Giải bài tập SBT Hóa 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni

Trong dung dịch, amoniac là một bazơ yếu là do

A. amoniac tan nhiều trong nước.

B. phân tử amoniac là phân tử có cực.

C. khi tan trong nước, amoniac kết hợp với nước tạo ra các ion NH₄⁺ và OH⁻.

D. khi tan trong nước, chỉ một phần nhỏ các phân tử amoniac kết hợp với ion H+ của nước, tạo ra các ion NH₄⁺ và OH⁻.

Phương pháp giải

NH₃ + H₂O ⇋ NH₄⁺ + OH^-

Hướng dẫn giải

Trong dung dịch, amoniac là một bazơ yếu là do khi tan trong nước, chỉ một phần nhỏ các phân tử amoniac kết hợp với ion H⁺ của nước, tạo ra các ion NH₄⁺ và OH⁻.

Đáp án cần chọn là D.

Có hiện tượng gì xảy ra khi tiến hành các thí nghiệm sau ?

1. Cho khí amoniac lấy dự tác dụng với đồng (II) oxit khi đun nóng.

2. Cho khí amoniac lấy dư tác dụng với khí clo.

3. Cho khí amoniac tác dụng với oxi không khí khi có platin làm chất xúc tác ở nhiệt độ 850 – 900°C.

Viết các phương trình hoá học minh hoạ.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của amoniac để giải bài tập này

- Tính bazo yếu

- Khả năng tạo phức

- Tính khử

Hướng dẫn giải

1. Đồng(II) oxit màu đen chuyển thành Cu màu đỏ, có khí không màu thoát ra. 

Phương trình hoá học :

2NH₃ + 3CuO → N₂ + 3Cu + 3H₂O

           màu đen          màu đỏ

2. Có "khói" trắng bốc lên, đó là những hạt NH₄Cl nhỏ li ti được tạo ra do phản ứng :

8NH₃ (k) + 3Cl₂ (k) → N₂(k) + 6NH₄Cl (r)

3. Có khí không màu thoát ra, khí này chuyển sang màu nâu đỏ trong không khí. Các phương trình hoá học:

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

2NO(k) + O₂(k) → 2NO₂(k)

(không màu)           (màu nâu đỏ)

Dãy nào dưới đây gồm các chất chứa nguyên tử nitơ có khả năng vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hoá khi tham gia phản ứng?

A. NH₃, N₂O₅, N₂, NO₂

B. NH₃, NO, HNO₃, N₂O₅

C. N₂, NO, N₂O, N₂O₅

D. NO₂, N₂, NO, N₂O₃

Phương pháp giải

Dựa vào số oxi hóa của các chất để đưa ra lựa chọn phù hợp

Hướng dẫn giải

Số oxi hóa của nitơ trong phương án D lần lượt là: +4, 0,+ 2,+3

Phản ứng tổng hợp amoniac là phản ứng thuận nghịch:

N₂(k) + 3H₂(k) ⇔ 2NH₃(k)

ΔH = -92 kJ

Cân bằng của phản ứng này chuyển dịch như thế nào khi thay đổi một trong các điều kiện sau đây ? Giải thích.

1. Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống.

2. Giảm nhiệt độ.

3. Thêm khí nitơ.

4. Dùng chất xúc tác thích hợp.

Phương pháp giải

Phản ứng tỏa nhiệt → các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển dịch cân băng

Hướng dẫn giải

N₂(k) + 3H₂(k) ⇔ 2NH₃(k)

ΔH = -92 kJ

1. Khi tăng áp suất chung, cân bằng chuyển dịch theo chiều từ trái sang phải là chiều tạo ra số mol khí ít hơn.

2. Khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiéu từ trái sang phải là chiều của phản ứng toả nhiệt.

3. Khi thêm khí nitơ, khí này sẽ phản ứng với hiđro tạo ra amoniac, do đó cân bằng chuyển dịch từ trái sang phải.

4. Khi có mặt chất xúc tác, tốc độ của phản ứng thuận và tốc độ của phản ứng nghịch tăng lên với mức độ như nhau, nên cân bằng không bị chuyển dịch. Chất xúc tác làm cho cân bằng nhanh chóng được thiết lập.

Cho lượng khí amoniac đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2 g CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn A và một hỗn hợp khí. Chất rắn A phản ứng vừa đủ với 20,0 ml dung dịch HCl 1,00M.

1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

2. Tính thể tích khí nitơ (đktc) được tạo thành sau phản ứng.

Phương pháp giải

Viết PTHH của phản ứng

2NH₃ + 3CuO t^o→ N₂ + 3Cu + 3H₂O 

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

Tính theo PTHH:

nCuO = nHCl/2

→ nNH₃ = 2nCuO/3, nN₂ = nCuO/3

→ Thể tích V = ?

Hướng dẫn giải

1. Phương trình hoá học của các phản ứng :

2NH₃ + 3CuO t^o→ N₂ + 3Cu + 3H₂O (1)

Chất rắn A thu được sau phản ứng gồm Cu và CuO còn dư. Chỉ có CuO phản ứng với dung dịch HCl :

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O (2)

2. Số mol HCl phản ứng với CuO : nHCl = 0,02.1 = 0,02 (mol).

Theo (2), số mol CuO dư : nCuO = nHCl : 2 = 0,01 (mol).

Số mol CuO tham gia phản ứng (1) = số mol CuO ban đầu - số mol CuO dư = 0,03 (mol).

Theo (1) nNH₃ = 2nCuO/3 = 0,02 (mol) và nN₂ = nCuO : 3 = 0,01 (mol).

Thể tích khí nitơ tạo thành : 0,01. 22,4 = 0,224 (lít) hay 224 ml.

Trong những nhận xét dưới đây về muối amoni, nhận xét nào đúng?

A. Muối amoni là chất tinh thể ion, phân tử gồm cation amoni và anion hiđroxit.

B. Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước, khi tan phân li hoàn toàn thành cation amoni và anion gốc axit.

C. Dung dịch muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm đặc, nóng cho thoát ra chất khí làm quỳ tím hoá đỏ.

D. Khi nhiệt phân muối amoni luôn luôn có khí amoniac thoát ra.

Phương pháp giải

Dễ tan trong nước, là chất điện ly mạnh trong dung dịch phân ly hoàn toàn thành các ion.

Ca(NO₃)₂ → Ca²⁺ + 2NO₃^-

Hướng dẫn giải

Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước, khi tan phân li hoàn toàn thành cation amoni và anion gốc axit.

→ Đáp án cần chọn là B

Nêu những điểm khác nhau về tính chất hoá học giữa muối amoni clorua và muối kali clorua. Viết các phương trình hoá học minh hoạ.

Phương pháp giải

- Muối amoni clorua phản ứng với dung dịch kiềm tạo ra khí amoniac

- Muối amoni clorua bị nhiệt phân huỷ

Hướng dẫn giải

Điểm khác nhau về tính chất hoá học giữa muối amoni clorua và muối kali clorua:

- Muối amoni clorua phản ứng với dung dịch kiềm tạo ra khí amoniac, còn muối kali clorua không phản ứng với dung dịch kiềm:

NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃↑ + H₂O

- Muối amoni clorua bị nhiệt phân huỷ, còn muối kali clorua không bị nhiệt phân huỷ :

NH₄Cl (r) → NH₃(k) + HCl (k)

Hoàn thành các phương trình hoá học sau đây:

1. ? + OH⁻ → NH₃ + ?

2. (NH₄)₃PO₄ t^o→ NH₃ + ?

3. NH₄Cl + NaNO₂ t^o→ ? + ? + ?

4. (NH₄)₂Cr₂O₇ t^o→ N₂ + Cr₂O₃ + ?

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của amoniac và muối amoni để giải bài tập này

Hướng dẫn giải

1. NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O

2. (NH₄)₃PO₄ t^o→ 3NH₃ + H₃PO₄

3. NH₄Cl + NaNO₂ t^o→ N₂ + NaCl + 2H₂O

4. (NH₄)₂Cr₂O₇ t^o→ N₂ + Cr₂O₃ + 4H₂O

Chỉ được dùng một kim loại, hãy trình bày cách phân biệt các dung dịch muối sau đây: NH₄NO₃, (NH₄)₂SO₄, K₂SO₄. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Phương pháp giải

Dùng kim loại bari để phân biệt các dung dịch muối: NH₄NO₃, (NH₄)₂SO₄, K₂SO₄.

Hướng dẫn giải

Lấy mỗi dung dịch một ít (khoảng 2-3 ml) vào từng ống nghiệm riêng. Thêm vào mỗi ống một mẩu nhỏ kim loại. Đầu tiên kim loại bari phản ứng với nước tạo thành Ba(OH)₂, rồi Ba(OH)₂ phản ứng với dung dịch muối.

- Ở ống nghiệm nào có khí mùi khai (NH₃) thoát ra, ống nghiệm đó đựng dung dịch NH₄NO₃

- Ở ống nghiệm nào có kết tủa trắng (BaS0₄) xuất hiện, ống nghiệm đó đựng dung dịch K₂SO₄

- Ở ống nghiệm nào vừa có khí mùi khai (NH₃) thoát ra, vừa có kết tủa trắng (BaSO₄) xuất hiện, ống nghiệm đó đựng dung dịch (NH₄)₂SO₄

Phương trình hóa học:

2NH₄NO₃ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O

K₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2KOH

(NH₄)₂SO₄ + Ba(OH)₂ → (NH₄)₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Cho dung dịch Ba(OH)₂ đến dư vào 75 ml dung dịch muối amoni sunfat.

1. Viết phương trình hoá học của phản ứng dưới dạng ion.

2. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch muối ban đầu, biết rằng phản ứng tạo ra 17,475 g một chất kết tủa. Bỏ qua sự thuỷ phân của ion amoni trong dung dịch.

Phương pháp giải

Viết phương trình:

2NH₄⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ → BaSO₄↓ + 2NH₃↑ + 2H₂O

nSO₄²⁻ = nBaSO₄ = ?

nNH₄⁺ = 2.nSO₄²⁻ = ?

→ Nồng độ mol của các ion NH₄⁺ và SO₄²⁻

Hướng dẫn giải

1. 2NH₄⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ → BaSO₄↓ + 2NH₃↑ + 2H₂O

2. Số mol BaSO₄ : 17,475/233 = 0,075(mol)

Theo phản ứng, vì lấy dư dung dịch Ba(OH)₂ nên SO₄²⁻ chuyển hết vào kết tủa BaSO₄ và NH₄⁺ chuyển thành NH₃. Do đó :

nSO₄²⁻ = nBaSO₄ = 0,075 mol; nNH₄⁺ = 2.nSO₄²⁻ = 2. 0,075 = 0,15 (mol).

Nồng độ mol của các ion NH₄⁺ và SO₄²⁻ trong 75 ml dung dịch muối amoni sunfat :

[NH₄⁺] = 2 (mol/l)

[SO₄²⁻] = 1 (mol/l)