Luyện tập: Tính chất của Nitơ, photpho và các hợp chất của chúng (Tiết 2)

n_(NH4)2SO4 = 2,64 : 132 = 0,02 mol.

n_H3PO4 = 3,92 : 98 = 0,04 mol

Phương trình phản ứng hóa học

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

0,02                                  →         0,04 mol

Có tỉ lệ:

Vậy muối thu được là NH₄H₂PO₄

 H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄  

n_NO = 0,336 : 22,4 = 0,015 mol 

Quy đổi hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₃O₄ thành Fe và O và có số mol lần lượt là x, y.

Theo đề bài ta có: 56x + 16y = 4,04 (1)

Quá trình trao đổi electron

Fe → Fe³⁺ + 3e

x →              3x

O + 2e → O^2-

y → 2y

N⁺⁵ + 3e → N⁺² 

0,045 ← 0,015 (mol)

Áp dụng bảo toàn electron ta có:

3x = 2y + 0,045 (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được 

x = 0,055; y = 0,06 

Áp dụng bảo toàn nguyên tố với N ta có:

nH_NO3 = n_NO + n_NO3- = 0,015 + 3x = 0,18 mol.

 n_H2 = 8,96 : 22,4 = 0,4 mol 

Quá trình trao đổi electron 

Gọi x, y là số mol của NO và N₂O ta có:

30x + 44y = 5,75 (1)

Phương trình phản ứng

NO₃^- + 4H⁺ + 3e → NO + 2H₂O

                       3x ← x (mol)

2NO₃^- + 10H⁺ + 8e → N₂O + 5H₂O

                           8y ← y

⇒ 3x + 8y = 0,4.2 (2)

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

x = 0,1 mol; y = 0,0625 mol

Thể tích khí = (0,1 + 0,0625).22,4 = 3,64 lít

n_{Cu(NO3)2 ban đầu} = 0,035 mol.

Gọi n_{Cu(NO3)2 phản ứng} = a mol

Phương trình phản ứng

2Cu(NO₃)₂ 2CuO + 4NO₂ + O₂

a → a → 2a → 0,5a

Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng khí bay đi

⇒ m_NO2 + m_O2 = 2a.46 + 0,5a.32 = 6,58 – 4,96

⇒ a = 0,015 mol

Hấp thụ hỗn hợp khí X vào nước:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

0,03 → 0,0075 → 0,03

Dung dịch Y chính là HNO₃

⇒ [H⁺] = n : V = 0,03 : 0,3 = 0,1M 

⇒ pH = - log [H⁺] = 1

Trong 100 kg bột quặng ta có:

m_Ca3(PO4)2 = 100. 73% = 73 kg;

m_CaCO3 = 100.26% = 26 kg

→ n_Ca3(PO4)2= 73: 310 (kmol) = 0,2355 kmol;

n_CaCO3= 26 :100 = 0,26 kmol

Phương trình phản ứng hóa học

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ → Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄

0,2355 → 0,471 kmol

CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + CO₂+ H₂O

0,26 → 0,26 kmol

∑n _H2SO4 = 0,471 + 0,26 = 0,731 kmol

→ m_H2SO4= 0,731.98 = 71,638 (kg)

m_{dd H2SO4} = (71,638.100) : 65 = 110,2 kg.

Phương trình phản ứng :

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ (1)

a                  → 2a

Dung dịch sau phản ứng thu được Na₂HPO₄ và NaH₂PO₄ nên ta có phương trình

NaOH + H₃PO₄ → NaH₂PO₄ + H₂O (2)

0,25 → 0,25 → 0,25

2NaOH + H₃PO₄ → Na₂HPO₄ + 2H₂O (3)

0,3 → 0,15 → 0,15

Từ phương trình (1) và (2)

⇒ n_H3PO4 = 0,15 + 0,25 = 0,4 mol 

Từ phương trình phản ứng (1)

⇒ n_P2O5 = 0,2 mol

n_NaOH = 0,25 + 0,3 = 0,55 mol

⇒ C_M(NaOH) = 0,55:0,2 = 2,75 M

Gọi công thức halogenua của photpho là PX₃ có số mol là x

Phương trình phản ứng 

PX₃ + 3H₂O → 3HX + H₃PO₃

x → 3x →  3x →  x

n_NaOH = n_HX + 2n_H3PO3 = 3x + 2.x = 5x = 0,09 mol

(axit H₃PO₃ là axit 2 nấc )

⇒ x = 0,018 mol

⇒ M_PX3 = 4,878 : 0,018 = 271

⇒ X = 80 (Br).

Nhiệt độ phản ứng rất cao khoảng 3000^oC hoặc có tia lửa điện.

Nitrogen không có ứng dụng sản xuất phân lân. 

Sản xuất phân lân là ứng dụng của acid H₃PO₄.

Nitrogen nằm ở ô 7, chu kì 2, nhóm VA trong bảng tuần hoàn.

Nitrogen phản ứng được với một số loại kim mạnh, H₂ và O₂.

2Al + N₂ 2AlN

N₂ + 3H₂  2NH₃

N₂ + 3Mg Mg₃N₂

Phương trình: N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃, ∆H < 0

Hiệu suất giảm nếu phản ứng xảy ra theo chiều nghịch.

+ ∆H < 0 nên tăng nhiệt độ thì phản ứng xảy ra theo chiều nghịch.

+ Giảm áp suất thì cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch.

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

Nitrogen có nhiều trong khoáng vật diêm tiêu, diêm tiêu có thành phần chính là: NaNO₃