Luyện tập Một số hợp chất quan trọng của nitrogen

Phương trình nhiệt phân

2KNO₃ 2KNO₂ + O₂

NH₄NO₃ N₂O + H₂O

NH₄NO₂ N₂ + H₂O

2Zn(NO₃)₂ 2ZnO + 4NO₂ + O₂.

Phương trình phản ứng

FeCl₃ + 3NH₃ +3H₂O → Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl

Fe(OH)₃ là kết tủa màu đỏ nầu, không bị tan trong NH₃.

 Al, Cr, Fe bị thụ đọng trong HNO₃ đặc nguội.

N₂O₅ là oxit cao nhất của nitơ, số oxi hóa +5 nên không thể tạo ra khi cho kim loại tác dụng với HNO₃.

Gọi n_NaNO3 = a mol; n_Cu(NO3)2 = b mol

=> m_{hỗn hợp} = 85a + 188b = 27,3 (1)

2NaNO₃ → 2NaNO₂ + O₂

a → 0,5a

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂

b → 2b → 0,5b

Hấp thụ khí vào nước:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

2b → 0,5b

=> n_{khí còn lại} = 0,5a = 0,05 => a = 0,1

Thay a = 0,1 vào (1) => b = 0,1

=> m_Cu(NO3)2 = 0,1.188 = 18,8 gam.

Khi nhiệt phân muối nitrate M(NO₃)_n

Nếu M là (K, ..., Ca) thì nhiệt phân thu được muối M(NO₃)_n và O₂

Dãy các chất đều phản ứng với NH₃ trong điều kiện thích hợp là HCl, O₂, Cl₂, FeCl₃.

Phương trình hóa học:

NH₃ + HCl ⟶ NH₄Cl

4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O

2NH₃ + 3Cl₂ N₂ + 6HCl

3NH₃ + FeCl₃ + 3H₂O ⟶ Fe(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

NH₃ không phản ứng với FeO, KOH, Ba(OH)₂, CaO, NaOH.

Gọi số mol (NH₄)₂SO₄ và Fe₂(SO₄)₃ lần lượt là x và y

Vậy khí sinh ra là NH₃ có số mol là 2x

Kết tủa Z chính là BaSO₄ và Fe(OH)₃

n_BaSO4 = x + 3y

n_Fe(OH)3 = 2y

Hấp thụ toàn bộ khí Y(NH₃) vào HCl thu được dung dịch muối là NH₄Cl

n_NH4Cl = 2x = 16,05 : 53,5 = 0,3 (mol).

Khối lượng chất rắn:

m _rắn = 233 (x + 3y) + 160. 2y:2 = 103,67

Giải phương trình tìm được x = 0,15 mol; y = 0,08 mol

=> m hỗn hợp muối = 0,15. 132+ 0,08. 400 = 51,8 gam.

HNO₃ chỉ thể hiện tính axit là không có phản ứng oxi hóa – khử

=> các chất đều đã đạt số oxi hóa tối đa

Phương trình minh họa

Fe(OH)₃ + 3HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Na₂CO₃ + 2HNO₃ → CO₂ + H₂O + 2NaNO₃

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

Xét số oxi hóa của nitrogen trong phản ứng

N^-3H₃ + O₂ ⁰N₂ + H₂O

Số oxi hóa của N tăng từ -3 lên 0 => phản ứng thể hiện tính khử

Các phản ứng còn lại không có sự thay đổi số oxi hóa.

Ta có: n_CuO = 0,2 mol; n_NH3 = 0,02 mol

Phương trình phản ứng 

3CuO + 2NH₃ 3Cu + N₂ + 3H₂O

0,03 ← 0,02 →  0,03

Theo phương trình phản ứng ta có

n_Cu = 0,03 mol ⇒ m_Cu­ = 1,92 gam

n_{CuO dư} = n_{CuO ban đầu} - n_{CuO pứ} = 0,2 - 0,03 = 0,17 mol

m_X = m_Cu + m_{CuO dư} = 1,92 + 0,17.80 = 15,52 gam

 n_NH3 = 0,04 mol

Gọi x, y lần lượt là số mol của NH₄NO₃ và (NH₄)₂SO₄

NH₄NO₃ + NaOH → NaNO₃ + NH₃ + H₂O (1)

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

Theo đề bài ta có:

80x + 132y = 2,92 (3)

Theo phương trình (1), (2)

x + 2y = 0,04 (4)

Giải hệ phương trình (3), (4) ta được

x = 0,02 mol

y = 0,01 mol

=> n_NaOH = 0,02 + 0,01.2 = 0,04 mol

→ [OH^-] = 0,04 : 0,4 = 0,1

=> pH = 14 + log[OH-] = 13.