Hoá học 11 Bài 13: Luyện tập

Bài Luyện tập: Tính chất của nitơ, photpho và các hợp chất của chúng hệ thống hoá kiến thức về: Cấu hình e nguyên tử, độ âm điện, các trạng thái oxi hoá của N, P, cấu tạo phân tử N2. Tính chất của N2; P; NH3; Muối amoni; Axit nitric; Muối nitrat; Axit photphoric; Muối photphat. Phương pháp nhận biết muối photphat. Củng cố kiến thức về tính chất hoá học, điều chế các chất.

Hoá học 11 Bài 13: Luyện tập

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Đơn chất Photpho

- Cấu hình e: 1s22s22p63s23p3

- Độ âm điện: 2,19

- Cấu tạo phân tử: P đỏ và P trắng

→ CTPT : P

- Mức oxi hóa: -3, 0, +3, +5

- Tính chất hóa học:

+ Tính oxi hóa : + KL, H2

+ Tính khử : + O2, Cl2.

+ P trắng hoạt động hơn P đỏ

1.2. Axit photphoric và muối photphat

Axit H3PO4

- Tính chất vật lí: 

+ Tinh thể trong suốt, tonc = 52,5oC  háo nước → dễ chảy rữa, dd H3POkhông màu.

+ Tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.

- Tính chất hóa học: 

+ Axit trung bình, ba nấc có tính chất chung của axit 

+ Tác dụng với dd kiềm cho 3 loại muối H2PO4-, HPO42-, PO43-

+ Không có tính Oxi hóa

- Nhận biết ion PO43-: Dung dịch AgNO3 → Ag3PO↓ vàng

Muối photphat:

- Tính chất vật lí:

+ Muối đihiđrophotphat (H2PO4-) tan

+ Muối HPO42-, PO43- của kim loại Na, K, NH4+ tan

- Tính chất hóa học: 

+ Có đầy đủ tính chất chung của muối

+ Khó nhiệt phân

- Nhận biết ion PO43-: Dung dịch AgNO3 → Ag3PO↓ vàng    

1.3. Amoniac và muối amoni

a. Amoniac (NH3)

- Tính chất hóa học: Tính bazơ yếu, tính khử    

- Điều chế: 

N2 + 3H⇔ NH3

NH4+ + OH- → NH3

- Nhận biết: Dùng quỳ tím ẩm → hóa xanh

b. Muối amoni (NH4+)

- Tính chất hóa học: Tác dụng với kiềm, phản ứng nhiệt phân.  

- Điều chế: NH3 + H+ → NH4+

- Nhận biết: Dùng dung dịch kiềm  → khí làm quỳ ẩm hóa xanh.  

1.4. Axit nitric và axit photphoric

a. Axit nitric (HNO3

- Axit mạnh có đầy đủ tính chất chung của axit.

- Chất oxi hóa mạnh:

Tác dụng với hầu hết kim loại.

Tác dụng với một số phi kim.

Tác dụng với nhiều hợp chất có tính khử.

b. Axit photphoric (H3PO4)

+ Axit trung bình, ba nấc có tính chất chung của axit 

+ Không có tính Oxi hóa

1.5. Muối nitrat và muối photphat

a. Muối nitrat (NO3-)

Phân hủy nhiệt:

M: K → Ca

M(NO3)n→ M(NO2)n + n/2O2

M: Mg → Cu

2M(NO3)n → M2O+ 2nNO+ n/2O2

M: sau Cu

M(NO3)n → M+ nNO+ n/2O2

b. Muối photphat

- Có tính chất chung của muối.

- Khó bị nhiệt phân.

- Nhận biết: dùng dd AgNO3 → kết tủa vàng Ag3PO4

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Hiệu suất tổng hợp NH3

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. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 là:

A. 50%.    

B. 40%.    

C. 25%.    

D. 36%.

Hướng dẫn giải

Sử dụng sơ đồ đường chéo ⇒ nN2 : nH2 = 1: 4

Gỉa sử nN2 = 1 mol; nH2 = 4 mol

                 N2 +    3H2 ⇔ 2NH3

Ban đầu:    1       4   (mol)

Phản ứng:  x      3x          2x (mol)

Sau pư:     1-x     4-3x     2x (mol)

Hiệu suất tính theo N2; nsau pư = nH2 + nN2 + nNH3 = 5 – 2x (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

mtrước = msau 

nt = 5mol ⇒ ns = 4,5 mol = 5- 2x

⇒ x = 0,25 mol

⇒ H% = x/1.100% = 25% ⇒ Đáp án C

2.2. Dạng 2: Lập công thức phân tử oxit của nitơ

Một hỗn hợp X gồm CO2 và một oxit của nitơ có tỉ khối đối với H2 là 18,5. Công thức oxit của nitơ và % thể tích CO2 trong hỗn hợp X là:

A. NO; 40%    

B. NO; 50%    

C. N2O; 40%    

D. N2O; 50%

Hướng dẫn giải

MX = 18,5.2 = 37

⇒ MNxOy < 37.

⇒14x + 16y < 37. x, y phải nguyên dương ⇒x = 1, y = 1.

Vậy oxit của nitơ là NO.

Giả sử trong 1mol hỗn hợp X có a(mol) CO2 và (1-a)mol NO.

Ta có: 44a + 30(1 – a) = 37 ⇒ a = 0,5

⇒ %VCO2 = %VNO = 50%

⇒ Đáp án B

2.3. Dạng 3: Bài toán về axit HNO3

Hòa tan hết 20,4g hỗn hợp X gồm FeS, Fe3O4 trong dung dịch HNO3, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp hai khí NO, N2 có tỉ khối so với H2 là 14,75. Phần trăm khối lượng FeS, Fe3O4 trong X lần lượt là:

A. 43,14% và 56,86%    

B. 56,86% và 43,14%

C. 5,6% và 94,4%    

D. 94,4% và 5,6%

Hướng dẫn giải

Sử dụng sơ đồ đường chéo ⇒ nNO = 0,15 mol; nN2 = 0,05 mol

Gọi nFeS = x mol; nFe3O4 = y ⇒ 88x + 232y = 20,4 (1)

Cho e:

FeSo → Fe3+ + S6+ + 9e

x     9x (mol)

3Fe+8/3 → 3Fe3+ + e

3y     y (mol)

Nhận e:

N5+ + 3e → N2+

0,45 ←    0,15 (mol)

2N5+ + 10e → N2o

0,5 ←     0,05 (mol)

Bảo toàn e: 9x + y = 0,45 + 0,5 = 0,95 (mol) (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,1; y = 0,05

%mFeS = 88.0,1/20,4.100% = 43,14%; %mFe3O4 = 56,86%

⇒ Đáp án A

2.4. Dạng 4: Phản ứng của muối NO3- trong môi trường axit

Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu của V là:

A. 360 ml    

B. 240 ml    

C. 400 ml    

D. 120 ml

Hướng dẫn giải

nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol

⇒ Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol

nH+ = 0,4 mol ; nNO3- = 0,08 mol

NO3- + 3e + 4H+ → NO + 2H2O

    0,12→     0,16 (mol)

⇒nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol

⇒ Σ nOH- (↓max) = nH+ + 3nFe3+ + 2nCu2+ = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36

⇒ V = 0,36 lít = 360 ml ⇒ Đáp án A

2.5. Dạng 5: Nhiệt phân muối nitrat

Nhiệt phân hoàn toàn 82,4g hỗn hợp X gồm AgNO3 và Fe(NO3)3. Dẫn từ từ lượng khí sinh ra vào 2l H2O thì thu được dung dịch Y và vẫn còn 1,12 lít khí không bị hấp thụ. pH của dung dịch Y là:

A. 0,52    

B. 1    

C. 1,2    

D. 2

Hướng dẫn giải

Gọi nAgNO3 = x mol; nFe(NO3)3 = y mol

⇒ 170x + 242y =82,4g (1)

2AgNO3 to→ 2Ag + 2NO2 + O2

x     x     x     0,5x (mol)

4Fe(NO3)3 to→ 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2

y     3y     0,75y

nNO2 = x + 3y; nO2 = 0,5x + 0,75y

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Khí không bị hấp thụ thoát ra là O2 dư

nO2 pư = 1/4 nNO2 = 0,25x + 0,75y

nO2 dư = 0,25x = 0,05 mol ⇒ x = 0,2 mol

Từ (1) ⇒ y =0,2 mol ⇒ nHNO3 = 3y = 0,6 mol

[H+] = 0,6 : 2 = 0,3M ⇒ pH = -lg[H+] = 0,52

⇒ Đáp án A

2.6. Dạng 6: Bài tập về amoni

Bài 1: Cho lượng khí NH3 đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2g CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn ; thu được rắn A và 1 hỗn hợp khí B. Chất rắn A phản ứng vừa đủ với 20 ml HCl 1M. Thể tích khí N2 tạo thành là:

A. 2,24 lít    

B. 0,224 lít    

C. 0,298 lít    

D. 0,896 lít

Hướng dẫn giải

nCuO = 0,04 mol

Chất rắn A + 0,02 mol HCl ⇒ Trong A có CuO còn dư

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

0,01 ←    0,02     (mol)

⇒ nCuO pư với NH3 = 0,04 – 0,01 = 0,03 mol

3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O

0,03     0,01     (mol)

VN2 = 0,01.22,4 = 0,224 lít ⇒ Đáp án A

2.7. Dạng 7: Axit H3PO4 hoặc P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm

Cho 7,1g P2O5 vào 48g dung dịch NaOH 20%, thu được dung dịch X. Tổng khối lượng muối thu được là:

A. 8,52g    

B. 6,56g    

C. 15,08g    

D. 55,1g

Hướng dẫn giải

nP2O5 = 0,05 mol; nNaOH = 0,24 mol

nH3PO4 = 2nP2O5 = 0,1 mol

nOH-/ nH3PO4 = 2,4 (2;3) ⇒ Tạo 2 muối HPO42- ( x mol) và PO43- (y mol)

Bảo toàn P: nH3PO4 = nHPO42- + nPO43-

⇒ x + y = 0,1 (1)

Bảo toàn điện tích: nNa+ = 2nHPO42- + 3nPO43-

⇒ 2x + 3y = 0,24 (2)

Từ (1)(2) ⇒ x = 0,06 mol; y = 0,04 mol

mmuối = mNa+ + mHPO42- + mPO43- = 0,24.23 + 0,06.96 + 0,04.95 = 15,08g

⇒ Đáp án C

2.8.Dạng 8: Bài tập về phân bón

Hàm lượng KCl có trong một loại phân kali có độ dinh dưỡng 50% là

A. 79,26%.    

B. 95.51%.    

C. 31,54%.    

D. 26,17%

Hướng dẫn giải

Độ dinh dưỡng 50% ⇒ %K2O = 50%

2KCl →     K2O

149g →     94 gam

x ←     50%

⇒ x = 50%. 149/94 = 79,26% ⇒Đáp án A

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Cho 2,64 gam (NH4)2SO4 tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được một sản phẩm khí. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí trên vào dung dịch chứa 3,92 gam H3PO4. Muối thu được là?

Câu 2: Cho hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 có khối lượng 4,04 gam phản ứng hết với dung dịch HNO3 dư thu được 336 ml NO (sản phẩm khử duy nhất (đktc)). Số mol axit tham gia phản ứng là?

Câu 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Mg tác dụng hết với dung dịch HCl dư tạo ra 8,96 lít khí H2 (đktc). Cũng m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư tạo ra 5,75 gam hỗn hợp khí Y gồm NO và N2O dung dịch thu được sau phản ứng chỉ có hai muối. Thể tích của hỗn hợp Y (đktc) là?

Câu 4: Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 trong bình kín, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn hỗn hợp X vào nước được 300 ml dung dịch Y. pH của dung dịch Y là?

Câu 5: Supephotphat đơn được điều chế từ một loại bột quặng chứa 73% Ca(PO4)2, 26% CaCO3 và 1% SiO2. Khối lượng dung dịch H2SO4 65% tác dụng với 100kg quặng kẽm khi điều chế supephotphat đơn là?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Cho các phản ứng sau:

(1) Cu(NO3)2   →

(2) NH4NO

(3) NH3 + O2   →

(4) NH3 + Cl

(5) NH4Cl  → 

(6) NH3 + CuO →

Trong các phản ứng trên, những phản ứng tạo ra khí N2 là

A. (2), (4), (6).   

B. (3), (5), (6).   

C. (1), (3), (4).   

D. (1), (2), (5).

Câu 2: Cho các phản ứng sau:

(1) NH4Cl  →

(2) NH4NO

(3) NH4NO2 + NaOH   →

(4) Cu + HCl + NaNO

(5) (NH4)2CO

Trong các phản ứng trên, số phản ứng tạo thành khí NH3 là

A. 2.   

B. 3.   

C. 4.   

D. 5.

Câu 3: Cho 2 muối X, Y thỏa mãn điều kiện sau:

X + Y → không xảy ra phản ứng.

X + Cu → không xảy ra phản ứng.

Y + Cu → không xảy ra phản ứng.

X +Y + Cu → xảy ra phản ứng.

X và Y là

A. Mg(NO3)2 và KNO3   

B. Fe(NO3)3 và NaHSO4.

C. NaNO3 và NaHCO3   

D. NaNO3 và NaHSO4.

Câu 4: Axit nitric và axit photphoric có cùng phản ứng với nhóm các chất nào sau đây?

A. NaOH, K2CO3, CuCl2, NH3.   

B. NaOH, K2HPO4, Na2CO3, NH3.

C. NaOH, Na2CO3, KCl, K2S.   

D. KOH, MgO, CuSO4, NH3.

Câu 5: Để phân biệt các dung dịch axit HCl, HNO3, H2SO4 và H3PO4, người ta dùng thêm kim loại nào sau đây?

A. Cu.   

B. Na.   

C. Ba.   

D. Fe.

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Luyện tập Chương 2 Hóa học 11 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Sau bài học cần nắm:

  • Cấu hình e nguyên tử, độ âm điện, các trạng thái oxi hoá của N, P, cấu tạo phân tử N2
  • Tính chất của N2; P; NH3; Muối amoni; Axit nitric; Muối nitrat; Axit photphoric; Muối photphat.
  • Phương pháp nhận biết muối photphat.
  • Củng cố kiến thức về tính chất hoá học, điều chế các chất.
Ngày:20/07/2020 Chia sẻ bởi:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM