Tiêu đề CHUYÊN ĐỀ PHÂN BÓN HÓA HỌC (NÂNG CAO) - GV.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ PHÂN BÓN HÓA HỌC (Hệ nâng cao) A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Phân đạm - Phân đạm cung cấp nitrogen hóa hợp cho cây dưới dạng ion nitrate 3NO và ion amonium 4NH . - Độ dinh dưỡng của phân đạm được đánh giá theo tỉ lệ % về khối lượng nguyên tố nitrogen. - Phân đạm có tác dụng kích thích quá trình sinh trưởng của cây, làm tăng tỷ lệ của protein thực vật. Có phân đạm, cây trồng sẽ phát triển nhanh, cho nhiều hạt, củ hoặc quả. * Một số loại phân đạm thường gặp a. Phân đạm amonium - Đó là các muối amonium: NH 4 Cl, NH 4 NO 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 … - Được điều chế bằng cách cho NH 3 tác dụng với acid tương ứng: 2NH 3 + H 2 SO 4  (NH 4 ) 2 SO 4 b. Phân đạm nitrate - Đó là các muối nitrate: NaNO 3 , Ca(NO 3 ) 2 … - Được điều chế bằng phản ứng giữa acid HNO 3 và muối carbonate tương ứng. CaCO 3 + 2HNO 3  Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 ↑ + 2H 2 O c. Phân đạm urea - (NH 2 ) 2 CO (chứa khoảng 46%N) là loại phân đạm tốt nhất hiện nay. - Được điều chế bằng cách cho NH 3 tác dụng với CO ở nhiệt độ và áp suất cao. 2NH 3 + CO 0t, p (NH 2 ) 2 CO + H 2 O - Trong đất urea dần chuyển thành muối carbonate: (NH 2 ) 2 CO + 2H 2 O  (NH 4 ) 2 CO 3 . 2. Phân lân - Phân lân cung cấp nguyên tố P (phosphorus) cho cây dưới dạng ion phosphate ( 3-4PO ). - Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng P 2 O 5 tương ứng với lượng P có trong thành phần của nó. - Phân lân có tác dụng làm cho cành lá khỏe, hạt chắc, quả hoặc củ to. - Có hai loại: superphosphate đơn và superphosphate kép. * Superphosphate đơn: Gồm hai muối: Ca(H 2 PO 4 ) 2 và CaSO 4 , được điều chế bằng cách cho quặng phosphorite hoặc apatit Ca 5 F(PO 4 ) 3 tác dụng với acid H 2 SO 4 đặc. Ca 3 (PO 4 ) 2 + 2H 2 SO 4 (đặc)  Ca(H 2 PO 4 ) 2 + CaSO 4 ↓ * Superphosphate kép: Đó là muối Ca(H 2 PO 4 ) 2 , được điều chế qua hai giai đoạn: oxi ; oxitde Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2 SO 4  2H 3 PO 4 + 3CaSO 4 ↓ Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 3 PO 4  3Ca(H 2 PO 4 ) 2 3. Phân kali (K – potassium) - Phân kali cung cấp nguyên tố K dưới dạng ion K . - Độ dinh dưỡng của phân K được đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng K 2 O tương ứng với lượng K có trong thành phần của nó.
- Phân kali cần cho việc tạo ra chất đường, chất bột, chất xơ và chất dầu, tăng cường sức chống bệnh, chống rét và chịu hạn của cây. Tro thực vật chứa K 2 CO 3 cũng là một loại phân kali. 4. Phân hỗn hợp - Phân phức hợp a. Phân hỗn hợp: chứa N, P, K được gọi chung là phân NPK. - Ví dụ: (NH 4 ) 2 HPO 4 và KNO 3 (Nitrophoska) b. Phân phức hợp: Là hỗn hợp các chất được tạo ra đồng thời bằng tương tác hóa học của các chất. - Ví dụ: Phân amophot là hỗn hợp các muối NH 4 H 2 PO 4 và (NH 4 ) 2 HPO 4 thu được khi cho ammonia (NH 3 ) tác dụng với phosphoric acid (H 3 PO 4 ). 5. Phân vi lượng: Phân vi lượng cung cấp cho cây các nguyên tố như Boron (B), Zinc (Zn), manganese, Copper… ở dạng hợp chất. Làm tăng khả năng kích thích quá trình sinh trưởng và trao đổi chất của cây. Đóng vai trò như những vitamin cho thực vật. B. BÀI TẬP I. Bài tập định tính Bài 1. Nêu 4 tên và viết công thức hóa học tương ứng của các chất là thành phần chính của phân đạm, lân hoặc kali được dùng phổ biến trong nông nghiệp. Ở mỗi loại, nguyên tố nào cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng? Hướng dẫn Tên Công thức hóa học Nguyên tố dinh dưỡng Amonium nitrate NH 4 NO 3 N Potassium nitrate KNO 3 K, N Calcium phosphate Ca 3 (PO 4 ) 2 P Ure (NH 2 ) 2 CO N Bài 2. Có những loại phân bón hóa học sau: KCl, NH 4 NO 3 , NH 4 Cl, (NH 4 ) 2 SO 4 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , KNO 3 . a) Hãy cho biết tên hóa học của những phân bón trên. b) Hãy phân loại những phân bón trên thành phân bón đơn (phân đạm, phân lân, phân kali) và phân bón kép. c) Trộn những phân bón nào với nhau ta được phân bón kép NPK. d) Tính phần trăm khối lượng của nitrogen trong các loại phân đạm. Hướng dẫn a) Tên hóa học của phân bón: - KCl: Potassium chloride; - NH 4 NO 3 : Ammonium nitrate; - NH 4 Cl: Amonium chloride; - (NH 4 ) 2 SO 4 : Ammonium sulfate; - Ca 3 (PO 4 ) 2 : Calcium phosphate; - Ca(H 2 PO 4 ) 2 : Calcium dihydrogenphosphate; - (NH 4 ) 2 HPO 4 : Diammonium phosphate; - KNO 3 : Potassium nitrate. b) Hai nhóm phân bón: - Phân bón đơn: KCl, NH 4 NO 3 , NH 4 Cl, (NH 4 ) 2 SO 4 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 . - Phân bón kép: (NH 4 ) 2 HPO 4 , KNO 3 .
c) Phân bón kép NPK: Trộn các phân bón NH 4 NO 3 , (NH 4 ) 2 HPO 4 và KCl theo tỉ lệ thích hợp, được phân bón NPK. Bài 3. Cho các mẫu phân đạm sau đây: ammonium sulfate, ammonium chloride, sodium nitrate. Hãy dùng các thuốc thử thích hợp để phân biệt chúng. Viết phương trình hóa học. Hướng dẫn - Trích mỗi chất một ít làm mẫu thử, đánh số thứ tự nhận biết. - Cho các mẫu thử tác dụng lần lượt với dụng dịch Ba(OH)2 dư. - Nhận ra: + (NH 4 ) 2 SO 4 có khí mùi khai thoát ra và tạo kết tủa trắng. (NH 4 ) 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → BaSO 4 ↓ + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O + NH 4 Cl có khí mùi khai thoát ra và không có kết tủa được tạo thành. 2NH 4 Cl + Ba(OH) 2 → BaCl 2 + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O + Còn lại là NaNO 3 không có hiện tượng phản ứng với Ba(OH) 2 Bài 4. Từ không khí, than và nước cất, các chất xúc tác cần thiết. Em hãy điều chế phân NH 4 NO 3 . Hướng dẫn - Chưng cất phân đoạn không khí thu lấy N 2 . - Điện phân nước, thu lấy khí H 2 và O 2 . ñieänphaân 2222HO2HO - Tổng hợp NH 3 :   o t,xt 223N + 3H2NH - Điều chế HNO 3 : Cho vào bình kín khí N 2 và O 2 rồi bật tia lửa điện, rồi cho sản phẩm thu được tác dụng với H 2 O.   o t 222 2223 N2O2NO 4NOO2HO4HNO - Điều chế NH 4 NO 3 . NH 3 + HNO 3 → NH 4 NO 3 Bài 5. Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt 3 loại phân bón: KCl, NH 4 NO 3 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 . Hướng dẫn - Trích mỗi chất một ít làm mẫu thử, đánh số thứ tự nhận biết. - Cho các mẫu thử tác dụng lần lượt với Ca(OH)2 - Nhận ra: + KCl không có hiện tượng phản ứng. + NH 4 NO 3 có khí mùi khai thoát ra. + Ca(H 2 PO 4 ) 2 có kết tủa trắng. - Phương trình hóa học: 2NH 4 NO 3   + Ca(OH) 2    Ca(NO 3 ) 2   + 2NH 3 ↑  + H 2 O 2Ca(OH) 2   + Ca(H 2 PO 4 ) 2    Ca 3 (PO 4 ) 2 ↓  + H 2 O Bài 6. Có 4 mẫu phân bón hoá học không nhãn: Phân kali (KCl), phân đạm (NH 4 NO 3 ), Phân lân Ca(H 2 PO 4 ) 2 , phân urea CO(NH 2 ) 2 . Ở nông thôn chỉ có nước và vôi sống, ta có thể nhận biết được 4 mẫu phân đó hay không? Nếu được hãy trình bày phương pháp nhận biết và viết phương trình hóa học cho cách nhận biết đó. (Biết rằng phân urea trong đất,
gặp nước sẽ chuyển hoá thành amonium cacbonat, là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho sự phát triển cây trồng). Hướng dẫn - Cho nước vào vôi sông thu dược nước vôi trong. CaO + H 2 O →Ca(OH) 2 - Dùng thuốc thử này để tác dụng lần lượt với các mẫu phân bón, ta nhận thấy: + (NH 4 NO 3 ): có khí mùi khai thoát ra: 2NH 4 NO 3 + Ca(OH) 2 → Ca(NO 3 ) 2 + 2NH 3 + 2H 2 O + Ca(H 2 PO 4 ) 2 : có kết tủa màu trắng. Ca(HCO 3 ) 2 + 2Ca(OH) 2 → Ca 3 (PO 4 ) 2 ↓ + 4H 2 O + CO(NH 2 ) 2 : có kết tủa trắng và có khí mùi khi thoát ra: CO(NH 2 ) 2 + 2H 2 O → (NH 4 ) 2 CO 3 (NH 4 ) 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O + KCl: không có hiện tượng gì xảy ra. Bài 7. X, Y, Z là các chất được dùng phổ biến làm phân bón hóa học. Chúng là các phân bón đơn để cung cấp một trong ba nguyên tố dung dưỡng chính (đạm, lân, kali) cho cây trồng. Ba hóa chất trên đều tan trong nước và có tính chất như sau: - Dung dịch chất X tác dụng với dung dịch sodium carbonate tạo kết tủa trắng. - Dung dịch chất Y tác dụng với dung dịch sodiumhydroxide, đun nóng nhận thấy có mùi khai bay ra; tác dụng với dung dịch barium chloride tạo kết tủa trắng; không tác dụng với dung dịch hydrochloric acid. - Dung dịch chất Z tạo kết tủa trắng với dung dịch silver nitrate, nhưng không tạo kết tủa với dung dịch barium chloride. Xác định công thức hóa học của X, Y, Z và viết các phương trình hóa học minh họa cho các tính chất trên. Hướng dẫn - Theo bài ta có: X, Y, Z là các chất dùng phổ biến làm phân bón hóa học và là phân bón đơn. X, Y, Z đều tan trong nước. - X + Na 2 CO 3  Kết tủa trắng → X là Ca(H 2 PO 4 ) 2 . + Phương trình hóa học: Ca(H 2 PO 4 ) 2 + Na 2 CO 3  CaCO 3  + 2NaH 2 PO 4 - Y + NaOH → NH 3 (mùi khai); Y + BaCl 2 → Kết tủa trắng; Y + HCl → Không xảy ra phản ứng → Y là Ammonium sulfate: (NH 4 ) 2 SO 4 + Phương trình hóa học: (NH 4 ) 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O BaCl 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 → BaSO 4 + 2NH 4 Cl - Z + AgNO 3 → Kết tủa trắng; Z + BaCl 2 → Không xảy ra phản ứng → Z là Potassium chloride: KCl + Phương trình hóa học: KCl + AgNO 3  AgCl + KNO 3 Bài 8. Bằng kiến thức hóa học, em hãy giải thích vì sao trong sản xuất nông nghiệp khi bón phân cho cây trồng, người nông dân không trộn phân đạm một lá (NH 4 ) 2 SO 4 , phân đạm hai lá NH 4 NO 3 với vôi bột CaO hay tro bếp (có hàm lượng K 2 CO 3 cao). Hướng dẫn