Đun nóng nhẹ , thu được thể tích khí thoát ra (đkc) A. 2,24 lít B.1,12 lít C. 0,112 lít D. 4,48 lít Câu 4. Cho sơ đồ: NH4)2SO4 +A NH4Cl +B NH4NO3 Trong sơ đồ A ,B lần lượt là các chất : A. HCl , HNO3 B. CaCl2 , HNO3 C. BaCl2 , AgNO3 D. HCl , AgNO3 Câu 5. Khi cho NH3 dư tác dụng với Cl2 thu được: A. N2 , HCl B. HCl , NH4Cl C. N2 , HCl ,NH4Cl D. NH4Cl, N2 Câu 6. Cho các phản ứng sau : H2S + O2 dư Khí X + H2O NH3 + O2 8500C,Pt Khí Y + H2O NH4HCO3 + HClloãng Khí Z + NH4Cl + H2O Các khí X ,Y ,Z thu được lần lượt là: A. SO2 , NO , CO2 B. SO3 , NO , NH3 C. SO2 , N2 , NH3 D. SO3 , N2 , CO2 Câu 7. Cho các oxit : Li2O, MgO, Al2O3, CuO, PbO, FeO. Có bao nhiêu oxit bị khí NH3 khử ở nhiệt độ cao ? A.1 B.2 C.3 D.4 Câu 8. Cho 1,32g (NH4)2SO4 tác dụng với dd NaOH dư, đun nóng thu được một sản phẩm khi. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí trên vào dd chứa 3,92g H3PO4. Muối thu được là: A. NH4H2PO4. B. (NH4)2HPO4 C. (NH4)3PO4 D.NH4H2PO4và(NH4)2HPO4 Câu 9. có những tính chất đặc trưng nào trong số các tính chất sau: 1) Hòa tan tốt trong nước. 2) Nặng hơn không khí. 3) Tác dụng với axit. 4) Khử được một số oxit kim lọai. 5) Khử được hidro. 6) Dung dịch làm xanh quỳ tím. Những câu đúng: A. 1, 2, 3 B. 1, 4, 6 C. 1, 3, 4, 6 D. 2, 4, 5 Câu 10. Thêm 10ml dung dịch NaOH 0.1M vào 10ml dung dịch NH4Cl 0.1M vài giọt quỳ tím, sau đó đun sôi. Dung dịch sẽ có màu gì trước sau khi đun sôi ? A. Đỏ thành tím B. Xanh thành đỏ C. Xanh thành tím D. Chỉ có màu xanh Baøi 3: Axit Nitric vaø muoái Nitrat A. AXIT NITRIC I. Caáu taïo phaân töû : O CTPT: HNO3 CTCT: H - O – N O Nitô coù soá oxi hoaù cao nhất laø +5 II. Tính chaát vaät lyù - Laø chaát loûng khoâng maøu, boác khoùi maïnh trong khoâng khí aåm ; D = 1.53g/cm3 - Axit nitric khoâng beàn, khi coù aùnh saùng , phaân huyû 1 phaàn: 4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O Do ñoù axit HNO3 caát giöõ laâu ngaøy coù maøu vaøng do NO2 phaân huyû tan vaøo axit. → Caàn caát giöõ trong bình saãm maøu, boïc baèng giaáy ñen - Axit nitric tan voâ haïn trong nöôùc (HNO3 ñaëc coù noàng ñoä 68%, D = 1,40 g/cm3 ). III. Tính chaát hoaù hoïc 1. Tính axit: Là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch: HNO3 H + + NO3– - Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của môt dung dịch axit : làm đỏ quỳ tím , tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn. CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O ; Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O 2. Tính oxi hoaù: Tuyø vaøo noàng ñoä cuûa axit vaø baûn chaát cuûa chaát khöû maø HNO3 coù theå bò khöû ñeán: NO, NO2, N2O, N2, NH4NO3. a) Vôùi kim loaïi: HNO3 oxi hoaù haàu heát caùc kim loaïi ( tröø vaøng vaø platin ) khoâng giaûi phoùng khí H2, do ion NO3- coù khaû naêng oxi hoaù maïnh hôn H+.Khi đó kim loại bị oxi hóa đến mức oxi hoá cao nhất. - Vôùi nhöõng kim loaïi coù tính khöû yeáu nhö : Cu, Agthì HNO3 ñaëc bị khöû ñeán NO2 ; HNO3 loaõng bò khöû ñeán NO. Vd: Cu + 4HNO3ñ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H 2O. 3Cu + 8HNO3loãng 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H 2O. - Khi taùc duïng vôùi nhöõng kim loaïi coù tính khöû maïnh hôn nhö : Mg, Zn, Al. + HNO3 ñaëc bò khöû ñeán NO2 ; + HNO3 loaõng có thể bị khử đến N2O , N2 hoặc NH4NO3. + Fe, Al bò thuï ñoäng hoaù trong dung dòch HNO3 ñaëc nguoäi. b) Vôùi phi kim: Khi ñun noùng HNO3 ñaëc coù theå taùc duïng ñöôïc vôùi C, P, S Ví duï: S + 6HNO3(ñ) ® H2SO4 + 6NO2 + 2H2O ® Thaáy thoaùt khí maøu naâu coù NO2 . khi nhoû dung dich BaCl2 thaáy coù keát tuûa maøu traéng coù ion SO42-. c) Vôùi hôïp chaát: - H2S, Hl, SO2, FeO, muối sắt (II) có thể tác dụng với HNO3 nguyên tố bị oxi hoá trong hợp chất chuyển lên mức oxi hoá cao hơn. Ví dụ như : 3FeO + 10HNO3(d) ® 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3H2S + 2HNO3(d) ® 3S + 2NO + 4H2O - Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. V. Ñieàu cheá 1-Trong phoøng thí nghieäm: NaNO3 r + H2SO4ñ HNO3 + NaHSO4 2- Trong coâng nghieäp: - Ñöôïc saûn xuaát töø amoniac: NH3 → NO → NO2 → HNO3 - ÔÛ t0 = 850-900oC, xt : Pt : 4NH3 +5O2® 4NO +6H2O ; DH = – 907kJ - Oxi hoaù NO thaønh NO2 : 2NO + O2 ® 2NO2 - Chuyeån hoùa NO2 thaønh HNO3: 4NO2 +2H2O +O2 ® 4HNO3 . Dung dòch HNO3 thu ñöôïc coù noàng ñoä 60 – 62%. Chöng caát vôùi H2SO4 ñaäm ñaëc thu ñöôïc dung dịch HNO3 96 – 98% . B. MUOÁI NITRAT 1. Tính chaát vaät lyù: Deã tan trong nöôùc , laø chaát ñieän li maïnh trong dung dòch, chuùng phaân li hoaøn toaøn thaønh caùc ion Ví duï: Ca(NO3)2 ® Ca2+ + 2NO3- - Ion NO3- khoâng coù màu, maøu cuûa moät soá muoái nitrat laø do maøu cuûa cation kim loaïi. Moät soá muoái nitrat deã bò chaûy rữa nhö NaNO3, NH4NO3. 2.. Tính chaát hoaù hoïc: Caùc muoái nitrat deã bò phaân huyû khi ñun noùng a) Muoái nitrat cuûa caùc kim loaïi hoaït ñoäng (trước Mg): Nitrat → Nitrit + O2 2KNO3 ® 2KNO2 + O2 b) Muoái nitrat cuûa caùc kim loaïi töø Mg ® Cu: Nitrat → Oxit kim loại + NO2 + O2 2Cu(NO3)2 ® 2CuO + 4NO2 + O2 c) Muoái cuûa nhöõng kim loaïi keùm hoaït ñoäng ( sau Cu ) : Nitrat → kim loại + NO2 + O2 2AgNO3 ® 2Ag + 2NO2 + O2 3. Nhận biết ion nitrat (NO3–) Trong môi trường axit , ion NO3– thể hiện tinh oxi hóa giống như HNO3. Do đó thuốc thử dùng để nhận biết ion NO3– là hỗn hợp vụn đồng và dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng. Hiện tượng : dung dịch có màu xanh, khí không màu hóa nâu đỏ trong không khí. 3Cu + 8H+ + 2NO3– → 3Cu2+ + 2 NO↑ + 4H2O (dd màu xanh) 2NO + O2 ( không khí) → 2NO2 ( màu nâu đỏ) BÀI TẬP TỰ LUẬN 1.Thực hiện chuỗi phản ứng sau (ghi điều kiện nếu có) a) (NH4)2SO4 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 → NaNO3 →NaNO2 b) NH4Cl → NH4NO3 → N2 → NH3 → Cu → Cu(NO3)2 →CuO c) NaNO3 → NO →NO2 → NH4NO3 → N2O NH3 →(NH4)3PO4 NH3 → NH4NO3→NaNO3 → NH3 → Al(OH)3 → KalO2 2. Bổ túc và cân bằng các phương trình hóa học 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 + HNO3loãng → NO + ? + ? h) FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O 3. Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết : a) Các dung dịch : NH3 , (NH4)2SO4 , NH4Cl ,Na2SO4 . b) Các dung dịch : (NH4)2SO4 , NH4NO3, K2SO4, Na2CO3, KCl. c) Chæ duøng moät hoùa chaát duy nhaát nhaän bieát caùc dung dòch maát nhaõn sau: NH4NO3, (NH4)2SO4, Na2SO4, NaCl. 4. Những cặp chất nào sau đây không tồn tại trong dung dịch. Viết phương trình ion thu gọn. a) NH4NO3 + Ca(OH)2 b) Cu(NO3)2 + KOH c) NaNO3 + HCl d) KNO3 + H2SO4 + Cu e*) Al(NO3)3 + NaOHdư f) FeCl3 + KOHdư 5. Cho 24,6 gam hỗn hợp Al và Cu tác dụng vừa đủ với 2 lít dung dịch HNO3 loãng thì thu được 8,96 lít khí NO thoát ra (đkc). Tính % khối lượng của Al và Cu trong hỗn hợp. Tính thể tích dung dịch HNO3 đã dùng. 6. Hòa tan 21,3 g hỗn hợp Al và Al2O3 bằng dung dịch HNO3 loãng, vừa đủ tạo dung dịch A và 13,44 lít khí NO (đktc). a) Tính thành phần % về khối lượng mỗi chất trong hh ban đầu. b)Tính thể tích dung dịch HNO3 2M đã dùng. c) Cần cho vào dung dịch A bao nhiêu ml dung dịch NaOH 2M để thu được 31,2 g kết tủa. 7. Hoaø tan 1,52g hoãn hôïp raén A goàm saét vaø magie oxít vaøo 200ml dung dòch HNO3 1M thì thu ñöôïc 0,448 lít moät khí khoâng maøu hoùa naâu ngoaøi khoâng khí. a. Tìm thaønh phaàn phaàn traêm khoái löôïng cuûa moãi chaát coù trong hh raén A. b. Tìm CM cuûa dung dòch muoái vaø dung dòch HNO3 sau phaûn öùng ( coi theå tích dung dòch sau phaûn öùng khoâng thay ñoåi). 8. Từ NH3 điều chế HNO3 qua 3 giai đoạn . a) Viết phương trình điều chế . b) Tính khối lượng dung dịch HNO3 60% điều chế được từ 112000 lít NH3(đkc) biết Hp/ứng= 80% 9. Hoà tan hoàn toàn 3,84 kim loại M trong dung dịch HNO3Ldư thu được 0,896 lít khí NO(đkc), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan .Xác định kim loại M và giá trị m . 10. Hoà tan hết 9,6g Cu người ta dùng một lượng vừa đủ 250ml dd Axit HNO3 thu được khí NO và dd A. a- Tính thể tích khí NO sinh ra ở 27,3oC và 2,2atm. b- Tính nồng độ mol/l dd HNO3 cần dùng . c- Cô cạn dd A rồi nung nóng đến khi ngừng bay hơi. Tính khối lượng chất rắn còn lại sau khi nung . 11. Khi hòa tan 30,0g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong 1,50 lít dung dịch axit nitric 1,00M ( loãng) thấy thoát ra 6,72 lít nitơ monooxit (đktc). Xác định hàm lượng phần trăm của đồng (II) oxit trong hỗn
File đính kèm:
- ly thuyet va bai tap nhom Nito.doc