ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
Học phần: DẠY HỌC BÀI TẬP HÓA HỌC PHỔ THÔNG
CHUYÊN ĐỀ: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG NITƠ – PHOTPHO
Hà Nội, 12/2018
1
LỜI CẢM ƠN
Thực tế luôn cho thấy, sự thành công nào cũng đều gắn liền với những sự hỗ trợ,
giúp đỡ của những người xung quanh dù cho sự giúp đỡ đó là ít hay nhiều, trực
tiếp hay gián. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu làm tiểu luận đến nay, em đã
nhận được sự quan tâm, chỉ bảo, giúp đỡ của thầy cô, gia đình và bạn bè xung
quanh.
Với tấm lòng biết ơn vô cùng sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất từ
đáy lòng đến quý Thầy Cô của khoa Sư phạm- trường Đại học Giáo Dục đã tạo
điều kiện và cùng dùng những tri thức, tâm huyết của mình để có thể truyền đạt
cho chúng em trong vốn kiến thức quý báu.
2
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................... 2
LÝ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ.................................................................................. 4
I. Tóm tắt lý thuyết.............................................................................................. 5
1. Đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý của nitơ và photpho................................ 5
2. Tính chất hóa học và điều chế của nito và photpho......................................6
3. Một số hợp chất quan trọng của nitơ và photpho..........................................9
4. Bảng so sánh............................................................................................... 19
II.
Phân loại dạng bài tập và phương pháp giải............................................... 20
1. Dạng 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng...........................................................20
2. Dạng 2: Bài tập nhận biết............................................................................21
Dạng 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng
electron..............................................................................................................25
3.
Dạng 4: Xác định nguyên tố thuộc nhóm Nitơ dựa vào việc xác định số
hiệu nguyên tử...................................................................................................27
4.
5. Dạng 5: Lập công thức phân tử cho oxit của nito.......................................29
6. Dạng 6: Bài tập hiệu suất............................................................................31
7. Dạng 7: Kim loại tác dụng với HNO3, tạo thành hỗn hợp khí....................34
8. Dạng 8: Hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3...........................................37
9. Dạng 9: Phản ứng của muối NO3- trong môi tường axit và bazơ...............40
10.
Dạng 10: H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm........................................42
III.
Xây dựng bài tập mới..................................................................................43
IV.
Vận dụng vào dạy bài..................................................................................48
V. Kiểm tra đánh giá............................................................................................57
KẾT LUẬN............................................................................................................. 62
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................ 63
3
LÝ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ
Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm có nhiều kiến thức được ứng
dụng và thực tiễn. Vì vậy, trong quá trình giảng dạy môn Hóa, chúng ta luôn luôn
đổi mới phương pháp giảng dạy sao cho phù hợp với học sinh, hướng tới mục đích
học sinh là chủ kiến thức, say mê khám phá khoa học. Việc rèn luyện các kĩ năng
giải bài tập hóa học cho học sinh có một tầm quan trọng đặc biệt bởi lẽ nó giúp học
sinh thường xuyên vận dụng tri thức, nắm vững kiến thức và kĩ năng. Giải bài tập
hoá học là lúc học sinh tự học để củng cố và trau dồi kiến thức hoá học của mình.
Bài tập hoá học cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức và
niềm vui khi phát hiện ra kiến thức. Do vậy, bài tập hoá học vừa là mục đích, vừa
là nội dung và cũng là phương pháp dạy học hiệu nghiệm.
Ở trung học phổ thông, chương Nito – Photpho là một trong những
chương quan trọng của Hóa học vô cơ, đồng thời đây cũng là một trong những
chương có lượng kiến thức dài và khó, học sinh khó có thể tự tổng hợp kiến thức
và phân loại giải bài tập. Chính vì thế, em mạnh dạn tổng hợp lý thuyết và xây
dựng hệ thống bài tập theo từng dạng có kèm phương pháp giải, kiến nghị đề xuất
bổ sung một số dạng bài tập mới để nâng cao chất lượng dạy và học, đáp ứng
những đổi mới căn bản trong giáo dục, đào tạo được thế hệ trẻ có đủ năng lực,
phẩm chất.
4
I.
Tóm tắt lý thuyết
1. Đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý của nitơ và photpho
Cấu hình e
lớp ngoài
Nitơ (N)
Photpho (P)
Z=7
Z=15
2s2 2p3
3s2 3p3
cùng
Độ âm điện 3,07
Số oxi hóa
Tính chất
2,2
-3; 0; +1; +2; +3; +4; +5
-3
0
+3
+5
+5: Số oxi hóa cao nhất: N2O5
+5: Số oxi hóa cao nhất: P2O5
-3: Số oxi hóa thấp nhất: NH3
-3: Số oxi hóa thấp nhất: PH3
Vừa có tính oxi hóa, vừa có tính
Vừa có tính oxi hóa, vừa có tính
khử
khử
Các dạng
3 dạng thù hình:
thù hình
Photpho trắng, photpho đen,
phopho đỏ
N≡N
Đun nóng 2500C Ptrắng →P đỏ
P đỏ hoạt động kém hơn P trắng
Liên kết ba trong phân tử nitơ
vì liên kết P-P trong P trắng yếu
bền → nitơ trơ về mặt hoá học
hơn trong P đỏ
- Nitơ là chất khí không màu,
P trắng
P đỏ
không mùi, không nhẹ hơn
- Chất rắn
- Chất bột
không khí.
trong suốt
màu đỏ.
- Nitơ không duy trì sự cháyvà
màu trắng
sự hô hấp, không độc.
5
- Hoá lỏng ở -1960C, hoá rắn ở
hoặc hơi
- 2100C → khó hoá lỏng, khó
vàng.
- Không tan
hoá rắn, ít tan trong nước do
phân tử không phân cực.
- Không tan
trong các
trong nước,
dung môi.
tan trong ete,
benzen,...
- Bền, khó
- Kém bền,
nóng chảy,
dễ nóng chảy
khó bay hơi,
(44,1 C) và
chỉ bốc cháy
bốc cháy (≥
ở nhiệt độ
400C).
trên 250 C.
0
0
- Không
- Phát quang
màu
lục
nhạt
trong
phát quang.
bóng tối.
2. Tính chất hóa học và điều chế của nito và photpho
Tác dụng
Với đơn
chất
Phương trình phản ứng
a. Tác dụng với phi kim
N2 + O2 ←→2NO
t
0
Không màu
NO+O2
màu nâu
→ NO2 (Khí cười)
2NO2 →N2O4
Các oxit: N2O; N2O3; N2O5 không tạo ra trực tiếp từ phản ứng
N2+O2.
6
Điều kiện
4P +3O2 → 2P2O3 (điphotpho trioxit)
2P +3Cl2 → 2PCl3 (photpho triclorua)
Thiếu oxi
(Thiếu clo)
4P +5O2 →2P2O5 (điphotpho pentaoxit)
2P +5Cl2 →2PCl5 (photpho pentaclorua)
Dư oxi
(Dư clo)
Nitơ
Photpho
Tính oxi hoá
1. Tính oxi hoá
N 20 + 6e → 2N 3- (nitrua)
P 0 + 3e → P 3- (photphua)
Nitơ chỉ oxi hoá được kim loại hoạt
động và hiđro
a. Tác dụng với kim loại hoạt động
3Ca
0
0
t
0
+ N 2 →Ca 3
+2
N
−3
a. Photpho tác dụng với kim loại hoạt
động
2
0
o
6Lio + N 2 → 2 Li 3 N-3
c.KH
c.OXH
t
0
+2
P
−3
3Zn + P →Zn 3 2
(kẽm photphua)
(Canxi nitrua)
Lưu ý : ở điều kiện thường chỉ hơi
đun nhẹ Li với N2 ta được liti nitrua
0
Zn 3+2 P 2−3 là một trong những thuốc
thường dùng để trừ chuột ở nước ta.
(Litinitrua)
Chính chất này khi gặp nước giải phóng
khí PH3 làm cho chuột chết.
b. Tác dụng với hiđro
℃,
N 20
+ 3H
2
0
⇔
b. Tác dụng với hidro
-3
3
P+
2 NH3
(Amoniac)
7
2
℃, ,
H2 ⇔
PH3
(photphin rất độc)
2. Tính khử
N 02 - 4e → 2N
+2
2. Tính khử: P 0 + Chất oxi hoá → P +3,
0
N2 + O2 ←t→ 2NO
P+5
Chú ý: điều kiện: 30000C ≈ tia
lửa điện
Chất oxi hoá phi kim : O2, Cl2...
- Một số oxit của nitơ : N2O, N2O3,
loãng nóng muối: KClO3,KNO3,K2Cr2O7,
N2O5 không điều chế trực tiếp từ
...
Axit : H2SO4 đặc nóng, HNO3 đặc nóng,
phản ứng của N2 và O2.
Điều kiện
- Ở ngay nhiệt độ thường
+2
+2
Thiếu oxi
(Thiếu clo)
2NO + O2 → 2NO2
(không màu)
(màu nâu đỏ)
4P +3O2 → 2P2O3
(điphotpho trioxit)
2P +3Cl2 → 2PCl3
(photpho triclorua)
4P +5O2 →2P2O5
(điphotpho pentaoxit)
Dư oxi
(Dư clo)
2P +5Cl2 →2PCl5
(photpho pentaclorua)
2P + 5CuSO4 +8H2O → 2H3PO4 + 5Cu +
5H2SO4
4P +3KOH +3H2O → PH3 + 3KH2PO2
Nito
Photpho
Ứng
Quan trọng trong quá tình tổng hợp
Quan trọng trong quá tình
dụng
HNO3
tổng hợp H3PO4
Điều
- Trong công nghiệp
Ca 3(PO 4)2+3SiO 2+5C
→
t0
chế
Chưng cất phân đoạn không khí lỏng 3CaSiO3+2P+5CO
8
- Trong PTN
0
NH4NO2 t→ N2 + 2H2O
0
NH4Cl + NaNO2 t→ N2+2H2O
+NaCl
3. Một số hợp chất quan trọng của nitơ và photpho
3.1. Các oxit của nitơ
N2O; NO; NO2; N2O4 ;
N2O5
Chất khí
3.2.
Chất rắn
Amoniac
a. Cấu tạo phân tử
Tính chất vật lý: NH3 là một chất khí, tan nhiều trong nước cho môi trường
kiềm yếu.
b. Tính chất hóa học
* Tính bazơ yếu
- Tác dụng với nước
→
+
NH3 + H2O ←NH
4
-
+ OH
Trong dung dịch amoniac là bazơ yếu. Có thể làm quỳ tím hóa xanh. Dùng để nhận
biết NH3.
- Tác dụng với dung dịch muối
AlCl3 +
3NH3
+
3H2O
→
9
Al(OH)3↓
+
3NH4Cl
- Tác dụng với axit
NH3
→NH4Cl (khói trắng)
+ HCl
* Tính khử
-3
0
t0
4N H3 +3O2 →2N2 +6H2O
-3
t
0
0
2N H 3 + 3Cl 2→N
2
+ 6HCl
Đồng thời NH3 kết hợp ngay với HCl tạo thành khói trắng.
c. Điều chế
* Trong phòng thí nghiệm
2NH4Cl + Ca(OH)2
t
0
→
CaCl2+2NH3↑ +2H2O
* Trong công nghiệp
→
t
0
,xt,p
N2 (k) + 3H2 (k) ← 2NH3 (k)
∆H<0
- Các điều kiện áp dụng để sản xuất amoniac trong công nghiệp là
+ Nhiệt độ: 450 - 5000C
+ Áp suất cao: 200 - 300atm
+ Chất xúc tác: sắt kim loại trộn thêm Al2O3, K2O…
3.3.
Muối amoni
a. Tính chất vật lý
- Là chất tinh thể ion, gồm cation amoni NH+4 và anion gốc axit
- Tất cả đều tan trong nước và điện li hoàn toàn thành ion.
10
b. Tính chất hóa học
* Tác dụng với dung dịch kiềm
(NH4)2SO4
NH4+
t
+ 2NaOH
+OH -
0
→ 2NH3↑
+ 2H2O + Na2SO4
NH3↑+H2O
→
- Phản ứng này để nhận biết ion amoni và điều chế amoniac.
* Phản ứng nhiệt phân
NH4Cl
t
0
→
t
(NH4)2CO3
NH3 (k)
+ HCl (k)
0
→ NH3
(k)
+
NH4HCO3 (r)
0
NH4HCO3
NH4NO2
t
NH3 (k) +
→
t
CO2 (k) +H2O (k)
0
N2
→
2H2O
+
0
t
NH4NO3
→N2O +2H2O
3.4. Axit nitric
a. Cấu tạo phân tử - Tính chất vật lý
Cấu tạo phân tử
+5
H
O
O
N
O
- Trong hợp chất HNO3, nguyên tố nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5.
Tính chất vật lý
- Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm.
Axit nitric không bền lắm: khi đun nóng bị phân huỷ một phần theo phương trình:
4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O
11
- Axit nitric tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. Trên thực tế thường dùng loại axit
đặc có nồng độ 68%, D = 1,40 g/cm3.
b. Tính chất hóa học
Tính axit
- Axit nitric là một axit mạnh. Có đầy đủ tính chất của một axit.
Tính oxi hoá
- Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hoá mạnh. Tuỳ thuộc vào nồng độ
của axit và bản chất của chất khử mà HNO3 có thể bị khử đến một số sản phẩm
khác nhau của nitơ.
* Với kim loại (trừ Au, Pt)
- Khi tác dụng với kim loại có tính khử yếu như Cu, Pb, Ag,... HNO3 đặc bị khử
đến NO2, còn HNO3 loãng bị khử đến NO.
R + HNO3 → R(NO3)n +X +H2O
- Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh như Mg, Zn, Al,... HNO 3 loãng
+1
o
-3
có thể bị khử đến N 2O , N2 hoặc NH 4 NO3 .
- Fe, Al bị thụ động hoá trong dung dịch HNO3 đặc,
nguội. * Với phi kim
Phi kim + HNO3 đặc → axit (I’) +NO2/NO +H2O
* Với hợp chất (H2S; HI; SO2; FeO; muối sắt II; chất hữu cơ)
3H2S + 8HNO3 loãng → 3S + 2NO + 4H2O
12
c. Điều chế
Trong phòng thí nghiệm
NaNO3(r) + H2SO4(đặc) → HNO3 + NaHSO4
Trong công nghiệp
- HNO3 được sản xuất từ amoniac. Quá trình sản xuất gồm ba giai đoạn :
+ Giai đoạn 1: Oxi hóa NH3 bằng oxi không khí tạo thành NO
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
+ Giai đoạn 2: Oxi hoá NO thành NO2.
2NO + O2 → 2NO2
+ Giai đoạn 3: Chuyển hoá NO2 thành HNO3.
4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3.
3.5.
Muối nitrat
- Muối nitrat là muối của axit nitric. Thí dụ, natri nitrat (NaNO3), đồng (II) nitrat
(Cu(NO3)2),...
a. Tính chất vật lí
- Tất cả các muối nitrat đều tan nhiều trong nước và là chất điện li mạnh.
NaNO → Na+ + NO3
3
b. Tính chất hoá học
- Muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (kali, natri, canxi, ...) bị phân huỷ
thành muối nitrit và oxi:
t
o
Thí dụ : 2KNO3 →2KNO2 + O2
13
o
t
→
to
→
- Muối nitrat của kẽm, sắt, chì, đồng,... bị phân huỷ thành oxit kim loại tương ứng,
NO2 và O2:
Thí dụ : 2Cu(NO 3)2
2CuO + 4NO 2 + O2
- Muối nitrat của bạc, vàng, thuỷ ngân,... bị phân huỷ thành kim loại tương ứng,
khí NO2 và O2.
Thí dụ : 2AgNO 3
2Ag + 2NO2 + O2
c. Nhận biết ion nitrat
-
Để nhận ra ion NO3− , người ta đun nóng nhẹ dung dịch chứa NO3− với Cu và H2SO4
loãng:
3Cu + 8H+ +
2NO3− → 3Cu2+
+
(xanh)
2NO↑ + 4H2O
(không màu)
2NO + O2 → NO2 (nâu đỏ)
Phản ứng tạo dung dịch màu xanh và khí màu nâu đỏ thoát ra.
3.6.
Axit photphoric
H
O
H
O
H
O
+5
P
O Hay
a. Tính oxi hoá-khử
H
O
H
O
H
O
+5
P
O
+5
P
với χP = 2,19 nên bền: không có tính oxi hoá, không bị khử.
b. Tác dụng bởi nhiệt
0
H3PO4 t→ H4P2O7 +H2O (điphophoric)
0
H4P2O7 t→ 2HPO3 + H2O (metaphotphoric)
14
c. Tính axit
- Là một axit ba nấc, có độ mạnh trung bình. Có đầy đủ tính chất hóa học của một
axit.
H3PO4 ←→H+ + H2PO-4
H2PO-4 ←→H+ + HPO24-
HPO
2 4
+
←→H + PO
3 4
H3PO4 + quỳ chuyển đỏ, oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại..
NaOH + H3PO4 → NaH2PO4 +H2O
2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 +2H2O
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 +3H2O
1
H2PO4-
2
HPO42-
3
PO43-
- Khi tác dụng với dung dịch kiềm, tùy theo lượng chất mà tạo ra các muối khác
nhau.
H3PO4
+ NaOH
→
NaH2PO4
+
H2O
H3PO4
+ 2NaOH →
Na2HPO4
+
2H2O
H3PO4
+ 3NaOH →
Na3PO4
+
3H2O
d. Điều chế
Trong phòng thí nghiệm
15
P +
5HNO3
→
H3PO4 +
5NO2 + H2O
t→
0
Trong công nghiệp
- Cho axit sunfuric đặc tác dụng với quặng apatit hoặc photphoric
Ca3(PO4)2
+
3H2SO4 (đặc)
2H3PO4
+
3CaSO4↓
- Để sản xuất axit photphoric với độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta điều
chế từ P
0
4P
+
P2O5 +
3.7.
5O2
t→ 2P2O5
3H2O → 2H3PO4
Muối photphat
a. Định nghĩa
- Muối photphat là muối của axit photphoric.
- Muối photphat được chia thành 3 loại
Muối đihiđrophotphat
: NaH2PO4, NH4H2PO4, Ca(H2PO4)2…
Muối hiđrophotphat
: Na2HPO4, (NH4)2HPO4, CaHPO4…
Muối photphat
: Na3PO4, (NH4)3PO4, Ca3(PO4)2…
b. Nhận biết ion photphat
-
Thuốc thử: dung dịch AgNO3
-
Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa màu vàng
3Ag+ + PO34
→ Ag PO ↓ (màu vàng)
3
4
3.8.
Phân bón hóa học
16
- Phân bón hóa học là những hóa chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón
cho cây nhằm nâng cao năng suất mùa màng.
a. Phân đạm
- Phân đạm cung cấp nitơ hóa hợp cho cây dưới dạng ion nitrat NO3− và ion amoni
NH4+ .
- Độ dinh dưỡng của phân đạm được đánh giá theo tỉ lệ % về khối lượng nguyên tố
nitơ.
Phân đạm amoni
- Đó là các muối amoni: NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4…
- Được điều chế bằng cách cho NH3 tác dụng với axit tương ứng.
2NH3 +
H2SO4
→
(NH4)2SO4
Phân đạm nitrat
- Đó là các muối nitrat: NaNO3, Ca(NO3)2…
- Được điều chế bằng phản ứng giữa axit HNO3 và muối cacbonat tương ứng.
CaCO3 + 2HNO3
→
Ca(NO3)2 +
CO2↑ +
2H2O
Phân đạm urê
- (NH2)2CO (chứa khoảng 46%N) là loại phân đạm tốt nhất hiện nay.
- Được điều chế bằng cách cho NH3 tác dụng với CO ở nhiệt độ và áp suất cao.
0
t,p
2NH3 + CO → (NH2)2CO + H2O - Trong đất
urê dần chuyển thành muối cacbonat
17
(NH2)2CO
+
2H2O
→
(NH4)2CO3.
b. Phân lân
- Phân lân cung cấp nguyên tố P cho cây dưới dạng ion photphat ( PO34- ).
- Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng P2O5 tương
ứng với lượng P có trong thành phần của nó.
Supephotphat
- Có hai loại: supephotphat đơn và supephotphat kép.
* Supephotphat đơn: Gồm hai muối: Ca(H2PO4)2 và CaSO4. Được điều chế bằng
cách cho quặng photphorit hoặc apatit tác dụng với axit H2SO4 đặc.
Ca3(PO4)2
+
2H2SO4 (đặc)
→
Ca(H2PO4)2
+
CaSO4↓
* Supephotphat kép: Đó là muối Ca(H2PO4)2. Được điều chế qua hai giai
đoạn Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4↓
Ca3(PO4)2 +
H3PO4
→
3Ca(H2PO4)2
c. Phân kali
- Phân kali cung cấp nguyên tố K dưới dạng ion K+.
- Độ dinh dưỡng của phân K được đánh gái theo tỉ lệ % khối lượng K2O tương ứng
với lượng K có trong thành phần của nó.
d. Phân hỗn hợp - Phân phức hợp
Phân hỗn hợp: chứa N, P, K được gọi chung là phân NPK.
- Thí dụ: (NH4)2HPO4 và KNO3.
18
Phân phức hợp: Thí dụ: Phân amophot là hỗn hợp các muối NH4H2PO4 và
(NH4)2HPO4.
e. Phân vi lượng:
- Phân vi lượng cung cấp cho cây các nguyên tố như bo, kẽm, mangan, đồng… ở
dạng hợp chất.
4. Bảng so sánh
Đơn chất
Amoniac
Muối amoni
Axit nitric
(N2)
(NH3)
(NH4+)
(HNO3)
H
CTC
N≡N
T
TCV
L
H
H N H
H
- Chất khí.
H
+5
H
O
- Khí, khai,
trong nước.
- Tan, điện li
mạnh.
(NO3-)
O
N
O
+5 O
N
O
H
- Không màu, tan nhiều
mùi.
N
+
Muối nitrat
- Lỏng, tan vô
hạn trong
nước.
O
- Tan, điện li
mạnh.
- Thuỷ phân
- Tính oxi hoá - Tính bazơ
TCH (NH3; Mg3N2) yếu, tính khử
H
và nhiệt phân
(gốc axit có
và tính khử
và khả năng
tính oxi hoá,
(NO).
tạo phức.
không có tính
- Là axit
mạnh và chất
oxi hoá mạnh.
- Nhiệt phân
và phân biệt.
oxi hoá)
PTN:
PTN:
+
NaNO3(r)+
Điều NH4NO2.
PTN: NH4 .
PTN và CN:
chế
CN: N2, H2.
NH3+H+.
CN: Không
khí.
H2SO4đ.
CN: N2 →
NH3 →NO→
19
HNO3
+Kloại.
-
NO2 →
HNO3.
- Sx phân
Ứng
dụng
- Môi trường
- Sx phân
trơ.
bón.
-Đ/c NH3.
- Sx HNO3.
- Sx phân
bón.
- Hoá chất.
bón.
- Nguyên liệu
- Sx thuốc nổ.
sx phân bón
- Sx thuốc
nhuộm.
HNO3
+5
CTCT
H
O
H3PO4
O
N
O
Tính chất hoá học
II.
H
O
H
O
H
O
+5
P
O
Là axit mạnh, một nấc
Là axit TB, ba nấc
Có tính oxi hoá mạnh
Không có tính oxi hoá
Phân loại dạng bài tập và phương pháp giải
1. Dạng 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng
Phương pháp giải:
Cần nắm chắc kiến thức về tính chất hoá học, phương pháp điều chế các
chất, đặc biệt về các chất thuộc nhóm nitơ như N2, NO, NO2, HNO3,
NH3, muối nitrat, muối amoni, H3PO4, muối photphat…
Cần nhớ: Mỗi mũi tên trong sơ đồ nhất thiết chỉ biểu diễn bằng một phản
ứng.
20
Ví dụ 1: Viết các phương trình phản ứng thực hiện dãy chuyển hoá sau :
Hướng dẫn giải
B: NH3
A: N2
C: NO
D: NO2
E: HNO3
G: NaNO3
H: NaNO2
2. Dạng 2: Bài tập nhận biết
Phương pháp giải:
Lựa chọn những phản ứng có dấu hiệu đặc trưng (sự biến đổi màu, mùi, kết
tủa, sủi bọt khí…) để nhận biết.
Chất
STT
cần
nhận
Thuốc thử
Hiện tượng xảy ra và phản ứng
Quỳ tím ẩm
Quỳ tím ẩm hoá xanh
biết
1.
NH3
(khí)
21
2.
NH4
+
Giải phóng khí có mùi khai:
Dung dịch kiềm
(có hơ nhẹ)
+
-
NH4 +OH →NH3+H2O
Dung dịch hoá xanh, giải phóng khí không
màu và hoá nâu trong không khí:
3. HNO3
Cu
3Cu + 8HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O
2NO + O2 → 2NO2 (nâu đỏ)
Dung dịch hoá xanh, giải phóng khí không
màu và hoá nâu trong không khí:
4.
NO3-
H2SO4, Cu
3Cu + 8H+ + 2NO3- →3Cu2+ + 2NO+ 4H2O
2NO + O2 → 2NO2
5.
PO4
3-
Tạo kết tủa màu vàng
Dung dịch
AgNO3
+
3-
3Ag + PO4 → Ag3PO4↓
Ví dụ 1: Chỉ được dùng một kim loại, làm thế nào phân biệt những dung dịch sau
đây: NaOH, NaNO3, HgCl2, HNO3, HCl.
Hướng dẫn giải
Dùng kim loại Al, cho Al tác dụng lần lượt với các mẫu thử
Nếu có khí màu nâu bay ra là HNO3:
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
2NO + O2 → 2NO2 (màu nâu)
Nếu có kim loại trắng sinh ra là HgCl2
22
2Al + 3HgCl2 → 3Hg + 2AlCl3
Có bọt khí bay ra và có kết tủa, kết tủa tan ra là NaOH
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑
Có bọt khí bay ra là HCl
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
Còn lại là NaNO3
Ví dụ 2: Chỉ dùng một chất khác để nhận biết từng dung dịch sau : NH4NO3,
NaHCO3, (NH4)2SO4, FeCl2 và FeCl3. Viết phương trình các phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn giải
Dùng Ba(OH)2 để nhận biết. Tóm tắt theo bảng sau :
NH4NO3 NaHCO3 (NH4)2SO4
NH3↑↓trắng
Ba(OH)2 mùi khai BaCO3
NH3↑ mùi
khai,
↓trắng
BaSO4
FeCl2
FeCl3
↓trắng,
hơi
↓nâu
Fe(OH)3
xanh
Fe(OH)2
(1)
2NH4NO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2NH3 + H2O
(4)
2NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + H2O
(NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + NH3 + H2O
FeCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Fe(OH)2
(5)
FeCl3 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Fe(OH)3
(2)
(3)
23