Lý thuyết và bài tập ôn tập chuyên đề Nito - Photpho môn Hóa học 11 năm 2020 Trường THPT Khánh Vĩnh

LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ NITƠ – PHOTPHO MÔN HÓA HỌC 11 NĂM 2020 TRƯỜNG THPT KHÁNH VĨNH

 

A. PHẦN LÝ THUYẾT

I. NITƠ

1. Vị trí - cấu hình electron nguyên tử

- Vị tí: Nitơ ở ô thứ 7, chu kỳ 2, nhóm VA của bảng tuần hoàn.

- Cấu hình electron: 1s²2s²2p³.

- Công thức cấu tạo của phân tử: N≡N.

2. Tính chất hóa học

- Ở nhiệt độ thường, nitơ trơ về mặt hóa học, nhưng ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động.

- Trong các phản ứng hóa học nitơ vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử. Tuy nhiên tính oxi hóa vẫn là chủ yếu.

a. Tính oxi hóa (tác dụng với kim loại, H₂,…)

\(3Mg + \mathop {{N_2}}\limits^0  \to M{g_3}\mathop {{N_2}}\limits^{ - 3} \) (magie nitrua)

\(\mathop {{N_2}}\limits^0  + 3{H_2} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2\mathop N\limits^{ - 3} {H_3}\)

b. Tính khử

\(\mathop {{N_2}}\limits^0   +  {O_2} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}}  2\mathop N\limits^{ + 2} O\) ­­­

Khí NO sinh ra kết hợp ngay với O₂ không khí tạo ra NO₂

\(2\mathop N\limits^{ + 2} O  +  {O_2}   \to   2\mathop N\limits^{ + 4} {O_2}\)

2. Điều chế

a. Trong công nghiệp

- Nitơ được điều chế bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng.

b. Trong phòng thí nghiệm

- Đun nóng nhẹ dung dịch bảo hòa muối amoni nitrit

                        NH₄NO₃  →   N₂↑       +        2H₂O

- Hoặc             NH₄Cl     +     NaNO₂   →    N₂↑      +      NaCl      +        2H₂O

II. AMONIAC - MUỐI AMONI

1. Amoniac

a. Cấu tạo phân tử - Tính chất vật lý

- Cấu tạo phân tử

- Tính chất vật lý: NH₃ là một chất khí, tan nhiều trong nước cho môi trường kiềm yếu.

b. Tính chất hóa học

* Tính bazơ yếu

- Tác dụng với nước

\(N{H_3}   +   {H_2}O    \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}}    NH_4^ +     +    O{H^ - }\)

Trong dung dịch amoniac là bazơ yếu. Có thể làm quỳ tím hóa xanh. Dùng để nhận biết NH₃.

- Tác dụng với dung dịch muối

AlCl₃    +     3NH₃     +     3H₂O     →     Al(OH)₃↓     +        3NH₄Cl

- Tác dụng với axit

NH₃    +     HCl        →        NH₄Cl (khói trắng)

* Tính khử

\(\begin{array}{l}
4\mathop N\limits^{ - 3} {H_3} + 3{O_2} \to 2\mathop {{N_2}}\limits^0  + 6{H_2}O\\
2\mathop N\limits^{ - 3} {H_3}  +  3C{l_2} \to \mathop { {N_2}}\limits^0   +  6HCl
\end{array}\)

Đồng thời NH₃ kết hợp ngay với HCl tạo thành khói trắng.

c. Điều chế

* Trong phòng thí nghiệm

2NH₄Cl     +     Ca(OH)₂  →  CaCl₂      +      2NH₃↑     +       2H₂O

* Trong công nghiệp

\({N_2}(k)  +  3{H_2}(k)   \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}}   2N{H_3}(k)\)  ∆H<0

- Các điều kiện áp dụng để sản xuất amoniac trong công nghiệp là

+ Nhiệt độ: 450 - 500⁰C

+ Áp suất cao: 200 - 300atm

+ Chất xúc tác: sắt kim loại trộn thêm Al₂O₃, K₂O…

2. Muối amoni

a. Định nghĩa - Tính chất vật lý

- Là chất tinh thể ion, gồm cation amoni  và anion gốc axit

- Tất cả đều tan trong nước và điện li hoàn toàn thành ion.

b. Tính chất hóa học

* Tác dụng với dung dịch kiềm

(NH₄)₂SO₄    +    2NaOH  →   2NH₃↑    +    2H₂O    +     Na₂SO₄

NH₄⁺     +      OH ^-          →          NH₃↑      +       H₂O

- Phản ứng này để nhận biết ion amoni và điều chế amoniac.

* Phản ứng nhiệt phân

NH₄Cl    →   NH₃ (k)    +    HCl (k)

(NH₄)₂CO₃ → NH₃ (k)     +      NH₄HCO₃ (r)

NH₄HCO₃   →   NH₃ (k)  +        CO₂ (k)    +       H₂O (k)

NH₄NO₂  →   N₂     +        2H₂O

NH₄NO₃     →     N₂O    +        2H₂O

III. AXIT NITRIC

1. Cấu tạo phân tử - Tính chất vật lý

a. Cấu tạo phân tử

- Trong hợp chất HNO₃, nguyên tố nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5.

b. Tính chất vật lý

- Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm. Axit nitric không bền lắm: khi đun nóng bị phân huỷ một phần theo phương trình:

4HNO₃ → 4NO₂ + O₂ + 2H₂O

- Axit nitric tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. Trên thực tế thường dùng loại axit đặc có nồng độ 68%, D = 1,40 g/cm³.

2. Tính chất hóa học

a. Tính axit

- Axit nitric là một axit mạnh. Có đầy đủ tính chất của một axit.

CuO + 2HNO₃  → Cu(NO₃)₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃  → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂  + CO₂ + H₂O

b. Tính oxi hoá

- Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hoá mạnh. Tuỳ thuộc vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà HNO₃ có thể bị khử đến một số sản phẩm khác nhau của nitơ.

* Với kim loại

- Khi tác dụng với kim loại có tính khử yếu như Cu, Pb, Ag,... HNO₃ đặc bị khử đến NO₂, còn HNO₃ loãng bị khử đến NO.

- Fe, Al bị thụ động hoá trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội.

* Với phi kim

\(\mathop S\limits^0  + 6H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to {H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} + 6\mathop N\limits^{ + 4} {O_2} + 2{H_2}O\)

* Với hợp chất

\({H_2}\mathop S\limits^{ - 2}    +   6H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to    {H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4}   +    6\mathop N\limits^{ + 4} {O_2}   +   3{H_2}O\)

3. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

NaNO₃(r) + H₂SO₄(đặc) → HNO₃ + NaHSO₄

b. Trong công nghiệp

- HNO₃ được sản xuất từ amoniac. Quá trình sản xuất gồm ba giai đoạn :

+ Giai đoạn 1: Oxi hóa NH₃ bằng oxi không khí tạo thành NO

4NH₃ + 5O₂  →  4NO + 6H₂O

+ Giai đoạn 2: Oxi hoá NO thành NO₂.  

2NO + O₂ → 2NO₂

+ Giai đoạn 3: Chuyển hoá NO₂ thành HNO₃.

4NO₂ + 2H₂O + O₂ → 4HNO₃.

IV. MUỐI NITRAT

- Muối nitrat là muối của axit nitric. Thí dụ, natri nitrat (NaNO₃), đồng (II) nitrat (Cu(NO₃)₂),...

1. Tính chất vật lí

- Tất cả các muối nitrat đều tan nhiều trong nước và là chất điện li mạnh.

\(NaN{O_3}   \to    N{a^ + }    +    NO_3^ - \)    

2. Tính chất hoá học

- Muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (kali, natri, canxi, ...) bị phân huỷ thành muối nitrit và oxi:

Thí dụ : 2KNO₃ →  2KNO₂ + O₂

- Muối nitrat của kẽm, sắt, chì, đồng,... bị phân huỷ thành oxit kim loại tương ứng, NO₂ và O₂:

Thí dụ : 2Cu(NO₃)₂  → 2CuO + 4NO₂ + O₂

- Muối nitrat của bạc, vàng, thuỷ ngân,... bị phân huỷ thành kim loại tương ứng, khí NO₂ và O₂.

Thí dụ : 2AgNO₃ → 2Ag + 2NO₂ + O₂

3. Nhận biết ion nitrat

- Để nhận ra ion  người ta đun nóng nhẹ dung dịch chứa  với Cu và H₂SO₄ loãng:

3Cu + 8H⁺ +  → 3Cu²⁺   +     2NO­  +  4H₂O  

                        (xanh)        (không màu)

2NO  +  O₂   → NO₂ (nâu đỏ)

Phản ứng tạo dung dịch màu xanh và khí màu nâu đỏ thoát ra.

---(Nội dung đầy đủ, chi tiết của đề cương ôn tập chuyên đề Nito - Photpho môn Hóa học 11 vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---

 

PHẦN BÀI TẬP NÂNG CAO

Câu 1. Hỗn hợp khí X gồm N₂ và H₂ có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃.

Câu 2. Một lượng 8,32 gam Cu tác dụng vừa đủ với 140 ml dung dịch HNO₃ cho 4,928 lít ở đkc hỗn hợp gồm hai khí NO và NO₂ bay ra.

a. Tính số mol mỗi khí đã tạo ra.

b. Tính nồng độ mol của dung dịch axit ban đầu.

Câu 3. Hoà tan Fe trong HNO₃ dư thấy sinh ra hỗn hợp khí chứa 0,03 mol NO₂ và 0,02 mol NO. Khối lượng sắt bị hoà tan là bao nhiêu gam?

Câu 4. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe và 0,2 mol Al vào dung dịch HNO₃ dư thu được hỗn hợp khí X gồm NO và NO₂ có tỉ lệ mol tương ứng là 2:1. Tính thể tích của hỗn hợp khí X (đktc).

Câu 5. Hòa tan hoàn toàn 11 gam hh gồm Fe và Al trong dd HNO₃ dư thu được 11,2 lít hh khí X (đktc) gồm NO và NO₂ có khối lượng 19,8 gam. Biết phản ứng không tạo NH₄NH₃.

a. Tính thể tích của mỗi khí trong hh X.

b. Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.

Câu 6. Hoà tan hoàn toàn 5,94g kim loại R trong dung dịch HNO₃ loãng thu được 2,688lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO và N₂O có tỷ khối so với H₂ là 18,5. Xác định kim loại R.

Câu 7. Nung nóng 39 gam hh muối gồm và KNO₃ và Cu(NO₃)₂ đến khối lượng không đổi thu được rắn A và 7,84 lít hỗn hợp khí X (ở đktc). Tính % khối lượng của mỗi muối trong hh ban đầu.

Câu 8 (A-09). Nung 6,58 gam Cu(NO₃)₂ trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để được 300 ml dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y.

Câu 9. Nung m gam Fe trong không khí, thu được 104,8g hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO₃dư, thu được dung dịch B và 12,096 lít hỗn hợp khí C gồm NO và NO₂ (đktc) có tỉ khối so với He là 10,167. Tính giá trị của m.

Câu 10. Đốt cháy 5,6g bột Fe nung đỏ trong bình O₂ thu được 7,36 gam hỗn hợp A gồm Fe₂O₃,  Fe₃O₄, FeO và Fe. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A bằng dung dịch HNO₃ thu được V lít hỗn hợp khí B (đktc) gồm NO₂ và NO có tỉ khối so với H₂ là 19. Xác định giá trị của V.

Câu 11. Thuỷ phân hoàn toàn 8,25 gam một photpho trihalogenua thu được dung dịch X. Để trung hoà X cần 100ml dung dịch NaOH 3M. Xác định công thức của photpho trihalogenua.

Câu 12. Cho 150 ml dung dịch KOH 1M tác dụng với 200 ml dung dịch H₃PO₄ 0,5M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối. Tính m.

Câu 13. Tính thể tích dung dịch HNO₃  1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe và 0,15 mol Cu là bao nhiêu (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO)?

Câu 14. Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO₃ loãng, thu được 940,8 ml khí N_xO_y (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) có tỉ khối đối với H₂ bằng 22. Xác định khí N_xO_y và kim loại M.

Câu 15. Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO₃ (dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc) và dung dịch X. Tính khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X.

Câu 16. Hoà tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỷ lệ mol 1:1) bằng HNO₃, thu được V lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO₂) và dung dịch Y (chỉ chứa 2 muối và axit dư). Tỉ khối của X so với H₂ bằng 19. Xác định giá trị của V.

Câu 17. Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃ (dư) thoát ra  0,56 lít (đktc) khí NO (là sản phẩm khử duy nhất). Xác định giá trị của m.

Câu 18. Nhiệt phân hoàn toàn 34,65 gam hỗn hợp gồm KNO₃ và Cu(NO₃)₂, thu được hỗn hợp khí X (tỉ khối của X so với khí hiđro bằng 18,8). Tính khối lượng Cu(NO₃)₂ trong hỗn hợp ban đầu.

Câu 19. Hỗn hợp khí X gồm N₂ và H₂ có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃.

Câu 20. Hỗn hợp A gồm N₂ và H₂ với tỉ lệ mol 1: 3. Tạo phản ứng giữa N₂ và H₂ cho ra NH₃ với hiệu suất H% thu được hỗn hợp khí B. Tỉ khối của A so với B là 0,6. Tính giá trị của H.

Câu 21. Một loại phân supephotphat kép có chứa 69,62% muối canxi đihiđrophotphat, còn lại gồm các chất không chứa photpho. Xác định độ dinh dưỡng của loại phân lân này.

Câu 22. 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. Xác định giá trị của m.

...

Trên đây là trích đoạn nội dung Lý thuyết và bài tập ôn tập chuyên đề Nito - Photpho môn Hóa học 11 năm 2020 Trường THPT Khánh Vĩnh. Để xem toàn nhiều tài liệu hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập. Chúc các em học tập tốt !