Bài tập file word Hóa học 11 cánh diều Chương 2: Nitrogen - Sulfur (P2)

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 2: NITROGEN VÀ SULFUR

 (PHẦN 2 - 20 CÂU)

Câu 1: Hãy nêu tính chất vật lí của sulfuric acid.

Trả lời:

Sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi. Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng hút ẩm nên thường được dùng để làm khô hóa chất. Sulfuric acid tan tốt trong nước; quá trình hòa tan tỏa ra một lượng nhiệt lớn. Vì vậy, để đảm bảo an toàn khi pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc, phải cho từ từ acid đặc vào nước, không được cho nước vào acid.

Câu 2: Nêu tính chất vật lí của sulfur.

Trả lời:

Ở điều kiện thường, đơn chất sulfur là chất rắn, có màu vàng, không tan trong nước, tan ít trong ethanol, tan nhiều trong dầu hỏa, benzene. Sulfur nóng chảy ở khoảng 113oC, hóa hơi ở khoảng 445oC.

Câu 3: Vì sao ammonia là một base theo thuyết Brosted-Lowry?

Trả lời:

- Sự hình thành ion ammonium là do sự tạo thành liên kết cho – nhận giữa nguyên tử nitrogen của phân tử ammonia với H+ (proton) của acid.

NH3 + H+ + →

- Vì vậy, ammonia là một base theo thuyết Brosted-Lowry.

Câu 4: Quá trình tạo và cung cấp nitrate cho đất từ nước mưa xảy ra như thế nào?

Trả lời:

- Trước tiên, nitrogen monoxide được tạo thành từ nitrogen và oxygen khi có sấm sét. Sau đó, nitrogen monoxide nhanh chóng bị oxi hóa bởi oxygen trong khí quyển tạo thành nitrogen dioxide: - Trước tiên, nitrogen monoxide được tạo thành từ nitrogen và oxygen khi có sấm sét. Sau đó, nitrogen monoxide nhanh chóng bị oxi hóa bởi oxygen trong khí quyển tạo thành nitrogen dioxide:

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)         = -116,2 kJ

- Tiếp theo là quá trình nitrogen dioxide chuyển thành acid trong nước mưa, có thể được mô tả qua phản ứng - Tiếp theo là quá trình nitrogen dioxide chuyển thành acid trong nước mưa, có thể được mô tả qua phản ứng

4NO2(g) + 2H2O(l) + O2(g) → 4HNO3(aq)

- Nước mưa có nồng độ acid phù hợp sẽ giúp cung cấp đạm cho đất ở dạng ion nitrate cần thiết cho cây trồng. - Nước mưa có nồng độ acid phù hợp sẽ giúp cung cấp đạm cho đất ở dạng ion nitrate cần thiết cho cây trồng.

Câu 5: Dung dịch sulfuric acid loãng có các tính chất chung của một acid, các tính chất đó là gì?

Trả lời:

Dung dịch sulfuric acid loãng có các tính chất chung của một acid:

- Đổi màu quỳ tím thành đỏ.

- Tác dụng với những kim loại hoạt động trong dãy hoạt động hóa học.

- Tác dụng với oxide base và base.

- Tác dụng với nhiều muối.

Câu 6: Nung 11,2 gam Fe và 26 gam Zn với một lượng S dư. Tính khối lượng sản phẩm thu được sau phản ứng.

Trả lời:

Ta có:

Fe + S → FeS

0,2               0,2                mol

Zn + S → ZnS

0,4             0,4                  mol

⇒ m = 0,2.(56+32) + 0,4.(65+32) = 56,4 gam.

Câu 7: Cho các chất H2SO4 đặc, CaO, P2O5, CuSO4. Chất nào có thể làm khô khí NH3? Giải thích.

Trả lời:

- Loại H - Loại H2SO4 đặc vì H2SO4 đặc phản ứng với NH3

H2SO4+ 2NH + 2NH3→ (NH4)2SO4

- Loại P - Loại P2O5 vì P2O5 phản ứng với NH3

P2O5+ 3H + 3H2O → 2H3PO4

3NH3+ H + H3PO4→ (NH4)3PO4

- Loại CuSO - Loại CuSO4 vì tạo Cu(OH)2 sau đó Cu(OH)2 phản ứng với NH3

CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + (NH4)2SO4

Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2

Câu 8: Hoà tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO4 0,5M. Giá trị của V là?

Trả lời:

nFe = 0,1 mol

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

0,1                      0,1

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

0,1               0,02

V = = 0,04 lít = 40ml.

Câu 9: Dựa vào các giá trị năng lượng liên kết, hãy dự đoán ở nhiệt độ thường thì đơn chất nitrogen hay chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn. Cho biết năng lượng liên kết Cl−Cl trong phân tử chlorine là 243 kJ mol−1.

Trả lời:

Năng lượng liên kết clorine 243 kJ mol−1.

Năng lượng liên kết nitrogen 946 kJ mol−1.

=> Ở nhiệt độ thường thì đơn chất chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn.

Câu 10: Cho 5,64 gam hỗn hợp gồm Mg, Al phản ứng với S thu được 14,6 gam hỗn hợp Y. Tính khối lượng S.

Trả lời:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

  = 14,6 – 5,64 = 8,96 (gam)

Câu 11: Dùng dung dịch Ba(OH)2 để phân biệt các dung dịch (NH4)2SO4, NH4Cl; Al(NO3)3; Fe(NO3)2; Cu(NO3)2.

Trả lời:

Cho dung dịch Ba(OH)2 vào 5 dung dịch trên:

- Dung dịch làm xuất hiện kết tủa trắng và khí có mùi khai thì đó là (NH - Dung dịch làm xuất hiện kết tủa trắng và khí có mùi khai thì đó là (NH4)2SO4

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

- Dung dịch nào xuất hiện chất khí mùi khai thì đó là NH - Dung dịch nào xuất hiện chất khí mùi khai thì đó là NH4Cl

2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2+ 2NH + 2NH3↑ + 2H2O

- Dung dịch nào xuất hiện kết tủa keo trắng sau đó tan trong kiềm dư thì đó là Al(NO - Dung dịch nào xuất hiện kết tủa keo trắng sau đó tan trong kiềm dư thì đó là Al(NO3)3

2Al(NO3)3+ 3Ba(OH) + 3Ba(OH)2→ 3Ba(NO3)2+ 2Al(OH) + 2Al(OH)3↓

2Al(OH)3+ Ba(OH) + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2+ 4H + 4H2O

- Dung dịch nào làm xuất hiện kết tủa màu xanh thì đó là Cu(NO - Dung dịch nào làm xuất hiện kết tủa màu xanh thì đó là Cu(NO3)2

Cu(NO3)2+ Ba(OH) + Ba(OH)2→ Ba(NO3)2+ Cu(OH) + Cu(OH)2↓

- Dung dịch nào làm xuất hiện kết tủa trắng xanh sau đó hóa nâu ngoài không khí thì đó là Fe(NO - Dung dịch nào làm xuất hiện kết tủa trắng xanh sau đó hóa nâu ngoài không khí thì đó là Fe(NO3)2

Fe(NO3)2+ Ba(OH) + Ba(OH)2→ Ba(NO3)2+ Fe(OH) + Fe(OH)2↓

Câu 12: Phải dùng bao nhiêu lít khí nitrogen và bao nhiêu lít khí hydrogen để điều chế 17,0 gam NH3? Biết rằng hiệu suất của phản ứng là 25%.

Trả lời:

Ta có:  =  = 1 mol

 N2       +  +        3H2    ⇌       2NH3

          0,5                1,5                1                   mol

Vì H = 25% nên thể tích N2 và H2 thực tế cần dùng là:

Câu 13: Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol Mg và 0,03 mol MgO phản ứng vừa đủ với dung dịch HNO3 thu  được 0,03 mol khí N2 và dung dịch X. Khối lượng muối trong X là bao nhiêu?

Trả lời:

Bảo toàn nguyên tố Mg ta có : nMg(NO3)2 = nMg + n + nMgO = 0,18 mol

nkhí N2 = 0,04 mol.

Quá trình cho e:

Mg→ Mg2++ 2e  (1)

0,18→         0,36 mol

Quá trình nhận e:

2NO3-  - + 10e + 12H+ + → N2 + 6H2O (2)

             0,3     ←     0,03 mol

Nểu chỉ có 1 quá trình nhận e (2) thì số mol e cho khác số mol e nhận

Do đó phải có quá trình nhận e (3) và số mol e nhận ở (3) bằng:

0,36 - 0,3 = 0,06 mol

NO3- -   + 8e   + 10H+ +  → NH4+ +   +   3H2O (3)

           0,06     →         0,0075 mol

Muối trong X gồm 0,18 mol Mg(NO3)2 và 0,0075 mol NH4NO3

→ mmuối  = 0,18.148 + 0,0075.80 = 27,24 gam.

Câu 14: Hấp thụ 0,3 mol khí SO2 vào 300 ml dung dịch NaOH aM. Tính a biết sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa.

Trả lời:

Vì đề cho chỉ tạo muối trung hòa nên chỉ xảy ra phản ứng

SO2 + 2NaOH → Na2 SO3 + H2 O

0,3 → 0,6

NNaOH = 0,6 mol , VNaOH = 300 ml = 0,3 lít

→ a = CM (NaOH)=  = 2M

Câu 15: Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa nitrogen với hydrogen và với oxygen. Nêu ứng dụng của mỗi phản ứng này trong thực tế..

Trả lời:

PTHH: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3                                           Δr = -91,8 kJ

Ứng dụng: Phản ứng tổng hợp amonia là quá trình trung gian quan trọng để sản xuất nitric acid, thuốc nổ, đạm nitrate, urea, ammophos,...

PTHH: N2(g) + O2(g) ⇌ 2NO(g)              Δr = 182,6 kJ

Ứng dụng: Phản ứng khởi đầu cho quá trình tạo thành ion nitrate - nguồn cung cấp đạm cho đất.

Câu 16: Có một oleum công thức là H2SO4.3SO3. Cần bao nhiêu gam oleum này để pha vào 100 ml dung dịch H2SO4  40% (d=1,31ml) để tạo ra oleum có hàm lượng SO3 là 10%

Trả lời:

Ta có:

→  =

→

→  =  (mol)

Gọi số mol oleum là x (mol) → Số mol SO3 là 3x mol

SO3 + H2O → H2SO4

 ←                           (mol)

→

→ x = 1,7577

→

Câu 17: Trộn 300 ml dung dịch NaOH 1M với 20ml dung dich H2SO4 1M. Hỏi sau khi phản ứng kết thúc khối lượng muối thu được là bao nhiêu?

Trả lời:

Ta có: nNaOH = 0,3 × 1 = 0,3(mol); nH2SO4 = 0,2 mol

Phản ứng: NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O

                          0,2 ← 0,2 → 0,2   (mol)

NaOHdư + NaHSO4 → Na2SO4 + H2O

0,1     →        0,1

⇒ nNaHSO4dư = 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol)

⇒ mmuối = mNaHSO4 + mNa2SO4 = 120 × 0,1 + 142 × 0,1 = 26,2(gam).

Câu 18: Cho a mol N2 phản ứng với 3a mol H2, sau phản ứng áp suất của hệ giải 10%. Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là?

Trả lời:

Sau phản ứng áp suất của hệ giảm 10% mà tỉ lệ về số mol cũng chính là tỉ lệ về áp suất

⇒ Tổng số mol khí sau phản ứng giảm 10% so với ban đầu

⇒ Số mol khí sau = 90% số mol khí ban đầu

Giả sử a =1

⇒ Ban đầu có 1 mol N2 và 3 mol H2

                      N2      +  +        3H2    ⇌       2NH3

Ban đầu:                 1                   3                             (mol)

Phản ứng:               x                   3x                 2x

Sau phản ứng:        1-x               3(1-x)           2x

Tổng số mol khí sau phản ứng là: 4 – 2x

⇒ 4 – 2x = 90%.4 = 3,6

⇒ x = 0,2

⇒ H = 20%.

Câu 19: Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột sulfur rồi nung nóng (trong điều kiện không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M. Cho M tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G. Để đốt cháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O2 (ở đktc). Tìm giá trị của V.

Trả lời:

Sơ đồ phản ứng:

 M    

Nhìn tổng quát cả bài toán ta có:

Bảo toàn electron:

4nS + 2nFe = 4nO2 

⇒ nO2 =  +  = 0,125 mol

⇒ VO2 = 0,125.24,79  3,1 lít

Câu 20: Lấy V ml dung dịch HNO3 67% (d=1,4 g/ml) pha loãng bằng nước được dung dịch mới hòa tan vừa đủ 4,5 gam Al và giải phóng hỗn hợp khí X gồm NO và N2O (sản phẩm khử duy nhất) có tỉ khối so với H2 bằng 16,75. Thể tích khí đo ở đktc. Giá trị của V bằng bao nhiêu?

Trả lời:

Ta có: nAl =  mol.

Đặt .

Quá trình cho e:

Al → Al3+ +3e

                   0,5 mol

Quá trình nhận e:

 + 3e + 4H+ + → NO + 2H2O

             3x       4x  ←   x        mol

2 + 8e + 10H+ + → N2O + 5H2O

            8y        10y     ←  y

Áp dụng định luật bảo toàn electron: 0,5 = 3x + 8y (1)

MX = 16,75.2 = 33,5 =

⇒ 3,5x - 10,5y = 0 (2)

Từ (1) và (2) suy ra

Ta có:  mol =

⇒  =  gam

⇒ = 60,843 gam

⇒ Vdd =  = 43,46 ml.