Căn cứ vào tính chất vật lí nào sau đây để tách Nitrogen ra khỏi không khí?
Nhiệt độ hóa lỏng của N2 và O2 khác nhau → Dùng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí để sản xuất N2
Căn cứ vào tính chất vật lí nào sau đây để tách Nitrogen ra khỏi không khí?
Nhiệt độ hóa lỏng của N2 và O2 khác nhau → Dùng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí để sản xuất N2
Trong phản ứng nào sau đây, nitrogen thể hiện tính khử?
Phản ứng của nitrogen với oxygen thì nitrogen đóng vai trò là chất khử.
N02 + O2 2N+2O.
Tìm các tính chất không thuộc về khí nitrogen?
a) Hóa lỏng ở nhiệt độ rất thấp (-196oC).
b) Tan nhiều trong nước
c) Nặng hơn Oxygen.
d) Kém bền, dễ bị phân hủy thành nitrogen nguyên tử.
Khí N2 tan rất ít trong nước và nhẹ hơn khí oxygen (d = 28/32 <1)
N2 rất bền, khó bị nhiệt phân thành nguyên tử
Cấu hình electron nguyên tử của nitrogen là
Nitrogen có số hiệu nguyên tử là 7 ⇒ nguyên tử N có 7 electron.
Cấu hình electron nguyên tử nitrogen là 1s22s22p3
Để điều chế 2 lít NH3 từ N2 và H2 với hiệu suất 25% thì thể tích N2 cần dùng ở cùng điều kiện là
Phương trình hóa học
N2 + 3H2 2NH3
Theo phương trình hóa học: VN2 = 0,5.VNH3 = 0,5.2 = 1 lít
Do hiệu suất đạt 25% nên lượng N2 cần dùng là:
VN2 cần dùng = 1.(100:25) = 4 lít.
Hỗn hợp N2 và H2 trong bình phản ứng ở nhiệt độ không đổi. Sau thời gian phản ứng, áp suất các khí trong bình thay đổi 5% so với áp suất ban đầu. Biết tỉ lệ số mol N2 đã phản ứng là 10%. Thành phần phần trăm số mol N2 trong hỗn hợp ban đầu là
Gọi x, y là số mol ban đầu của N2 và H2 trong 1 mol hỗn hợp đầu
Gọi n1, P1, n2, P2 lần lượt là số mol hỗn hợp khí và áp suất trong bình lúc đầu và lúc sau ta có:
n1 = x + y = 1 (1)
N2 | + 3H2 | 2NH3 | |
Ban đầu | x | y | |
Phản ứng | 0,1x | 0,3x | 0,2x |
Sau phản ứng | 0,9x | y - 0,3x | 0,2x |
n2 = 0,9x + y - 0,3x + 0,2x = 0,8x + y (2)
Ta có:
⇒ 0,95.(x + y) = 0,8x + y
⇒ 0,15x = 0,05y ⇒ y = 3x (3)
Giải hệ phương trình (1) và 3) ta có
x = 0,25 mol, y = 0,75 mol
Thành phần phần trăm số mol N2 trong hỗn hợp đầu là:
%N2 = 25%.
Hỗn hợp X gồm N2, H2, NH3, cho hỗn hợp X đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì thấy thể tích khí còn lại một nửa. Thành phần % theo thể tích của NH3 trong hỗn hợp đầu là bao nhiêu?
Cho hỗn hợp gồm N2, H2, NH3 đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì chỉ có NH3 phản ứng
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Sau phản ứng thể tích khí còn một nửa
→ %VNH3= 50%.
Nitrogen có số oxi hóa âm trong hợp chất với nguyên tố nào sau đây
Trong các hợp chất, nitrogen có thể có các số oxi hóa là: -3; +1; +2; +3; +4; +5
Vậy trong hợp chất với kim loại hoặc H thì nitrogen có số oxi hóa âm.
Ví dụ: NH3
Cho 5 lít N2 và 15 lít H2 vào một bình kín dung tích không đổi. Ở 0∘C, áp suất trong bình là P1 atm. Đun nóng bình một thời gian thấy có 20% N2 tham gia phản ứng, đưa bình về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình lúc này là P2 atm. Tỉ lệ P1 và P2 là:
N2+ 3H2 ⇌ 2NH3
Vì phản ứng vừa đủ nên hiệu suất phản ứng tính theo N2 hoặc H2
Giả sử ban đầu có 1 mol N2 và 3 mol H2, nkhí ban đầu = 4 mol
nN2 pứ = 1.20% = 0,2 mol
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Ban đầu: 1 3
Phản ứng: 0,2 0,6 0,4
Sau pứ: 0,8 2,4 0,4
nkhí sau pứ = 0,8 + 2,4 + 0,4 = 3,6 mol
Trong cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích thì tỉ lệ về số mol bằng tỉ lệ về áp suất:
Hỗn hợp X gồm 2 chất khí N2 và H2 có tỉ lệ mol 1 : 4. Nung X với xúc tác ta được hỗn hợp khí Y, trong đó sản phẩm NH3 chiếm 20% theo thể tích (biết các khí đo cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là:
Ta thấy: nên hiệu suất tính theo N2
Phương trình | N2 + | 3H2 | 2NH3 |
Ban đầu | 1 | 4 |
|
Phản ứng | x | 3x | 2x |
Sau phản ứng | 1 - x | 4-3x | 2x |
→ ∑nsau = 1 - x + 4 - 3x + 2x = 5 - 2x (mol)
Trong hỗn hợp sau phản ứng, NH3 chiếm 20% theo thể tích nên ta có:
Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm Nitrogen là
Nitrogen thuộc nhóm VA nên cấu hình có dạng là ns2np3.
Ứng dụng nào sau đây không phải của nitrogen?
Nitrogen không có ứng dụng sản xuất phân lân.
Sản xuất phân lân là ứng dụng của acid H3PO4.
Cặp chất khí nào sau đây không thể cùng tồn tại trong một hỗn hợp?
Cặp chất khí không thể cùng tồn tại trong một hỗn hợp là H2S và Br2.
Ở nhiệt độ thường, khí nitrogen khá trơ về mặt hóa học. Nguyên nhân là do
Ta có:
N ≡ N
Liên kết ba giữa hai nguyên tử N trong phân tử nitrogen có năng lượng liên kết rất lớn (946KJ mol-1) nên rất khó bị phá vỡ.
Trong công nghiệp, người ta thường điều chế N2 từ
Trong công nghiệp, nitrogen được điều chế bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng.