Title 9.2_Chuyen de 9_ Nitrogen và hợp chất_ Lê Thị Xuân Hương.docx ✅

Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Lê Thị Xuân Hương – Trường THPT Yên Mỹ - Tỉnh Hưng Yên 1 TÊN CHUYÊN ĐỀ Chuyên đề 4: Nitrogen và hợp chất -Phần III, IV và V Phần I: HỆ THỐNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO Phần II: HỆ THỐNG BÀI TẬP THEO KIẾN THỨC LÝ THUYẾT CÓ PHÂN DẠNG Phần III: HỆ THỐNG BÀI TẬP TỪ CÁC ĐỀ THI HSG CHÍNH THỨC CỦA TỈNH, OLYMIPIC,… Câu 1. 1.1. Viết phương trình hoàn thành các dãy chuyển hoá: 0 2,H tXPtXNaOHAl CuO ABCDEFBG    Cho biết A, B, C, D, E, F, G đều là các hợp chất của nitơ. 1.2. Hấp thụ khí NO 2 vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch A. Cho dung dịch A vào dung dịch chứa KMnO 4 và H 2 SO 4 dư thì màu tím nhạt đi, thu được dung dịch B. Thêm một ít vụn Cu vào dung dịch B rồi đun nóng thì thu được dung dịch màu xanh, đồng thời có khí không màu hoá nâu ngoài không khí thoát ra. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra . Giải: 1.1 A: NH 4 NO 2 ; B: N 2 ; C: NH 3 ; D: NO; E: NO 2 ; F: NaNO 2 ; X: O 2 ; G: AlN. NH 4 NO 2 0t N 2 + 2H 2 O. N 2 + 3H 2 0 ,,tpxt   2NH 3 . 2NH 3 + 3CuO 0t N 2 + 3Cu + 3H 2 O. 4NH 3 + 5O 2 0 t Pt 4NO + 6H 2 O. 2NO + O 2  2NO 2 . 2NO 2 + 2NaOH  NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O. NaNO 2 + NH 4 Cl 0t NaCl + N 2 + 2H 2 O. N 2 + 2Al 08001200C AlN. 1.2. Hấp thụ khí NO 2 vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch A . Cho dung dịch A vào dung dịch chứa KMnO 4 và H 2 SO 4 dư thì màu tím nhạt đi , thu được dung dịch B . Thêm một ít vụn đồng vào dung dịch B rồi đun nóng thì thu được dung dịch màu xanh , đồng thời có khí không màu hoá nâu ngoài không khí thoát ra . Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra . 1.2. NO 2 + 2OH - → NO 2 - + NO 3 - + H 2 O 5NO 2 - + 2MnO 4 - + 8H + → 5NO 3 - + 2Mn 2+ + 4H 2 O H + + OH - → H 2 O 3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O
Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Lê Thị Xuân Hương – Trường THPT Yên Mỹ - Tỉnh Hưng Yên 2 Câu 2: Tính biến thiên enthanpy của phản ứng tạo thành ammonia (sử dụng năng lượng liên kết). Cho biết phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt và vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng. (Cho biết năng lượng của một số loại liên kết ở điều kiên chuẩn: H 2 = 432; N 2 = 945; N-H = 391). 3H 2 (g) + N 2 (g)  2NH 3 (g) Giải: ∆ r H 0 298 = 3×E b (H 2 ) + E b (N 2 ) – 2×E b (NH 3 ) = 3×E b (H – H) + E b (N ≡ N) – 2×3×E b (N – H) = 3×432 + 945 – 2×3×391 = –105 kJ. Do ∆ r H 0 298 < 0 nên phản ứng toả nhiệt. Hình. Sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy Câu 3: Hoàn thành phương trình phản ứng sau: a/ A + X oxt,t B b/ D + Y → B + E + Z c/ B + C → D d/ B + T oPt,t F + Z e/ F + T + Z → C Biết D là chất được sử dụng nhiều trong nông nghiệp. Giải: Chất D là NH 4 NO 3 . a/ N 2 + 3H 2 oxt,t 2NH 3 . A X B b/ NH 3 + HNO 3 → NH 4 NO 3 . B C D c/ NH 4 NO 3 + KOH → NH 3 + KNO 3 + H 2 O.
Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Lê Thị Xuân Hương – Trường THPT Yên Mỹ - Tỉnh Hưng Yên 3 D Y B E Z d/ 2NH 3 + 2,5O 2 oPt,t 2NO + 3H 2 O B T F Z e/ NO + 1,5 O 2 + H 2 O → 2HNO 3 . F T Z C Câu 4: Khí thải công nghiệp và khí thải của các động cơ đốt trong (ô tô, xe máy) có chứa các khí SO 2 , NO, NO 2 ... Các khí này tác dụng với oxi và hơi nước trong không khí nhờ xúc tác là các oxit kim loại (có trong khói, bụi nhà máy) hoặc ozon tạo ra axit sunfuric và axit nitric, đây là một trong những nguyên nhân gây nên tính axit cho nước mưa. a) Viết ít nhất 2 phương trình hoá học minh họa ảnh hưởng của NO, NO 2 trong không khí lên tính axit của nước. b) Xếp các hệ sau (trong nước) theo thứ tự tăng dần khả năng hoà tan NO 2 và giải thích. i) Dung dịch HCL 1M. ii) Nước cất. iii) Dung dịch CH 3 COONa 1M. Giải: a) Các phản ứng: 2NO + O 2 → 2NO 2 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 Hoặc 2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2 b) Dung dịch natri axetat có môi trường bazo nên dễ hấp thu NO 2 CH 3 COO - (aq) + H 2 O   CH 3 COOH + OH - Dung dịch HCl có môi trường axit nên khó hấp thụ NO 2 Như vậy chiều hướng để NO 2 hoà tan là: iii > ii > i Câu 5: 1. Một oxit của nitơ có công thức NO x , trong đó nitơ chiếm 30,43% về khối lượng. a) Xác định NO x . b) Cho NO x tác dụng với dung dịch NaOH, hãy viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra dưới dạng phân tử và ion rút gọn. c)Ở 27,3 o C, khí N 2 O 2x bị phân hủy theo phương trình phản ứng sau: N 2 O 2x   2NO x . (khí không màu) Khi phản ứng trên đạttrạng thái cân bằng, làm lạnh bình đến 0 o C thì thấy màu của hỗn hợp khí trong bình nhạt dần. Hãy cho biết, phản ứng theo chiều thuận là thu nhiệt hay tỏa nhiệt? 2. Một bình kín chứa đồng thời hai khí N 2 và H 2 với nồng độ tương ứng là 0,375M và 0,875M. Thực hiện phản ứng với xúc tác thích hợp đến khi phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng ở t o C thì thể tích khí H 2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp khí thu được. Tính hằng số cân bằng K C ở t o C của phản ứng. Giải: 1. a.
Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Lê Thị Xuân Hương – Trường THPT Yên Mỹ - Tỉnh Hưng Yên 4 %N = 14/(14 + 16x) = 0,3043  x = 2  Công thức: NO 2 b. 2NO 2 + 2NaOH  NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O 2NO 2 + 2OH -  NO 3 - + NO 2 - + H 2 O c. Làm lạnh bình đến 0 o C thì thấy màu của khí NO 2 nhạt dần  Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch  Chiều nghịch là chiều tỏa nhiệt  Chiều thuận là chiều thu nhiệt 2. N 2 + 3H 2   2NH 3 Ban đầu 0,375 0,875 Phản ứng x 3x 2x Cân bằng 0,375-x 0,875-3x 2x H 2 chiếm 50% thể tích khí thu được  0,875 – 3x = 0,5(0,375 – x + 0,875 – 3x + 2x)  x = 0,125  K C = 2 3 (2x) (0,375x).(0,875-3x) = 2 Câu 6: Để loại bỏ ion ammonium (NH 4 + ) trong nước thải, trước tiên người ta phải kiềm hóa dung dịch nước thải bằng NaOH đến pH = 11; sau đó cho chảy từ trên xuống trong một tháp được nạp đầy các vòng đệm bằng sứ, còn không khí được thổi ngược từ dưới lên để oxi hoá NH 3 . Phương pháp này loại bỏ được khoảng 95% lượng ammonium trong nước thải. a) Viết các phương trình hóa học minh họa cho cách làm trên. Trong quá trình loại bỏ ammonium, phương pháp ngược dòng có vai trò gì? b) Kết quả phân tích hai mẫu nước thải khi chưa được xử lý như sau: 1. Mẫu nước thải của nhà máy phân đạm có hàm lượng ammonium là 18 (mg/L) 2. Mẫu nước thải của bãi chôn lấp rác có hàm lượng ammonium là 160 (mg/L) Giả sử tiến hành xử lí hai mẫu nước thải theo phương pháp trên, biết rằng tiêu chuẩn hàm lượng ammonium cho phép là 1,0 mg/L. Hai mẫu nước thải trên sau khi xử lý có đạt tiêu chuẩn để thải ra môi trường hay không? Vì sao? Giải: a. Phản ứng: NH 4 + + OH - ⟶ NH 3 + H 2 O 4NH 3 + 3O 2 ⟶ 2N 2 + 6H 2 O Phương pháp ngược dòng có vai trò tăng diện tích tiếp xúc giữa NH 3 và không khí giúp phản ứng oxi hóa NH 3 xảy ra dễ hơn. b. Hàm lượng amoni còn lại của: Mẫu 1 = 18 – 18.95% = 0,9 < 1 nên mẫu 1 đạt tiêu chuẩn để thải ra môi trường. Mẫu 2 = 160 – 160.95% = 8 > 1 nên mẫu 2 không đạt tiêu chuẩn để thải ra môi trường.