Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tuần 8 - Lê Hồng Phước

Ngày soạn: 01/10/2012 Ngày dạy: 8/10/2012 Tuần: 8 Tiết: 15 AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT (tiết 2) I. MỤC TIÊU B. MUỐI NITRAT: 1.Kiến thức: Biết được: - Phản ứng đặc trưng của ion NO3- với Cu trong môi trường axit. - Cách nhận biết ion NO3 – bằng phương pháp hóa học. Chu trình của nitơ trong tự nhiên. Hiểu được: - Tính chất hoá học của muối nitrat. Vận dụng: - Giải các bài tập liên quan tính chất hoá học muối nitrat. 2.Kĩ năng: - Quan sát thí nghiệm, rút ra được nhận xét về tính chất của muối nitrat. - Viết được các PTHH dạng phân tử và ion thu gọn minh hoạ cho tính chất hoá học. - Tính thành phần % khối lượng muối nitrat trong hỗn hợp; nồng độ hoặc thể tích dung dịch muối nitrat tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng . 3. Trọng tâm: - Muối nitrat đều dẽ tan trong nước và là chất điện li mạnh, kém bền với nhiệt và bị phân hủy bởi nhiệt tạo ra khí O2.. Phản ứng đặc trưng của ion NO với Cu trong môi trường axit dùng để nhận biết ion nitrat 4. Phương pháp: Chứng minh và diễn giải. II. CHUẨN BỊ. 1. Chuẩn bị của giáo viên: Dụng cụ và hóa chất để làm thí nghiệm gồm - KNO3, Cu, H2SO4 - Ống nghiệm, kẹp gỗ, đèn cồn, que đóm. 2. Chuẩn bị của học sinh: - Xem bài mới trước ở nhà. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG Hoạt động 1. Ví dụ GV: Cho ví dụ và gọi tên một số muối nitrat ? Hoạt động 2. Tính tan GV: Quan sát mẫu muối KNO3 , sự hòa tan của muối này và nêu nhận xét . * Thí nghiệm : Nhiệt phân muối KNO3 trong ống nghiệm và đặt que đóm trên miệng ống nghiệm. Quan sát và giải thích. GV: Yêu cầu viết phản ứng phân hủy nhiệt muối Fe(NO3)3 và Hg(NO3)2. Hoạt động 3 : Ứng dụng GV: Nêu các ứng dụng của muối nitrat. HS: NaNO3 : Natri nitrat. Cu(NO3)2 : Đồng (II) nitrat. NH4NO3 : Amoni nitrat. KNO3 : Kali nitrat. .... HS: - Chất rắn, tất cả đều tan tốt trong nước và là chất điện li mạnh. - Trong dd loãng chúng phân li hoàn toàn thành ion. - VD: NaNO3 Na+ + NO3-. HS: Trả lời: Que đóm bùng cháy sáng. Do muối bị phân hủy giải phóng O2. Học sinh viết và giáo viên kiểm tra lại. B. MUỐI NITRAT: I. Ví dụ: * NaNO3, Cu(NO3)2, NH4NO3, KNO3... * Muối của axit nitric được gọi là muối nitrat. II. Tính chất của muối nitrat: 1. Tính tan - Chất rắn, tất cả đều tan tốt trong nước và là chất điện li mạnh. - Trong dd loãng chúng phân li hoàn toàn thành ion. - VD: NaNO3 Na+ + NO3-. 2. Phản ứng nhiệt phân: Tất cả các muôia nitrat đều bị nhiệt phân. a. Muối của kim loại mạnh: (trước Mg) muối nitrit và O2. VD: 2KNO3 -t0-> 2KNO2 + O2. b. Muối của kim loại từ Mg đến Cu: oxit kim loại + NO2 + O2. VD: 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2+ O2. c. Muối của các kim loại sau Ag: kim loại + NO2 + O2. VD: 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2. * Tất cả các muối nitrat khi phân hủy cho O2 nên ở nhiệt độ cao chúng có tính oxi hóa mạnh. III. Ứng dụng: Được dùng để sản xuất phân bón. Sản xuất thuốc nổ đen chứa 75% KNO3, 10% S và 15% C. C. CHU TRÌNH NITƠ TRONG TỰ NHIÊN: (hướng dẫn tự học ở nhà) IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Làm bài tập 2 / 45 SGK. - Làm bài tập SGK 3, 5, 6/ 45 , học bài cũ và đọc bài mới chuẩn bị cho tiết sau. Rút kinh nghiệm Ngày soạn: 03/10/2012 Ngày dạy: 9/10/2012 Tuần: 8 Tiết: 16 LUYEÄN TAÄP: TÍNH CHẤT CỦA NITƠ VÀ HỢP CHẤT CỦA CHÚNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Cuûng coá kieán thöùc veà tính chaát vaät lyù, hoùa hoïc, ñieàu cheá vaø öùng duïng cuûa nitô, amoniac, muoái amoni, axit nitric, muoái nitrat. - Vaän duïng kieán thöùc ñeå giaûi baøi taäp. 2. Kỉ năng : - Trên cơ sở kiến thức hóa học của chương 2: Nitơ luyện tập kĩ năng giải các bài tập hóa học, chủ yếu là các bài tập tổng hợp có nội dung liên quan. 3. Thái độ : - Tích cực, nghiêm túc II. CHUẨN BỊ 1. Chuẩn bị của giáo viên: Các bảng so sánh. Một số bài tập nhận biết: muối nitrat, muối amoni. 2. Chuẩn bị của học sinh: Kiến thức của chương. II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY Hoaït ñoäng GV Hoạt động HS Noäi dung Hoaït ñoäng 1: Kiến thức cần nắm vững. GV: Yeâu caàu HS vieát caáu hình electron nguyeân töû nitô, xaùc ñònh soá e ñoäc thaân vaø soá oxi hoùa coù theå coù cuûa nitô. GV neâu caâu hoûi: - ÔÛ ñieàu kieän thöôøng, phaân töû nitô gaàn nhö trô, taïi sao? - Taïi sao phaân töû nitô vöøa theå hieän tính khöû, vöøa theå hieän tính oxi hoùa? GV yeâu caàu HS nhaéc laïi caùc tính chaát hoùa hoïc cuûa NH3 Cho bieát phaûn öùng naøo cho thaáy NH3 laø chaát coù: - Tính bazô yeáu. - Khaû naêng taïo phöùc chaát. - Tính khöû. GV löu yù HS: Trong caùc muoái coù 3 loaïi muoái tan deã daøng trong nöôùc laø muoái amoni, muoái nitrat vaø muoái cuûa caùc kim loaïi kieàm. GV ñaët caâu hoûi cho HS nghieân cöùu veà tính chaát hoùa hoïc cuûa HNO3 vaø traû lôøi theo caùc höôùng sau: - Tính axit: Taùc duïng ñöôïc vôùi caùc chaát naøo? - Tính axit taùc duïng vôùi: · Kim loaïi · Phi kim. · Caùc chaát khaùc. GV löu yù HS caàn nghieân cöùu kyõ veà saûn phaåm thu ñöôïc ôû phaûn öùng nhieät phaân caùc muoái nitrat. Caùch nhaän bieát ion NO3- trong dung dòch. Hoạt động 2: Bài tập: GV: Yêu cầu HS đọc bài và gọi HS lên bảng giải. Bài tập 1: Viết các phương trình hoá học để thực hiện các sơ đồ chuyển hoá sau: a) b) Bài tập 2: Nhận biết các dung dịch sau bằng phương pháp hoá học:(NH4)2SO4; NH4Cl; NH3; NaNO3. Viết các phương trình hoá học của phản ứng? Bài tập 3: Cho 11,8 gam hỗn hợp Al và Cu hoà tan vừa đủ trong 400 ml dd HNO3 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được 17,92 lít khí màu nâu đỏ ở đktc. a) Viết các phương trình hoá học. b) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại. c) Tính nồng độ mol của dd HNO3. Bài tập 4: Cho 17,6 gam hỗn hợp Fe và Cu tan hoàn toàn trong dd HNO3 đặc, nóng thu được 17,92 lít khí NO2 ở đktc và dd X. a) Tính khối lượng mỗi kim loại. b) Cho dd X tác dụng với dd NH3 dư, sau phản ứng hoàn toàn tính khối lượng kết tủa thu được. HS: Trả lời HS: Trả lời HS: Nhắc lại tính chất của NH3 HS: Lắng nghe HS: Lắng nghe HS: HS đọc kỹ, làm bài có đáp án như sau: a) b) HS: Trả lời Thuốc thử (NH4)2SO4 NH4Cl NH3 NaNO3 Giấy quỳ tím ẩm đỏ đỏ xanh tím Dung dịch BaCl2 ↓ 0 x x Các phương trình hoá học của phản ứng: NH4+ + H2O D H3O+ + NH3 NH3 + H2O D NH4+ + OH- (NH4)2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NH4Cl HS: Giải: Al + 6HNO3 ® Al(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O Cu + 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O Từ đề bài và pthh ta có hệ pt : 27x + 64y = 11,8 3x + 2y = 0,8 Giải hệ pt được x= 0,2 ; y= 0,1 Khối lượng Al = 5,4 gam ứng với 45,76%. Khối lượng Cu = 6,4 gam ứng với 54,24%. Số mol HNO3 = 6x + 4y = 1,6 mol => CM = 4(M). HS: Giải: a) PTHH : Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O Cu + 4 HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O Từ đề bài và pthh ta có hệ phương trình : 56x + 64y = 17,6 3x + 2y = 0,8 Giải hệ pt được x= 0,2 ; y= 0,1 Vậy khối lượng ban đầu của Fe = 11,2 gam ; khối lượng ban đầu của Cu = 6,4 gam b) PTHH : Fe(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O ® Fe(OH)3 ¯ + 3NH4NO3 Cu(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O ® Cu(OH)2 ¯ + 2NH4NO3 Cu(OH)2 ¯ + 4NH3 ® [Cu(NH3)4](OH)2 Khối lượng kết tủa thu được bằng : 0,2. 107= 21,4 (gam). I. KIEÁN THÖÙC CAÀN NAÉM VÖÕNG: 1. Ñôn chaát nitô: - Nguyeân töû nitô coù caáu hình e-: 1s2 2s2 2p3, coù 3 e- ñoäc thaân, coù caùc soá oxi hoùa: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5. - Phaân töû nitô coù lieân keát ba NºN neân khaù trô ôû nhieät ñoä thöôøng. - Do coù soá oxi hoùa baèng 0 neân phaân töû N2 theå hieän tính khöû (coù soá oxi hoùa taêng), vöøa theå hieän tính oxi hoùa (coù soá oxi hoùa giaûm). 2. Hôïp chaát cuûa nitô: a) Amoniac: - NH3 laø chaát khí, tan nhieàu trong nöôùc - Tính chaát hoùa hoïc: · Tính bazô yeáu: - Phaûn öùng vôùi nöôùc: NH3 + H2O NH4+ + OH- - Phaûn öùng vôùi axit: NH3 + HCl NH4Cl - Phaûn öùng vôùi muoái: Al3+ + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3¯ + 3NH4+ · Khaû naêng taïo phöùc chaát tan: to Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2 · Tính khöû: 2NH3 + CuO N2 + 3Cu + 3H2O b) Muoái amoni: - Taát caû muoái amoni ñeàu deã tan trong nöôùc . - Laø chaát ñieän ly maïnh. - Taùc duïng vôùi dung dòch kieàm taïo ra khí NH3. - Deã bò nhieät phaân huûy. c) Axit nitric: · Laø axit maïnh. · Laø chaát oxi hoùa maïnh. - Oxi hoùa ñöôïc haàu heát kim loaïi, ngoaøi muoái nitrat vaø nöôùc, caùc saûn phaåm khí keøm theo coù theå laø: NH4NO3, N2, N2O, NO, NO2 tuøy thuoäc vaøo noàng ñoä HNO3 phaûn öùng vaø tính khöû cuûa kim loaïi. - Oxi hoùa ñöôïc nhieàu phi kim vaø caùc hôïp chaát coù tính khöû. d) Muoái nitrat: · Deã tan trong nöôùc, laø chaát ñieän li maïnh. · Deã bò nhieät phaân huûy. · Nhaän bieát ion NO3- baèng Cu kim loaïi vaø H2SO4. II. Bài tập Bài tập 1: Viết các phương trình hoá học để thực hiện các sơ đồ chuyển hoá sau: a) b) Giải: a) b) Bài tập 2: Nhận biết các dung dịch sau bằng phương pháp hoá học:(NH4)2SO4; NH4Cl; NH3; NaNO3. Viết các phương trình hoá học của phản ứng? Giải: Thuốc thử (NH4)2SO4 NH4Cl NH3 NaNO3 Giấy quỳ tím ẩm đỏ đỏ xanh tím Dung dịch BaCl2 ↓ 0 x x Các phương trình hoá học của phản ứng: NH4+ + H2O D H3O+ + NH3 NH3 + H2O D NH4+ + OH- (NH4)2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NH4Cl Bài tập 3: Cho 11,8 gam hỗn hợp Al và Cu hoà tan vừa đủ trong 400 ml dd HNO3 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được 17,92 lít khí màu nâu đỏ ở đktc. a) Viết các phương trình hoá học. b) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại. c) Tính nồng độ mol của dd HNO3. Giải: Al + 6HNO3 ® Al(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O Cu + 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O Từ đề bài và pthh ta có hệ pt : 27x + 64y = 11,8 3x + 2y = 0,8 Giải hệ pt được x= 0,2 ; y= 0,1 Khối lượng Al = 5,4 gam ứng với 45,76%. Khối lượng Cu = 6,4 gam ứng với 54,24%. Số mol HNO3 = 6x + 4y = 1,6 mol => CM = 4(M). Bài tập 4: Cho 17,6 gam hỗn hợp Fe và Cu tan hoàn toàn trong dd HNO3 đặc, nóng thu được 17,92 lít khí NO2 ở đktc và dd X. a) Tính khối lượng mỗi kim loại. b) Cho dd X tác dụng với dd NH3 dư, sau phản ứng hoàn toàn tính khối lượng kết tủa thu được. Giải: a) PTHH : Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O Cu + 4 HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O Từ đề bài và pthh ta có hệ phương trình : 56x + 64y = 17,6 3x + 2y = 0,8 Giải hệ pt được x= 0,2 ; y= 0,1 Vậy khối lượng ban đầu của Fe = 11,2 gam ; khối lượng ban đầu của Cu = 6,4 gam b) PTHH : Fe(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O ® Fe(OH)3 ¯ + 3NH4NO3 Cu(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O ® Cu(OH)2 ¯ + 2NH4NO3 Cu(OH)2 ¯ + 4NH3 ® [Cu(NH3)4](OH)2 Khối lượng kết tủa thu được bằng : 0,2. 107= 21,4 (gam). IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ Bài 1: Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau : N2 NH3 NO NO2 HNO3 Bài 2. Cho 17,5 gam hỗn hợp A gồm hai muối amoni cacbonat và amoni hiđrocacbonat tác dụng hết với dung dịch NaOH đun nóng, thu được 6,72 lít khí B (đktc). a) Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp A. b) Dẫn toàn bộ khí B vào 100 ml dung dịch AlCl3 1M. Tính khối lượng kết tủa tạo ra. Rút kinh nghiệm Ngày soạn: 03/10/2012 Ngày dạy: 11/10/2012 Tuần: 8 Tiết: 8 (TC) BÀI TẬP: AXIT NITRIC MUỐI NITRAT I. MỤC TIÊU 1. Học sinh biết: HS vận dụng được kiến thức đã học giải bài tập 2. Học sinh hiểu: Bài tập muối nitrat II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên:Giáo án 2. Học sinh: Ôn tập lí thuyết bài axit nitric và muối nitrat. III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY: 1. Ổn định lớp 2. Bài cũ: Trình bày tính chất hóa học của muối nitrat 3. Bài mới: Hoạt động của GV Hoạt động HS Nội dung Hoạt động 1: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 1: Nhiệt phân hoàn toàn 27,3 gam hỗn hợp rắn gồm NaNO3 và Cu(NO3)2, thu được hỗn hợp khí có thể tích 6,72 lít ( đktc). Tính thành phần % về khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp X. GV: Hướng dẫn HS cách viết pt, gợi ý cách giải, yêu cầu HS làm GV: Yêu cầu HS lên bảng giải GV: Nhận xét ghi điểm Hoạt động 2: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 2: Nung nóng 27,3 g hỗn hợp NaNO3 và Cu(NO3)2 ; hỗn hợp khí thoát ra được dẫn vào 89,2 ml nước thì còn dư 1,12 l khí(đktc) không bị hấp thụ. ( Lượng O2 hòa tan không đáng kể) a/ Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu. b/ Tính nồng độ % của dd axít. GV: Hướng dần HS cách giải, yêu cầu HS lên bảng trình bày GV: Gọi HS nhận xét, ghi điểm Hoạt động 3: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 3: Nung một lượng muối Cu(NO3). Sau một thời gian dừng lại, để nguội và đem cân thì thấy khối lượng giảm đi 54g. + Khối lượng Cu(NO3) đã bị phân hủy. + Số mol các chất khí thoát ra là GV: Yêu cầu 1 HS lên bảng trình bày. Các HS còn lại làm và theo dõi bài của bạn GV: Gọi HS nhận xét, ghi điểm HS: Chép đề HS: Thảo luận làm bài HS: Lên bảng trình bày HS: Chép đề HS:Lên bảng trình bày HS: Chép đề HS:Lên bảng trình bày Bài 1: Nhiệt phân hoàn toàn 27,3 gam hỗn hợp rắn gồm NaNO3 và Cu(NO3)2, thu được hỗn hợp khí có thể tích 6,72 lít ( đktc). Tính thành phần % về khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp X. Giải: 2NaNO3 2NaNO2 + O2 (1) x 0,5x ( mol) 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2+ O2 (2) y y 2y 0,5y ( mol) Gọi x và y là số mol của NaNO3 và Cu(NO3)2 trong hỗn hợp X. Theo các phản ứng (1) và (2) và theo bài ra . Ta có. 85x + 188y = 27,3 0,5x + 2y + 0,5y = 0,3 x = y = 0,1 % % Bài 2: Nung nóng 27,3 g hỗn hợp NaNO3 và Cu(NO3)2 ; hỗn hợp khí thoát ra được dẫn vào 89,2 ml nước thì còn dư 1,12 l khí(đktc) không bị hấp thụ. ( Lượng O2 hòa tan không đáng kể) a/ Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu. b/ Tính nồng độ % của dd axít Giải 2NaNO3 2NaNO2 + O2 (1) 2 1 ( mol) 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2+ O2 (2) 2 4 1 ( mol) 4NO2 + O2 + 2H2O 4 HNO3 (3) 4 1 4 ( mol) a/ Theo pt (1), (2), (3) , nếu còn dư 1,12 l khí ( hay 0,05 mol ) thì đó là khí O2, có thể coi lượng khí này do muối NaNO3 phân hủy tạo ra Từ (1) ta có: Từ (2) ta có: ( Các khí này hấp thụ vào nước) Từ (3) ta có : Khối lượng HNO3 là: 0,2.63 = 12,6 (g) Khối lượng của dung dịch = 0,2.46 + 0,05.32 + 89,2 = 100 (g) C% ( HNO3) = 12,6 % Bài 3: Nung một lượng muối Cu(NO3). Sau một thời gian dừng lại, để nguội và đem cân thì thấy khối lượng giảm đi 54g. + Khối lượng Cu(NO3) đã bị phân hủy. + Số mol các chất khí thoát ra là Giải 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2+ O2 + Cứ 188g muối bị phân huỷ thì khối lượng giảm : 188 – 80 = 108 (g) Vậy x = 94 g muối bị phân huỷ thì khối lượng giảm 54 g Khối lượng muối đã bị phân huỷ + IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Nung nóng 66,2 g Pb (NO3)2 thu được 55,4 g chất rắn. Hiệu suất của phản ứng phân hủy là. A. 96% B. 50% C. 31,4% D. 87,1% Rút kinh nghiệm