Chương II: nitơ - Photpho

CHƯƠNG II: NITƠ - PHOTPHO A- NITƠ I-LÍ THUYẾT: Viết pt phản ứng chứng tỏ: NaHCO3 là chất lưỡng tính. NH3 có tính khử N2 vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử: Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + H2O Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + H2O Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O M + HNO3 → M(NO3)2 + NO + H2O M + HNO3 → M(NO3)3 + NO2 + H2O M + HNO3 → M(NO3)n + NO + H2O M + HNO3 → M(NO3)n + NO2 + H2O FexOy + HNO3 → .... + NO + H2O FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3+ NO + H2SO4 + H2O FeS + HNO3→ Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + H2O Nhận biết hóa chất bằng phương pháp hóa học: N2,O2,NH3,Cl2,CO2 (NH4)2SO4,NH4Cl,Na2SO4, KOH NH4Cl, CaCl2, Al2(SO4)3, Fe(NO3)3 N2, H2S, NH3, O2 N2, HCl, NH3, CO2 O2, N2, CO2, Cl2 Thực hiện chuỗi phản ứng: NH3 → NO → X →HNO3 →Y →X NH4no2 ® N2 ® NH3 ® NO ® no2 ® HNO3 ® NH4NO3 N2 ® NH3 ® (NH4)2SO4 ® NH4Cl ® NH4NO3 II- BÀI TẬP: Dạng 1: Tính theo pt đơn giản: Yêu cầu: Hs học thuộc pt phản ứng, đưa số mol vào pt, tính toán số mol các chất dựa vào hệ số tỉ lượng của pt. Đốt hỗn hợp gồm 6.72 lit khí Oxi và 7 lit amoniac đo cùng đk. Xác định các chất tạo thành sau phản ứng? Tính thể tích O2 (đkc) cần để đốt cháy 6.8 gam NH3 tạo thành khí NO và H2O? Dẫn 4.48 lit NO2 (đkc) vào 250 ml dd NaOH 1M. Xác định khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng? Cho 4,48 lít NH3 (đkc) đi qua ống sứ đựng 32g CuO nung nóng, phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn (X). Tính khối lượng chất rắn (X). Tính thể tích dung dịch HCl 2M đủ để tác dụng với (X). Cho từ từ m (g) NH3 vào 18,25g dung dịch HCl 20%. Sau khi phản ứng xong, đem trung hòa lượng Axit dư bằng 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,05M. Tìm m Oxit của nguyên tố R nhóm VA trong đó R chiếm 25.93% về khối lượng. Xác định R? X là nguyên tố nhóm VA , hợp chất khí đối với hidro trong đó H chiếm 17.65% khối lượng. Xác định X? Thêm 6 gam P2O5 vào 25 ml dd H3PO4 6%(D=1.03 g/ml). Nồng độ phần trăm của H3PO4 trong dd thu được? Dạng 2: Kim loại tác dụng với HNO3 Yêu cầu: HS cần nhớ: Thông thường: Kim lọai + HNO3 loãng →NO Kim loại + HNO3 đặc, nóng →NO2 3M +4nHNO3 →3M(NO3)n + nNO +2nH2O (1) M +2nHNO3 →M(NO3)n + nNO2 +nH2O (2) 3a 4an 3a an 2an (mol) Từ pt suy ra: Từ pt suy ra: Số mol HNO3 gấp 4 lần số mol NO Số mol HNO3 gấp 2 lần số mol NO2 Số mol H2O gấp 2 lần số mol NO Số mol H2O = số mol NO2 mM + mHNO3 = m muối + mNO + mH2O mM + mHNO3 = m muối + mNO2 + mH2O Với n = 1,2,3 Hs thế vào sẽ được các pt cụ thể. 10M +12nHNO3 →10M(NO3)n + nN2 +6nH2O (3) Từ pt cũng suy ra được mối tương quan số mol các chất. - Ta cũng có thể tìm số mol bằng cách áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố: Cụ thể: Pt (1): nNtrong HNO3 =nNtrong muối + nN trong NO 4n = 3n +n PP giải : Pt phân tử(viết pt, lập hệ pt, giải) Pt ion (viết pt ion , giải tương tự) Cho 19.2 gam Cu tác dụng với dd HNO3 loãng dư, tính thể tích khí NO thu được(đkc)? Hòa tan 8.32 gam Cu bằng dd HNO3 đủ được 4.928 lit hỗn hợp NO, NO2 (đkc). Xác định khối lượng của 1 lit hỗn hợp khí trên? Hòa tan 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng dd HNO3 dư thu được V lit NO và NO2 có tỉ khối đối với H2 là 19. Xác định V? Cho 25.6 gam Cu tác dụng hết với dd HNO3 được hỗn hợp khí NO và NO2 có tỉ khối đối với H2 bằng 19.Xác định V của hỗn hợp khí (đkc)? Hòa tan 4.59 gam Al bằng dd HNO3 thu được hỗn hợp X gồm NO và N2O có tỉ khối hơi đối với H2 bằng 16.75. Xác định thể tích từng khí thu được (đkc)? Cho 13.5 gam Al tác dụng vừa đủ với 2.2 lit dd HNO3 tạo ra hỗn hợp khí có tỉ khối hơi đối với H2 là 19.2. Xác định nồng độ của dd HNO3? Hòa tan 12 gam hợp kim sắt và đồng bằng dd HNO3 đặc nóng được 11.2 lít khí (đkc). Xác định hàm lượng sắt trong hợp kim? Cho 1.86 gam hợp kim Al và Mg tác dụng HNO3 thu được 560 ml N2O (đkc). Xác định phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp? Cho m gam hỗn hợp A gồm Mg và một kim loại M có hóa trị II duy nhất tác dụng hết với dd HCl thì thu được 3.36 lit H2 (đkc) Nếu cho m gam hỗn hợp trên tác dụng hết với dd HNO3 loãng thì thu được khí NO có thể tích là bao nhiêu? Hòa tan hoàn toàn 12 gam kim loại X vào dd HNO3 dư thu được 0.224 lit khí N2(đkc). Xác định X? Cho 1.2 gam X tác dụng với dd HNO3 được 0.224 lit khí N2(đkc). Xác định X? Hòa tan 10.4 gam kim loại hóa trị II tác dụng với dd HNO3 thu được hỗn hợp hai muối có khối lượng 33.44 gam (không có khí thoát ra). Xác định kim loại? Cho 19.2 gam kim loại M tan hoàn toàn trong dd HNO3 thu được 4.48 lit NO (đkc). Xác định M? Hòa tan 19.2 gam kim loại M bằng dd HNO3 dư thu được 4.48 lit NO (đkc) Xác định M? Hòa tan 16.2 gam một kim loại chưa rõ hóa trị bằng dd HNO3 được 5.6 lit khí hỗn hợp NO và N2 nặng 7.2 gam. Xác định kim loại? Dạng 3:Toán tổng hợp NH3: Yêu cầu: HS biết phản ứng này không hoàn toàn,sau phảm ứng thu được NH3 và cả N2,H2 dư. -Nếu đề bài yêu cầu tính hiệu suất phản ứng mà cho cả N2 và H2 thì so sánh số mol và tính hiệu suất phản ứng dựa vào chất thiếu. - - Cho 5 lit N2 và 5 lit H2 đo ở cùng điều kiện tác dụng tạo thành NH3, xác định thành phần hỗn hợp sau phản ứng(biết hiệu suất phản ứng là 60%)? Tính tổng thể tích H2 và N2 (đkc) cần lấy để điều chế 51 gam NH3, biết hiệu suất phản ứng đạt 25%? Nén hỗn hợp 4 lit N2 và 14 lit H2 trong bình phản ứng ở nhiệt độ 4000C , xúc tác. Sau phản úng thu được 16.4 lit hỗn hợp khí(cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Xác định hiệu suất phản ứng? 30 lit N2 tác dụng với 30 lit H2 thì sẽ tạo ra bao nhiêu lit NH3 trong cùng điều kiện, biết hiệu suất phản ứng là 30%. Từ 34 tấn NH3 sản xuất được 160 tấn dd HNO3 63% . Xác định hiệu suất của quá trình phản ứng? Dạng 4: Toán nhiệt phân muối nitrat: Yêu cầu: đây cũng là phản ứng không hoàn toàn, sau phản ứng rắn thu được bao gồm sản phẩm tạo thành (tùy theo muối đem nhiệt phân) và cả nuối nitrat ban đầu chưa phản ứng hết. Khối lượng muối giảm chính là khối lượng khí thoát ra. +Kim loại hoạt động: M(NO3)n → M(NO2)n + (n/2)O2 [K,Na] + Kim loại trung bình:M(NO3)n →M2On + 2n NO2 + (n/2)O2 [Cu,Pb] +Kim loại yếu:→ M(NO3)n → M + NO2 + (n/2)O2 [Ag,Hg] Nhiệt phân 37.2 gam muối KNO3 một thời gian được 34 gam chất rắn X. tính phần trăm khối lượng các chất trong X? Nung 37.6 gam Cu(NO3)2 một thời gian thu được 26.8 gam chất rắn. Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân? Nung nóng m gam Cu(NO3)2 một thời gian rồi dừng lại, làm nguội đem cân thấy khối lượng giảm 0.54 gam so với ban đầu. Tính khối lượng muối đã bị nhiệt phân? Nung muối Cu(NO3)2 sau một thời gian thấy khối lượng muối giảm 54 gam. Tính số mol khí thoát ra? Nhiệt phân 74 gam Mg(NO3)2 thu được 30.8 gam chất rắn. Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân? Dạng 5: Kim loại phản ứng với muối nitrat dưới sự có mặt của ion H+ ( của HCl hay H2SO4): Yêu cầu: HS viết pt dưới dạng ion rút gọn: 3Cu + 8H+ + 2NO3- →3Cu2+ +2NO + 4H2O HS so sánh số mol của Cu, H+ và cả NO3- →dựa vào số mol chất thiếu xác định V khí sinh ra. So sánh thể tích khí NO thoát ra ở hai TN: 3.84 gam Cu tác dụng với 80 ml HNO3 1M. 3.84 gam Cu tác dụng với 80 ml hỗn hợp chứa HNO3 1M và HCl 1M. Tiến hành 2 TN: TN1: cho 6.4 gam Cu tác dụng với 120 ml đ HNO3 được V1 lit NO TN2:cho 6.4 gam Cu tác dụng với 120 ml dd gồm HNO3 1M và H2SO4 0.5M được V2 lit NO ( các khí đo cùng diều kiện) So sánh V1 và V2? Dạng 6: khả năng tạo muối của H3PO4 tác dụng NaOH, KOH: Yêu cầu: HS làm theo các bước sau: Lập tỉ lệ mol: hay Nếu T £ 1: NaH2PO4 (giải toán chất dư, so sánh số mol). Nếu 1<T<2:NaH2PO4 và Na2HPO4 (lập hệ, giải hệ). Nếu 2<T<3: Na2HPO4 và Na3PO4 (lập hệ, giải hệ). Nếu T ³ 3 :Na3PO4 (giải toán chất dư, so sánh số mol). Với P2O5 tác dụng NaOH thì lập tỉ lệ với nP = 2.nP2O5 Các TH xảy ra tương tự như trên. Cho 20 gam NaOH tác dụng với 18.375 gam H3PO4, cô cạn dd thu được m gam hỗn hợp hai muối khan. Xác định m? Cho 200 ml dd NaOH 2M tác dụng 150ml dd H3PO4 2M. Xác định số mol các chất sau phản ứng? Trộn 200 ml dd natri nitirt 3M với 200 ml dung dịch amoniclorua 2M , đun nóng đến phản ứng hoàn toàn. Xác định thể tích N2 sinh ra (đkc)? Thêm 0.15 mol KOH vào dd chứa 0.1 mol H3PO4. Xác định các muối tạo thành sau phản ứng? Cho 44gam NaOH vào dd chứa 39.2gam H3PO4. Xác định khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng?