Bài tập file word hóa học 11 chân trời sáng tạo Chương 2: Nitrogen và Sulfur (P2)

ÔN TẬP CHƯƠNG 2: NITROGEN VÀ SULFUR

 (PHẦN 2 - 20 CÂU)

Câu 1: Những dạng tồn tại của nitrogen?

Trả lời:

Nitrogen là hỗn hợp của hai đồng vị (99,63%)  và (0,37%)

Trong tự nhiên, nitrogen tồn tại ở hai dạng là đơn chất và hợp chất:

- Ở trạng thái đơn chất, nitrogen chiếm khoảng 78% thể tích trong không khí.

- Ở dạng hợp chất, nitrogen có nhiều trong khoáng vật Sodium nitrate (NaNO3) và có nhiều trong hợp chất hữu cơ khác.

Nitrogen là hỗn hợp của hai đồng vị (99,63%)  và (0,37%)

Câu 2: Muối Ammonium là gì? Ứng dụng?

Trả lời:

Muối ammomium là những chất tinh thể ion. Chúng dễ tan trong nước

Ứng dụng: Sử dụng nhiều trong đời sống và sản xuất, đặc biệt là làm phân bón.

Câu 3: Trình bày quá trình hình thành mưa acid?

Trả lời:

Quá trình hình thành mưa acid diễn ra như sau:

- Các khí NOx và SOx được thải ra từ các nguồn như nhà máy, phương tiện giao thông, đốt chất thải và chất đốt hóa thạch.

- Các khí này phản ứng với các tác nhân trong khí quyển như ôxy và nước để tạo thành HNO3 và H2SO4.

- HNO3 và H2SO4 rơi xuống mặt đất dưới dạng mưa hoặc tuyết. Khi chúng rơi xuống, chúng có thể gây ra các vấn đề về môi trường như làm giảm độ pH của nước trong các hồ, suối và sông, làm tắc nghẽn các hệ thống thoát nước, giết chết cây cối và động vật, và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.

Câu 4: Sulfur dioxide là gì? Kể một số nguồn phát thải sulfur dioxide vào khí quyển?

Trả lời:

- Sulfur dioxide là một hợp chất hóa học giữa sulfur và oxy, có công thức hóa học là SO2. Nó là một chất khí không màu, có mùi hăng, độc hại, có tính chất axit, thường được tạo ra bởi các quá trình sản xuất công nghiệp như cháy than và đốt nhiên liệu hóa thạch.

Một số nguồn phát thải sulfur dioxide vào khí quyển:

- Nguồn sulfur dioxide từ nhiên: Khí thải núi lửa.

- Nguồn sulfur dioxide nhân tạo: Chủ yếu sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu có chứa tạp chất sulfur (than đá, dầu mỏ), đốt quặng sulfide (galen, blend) trong luyện kim, đốt sulfur và quặng pyrite trong sản xuất sulfuric acid,..

Câu 5: Trình bày tính chất vật lý và tính chất hóa học của Ammonia?

Trả lời:

Tính chất vật lí

- Ammonia là chất không màu, có mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí.

- Ammonia tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch ammonia.

- Ammonia đậm đặc thường có nồng độ 25%.

Tính chất hóa học:

- Tính bazơ: Amonia là một bazơ mạnh và có thể tác động vào các axit để tạo ra muối và nước. Ví dụ: - Tính bazơ: Amonia là một bazơ mạnh và có thể tác động vào các axit để tạo ra muối và nước. Ví dụ:            

NH3 + HCl → NH4Cl.

- Tính oxi hóa: Amonia có khả năng bị oxi hóa để tạo ra nitơ và nước. Phản ứng như sau: - Tính oxi hóa: Amonia có khả năng bị oxi hóa để tạo ra nitơ và nước. Phản ứng như sau:                                     

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O.

- Tính khử: Amonia cũng có khả năng khử các oxit kim loại để tạo ra kim loại và nước. Ví dụ:  - Tính khử: Amonia cũng có khả năng khử các oxit kim loại để tạo ra kim loại và nước. Ví dụ:                 

3CuO + 2NH3 → 3Cu + 3H2O + N2.

- Tính hòa tan: Amonia có khả năng hòa tan các chất khác như muối, axit và kim loại, tạo thành các phức chất. Ví dụ: - Tính hòa tan: Amonia có khả năng hòa tan các chất khác như muối, axit và kim loại, tạo thành các phức chất. Ví dụ:

[Cu(H2O)6]2 + + 4NH3 → [Cu(NH3)4(H2O)2]2 + + 4H2O.

- Tính phản ứng với nước: Amonia có khả năng tác dụng với nước để tạo ra ion amoni và hydroxyl. Phản ứng như sau: - Tính phản ứng với nước: Amonia có khả năng tác dụng với nước để tạo ra ion amoni và hydroxyl. Phản ứng như sau:

NH3 + H2O ⇌ NH4 + + OH -

- Phương trình hóa học của phản ứng giữa amonia và axit clohidric (HCl). - Phương trình hóa học của phản ứng giữa amonia và axit clohidric (HCl).

NH3 + HCl → NH4Cl.

Câu 6: Trình bày nguyên nhân tạo nên hiện tượng phú dưỡng?

Trả lời:

- Nguồn nước giàu dinh dưỡng: Nước từ các vùng trũng lầy, sông ngòi hoặc hồ chứa có độ tuổi lớn thường giàu dinh dưỡng do phân bón hoặc chất thải hữu cơ đổ ra trong quá khứ.

- Xả thải chất thải: Thải sinh hoạt, thải công nghiệp và thải động vật được xả ra trực tiếp vào môi trường nước sẽ cung cấp lượng dinh dưỡng dồi dào cho các tảo và thực vật nước.

- Nhiệt độ nước cao: Nước có nhiệt độ cao hơn bình thường cũng có thể tạo điều kiện cho sự sinh sôi và phát triển của các tảo và thực vật nước.

- Sự đổi mới và xây dựng khu vực đô thị: Những hoạt động đổi mới, xây dựng khu đô thị, phát triển du lịch, đánh bắt cá và nghề nuôi thủy sản trong vùng biển có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước, tăng lượng dinh dưỡng và gây ra hiện tượng phú dưỡng.

Câu 7: Trình bày tính chất hóa học tác dụng với Oxygen của Nitrogen?

Trả lời:

- Nitơ không hoà tan trong oxy, tuy nhiên, nó có thể tác dụng với oxy (với nhiệt độ môi trường khoảng 3 000ºC) để tạo ra các hợp chất oxit của nitơ, chủ yếu là nitơ oxit (NO) và oxit nitơ (N - Nitơ không hoà tan trong oxy, tuy nhiên, nó có thể tác dụng với oxy (với nhiệt độ môi trường khoảng 3 000ºC) để tạo ra các hợp chất oxit của nitơ, chủ yếu là nitơ oxit (NO) và oxit nitơ (N2O).

- Ngoài ra, nitơ cũng có thể tạo thành axit nitric (HNO - Ngoài ra, nitơ cũng có thể tạo thành axit nitric (HNO3) khi tác dụng với oxy trong điều kiện phản ứng thích hợp. Phản ứng này có thể được biểu diễn bằng các phương trình hóa học sau:

2NO + O2 → 2NO2

N2 + 2O2 → 2NO2

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

2NO + O2 → 2NO2

3N2 + 2O2 → 2N2O3

N2O + O2 → 2NO2

N2O5 + H2O → 2HNO3

Câu 8: Trình bày ứng dụng của Sulfuric acid và muối sulfate?

Trả lời:

Sulfuric acid:

- Sulfuric acid được sử dụng trong sản xuất phân bón hóa học. Nó được sử dụng để tạo ra các phản ứng giữa các nguyên tố hóa học khác nhau trong phân bón.

- Sulfuric acid làm chất tẩy rửa kim loại và các vật liệu khác.

- Nó được sử dụng để sản xuất nitric acid,  fosforic acid, muối sulfat và các hợp chất hữu cơ khác, như chất nổ và thuốc tím.

- Sulfuric acid được sử dụng để điều chế chất xơ cellulose để sản xuất giấy. Muối sulfate cũng được sử dụng như một chất cho quá trình sản xuất giấy.

Muối sulfate:

- Muối sulfate làm nguyên liệu sản xuất hỗn hợp xi măng Portland được sử dụng để xây dựng. Nó cũng được sử dụng để sửa chữa đường cao tốc và cây cầu.

- Muối sulfate được sử dụng như một chất cho quá trình sản xuất giấy.

- Muối sulfate cũng được sử dụng làm phụ gia cho thức ăn động vật.

- Sulfuric acid và muối sulfate đều có thể được sử dụng để xử lý nước thải nhằm loại bỏ các chất độc hại và các chất gây ô nhiễm khác.

Câu 9: Cách điều chế Sulfur và Sulfur dioxide?

Trả lời:

Cách điều chế Sulfur: Sulfur có thể được chiết từ mỏ sulfur tự nhiên bằng cách đun nóng với các chất oxy hóa để tách khỏi các tạp chất khác.

PTHH:                                        S + O2  SO2

Cách điều chế Sulfur dioxide:

- Sulfur dioxide có thể được sản xuất thông qua quá trình đốt cháy sulfur hoặc các hợp chất chứa sulfur, chẳng hạn như sulfide hoặc thiosulfate.

PTHH:                                        S + O2  SO2

- Có thể được sản xuất bằng cách cho khí sulfure dioxide (SO2) và khí oxi (O2) qua một lớp chất xúc tác, được gọi là quá trình Haber.

PTHH:                                        SO2 + O2  2SO3

Câu 10: Tại sao ammonia lại được sử dụng để làm dung dịch làm lạnh trong các hệ thống điều hòa không khí?

Trả lời:

Amoni được sử dụng làm dung dịch làm lạnh trong các hệ thống điều hòa không khí bởi vì nó có khả năng hấp thụ và thải nhiệt nhanh chóng, và có thể hấp thụ nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn so với nước, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu lượng khí thải ra môi trường.

PTHH:                              NH3 + H2O ↔ NH4OH

NH4OH + H2O + LiBr ↔ NH4Br + LiOH

Câu 11: Nitric acid có thể được sử dụng để loại bỏ sắt từ một mẫu nước, làm thế nào để tác dụng này xảy ra?

Trả lời:

Nitric acid có tính oxi hóa mạnh và có thể oxi hóa các kim loại như sắt để tạo ra muối nitrat tương ứng. Trong phản ứng này, nitric acid oxi hóa sắt để tạo ra nitrat sắt (Fe(NO3)3), nitơ oxit (NO) và nước.

Phương trình hóa học:     3HNO3 + Fe → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Câu 12: Cho biết khối lượng khí Nitrogen (N2) là 2,8 gam ở điều kiện tiêu chuẩn (STP). Tính thể tích của khí Nitrogen đó?

Trả lời:

Số mol Nitrogen =

Thể tích Nitrogen  ở đktc là: 0,1 × 22,4  = 2,24 lít

Câu 13: Viết một thí nghiệm tiến hành kiểm tra sự phản ứng của sulfuric acid với hợp chất hữu cơ?

Trả lời:

Vật liệu:

- 1 ít đường (C12H22O11)

- 1 ít acid sulfuric đặc (H2SO4)

Cách tiến hành:

- Cho 1 ít đường vào ống nghiệm sạch và khô.

- Đổ nhanh 1 ít acid sulfuric đặc vào ống nghiệm.

- Quan sát sự phản ứng giữa acid sulfuric và đường. Nó sẽ tạo thành hỗn hợp cacbon và khí SO2.

Phương trình hóa học của phản ứng:

C12H22O11 + H2SO4 → 12C + 11H2O + SO2

Câu 14: Cho phương trình hóa học sau:

NH3 + H2O ↔ NH4+ + + OH- -

Hằng số cân bằng cho phản ứng này là Kw/Kb = 1,77 x 10-5 -5, với Kw là hằng số ion nước và Kb là hằng số cơ sở của amoni. Nếu một dung dịch amoni có nồng độ ban đầu là 0,1M hãy tính nồng độ của ion OH- - sau khi đạt trạng thái cân bằng?

Trả lời:

Theo định luật bảo toàn điện tích, nồng độ của các ion trong dung dịch sẽ phải bằng nhau sau khi đạt trạng thái cân bằng. Do đó, ta có: Kb =

 =  => 1,77×10-5 -5 =  => [OH- -] = 5,62 × 10-7 -7M

Câu 15: Tính số mol của Sulfuric acid trong 500 ml dung dịch 2 M H2SO4.

Trả lời:

Đổi: 500ml = 0,5 lít

Số mol của H2SO4 là n = CM × V = 2 × 0,5 = 1 mol

Vậy có 1 mol H2SO4 trong dung dịch.

Câu 16: Tính khối lượng NO được tạo ra từ 18,0 g NH3 và phản ứng đủ với O2?

Trả lời:

Để tính khối lượng NO được tạo ra, ta cần biết phương trình hóa học cho phản ứng:

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

* Trong phản ứng này, ta thấy rằng 4 mol NH3 cần 5 mol O2 để tạo ra 4 mol NO. Vì vậy, số mol NO cần để tạo ra NO từ 18,0 g NH3 là:

* Bây giờ, ta có thể sử dụng khối lượng mol của NO để tính khối lượng của sản phẩm:

Vậy khối lượng của NO được tạo ra từ 18g NH3 và phản ứng đủ với O2 là 30g.

Câu 17: Tính khối lượng của 2,5 mol muối sulfate FeSO4?

Trả lời:

Khối lượng mol của FeSO4 là M = 56 + 32 + 16 × 4 = 152g/mol

Khối lượng của 2,5 mol FeSO4 = 2,5 × 152g = 380g

Vậy có 380g muối sulfate FeSO4.

Câu 18: Một dung dịch ammonium nitrate có nồng độ 0,1M. Tính khối lượng ammonium nitrate cần để pha loãng với dung dịch nước để thu được 250 ml dung dịch ammonium nitrate có nồng độ 0,05 M.

Trả lời:

Đổi: 250ml = 0,5l

Số mol ammonium nitrate pha loãng là: n = CM × V = 0,05 × 0,25 = 0,0125 mol

Khối lượng ammonium nitrate cần pha loãng là:

m = n × M = 0,0125 mol × 80,05 g/mol = 1g

Vậy, để thu được 250 ml dung dịch ammonium nitrate có nồng độ 0,05 M, cần pha loãng 1g ammonium nitrate với dung dịch nước.

Câu 19: Cho biết phản ứng giữa Nitrogen và Hydrogen tạo ra 200g NH3. Tính khối lượng Nitrogen đã tham gia phản ứng?

Trả lời:

PTHH:                                        N2 + 3H2  2NH3

Theo phương trình phản ứng, mỗi 2 mol NH3 được tạo ra từ 1 mol N2 và 3 mol H2. Do đó, ta có thể tính số mol N2 từ số mol NH3 đã biết và chuyển đổi sang khối lượng Nitrogen tương ứng.

Số mol NH3 = = 11,76 mol

Số mol N2 = = 5,88 mol

Khối lượng mol Nitrogen = 28 g/mol (tổng khối lượng của 2 nguyên tử Nitrogen)

Khối lượng Nitrogen = 5,88 × 28 = 164,64g

Câu 20: Trong phòng thí nghiệm, có một lượng sulfur đun nóng trong oxi dư, thu được 9,8 lít hỗn hợp khí gồm SO2 và SO3 (ở đktc). Nếu thêm nước vào hỗn hợp để tạo thành dung dịch H2SO4, tính thể tích nước cần thiết (ở đktc) để tạo thành 10% dung dịch H2SO4?

Trả lời:

- Để tính lượng SO2 và SO3 trong hỗn hợp khí, ta dùng định luật khí ideal:

PV = nRT (với P = 1 atm; T = 273 K; R = 0,082)

- Số mol hỗn hợp khí SO2 và SO3:

nhh  =

- Ta biết tỉ lệ mol SO2 và SO3 ban đầu là 1:1. Vậy số mol SO2 là 0,22 mol và số mol SO3 cũng là 0,22 mol.

- Dung dịch H2SO4 10% có nghĩa là có 10g H2SO4 trong 100g dung dịch. Ta cần tính lượng H2SO4 cần có để tạo thành dung dịch 10%.

mà khối lượng H2SO4 cần có = 10% × (khối lượng dung dịch cần tạo ra)

=> khối lượng dung dịch cần tạo ra =

- Ta biết khối lượng H2SO4 cần có là:

=> Khối lượng dung dịch cần tạo ra là: .

- Tính thể tích nước cần thiết để tạo ra dung dịch 10%:

Ta có: khối lượng dung dịch H2SO4 = khối lượng H2SO4 + khối lượng nước

hay 316,8g = 31,68g + khối lượng nước

=> Khối lượng nước = 316,8g – 31,68g = 285,12g

- Ta chuyển khối lượng nước thành thể tích bằng công thức:

V = m/ρ (với ρ là khối lượng riêng của nước  g/ml)

V = 285,12 : 1 = 285,12 ml

Vậy thể tích nước cần thiết để tạo ra dung dịch H2SO4 10% là 285,12 ml.