Bài giảng Chương 2: nitơ– phôt pho bài 1: nitơ

1 Chương 2: NITƠ – PHÔT PHO Baøi 1: Nitơ 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 IV- ĐIỀU CHẾ : a) Trong công nghiệp: Nitơ được sản xuất bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng b) Trong phòng thí nghiệm : Nhiệt phân muối nitrit NH4NO2 → N2 + 2H2O NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl +2H2O Câu 1. Chọn cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tố nhóm VA: A.ns2np5 B. ns2np3 C. ns2np2 D. ns2np4 Câu 2. Nitơ phản ứng được với tất cả các chất trong nhóm nào sau đây để tạo ra hợp chất khí. A. Li, Mg, Al C. Li, H2, Al B. H2 ,O2 D. O2 ,Ca,Mg Câu 3. Trong phòng thí nghiệm, Nitơ tinh khiết được điều chế từ . A. Không khí B.NH3 ,O2 C.NH4NO2 D.Zn và HNO3 Câu 4. N2 thể hiện tính khử trong phản ứng với : A. H2 B. O2 C. Li D. Mg Câu 5. Một oxit Nitơ có CT NOx trong đó N chiếm 30,43% về khối lượng. Công thức của oxit Nitơ đó là : A. NO B. NO2 C. N2O2 D. N2O5 Câu 6. Thể tích khí N2 (đkc) thu được khi nhiệt phân 10g NH4NO2 là A. 11,2 l B. 5,6 l C. 3,56 l D. 2,8 l Câu 7. Một nguyên tố R có hợp chất với Hidrô là RH3 oxit cao nhất của R chứa 43,66 % khối lượng R .Nguyên tố R đó là : A. Nitơ B. Photpho C. Vanadi D. Một kết quả khác Câu 8. Dãy chất nào sau đây trong đó nitơ có số oxi hóa tăng dần: A/ NH3, N2, NO, N2O, AlN B/ NH4Cl, N2O5, HNO3, Ca3N2, NO C/ NH4Cl, NO, NO2, N2O3, HNO3 D/ NH4Cl, N2O, N2O3, NO2, HNO3 Câu 9. Xác định chất (A) và (B) trong chuỗi sau : N2 o 2+ H (xt, t , p) → NH3 o 2+ O (Pt, t ) → (A) 2+ O→ (B) → HNO3 A/ (A) là NO, (B) là N2O5 B/ (A) là N2, (B) là N2O5 C/ (A) là NO, (B) là NO2 D/ (A) là N2, (B) là NO2 Câu 10. Trộn 200 ml dung dịch natri nitrat 3M với 200 ml dung dịch amoniclorua 2M rồi đun nóng cho đến khi phản ứng thực hiện xong. Xác định thể tích khí sinh ra (đkc) và nồng độ mol của các muối trong dung dịch sau phản ứng. to,p,xt 0 –3 0 –3 +2 0 +2 +4 to to 2 Câu 11. Nguyên tố nitơ có số oxi hóa là bao nhiêu trong các hợp chất sau: NO, NO2, NH3, NH4Cl, N2O , N2O3 , N2O5 , Mg3N2.? Câu 12. Một hỗn hợp N2 và H2 có tỉ khối đối với H2 là 4,9. Cho hỗn hợp đi qua chất xúc tác nung nóng, người ta được một hỗn hợp mới có tỉ khối đối với H2 = 6,125. Tính hiệu suất N2 chuyển thành NH3. Câu 13. Cho hỗn hợp đồng thể tích N2 và H2 được cho qua bột sắt nung nóng thì có 60% H2 tham gia phản ứng.Hảy xác định thành phần % theo thể tích các khí trong hỗn hợp tạo thành. Câu 14. Cần lấy bao nhiêu lít N2 và H2 (đkc) để điều chế được 51g NH3. Biết hiệu suất phản ứng là 25%. Baøi 2: Amoniac vaø muoái amoni A. AMONIAC : Trong phân tử NH3 , N liên kết với ba nguyên tử hidro bằng ba liên kết cộng hóa trị có cực. NH3 có cấu tạo hình chóp với nguyên tử Nitơ ở đỉnh. Nitơ còn một cặp electron hóa trị là nguyên nhân tính baz của NH3. I. Tính chaát vaät lí: 0 Là chất khí không màu, có mùi khai xốc, nhẹ hơn không khí. 0 Tan rất nhiều trong nước ( 1 lít nước hòa tan được 800 lít khí NH3) 0 Amoniac hòa tan vào nước thu được dung dịch amoniac. II. Tính chaát hoùa hoïc: 1- Tính bazô yeáu: a) Taùc duïng vôùi nöôùc: NH3 + H2O NH4+ + OH- 0 Thaønh phaàn dung dòch amoniac goàm: NH3, NH4+, OH-. => dung dòch NH3 laø moät dung dòch bazô yeáu. b) Taùc duïng vôùi dung dòch muoái:→ keát tuûa hiñroxit cuûa caùc kim loaïi ñoù. AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl ; Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+ c) Taùc duïng vôùi axit: → muoái amoni: NH3 + HCl → NH4Cl (amoni clorua) 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 ( amoni sunfat) 2. Tính khöû: a) Taùc duïng vôùi oxi: 4NH3 + 3O2 → ot 2N2 + 6H2O Nếu có Pt là xúc tác , ta thu được khí NO 4NH3 + 5O2 → 4 NO + 6H2O a) Taùc duïng vôùi clo: 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl NH3 kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo” khói trắng” NH4Cl III. Ñieàu cheá: 1. Trong phoøng thí nghieäm:Baèng caùch ñun noùng muoái amoni vôùi Ca(OH)2 2NH4Cl + Ca(OH)2 → ot CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 2. Trong coâng nghieäp:Toång hôïp töø nitô vaø hiñro: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) ∆H < O o Nhieät ñoä: 450 – 5000C o Aùp suaát cao töø 200 – 300 atm o Chaát xuùc taùc: saét kim loaïi ñöôïc troän theâm Al2O3, K2O,... Làm lạnh hỗn hợp khí bay ra, NH3 hóa lỏng được tách riêng. B. MUOÁI AMONI: Laø tinh theå ion goàm cation NH4+ vaø anion goác axit. I. Tính chaát vaät lí: Tan nhieàu trong nöôùc, ñieän li hoøan toaøn thaønh caùc ion, ion NH4+ khoâng maøu. II. Tính chaát hoùa hoïc: 1- Taùc duïng vôùi dung dòch kieàm: (ñeå nhaän bieát ion amoni, ñieàu cheá amoniac trong phoøng thí nghieäm) (NH4)2SO4 + 2NaOH → ot 2NH3 + 2H2O + Na2SO4 ; NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O 2 Phaûn öùng nhieät phaân: - Muoái amoni chöùa goác cuûa axit khoâng coù tính oxi hoùa khi ñun noùng bò phaân huûy thaønh NH3 Thí dụ: NH4Cl(r) → ot NH3(k) + HCl(k) (NH4)2CO3(r) → ot NH3(k) + NH4HCO3(r) NH4HCO3 → ot NH3 + CO2 + H2O ; NH4HCO3 được dùng làm xốp bánh. - Muoái amoni chöùa goác cuûa axit coù tính oxi hoùa nhö axit nitrô, axit nitric khi bò nhieät phaân cho ra N2, N2O ( ñinitô oxit) Thí duï: NH4NO2 → ot N2 + 2H2O NH4NO3 → ot N2O + 2H2O Nhiệt độ lên tới 500oC , ta có phản ứng: 2NH4NO3 → 2 N2 + O2 + 4H2O xt, to 3 BÀI TẬP TỰ LUẬN 1. Thực hiện chuỗi phản ứng sau (ghi đk nếu có). a) N2 NH3 NO NO2 HNO3 KNO3 b) NH3 HCl NH4Cl NH3 Cu Cu(NO3)2 c) Khí A dd A B Khí A C D + H2O 2. 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 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 phNm 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. 3 NH 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. t0 t0 t0 t0 t0 t0 4 5) Khử được hidro. 6) Dung dịch 3 NH 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, Ag…thì 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 0t 5 2- Trong coâng nghieäp: - Ñöôïc saûn xuaát töø amoniac: NH3 → NO → NO2 → HNO3 - ÔÛ t0 = 850-900oC, xt : Pt : 4NH3 +5O2→ 4NO +6H2O ; ∆H = – 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 d) 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. 0t 0t 0t 0t 0t 0t 6 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). a) Tính % khối lượng của Al và Cu trong hỗn hợp. b) 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 hợp, nồng độ mol của đồng (II) nitrat vá axit nitric trong dungdich5 sao phản ứng, biết rằng thể tích dung dịch không thay đổi. 12. Nhiệt phân hoàn toàn 34,65g hỗn hợp gồm KNO2 ,Cu(NO3)2 thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối của X đối với H2bằng 18,8 . Tính khối lượng muối Cu(NO3)2 có trong hỗn hợp đầu ? 13. Nung 15,04g Cu(NO3)2 một thời gian thấy còn lại 8,56g chất rắn a) Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân? b) Xác định thành phần % chất rắn còn lại ? c) Cho khí sinh ra hấp thụ hoàn toàn vào 193,52g dd NaOH 3,1% được dd X .Tính C% chất tan trong dung dịch X? 14. Cho 2,16g Mg tác dụng với dd HNO3 dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (đkc) và dung dịch X .Tính khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X? 15. Hỗn hợp X gồm Fe và MgO .Hoà tan hoàn toàn X vào dung dịch HNO3 vừa đủ thu được 0,112 lít khí không màu hoá nâu ngoài không khí ( đo 27,3oC ; 6,6 atm). Hỗn hợp muối cô cạn cân nặng 10,2g. a) Xác định % khối lượng muối trong hỗn hợp? b) Tính V dung dịch HNO3 0,8M phản ứng ? 16. a)Tổng hệ số cân bằng của phản ứng sau là: 3 3 2 2 2Cu + HNO Cu(NO ) + NO + H O→ ↑ A. 5 B. 8 C. 9 D. 10 b)Tổng hệ số cân bằng của phản ứng sau là: 3 3 2 2Cu + HNO Cu(NO ) + NO + H O→ ↑ A. 5 B. 11 C. 9 D. 20 c)Tổng hệ số cân bằng của phản ứng sau là: 3 3 2 2 2Mg + HNO Mg(NO ) + N O + H O→ ↑ A. 14 B. 24 C. 38 D. 10 d)Tổng hệ số cân bằng của các sản phNm trong phản ứng sau là: 3 3 2 2 2Mg + HNO Mg(NO ) + N O + H O→ ↑ A. 14 B. 24 C. 38 D. 10 e)Tổng hệ số cân bằng của các chất tham gia phản ứng trong phản ứng sau là: 3 3 2 2 2Mg + HNO Mg(NO ) + N O + H O→ ↑ A. 14 B. 24 C. 38 D. 10 7 Baøi 4: Phoâtpho – Axit phoâtphoric – Muoái phoâtphat A. PHÔT PHO: 1/ Tính chất hóa học : Do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn phân tử nitơ nên ở điều kiện thường photpho hoạt động hoá học mạnh hơn nitơ. a) Tính oxi hoá: Photpho chỉ thể hiện rõ rệt tính oxi hoá khi tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại. Vd: 0 3 3 22 3 ot canxi photphua P Ca Ca P − + → b) Tính khử: Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halozen, lưu huỳnh … cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác
Tác dụng với oxi: Khi đốt nóng, photpho cháy trong không khí tạo ra các oxit của photpho : Thiếu oxi : 0 3 2 2 34 3 2 diphotpho trioxit P O P O + + → Dư Oxi : 0 5 2 2 54 5 2 diphotpho pentaoxit P O P O + + →
Tác dụng với clo: Khi cho clo đi qua P nóng chảy, sẽ thu được các hợp chất photpho clorua: Thiếu clo : 0 3 2 32 3 2 photpho triclorua P Cl PCl + + → Dư clo : 0 5 2 52 5 2 photpho pentaclorua P Cl PCl + + → 2. Điều chế : Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc khoảng 1200oC trong lò điện: ( )3 4 2 32 3 5 3 2 5otCa PO SiO C CaSiO P CO+ + → + + Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn. B/ AXIT PHÔTPHORIC : Công thức cấu tạo : 1. Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể trong suốt, không màu, nóng chảy ở 42,5oC. dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước. 2. Tính chất hóa học: a) Tính oxi hóa – khử: Axít photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric) , không có tính oxi hóa. b) Tính axit: Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc: H3PO4
H+ + H2PO4- k1 = 7, 6.10-3 H2PO4-
H+ + HPO42- k2 = 6,2.10-8 nấc 1 > nấc 2 > nấc 3 HPO42-
H+ + PO43- k3 = 4,4.10-13
Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại.
Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối: H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O 3. Điều chế : a) Trong phòng thí nghiệm: P + 5HNO3 →H3PO4 + H2O + 5NO2 b) Trong công nghiệp: + Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4 Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp P=O H – O H – O H – O P O H – O H – O H – O Hay 8 + Để điều chế H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P2O5 rồi cho P2O5 tác dụng với nước : 4P + 5O2 → 2P2O5 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 C/ MUỐI PHÔTPHAT: Axít photphoric tạo ra 3 loại muối: - Muối photphat trung hòa:Na3PO4, Ca3(PO4)2, … - Muối đihidrophotphat: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, … - Muối hidrophotphat: Na2HPO4, CaHPO4 … 1.Tính tan: Tất cả các muối đihidrophotphat đều tan trong nước.Các muối hidrophotphat và photphat trung hòa đều không tan hoặc ít tan trong nước ( trừ muối natri, kali, amoni ). 2. Nhận biết ion photphat: Thuốc thử là bạc nitrat. 3Ag+ + PO43-  Ag3PO4 ↓ (màu vàng) 1. Viết các phương trình phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau: P2O3 → P2O5 → H3PO4 → Na3PO4 → Ag3PO4 P H3PO4 → Ca3(PO4)2 → Ca(H2PO4)2 → CaHPO4 → Ca3(PO4)2 2. Dùng phương pháp hóa học hãy phân biệt các lọ mất nhãn sau: a) 3 dung dịch : HCl , HNO3 , H3PO4. b) 4 dung dịch : Na2SO4 , NaNO3 , Na2SO3 , Na3PO4. 3. Đốt cháy hoàn toàn 6,2g photpho trong oxi dư. Cho sản phNm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng. c) Tính nồng độ % của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng . 4. Để thu được muối photphat trung hòa, cần lấy bao nhiêu ml dd NaOH 1,00M cho tác dụng với 50,0ml dung dịch H3PO4 0,50M ? 5. Cho 50,00 ml dung dịch H3PO4 0,50M vào dung dịch KOH. a) Nếu muốn thu được muối trung hòa thì cần bao nhiêu ml dung dịch KOH 1,00M ? b) Nếu cho H3PO4 trên vào 50,00 ml dung dịch KOH 0,75M thì thu được muối gì có nồng độ mol/lít là bao nhiêu ? (biết V dung dịch thu được là 100,00ml). 6. Cho 44g NaOH vào dung dịch chứa 39,2g H3PO4. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn , đem cô dung dịch thu được đến cạn khô. Hỏi những muối nào được tạo nên và khối lượng muối khan thu được là bao nhiêu ? Câu 1. Photpho có số dạng thù hình quan trọng là : A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Câu 2. Dung dịch axit H3PO4 có chứa các ion nào ? ( không kể H+ và OH- của nước ): A. H+, PO43- B. H+, H2PO4-, PO43- C. H+, HPO42-, PO43- D. H+, H2PO4-,HPO42-,PO43- Câu 3. Cặp chất nào sau đây có thể tồn tại trong một dung dịch : A. Axit nitric và đồng (II) oxit B.Đồng (II) nitrat và amoniac C. Amoniac và bari hiđroxit D.Bari hiđroxit và Axít photphoric Câu 4. Magie photphua có công thức là: A. Mg2P2O7 B. Mg3P2 C. Mg2P3 D.Mg3(PO4)3 Câu 5. Hai kho¸ng vËt chÝnh cña photpho lµ : A. Apatit vµ photphorit. B.Photphorit vµ cacnalit. C. Apatit vµ ®olomit. D.Photphorit vµ ®olomit. Câu 6. Thêm 0,15 mol KOH vào dung dịch chứa 0,1 mol H3PO4. Sau phản ứng, trong dung dịch có các muối: A. KH2PO4 và K2HPO4 B. KH2PO4 và K3PO4 C. K2HPO4 và K3PO4 D. KH2PO4 K2HPO4 và K3PO4 Câu 7. Cho 6g P2O5 vào 25ml dung dịch H3PO4 6% ( D=1,03g/ml) . Tính nồng độ % của H3PO4 trong dung dịch tạo thành ? Kim loại + HNO3 tạo hỗn hợp sản phm khử: Câu 1. Hòa tan hoàn toàn 16,2 gam một kim loại hóa trị chưa rõ bằng dung dịch HNO3 được 5,6 lít (đktc) hỗn hợp A nặng 7,2 gam gồm NO và N2. Kim loại đã cho là : A. Cr B. Fe C. Al D. Mg Câu 2. Hòa tan 1,68 gam kim loại M trong HNO3 loãng, dư thì thu được 0,02 mol NO ; 0,01 mol N2O. Kim loại M là A. Al B. Fe C. Mg D. Zn Câu 3. Cho a gam oxit sắt từ vào dung dịch HNO3 dư thu được hỗn hợp sản phNm khử gồm 0,02 mol NO và 0,01 mol N2O. a là : A. 27,45 gam B. 32,48 gam C. 35,7 gam D. 36,3 gam Câu 4. Những kim loại nào sau đây không tác dụng với HNO3 đặc nguội nhưng tác dụng với dung dịch axít HCl : A. Cu , Zn B. Al , Fe C. Al , Zn D. Fe , Zn Câu 5. Hoà tan hoàn toàn m gam Cu trong dung dịch HNO3 thu được 1,12 lít hỗn hợp khí NO và NO2 (đktc) có tỉ khối hơi đối với H2 là 16,6. Giá trị của m là A. 8,32. B. 3,90. C. 4,16. D.