Bài 1 (37). Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh rằng amoniac tan nhiều trong nước?
Lời giải
Mô tả và giải thích hiện tượng chứng minh NH3 tan nhiều trong nước:
- Cách tiến hành: Nạp đầy khí NH3 vào bình thủy tinh trong suốt, đậy bình bằng nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn xuyên qua. Nhúng đầu ống thủy tinh vào một chậu thủy tinh chứa nước có pha thêm dung dịch phenolphtalein.
- Hiện tượng: Nước trong chậu phun vào bình thành những tia có màu hồng.
- Giải thích: Do khí NH3 tan nhiều trong nước làm áp suất trong bình giảm và nước bị hút vào trong bình. Dung dịch NH3 có tính bazơ nên làm hồng phenolphtalein.
Bài 2 (37). Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau đây và viết phương trình hóa học:
Khí A Dung dịch A B Khí A C D + H2O
Biết rằng A là hợp chất của nitơ.
Lời giải
Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa và viết phương trình hóa học:
1. Khí NH3 (khí A) + H2O → dung dịch NH3
2. NH3 + HCl → NH4Cl (B)
3. NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O
4. NH3 + HNO3 → NH4NO3 (C)
5. NH4NO3 → N2O (D) + 2H2O
Bài 3 (37). Hiện nay, để sản xuất amoniac, người ta điều chế nitơ và hidro bằng cách chuyển hóa có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí metan (thành phần chính của khí thiên nhiên). Phản ứng giữa khí metan và hơi nước tạo ra hidro và cacbon đioxit. Để loại khí oxi và thu khí nitơ, người ta đốt khí metan trong một thiết bị kín chứa không khí. Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế khí hidro, loại khí oxi và tổng hợp amoniac.
Lời giải
Hiện nay, để sản xuất NH3, người ta điều chế N2 và H2 bằng cách chuyển hóa có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí metan (thành phần chính của khí thiên nhiên). Phản ứng giữa khí metan và hơi nước tạo ra khí H2 và CO2. Để loại khí O2 và thu khí N2, người ta đốt khí metan trong một thiết bị kín chứa không khí. Các phương trình phản ứng xảy ra:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2
CH4 + O2 → CO2 + 2H2
N2 + 3H2 → 2NH3
Bài 4 (38). Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các dung dịch riêng biệt: NH3, Na2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng?
Lời giải
Cho các dung dịch lần lượt tác dụng với dung dịch Ba(OH)2:
- Dung dịch nào tạo được kết tủa trắng và khí mùi khai là (NH4)2SO4:
Ba(OH)2 + (NH4)2SO4 → 2H2O + 2NH3 + BaSO4
- Dung dịch nào tạo được kết tủa trắng là Na2SO4:
Ba(OH)2 + Na2SO4 → 2NaOH + BaSO4
- Dung dịch nào tạo được khí mùi khai là NH4Cl:
Ba(OH)2 + 2NH4Cl → BaCl2 + 2NH3 + 2H2O
- Dung dịch nào không tạo hiện tượng gì với Ba(OH)2 là NH3.
Bài 5 (38). Muốn cho cân bằng của phản ứng tổng hợp amoniac chuyển dịch sang phải, cần phải đồng thời:
A. Tăng áp suất và tăng nhiệt độ B. Giảm áp suất và giảm nhiệt độ
C. Tăng áp suất và giảm nhiệt độ D. Giảm áp suất và tăng nhiệt độ
Lời giải
Xét phản ứng tổng hợp NH3:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 DH < 0
Phản ứng tổng hợp NH3 làm giảm áp suất và tăng nhiệt độ của môi trường xung quanh nên theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ – sa – tơ – li – ê, để phản ứng chuyển dịch sang phải phải:
C. Tăng áp suất và giảm nhiệt độ
Bài 6 (38). Trong phản ứng nhiệt phân các muối NH4NO2 và NH4NO3, số oxi hóa của nitơ biến đổi như thế nào? Nguyên tử nitơ trong ion nào của muối đóng vai trò chất khử và nguyên tử nitơ trong ion nào đóng vai trò chất oxi hóa?
Lời giải
Xét các phản ứng nhiệt phân NH4NO2 và NH4NO3:
|
NH4NO2 → N2 + 2H2O |
|
|
Nguyên tử N trong NH4+ đóng vai trò chất khử; nguyên tử N trong NO2- đóng vai trò chất oxi hóa.
|
NH4NO3 → N2O+ 2H2O |
|
|
Nguyên tử N trong NH4+ đóng vai trò chất khử; nguyên tử N trong NO3- đóng vai trò chất oxi hóa.
Bài 7 (38). Cho dung dịch NaOH dư vào 150,0ml dung dịch (NH4)2SO4 1,00M đun nóng nhẹ.
a. Viết phương trình phản ứng hóa học ở dạng phân tử và ion thu gọn.
b. Tính thể tích khí (đktc) thu được.
Lời giải
Cho dung dịch NaOH vào dung dịch (NH4)2SO4
a. Phương trình phản ứng:
2NaOH + (NH4)2SO4 → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O (1)
OH- + NH4+ → NH3 + H2O (2)
b. Tính thể tích khí thu được:
- Số mol (NH4)2SO4: = 0,15.1 = 0,15mol
- Theo (1) có: n amoniac = 2.n muối = 0,3mol → VNH3 = 0,3.22,4 = 6,72 lit.
Bài 8 (38). Phải dùng bao nhiêu lit khí nitơ và bao nhiêu lit khí hidro để điều chế 17,0 gam NH3? Biết hiệu suất chuyển hóa thành amoniac là 25%. Các thể tích khí được đo ở đktc:
A. 44,8 lit N2 và 134,4 lit H2 B. 22,4 lit N2 và 134,4 lit H2
C. 22,4 lit N2 và 67,2 lit H2 D. 44,8 lit N2 và 67,2 lit H2
Lời giải
- Phản ứng tổng hợp NH3:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
Theo pt: 22,4 lit 67,2 lit 34 gam
Theo bài: 11,2 lit 33,6 lit ← 17 gam
- Vì hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 chỉ đạt 25% nên thể tích N2 và H2 thực tế phải dùng là:
VN2 = 11,2.100/25 = 44,8 lit
VH2= 33,6.100/25 = 134,4 lit
→ Đáp án A.