Đề kiểm tra 15 phút Hóa 11 Chương 2 Nitrogen – Sulfur

Sử dụng nhiều nhiên liệu hóa thạch sinh ra nhiều nitrogen oxide.

Phương trình phản ứng minh họa

NH₃ + HCl → NH₄Cl 

 Acid chủ yếu gây mưa acid là H₂SO₄, HNO₃.

Loại các đáp án có KOH, NaOH không phản ứng với NH₃

Vậy dẫy chất thỏa mãn là HCl, O₂, Cl₂, CuO, AlCl_3.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

2NH₃ + 3O₂ N₂ + 3H₂O

8NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6NH₄Cl

2NH₃ + 3CuO 3Cu + 2N₂↑ + 3H₂O

2NH₃ + AlCl₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄Cl.

Trong công nghiệp, sulfuric acid chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên liệu chính là sulfur, quặng pyrite (chứa FeS₂).

SO₂ là chất khí, mùi hắc, độc. Trong công nghiệp được sử dụng làm chất tẩy trắng bột gỗ, sản xuất sulfuric acid

NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

   x                x       2x   mol

m_{chất rắn giảm} = m_N2 + m_H2O = 28x + 2.18x = 32 - 10 = 22

x = 0,34375 mol

Tính khử không phải tính chất của acid sulfuric đặc.

n_NO = 2,479 : 24,79 =  0,1 mol

Khối lượng của X tham gia phản ứng là:

m = 18,5 - 1,46 = 17,04 (gam);

⇔ 56x + 16 y = 17,04 gam (1)

Quy đổi hỗn hợp thành 2 nguyên tố Fe (x); O (y)

Sau phản ứng còn dư kim loại do đó dung dịch chỉ chứa muối Fe⁺²;

Quá trình trao đổi electron

Fe⁰ → Fe⁺² + 2e.

x             → 2x

O + 2e → O^-2.

y → 2y  

N⁺⁵ + 3e → N⁺²

        0,3 ←   0,1 

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:

2x = 2y + 0,3 (2) 

Từ (1) và (2) giải hệ phương trình ta có:

x = 0,27, y = 0,12

Số mol HNO₃ = n_NO + n_NO3^- = 0,1 + 0,27.2  = 0,64 (mol)

⇒ C_M = 0,64 : 0,25 = 2,56 M

Khi cho KOH dư

Cu²⁺ + 2OH^- → Cu(OH)₂↓

Zn²⁺ + 4OH^- → 4Zn(OH)₄^2-

4Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓

Al³⁺ + 4OH^- → Al(OH)4^-

Thêm tiếp NH₃ thì NH₃ sẽ tạo phức với Cu²⁺, Zn²⁺

Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Chỉ còn kết tủa Fe(OH)₃.

Trong các hợp chất, N có thể có các số oxi hóa là: -3; +1; +2; +3; +4; +5

Trong các phản ứng, N₂ vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử là do trong N₂ nguyên tử N có số oxi hóa trung gian là 0.

Cl₂⁰ + 2e → 2Cl⁻¹ ⇒ Cl₂ là chất oxi hóa

S⁺⁴ + 2e → S⁺⁶ ⇒ SO₂ là chất khử

Phương trình phản ứng:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2NaOH + (NH₄)₂SO₄ → 2NH₃↑ + Na₂SO₄ + 2H₂O

Khí thu được gồm H₂ và NH₃.

n_Na = 0,1 mol; n_(NH4)2SO4 = 0,2 mol

 n_NaOH = 0,1 mol < 0,2

n_NH3 = 0,1 mol V_NH3 = 2,24 lít

  V = 2,24 + 1,12 = 3,36 lít. 

n_SO2 = 22,311 : 24,79 = 0,9 mol

Vì dung dịch chứa hỗn hợp muối

Nên phản ứng thu được NaHSO₃ (a mol) và Na₂SO₃ (b mol)

Bảo toàn nguyên tố S:

n_SO2 = n_NaHSO3 + n_Na2SO3

⇔ a + b = 0,9 (1)

m_muối = m_NaHSO3 + m_Na2SO3

⇔ 104a + 126b = 94,92  (2)

Từ (1) và (2) ⇒ a = 0,84 mol; b = 0,06 mol

Bảo toàn nguyên tố Na:

n_NaOH = n_NaHSO3 + 2.n_Na2SO3 = 0,84 + 0,06.2 = 0,96 mol

Nồng độ mol của dung dịch NaOH là:

C_{M NaOH} = 0,96:0,4 = 2,4M

Oxide của nitrogen được tạo thành khi nitrogen trong không khí tác dụng với các gốc tự do (gốc hydrocarbon, gốc hydroxyl, ...) được gọi là NO_x tức thời.

Xác định sự thay đổi số oxi hóa

Al⁰ + HN⁺⁵O₃ -----> Al⁺³(NO₃)₃ + N⁺⁴₂O + H₂O.

Ta có quá trình cho - nhận e:

8 × || Al → Al³⁺ + 3e

3 × || 2N⁺⁵ + 8e → 2N⁺⁴ (N₂O)

⇒ Điền hệ số vào phương trình, chú ý không điền vào HNO₃

(vì N⁺⁵ ngoài vai trò oxi hóa còn giữ lại làm môi trường NO₃):

8Al + HNO₃ -----> 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + H₂O.

Bảo toàn nguyên tố Nitrogen ⇒ hệ số của HNO₃ là 30.

Bảo toàn nguyên tố Hydrogen ⇒ hệ số của H₂O là 15.

⇒ 8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

 Cặp chất khí không thể cùng tồn tại trong một hỗn hợp là H₂S và Br₂.

NH₃ được sử dụng là chất làm lạnh trong các hệ thống làm lạnh trong công nghiệp