CHƯƠNG 2. NITROGEN - SULFUR

BÀI 6: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NITROGEN VỚI OXYGEN

(17 câu)

1. NHẬN BIẾT (5 câu)

Câu 1: Viết công thức và tên gọi của hợp chất NO_x có trong không khí

Trả lời:

Câu 2: Nêu nguyên nhân hình thành NO_x trong không khí

Trả lời:

Câu 3: a) Nêu khoảng pH gây ra mưa acid?

1. b) Nêu tác nhân chính gây ra mưa acid và viết PTHH hình thành mưa acid từ các tác nhân đó?

Trả lời:

1. a) Khi nước mưa có pH nhỏ hơn 5,6 thì gọi là hiện tượng mưa acid
2. b) Tác nhân chính gây mưa acid là SO₂ và NO_x:

2SO₂ + O₂ + 2H₂O  2H₂SO₄

4NO₂ + O₂ + 2H₂O  4HNO₃

Câu 4: Viết công thức Lewis và công thức cấu tạo của nitric acid, từ đó nêu đặc điểm cấu tạo của phân tử nitric acid.

Trả lời

- Công thức Lewis:

- Công thức cấu tạo:

Đặc điểm cấu tạo của phân tử nitric acid:

- Nguyên tử N có số oxi hóa +5, là số oxi hóa cao nhất của nitrogen

- Liên kết O – H phân cực mạnh về phía nguyên tử của nitrogen

- Liên kết N  O là liên kết cho – nhận

Câu 5: Nêu nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng và tác hại của hiện tượng tới môi trường.

Trả lời:

- Nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng là do sự dư thừa dinh dưỡng đã cung cấp nguồn thức ăn dồi dào cho sinh vật phù du phát triển rất mạnh.

- Hiện tượng phú dưỡng gây cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời vào nước, làm giảm sự quang hợp của thực vật thủy sinh; rong tảo phát triển mạnh gây thiếu nguồn oxygen trầm trọng cho các loài khác; gây mất cân bằng sinh thái; sự phân hủy của xác rong, tảo gây ô nhiễm mỗi trường nước, không khí và tạo chất bùn lắng xuống lòng ao, hồ.  

2. THÔNG HIỂU (7 câu)

Câu 1: Thí nghiệm với dung dịch HNO₃ thường sinh ra khí độc NO₂. Để hạn chế khí NO₂ thoát ra từ ống nghiệm, người ta nút ống nghiệm bằng

(1) bông khô

(2) bông có tẩm nước

(3) bông có tẩm nước vôi trong

(4) bông có tẩm giấm ăn

Trong bốn biện pháp trên, biện pháp nào có hiệu quả nhất? Tại sao?

Trả lời:

Trong bốn biện pháp trên, biện pháp có hiệu quả nhất là dùng bông có tẩm nước vôi trong để nút vào ống nghiệm

2Ca(OH)₂ + 4NO₂  Ca(NO₃)₂ + Ca(NO₂)₂ + 2H₂O

Vậy biện pháp (3) hiệu quả nhất

Câu 2: Acid nitric tinh khiết là chất lỏng không màu nhưng trong phòng thí nghiệm lọ acid nitric đặc có màu nâu vàng hoặc nâu là do nguyên nhân nào?

Trả lời:

HNO₃ kém bền, ngay trong điều kiện thường, khi có ánh sáng, dung dịch HNO₃ bị phân hủy một phần giải phóng NO₂. Khí này tan trong dung dịch acid, làm dung dịch có màu vàng.

4HNO₃  4NO₂ + O₂ + 2H₂O

Câu 3: Hòa tan 38,4 gam Cu vào dd HNO₃ loãng dư, thu được V lít khí NO (đkc, sản phẩm khử duy nhất). Tính giá trị của V?

Trả lời:

n_Cu =  = 0,6 mol

Cu   Cu²⁺ + 2e                           N⁺⁵ + 3e  N⁺²        

0,6                  1,2                                   1,2      0,4        

V_NO = 9,916

Câu 4: Để nhận biết ion N  trong dung dịch, có thể dùng kim loại nhôm khử ion N  trong môi trường kiềm. Khi đó phản ứng tạo ra ion aluminum oxygen Al  và giải phóng khí ammonia. Hãy viết phương trình hóa học ở dạng ion rút gọn.

Trả lời:

 Phương trình hóa học ở dạng ion rút gọn:

8Al + 3N  + 5OH^- + 2H₂O  8Al  + 3NH₃

Câu 5: Cho các thuốc thử Fe, CuO, Zn, Cu. Thuốc thử nào dùng để nhận biết ba acid đặc nguội HCl, H₂SO₄, HNO₃ đựng riêng biệt trong ba lọ mất nhãn?

Trả lời:

Cu + HCl  không phản ứng

Cu + 2H₂SO₄  CuSO₄ + SO₂  + 2H₂O

                                         Khí mùi hắc

Cu + 4HNO₃  Cu(NO₃)₂ + 2NO₂  + 2H₂O

                                         Khí màu nâu

Câu 6: Chỉ sử dụng dung dịch HNO₃ loãng, có thể nhận biết được bao nhiêu chất rắn riêng biệt sau: MgCO₃, Fe₃O₄, CuO, Al₂O₃? Viết các PTHH xảy ra (nếu có)?

Trả lời:

MgCO₃ + 2HNO₃  Mg(NO₃)₂ + CO₂  + H₂O

3Fe₃O₄ + 28HNO₃  9Fe(NO₃)_{3 (vàng nâu)} + NO + 14H₂O

2NO (không màu) + O₂  2NO₂ (nấu đỏ)

CuO + 2HNO₃  Cu(NO₃)_{2 xanh} + H₂O

Al₂O₃ + 6HNO₃  2Al(NO₃)_{3(không màu)} + 3H₂O

Câu 7: Để điều chế được 5,000 tấn nitric acid nồng độ 60,0% cần dùng bao nhiêu tấn ammonia? Biết rằng sự hao hụt ammonia trong quá trình sản xuất là 3,8%.

Trả lời:

Sơ đồ phản ứng điều chế HNO₃ từ NH₃

NH₃  NO  NO₂  HNO₃

1 mol                             1 mol

17 g                                   63 g

 tấn                          3 tấn

Khối lượng NH₃ hao hụt là 3,8% nghĩa là hiệu suất đạt 96,2%

 tấn

3. VẬN DỤNG (3 câu)

Câu 1: Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1 mol Al và 0,2 mol Zn bằng 500 ml dd HNO₃ vừa đủ, thu được dd A và không thấy khí thoát ra. Cô cạn dd A thu m gam muối. Tính giá trị của m?

Trả lời:

Sản phẩm khử là NH₄NO₃

Câu 2: Chỉ được dùng một kim loại, làm thế nào phân biệt những dung dịch sau đây: NaOH, NaNO₃, HgCl₂, HNO₃, HCl

Trả lời:

Dùng kim loại Al, cho Al tác dụng lần lượt với các mẫu thử

Al + 4HNO₃  Al(NO₃)₃ + NO  + 2H₂O

2NO + O₂  2NO₂ (màu nâu)

NaOH + 2Al + 2H₂O  2NaAlO₂ + 3H₂

2Al + 6HCl  2AlCl₃ + 3H₂

Câu 3: Từ khí NH₃ người ta điều chế được acid HNO₃ qua ba giai đoạn

1. a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong từng giai đoạn
2. b) Tính khối lượng dung dịch HNO₃ 60% điều chế được tử 123 950 khí NH₃ (đkc). Giả thiết rằng hiệu suất của cả quả trình là 80%.

Trả lời:

1. a) Giai đoạn 1: 4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O (1)

Giai đoạn 2: 2NO + O₂  2NO₂     (2)

Giai đoạn 3: 4NO₂ + 2H₂O + O₂  4HNO₃     (3)

1. b) Từ các phản ứng (1), (2), (3) rút ra sơ đồ hợp thức:

NH₃       HNO₃

1 mol         1 mol

5000 mol   5000 mol

Hiệu suất 80% nên khối lượng HNO₃ tạo thành là: 4 000.63 = 252 000 (g)

Khối lượng dung dịch HNO₃ 80% thu được là 420 000 (g)

4. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Cho 8,4 gam bột Mg tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO₃ vừa đủ thu được dung dịch Y là 2,24 lít khí NO duy nhất. Tính khối lượng muối tạo thành trong dung dịch Y.

Trả lời:

n_Mg = 0,35 (mol); n_NO = 0,1 mol

Câu 2: Khi cho 9,45 gam kim loại Al tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được dung dịch A chứa 78,55 gam muối. Thể tích khí (đktc) thoát ra ít nhất trong thí nghiệm là bao nhiêu ?

Trả lời:

BTNT Al:

Mặt khác:

BT e: 3n_Al = 8    3.0,35 = 8.0,05 + e.n_khí  e.n_khí = 0,65 mol

Khí e lớn nhất thì n_khí nhỏ nhất. Vậy số mol khí nhỏ nhất khi e = 10