Các dạng bài tập Nhóm Nitơ, Photpho chọn lọc, có đáp án chi tiết - Hoá học lớp 11

Các dạng bài tập Nhóm Nitơ, Photpho chọn lọc, có đáp án chi tiết

Với Các dạng bài tập Nhóm Nitơ, Photpho chọn lọc, có đáp án chi tiết Hoá học lớp 11 tổng hợp các dạng bài tập, trên 200 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Nhóm Nitơ, Photpho từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 11.

Các dạng bài tập Nhóm Nitơ, Photpho chọn lọc, có đáp án chi tiết

Tổng hợp Lý thuyết chương Nhóm Nitơ, Photpho

Phương pháp giải các dạng bài tập chương Nhóm Nitơ, Photpho

Bài tập trắc nghiệm

Bài tập về tính chất hóa học và phương pháp điều chế N2, NH3, HNO3, muối nitrat

Bài 1: Có thể thu được nitơ từ phản ứng nào sau đây ?

A. Đun nóng dung dịch bão hòa natri nitrit với amoni Clorua.

B. Nhiệt phân muối bạc nitrat.

C. Cho bột Cu vào dung dịch HNO₃ đặc nóng.

D. Cho muối amoni nitrat vào dung dịch kiềm.

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 2: Ở nhiệt độ thường, khí nitơ khá trơ về mặt hóa học. Nguyên nhân là do

A. trong phân tử N₂ có liên kết ba rất bền.

B. trong phân tử N₂, mỗi nguyên tử nitơ còn 1 cặp electron chưa tham gia liên kết.

C. nguyên tử nitơ có độ âm điện kém hơn oxi.

D. nguyên tử nitơ có bán kính nhỏ.

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 3: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào NH₃ đóng vai trò là chất oxi hóa ?

A. 2NH₃ + H₂O₂ + MnSO₄ → MnO₂ + (NH₄)₂SO₄

B. 2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

C. 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

D. 2NH₃ + 2 Na → 2NaNH₂ + H₂

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 4: Dãy các chất đều phản ứng với NH₃ trong điều kiện thích hợp là :

A. HCl, O₂, Cl₂, FeCl₅.

B. H₂SO₄, Ba(OH)₂, FeO, NaOH

C. HCl, HNO₃, AlCl₃, CaO

D. KOH, HNO₃, CuO, CuCl₂

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 5: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế HNO₃ từ

A. NH₃ và O₂

B. NaNO₂ và H₂SO₄ đặc.

C. NaNO₃ và H₂SO₄ đặc.

D. NaNO₂ và HCl đặc.

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 6: Cho các phản ứng sau :

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ đặc → 3CaSO₄ + 2H₃PO₄ (1)

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

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₂SO₄ đặc → 3 Ca(H₂PO₄)₂ (3)

Ca₃(OH)₂ + 2H₂SO₄ đặc → Ca(H₂PO₄)₂ + 2H₂O (4)

Những phản ứng xảy ra trong quá trình điều chế supephotphat kép từ Ca(H₂PO₄)₂ là:

A. (2), (3).

B. (1), (3).

C. (2), (4).

D. (1), (4).

Lời giải:

Đáp án: B

Bài 7: Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A. Supephotphat kép cố độ dinh dưỡng thấp hơn supephotphat đơn.

B. Nitơ và photpho là hai nguyên tố không thể thiếu cho sự sống.

C. Tất cả các muối nitrat đều bị nhiệt phân hủy.

D. Tất cả các muối đihiđrophotphat đều dễ tan trong nước.

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 8: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào HNO₃ không đóng vai trò chất oxi hóa ?

A. ZnS + HNO₃(đặc nóng)

B. Fe₂O₃ + HNO₃(đặc nóng)

C. FeSO₄ + HNO₃(loãng)

D. Cu + HNO₃(đặc nóng)

Lời giải:

Đáp án: B

Bài 9: Khi nhiệt phân, nhóm các muối nitrat cho sản phẩm kim loại, khí NO₂, O₂ là

A. Cu(NO₃)₂ , Pb(NO₃)₂.

B. Ca(NO₃)₂ , Hg(NO₃)₂, AgNO₃.

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 10: Nhiệt phân hoàn toàn Fe(NO₃)₂ trong không khí thu được sản phẩm gồm

A. FeO, NO₂, O₂.

B. Fe₂O₃, NO₂.

C. Fe, NO₂, O₂.

D. Fe₂O₃, NO₂ , O₂.

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 11: Nhận định nào sau đây là sai ?

A. HNO₃ phản ứng với tất cả bazơ.

B. HNO₃ (loãng, đặc, nóng) phản ứng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt.

C. Tất cả các muối amoni khi nhiệt phân đều tạo khí amoniac.

D. Hỗn hợp muối nitrat và hợp chất hữu cơ nóng chảy có thể bốc cháy.

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 12: Thành phần chính của quặng apatit là

A. CaP₂O₇

B. Ca(PO₃)₂

C. 3Ca(PO₄)₂.CaF₂

D. Ca₃(PO₄)₂

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 13: Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Cấu hình electron nguyên tử của photpho là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

B. Photpho chỉ tồn tại ở 2 dạng thù hình photpho đỏ và photpho trắng.

C. Photpho trắng hoạt động mạnh hơn photpho đỏ

D. Ở nhiệt độ thường photpho hoạt động mạnh hơn nitơ.

Lời giải:

Đáp án: B

Bài 14: Phản ứng nào sau đây được sử dụng để điều chế H₃PO₄ trong phòng thí nghiệm ?

A. P + HNO₃ đặc, nóng

B. Ca₃(PO₄)₂ + H₂SO₄ đặc

C. P₂O₅ + H₂O

D. HPO₃ + H₂O

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 15: Trong công nghiệp, photpho được điều chế từ phản ứng nung hỗn hợp các chất nào sau đây ?

A. Quặng photphorit, đá xà vân và than cốc

B. Quặng photphorit, cát và than cốc

C. Diêm tiêu, than gỗ và lưu huỳnh

D. Cát trắng, đá vôi và sođa

Lời giải:

Đáp án: B

Các dạng bài tập về Amoni

A. Phương pháp giải & Ví dụ minh họa

1. Khả năng tạo phức

Lý thuyết và Phương pháp giải

- Nắm chắc kiến thức về phản ứng khử - tạo phức của NH₃:

- Amoniac có tính khử: phản ứng được với oxi, clo và khử một số oxit kim loại (Nitơ có số oxi hóa từ -3 đến 0, +2 ).

Ví dụ : 2NH₃ + 3CuO −^tº→ 3Cu + N₂ +3H₂O

- Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại (Ag, Cu, Zn), tạo thành các dung dịch phức chất :

Với Cu(OH)₂: Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho lượng khí NH₃ đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2g CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn ; thu được rắn A và 1 hỗn hợp khí B. Chất rắn A phản ứng vừa đủ với 20 ml HCl 1M.

a. Viết ptpu.

b. Tính thể tích khí N₂ (đktc) tạo thành sau phản ứng.

Hướng dẫn:

a. 2NH₃ + 3CuO −^tº→ 3Cu + N₂↑ + 3H₂O

Chất rắn A: Cu và CuO dư

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

b. n_CuO = n_HCl/2 = 0,02/2 = 0,01 mol

số mol CuO tham gia phản ứng khử là: 3,2/80 – 0,01= 0,03 mol

⇒ V_N₂ = 0,01. 22,4 = 2,24 lít

Bài 2: Thổi từ từ NH₃ đến dư vào 400 gam dung dịch CuCl₂ 6,75%

a. Khi lượng kết tủa thu được cực đại thì thể tích NH₃ (đktc) đã dùng là bao nhiêu?

b. Khi kết tủa tan hết thì thể tích NH₃ (đktc) đã dùng là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

n_CuCl₂ = 400.6,75/100.135= 0,2 mol

Phương trình phản ứng:

CuCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂↓ + 2NH₄Cl (1)

Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (2)

a. Khi lượng kết tủa cực đại thì chỉ xảy ra phản ứng (1)

⇒ n_NH₃ = 0,2.2 = 0,4 mol ⇒ V_NH₃ = 0,4. 22,4 = 8,96 lít

b. Khi kết tủa tan hết xảy ra cả phản ứng (1) và phản ứng (2)

n_NH₃ = 0,2.2 + 0,2.4 = 1,2 mol ⇒ V_NH₃ = 1,2. 22,4 = 26,88 lít

Bài 3: Thổi từ từ NH₃ đến dư vào 300 gam dung dịch AgNO₃ 8,5%. Khi kết tủa tan hết thì thể tích NH₃ (đktc) đã dùng là:

A. 4,48 lit B. 3,36 lit C. 10,08 lit D. 6,72 lit

Bài 4: Hiện tượng nào xảy ra khi dẫn khí NH₃ đi qua ống đựng bột CuO nung nóng

A. Bột CuO từ màu đen sang màu trắng.

B. Bột CuO từ màu đen sang màu đỏ, có hơi nước ngưng tụ.

C. Bột CuO từ màu đen sang màu xanh, có hơi nước ngưng tụ.

D. Bột CuO không thay đổi màu.

Hướng dẫn:

Đáp án B

Bài 5: Cho 200 gam dd FeCl₃ 16,25% vào dung dịch NH₃ 8,5% (vừa đủ) thu được dung dịch X và m gam kết tủa. Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

n_FeCl₃ = 200.16,25/(100.162,5) = 0,2 mol ⇒ n_Fe(OH)₃ = 0,2 mol ⇒ m = 0,2.107 = 21,4 gam

2. BT về muối moni

Lý thuyết và Phương pháp giải

Nắm chắc kiến thức về tính chất hóa học của muối amoni:

- Tác dụng với dung dịch kiềm: NH₄⁺ + OH^- → NH₃↑ + H₂O

- Phản ứng nhiệt phân:

+ Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi nung nóng bị phân hủy thành NH₃

+ Muối amoni chứa gốc cuả axit có tính oxi hóa khi bị nhiêt phân cho ra N₂, N₂O .

- Áp dụng các công thức tính mol, nồng độ để giải quyết bài toán.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho 23,9g hh X gồm NH₄Cl và (NH₄)₂SO₄ tác dụng hết với xút, đun nóng thu được 8,96 lít khí (đkc)

a. Tính % khối lượng mỗi chất trong dd X.

b. Cho 4,78g hh X tác dụng với BaCl₂ có dư. Tính khối lượng kết tủa thu được

Hướng dẫn:

a. Phương trình phản ứng:

NH₄Cl + NaOH → NH₃↑ + NaCl + H₂O

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

Ta có : 53,5x + 132y = 23,9 (1); x + 2y = 0,4 (2)

Từ 1, 2 ta có; x = 0,2 và y = 0,1.

%m_NH₄Cl = 0,2.53,5/23,9 = 44,77% ⇒ %m_{(NH₄)₂SO₄} = 55,23 %

b. Trong 4,78 gam hỗn hợp X ⇒ n_{(NH₄)₂SO₄} = 0,02 mol

⇒ n_BaSO₄ = 0,02.233 = 4,46 gam

Bài 2: Hỗn hợp A gồm 2 muối NH₄Cl và NH₄NO₃ được chia thành 2 phần bằng nhau:

Phần 1: Tác dụng hết với AgNO₃ thu được 14,35 gam kết tủa.

Phần 2: Đun nóng với NaOH 0,5M tạo thành 6,72 lít khí (đktc)

a. Tính khối lượng hh A.

b. Tính thể tích NaOH cần dùng.

Hướng dẫn:

Phương trình phản ứng:

NH₄Cl + AgNO₃ → NH₄NO₃ + AgCl↓

NH₄Cl + NaOH → NH₃↑ + NaCl + H₂O

NH₄NO₃ + NaOH → NH₃↑ + NaNO₃ + H₂O

n_NH₄Cl = n_AgCl = 14,35/143,5 = 0,1 mol

n_NH₄NO₃ = 0,3-0,1 = 0,2 mol

a. Khối lượng hỗn hợp A:

m_A = 2.(0,1.53,5 + 0,2.80) = 21,35 gam

b. Thể tích NaOH cần dung ở phần 2 là:

V = 0,3/0,5 = 0,6 lít

Bài 3: Cho dd Ba(OH)₂ đến dư vào 100ml dd X có chứa các ion: NH₄⁺, SO₄^2-, NO₃^- thì có 23,3 g một kết tủa được tạo thành và đun nóng thì có 6,72 lit (đktc) một chất khí bay ra. Nồng độ mol/l của (NH₄)₂SO₄ và NH₄NO₃ trong dd X là:

Hướng dẫn:

n_SO₄^2- = n_BaSO₄ = 23.3/233 =0,1 mol; n_NH₄⁺ = n_NH₃ = 6,72/22,4 = 0,3 mol

n_NO₃^- = 0,3-2.0,1 = 0,1 mol ⇒ C_{M((NH₄)₂SO₄)} = 0,1/0,1 = 1M; C_{M(NH₄NO₃)} = 0,1/0,1 = 1M

Bài 4: Cho dd NH₄NO₃ tác dụng vừa đủ với dd hiđroxit của kim loại R (tº), thu được 4,48 lit khí (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dd X thu được 26,1 gam muối khan. Kim loại R là:

Hướng dẫn:

Gọi hóa trị của R là n. n_NH₄NO₃ = 0,2 mol ⇒ n_{R(OH)_n} = 0,2/n mol

M = m_NO₃^- + m_R = 0,2.62 + 0,2.R/n = 26,1 ⇒ R =137 và n = 2 ⇒ R là Ba

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Khi cho NH₃ vào bình clo, lửa bùng cháy kèm theo "khói" trắng bay ra. "khói" trắng đó là:

A. NH₄Cl B. HCl C. N₂ D. Cl₂

Lời giải:

Đáp án: A

Bài 2: Cho từ từ đến dư NH₃ vào dd FeCl₃, ZnCl₂, AlCl₃, CuCl₂. Lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi được chất rắn X. Cho CO dư đi qua X nung nóng thì chất rắn thu được chứa:

A. ZnO, Cu, Fe. B. ZnO, Cu, Al₂O₃, Fe

C. Al₂O₃, ZnO, Fe D. Al₂O₃, Fe.

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 3: Nhỏ từ từ dd NH₃ cho đến dư vào ống nghiệm đựng dd CuSO₄. Hiện tượng quan sát được là:

A. Dd màu xanh thẫm tạo thành

B. Có kết tủa màu xanh lam tạo thành

C. Có kết tủa màu xanh lam tạo thành và có khí màu nâu đỏ thoát ra.

D. Lúc đầu có kết tủa màu xanh lam, sau đó kết tủa tan dần tạo thành dd màu xanh thẫm.

Lời giải:

Đáp án: D

Bài 4: Có những nhận định sau về muối amoni:

(1) Tất cả muối amoni đều tan trong nước;

(2) Các muối amoni đều là chất điện li mạnh, phân li hoàn toàn tạo ra ion NH₄+ có môi trường bazơ;

(3) Muối amoni đều phản ứng với dd kiềm giải phóng khí amoniac;

(4) Muối amoni kém bền đối với nhiệt.

Nhóm gồm các nhận định đúng :

A. 1, 2, 3 B. 1, 2, 4 C. 1, 3, 4 D. 2, 3, 4

Lời giải:

Đáp án: C

Bài 5: Dẫn 2,24 lit NH₃ (đktc) qua ống đựng 16 gam CuO (tº), phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn X. Thể tích dd HCl 2M đủ để tác dụng hết với X là:

A. 0,15 lit B. 0,05 lit C. 0,1 lit D. 0,2 lit

Lời giải:

Đáp án: B

n_{CuO dư} = 0,2-0,15 = 0,05 mol ⇒ n_HCl = 0,05.2 = 0,1 mol ⇒ V_HCl = 0,1/2 = 0,05 lít.

Bài 6: Cho 100 ml dung dịch X chứa Al(NO₃)₃ 0,2M, Cu(NO₃)₂ 0,1M và AgNO₃ 0,2M tác dụng với dung dịch NH₃ dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 4,06. B. 1,56. C. 5,04. D. 2,54

Lời giải:

Đáp án: B

m_{kết tủa} = m_Al(OH)₃ = 0,02. 78 = 1,56 gam

Bài 7: Cho dd (NH₄)₂SO₄ 20% vừa đủ vào cốc đựng 800 gam dd Ba(OH)₂ 8,55% (tº). Phản ứng hoàn toàn, trong cốc có m gam chất lỏng (bỏ qua sự bay hơi của nước). Giá trị của m là:

A. 1050,4 gam B. 693,2 gam C. 970,8 gam D. 957,2 gam

Lời giải:

Đáp án: A

n_{(NH₄)₂SO₄} = n_Ba(OH)₂ = 800.8,55/100.171 = 0,4 mol; nNH₃ = 0,4.2 = 0,8 mol

⇒ m_dd = m_{dd((NH₄)₂SO₄)} + m_{dd(Ba(OH)₂)} – m_NH₃ = 132.0,4.100/20 + 800 – 17.0,8 = 1050,4 g

Bài 8: Cho 42,8 gam NH₄Cl vào cốc sứ nặng 500 gam, nung cốc đến khối lượng không đổi thấy khối lượng cốc = m gam. Giá trị của m là:

A. 542,8 gam B. 529,2 gam C. 513,6 gam D. Kết quả khác

Lời giải:

Đáp án: B

n_NH₄Cl = 42,8/53,5 = 0,8 mol ⇒ m = 42,8 + 500 – 0,8.17 = 529,2 gam

Bài 9: Nhiệt phân hoàn toàn 28,8 gam (NH₄)₂CO₃ ở nhiệt độ cao thu được V lit khí (đktc). Giá trị của V là:

A. 13,44 lít B. 6,72 lít C. 20,16 lít D.8,96 lít

Lời giải:

Đáp án: A

n_{(NH₄)₂CO₃} = 28,8/96 = 0,3 mol ⇒ n_NH₃ = 0,3.2 = 0,6 mol ⇒ V = 0,6.22,4 = 13,44 lít.

Các dạng bài tập về axit nitric

1. Kim loại tác dụng axit nitric

Lý thuyết và Phương pháp giải

Kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO₃ giải phóng hỗn hợp nhiều sản phẩm.

Bước 1: Nếu tạo ra hỗn hợp khí, thiết lập biểu thức tính M trung bình của hh từ đó rút ra tỉ lệ số mol (hay tỉ lệ thể tích) giữa các khí sản phẩm.

Bước 2: Viết phương trình cho nhận electron của các chất oxi hóa khử.

Bước 3: Sử dụng bảo toàn electron tìm số mol các chất chưa biết.

Bước 4: Tính toán theo yêu cầu bài toán.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Cho m (g) hỗn hợp Fe và Cu tác dụng hết với 100 ml dung dịch HNO₃ 2,4 M có nung nóng thu được dung dịch A và một khí màu nâu đỏ. Cô cạn dung dịch A thu được 10,48 g hỗn hợp 2 muối khan.

a. Tính m (g)?

b. Cho 2 muối trong dung dịch A tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH. Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH dùng cho phản ứng?

Hướng dẫn:

n_HNO₃ = 0,1.2,4 = 0,24 mol;

2H⁺ + NO₃^- + e → NO₂ + H₂O

a. n_NO₃^- tạo muối = 0,12 mol

m_muối = m + m_NO₃^- = m + 0,12.62 ⇒ m = 10,48 – 7,44 = 3,04 gam

b. Ta có n_N⁺ = n_NO₃^- tạo muối = 0,12 mol ⇒ C_M(NaOH) = 0,12/0,2 = 0,6 M

Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO₃ thì thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí A (gồm NO và N₂O) có tỉ khối d_A/H₂ = 16,75. Tính m?

Hướng dẫn:

N_{hh khí} = 8,96 /22,4 = 0,4 mol

Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa học 11 có đáp án

n_NO/n_N₂O = 3/1 ⇒ n_NO = 0,3 mol và n_N₂O = 0,1mol

Các phương trình phản ứng:

Al -3e → Al⁺³ ; N⁺⁵ + 3e → N⁺²; 2N⁺⁵ + 8e → N₂⁺¹

n_Al = (0,1.8 + 0,3.3)/3 = 17/30 mol

Vậy m_Al = 27.17/30 = 15,3 gam

Bài 3: Hòa tan 38,4 gam Cu vào dd HNO₃ loãng dư, thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V:

Hướng dẫn:

Sử dụng bảo toàn e: n_NO = 38,4/64 . 2/3 = 0,4 mol ⇒ V = 0,4.22,4 = 8,96 lít

Bài 4: Hòa tan hỗn hợp gồm 0,1 mol Al và 0,2 mol Zn bằng 500 ml dd HNO₃ vừa đủ, thu được dd A và không thấy khí thoát ra. Cô cạn dd A thu m gam muối.Giá trị của m:

Hướng dẫn:

Sản phẩm khử là NH₄NO₃ ⇒ n_NH₄NO₃ = (0,1.3 + 0,2.2)/8 = 0,7/8 mol

m = m_Al(NO₃)₃ + m_Zn(NO₃)₂ + m_NH₄NO₃ = 0,1.213 + 0,2.189 + (0,7/8).80 = 66,1 gam

Bài 5: Hòa tan hoàn toàn hh X gồm 8,1 gam Al và 29,25 gam Zn bằng dd HNO₃ 12,6% (vừa đủ) thu được V lit N₂O (đktc, khí duy nhất) và dd Y chứa 154,95 gam muối tan. Giá trị của V là:

Hướng dẫn:

m_Al(NO₃)₃ = 8,1.213/27 = 63,9 gam; m_Zn(NO₃)₃ = 29,25.189/65 = 85,05 gam

m_y = m_Al(NO₃)₃ + m_Zn(NO₃)₃ + m_NH₄NO₃ ⇒ m_NH₄NO₃ = 6 gam ⇒ n_NH₄NO₃ = 0,075 mol

n_N₂O = (0,3.3+0,45.2-0,075.8)/8 =0,15 mol ⇒ V = 0,15.22,4 = 3,36 lít

2. Oxit, bazo tác dụng axit nitric

Lý thuyết và Phương pháp giải

- Sử dụng phương pháp quy đổi hỗn hợp các oxit kim loại về nguyên tố đơn giản.

- Sử dụng kết hợp với bảo toàn electron và bảo toan nguyên tố để giải toán

+ Đối với oxit sắt: nếu trong một hỗn hợp n_FeO = n_Fe₂O₃ thì coi hỗn hợp FeO, Fe₂O₃ là Fe₃O₄

+ Nếu một bài toán có nhiều quá trình oxi hóa khử chúng ta chỉ cần để ý đến số oxi hóa của nguyên tố đó trước và sau phản ứng, sau đó dùng định luật bảo toàn e áp dụng chung cho cả bài toán.

Ví dụ minh họa

Bài 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 46,4 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃ dư, thoát ra 8,96 lít (đktc) NO (sản phẩm khử duy nhất) và dd Y chứa m1 gam muối nitrat.

a. Tính giá trị của m, m1 ?

b. Số mol của HNO₃ đã phản ứng là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Fe + O₂ → X + HNO₃ → Fe³⁺ + NO

Trong quá trình phản ứng xảy ra sự trao đổi e của Fe, N, O

a. Bảo toàn e ta có: m/56.3=(46,4-m)/32.4 + 0,4.3 ⇒ m = 39,2 gam

Khối lượng muối thu được: m = m_Fe(NO₃)₃ = 0,7.242 = 169,4 gam

b. Số mol HNO₃ phản ứng: n = n_NO₃^- tạo muối + n_NO = 0,7.3 + 0,4 = 2,5 mol

Bài 2: Nung 2,23 gam hh X gồm (Fe, Cu, Ag) trong oxi một thời gian thu được 2,71 gam hh Y. Hoà tan Y bằng dung dịch HNO₃ dư, thu được 0,672 lít khí NO (sp khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối. Tính khối lượng muối tạo thành và mol HNO₃ phản ứng?

Hướng dẫn:

Số mol NO₃^- tạo muối là: n_NO₃^- tạo muối = 3.n_NO = 0,03.3 = 0,09 mol

Khối lượng muối tạo thành: m = m_X + m_NO₃^- tạo muối = 2,23 + 0,09.62 = 7,81 gam

Số mol oxi tham gia phản ứng: n_O₂ = (2,71-2,23)/32 = 0,015 mol ⇒ n_O = 0,03 mol

Số mol HNO₃ đã phản ứng là: n = 4.n_NO + 2.n_O = 0,18 mol

Bài 3: Nung m bột Cu trong oxi, sau 1 thời gian thu được 29,6 gam hỗn hợp chất rắn X gồm (Cu, CuO, Cu₂O). Hòa tan hỗn hợp X trong HNO₃ đặc, nóng vừa đủ thu được 6,72 lít khí NO₂ (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dd Y. Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

Bảo toàn e ta có: m/64.2=(29,6-m)/32.4 + 0,3.1 ⇒ m = 25,6 gam

Bài 4: Cho 30 gam hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe₂O₃ và Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư được 5,6 lít khí NO (đktc, sp khử duy nhất) và dung dịch Y. Số mol của HNO₃ đã phản ứng là:

Hướng dẫn:

Quy đổi 30 gam hỗn hợp X thành Fe và O ⇒ 56x + 16y = 30 (1); 3x – 2y = 0,25.3 (2); Từ 1, 2 ⇒ x = 0,45 và y = 0,3; n_HNO₃ = 4.n_NO + 2n_O = 4.0,25 + 2.0,3 = 1,6 mol

Bài 5: Nung 19,89 gam hh X gồm (Al, Zn, Mg) trong oxi một thời gian thu được 23,09 gam hh Y. Hoà tan Y bằng dung dịch HNO₃ dư, thu được 1,12 lít khí N₂ (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dd Z. Cô cạn dd Z thu m gam muối. Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

n_NO₃^- tạo muối = 0,05. 10 = 0,5 mol; m = m_X + m_NO₃^- = 19,89 + 0,5.62 = 50,89 gam.

3. Nhiệt phân muối nitrat

Lý thuyết và Phương pháp giải

Các muối nitrat đều dễ bị nhiệt phân.

- Nếu muối nitrat của kim loại đứng trước Mg → muối nitrit và O₂

- Nếu muối của kim loại trung bình (từ Mg đến Cu) → oxit kim loại + NO₂ + O₂

- Nếu muối nitrat của kim loại sau Cu → kim loại + NO₂ + O₂

*Một số phản ứng đặc biệt:

2Fe(NO₃)₃ → Fe₂O₃ + 6NO₂ + 3/2O₂

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

Các lưu ý khi giải bài tập về phản ứng nhiệt phân muối nitrat:

- Khối lượng chất rắn giảm bằng khối lượng khí đã sinh ra.

- Khí sinh ra sau phản ứng thường được dẫn qua nước. Khi đó có phương trình phản ứng:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

Ví dụ minh họa

Bài 1: Nung nóng 66,2 gam Pb(NO₃)₂ thu được 55,4 gam chất rắn.

a. Tính hiệu suất của phản ứng phân hủy.

b. Tính thể tích các khí thoát ra (đkc) và tỷ khối của hỗn hợp khí so với không khí.

Hướng dẫn:

Phương trình phản ứng

Pb(NO₃)₂ → PbO + 2NO₂ + 1/2 O₂

x 2x 1/2x mol

m_NO₂ + m_O₂ = 46.2x + 32.0,5x = 66,2 – 55,4 ⇒ x = 0,1 mol

a. Khối lượng của Pb(NO₃)₂ phản ứng là: m_Pb(NO₃)₂ = 0,1.331 = 33,1 gam

Hiệu suất phản ứng thủy phân là: H = 33,1/66,2.100% = 50%

b. Thể tích khí thoát ra: V = (0,1.2 + 0,1/2).22,4 = 5,6 lít

M_tb = (0,2.46 + 0,05.32)/0,25 = 43,2 gam ⇒ d_hh/kk = 43,2/29 = 1,49

Bài 2: Khi nhiệt phân hoàn toàn muối nitrat của kim loại hóa trị 1 thu được 32,4 gam kim loại và 10,08 lít khí (đktc). Xác định công thức và tính khối lượng muối ban đầu.

Hướng dẫn:

Gọi kim loại cần tìm là M ⇒ muối nitrat là: MNO₃

MNO₃ → M + NO₂ + 1/2 O₂

x x x x/2

x + x/2 = 1,5x = 10,08/22,4 = 0,45 ⇒ x = 0,3

M = 32,4/0,3 = 108 ⇒ M là Ag

m_cr = 67,3 – (0,8.46 + 0,2.32) = 24,1 gam

Bài 3: Nung 6,58 gam Cu(NO₃)₂ trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để được 300 ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH bằng

Hướng dẫn:

n_NO₂ = 0,03 ⇒ n_HNO₃ = 0,03 mol ⇒ CM = 0,1 M ⇒ pH = 1

Bài 4: Phân huỷ hoàn toàn 18,8g muối nitrat của một kim loại hoá trị II, thu được 8g oxit của kim loại đó. Vậy kim loại chưa biết là:

Hướng dẫn:

n_NO₂ = 0,2 ⇒ n_M(NO₃)₂ = 0,1 mol ⇒ M_M(NO₃)₂ = 18,8/0,1 = 188 ⇒ M = 64 là Cu

Bài 5: Đem nung một khối lượng Cu(NO₃)₂ sau một thời gian dừng lại, làm nguội, rồi cân thấy khối lượng giảm 0,54g. Vậy khối lượng muối Cu(NO₃) đã bị nhiệt phân là:

Hướng dẫn:

n_NO₂ = 0,01 mol ⇒ n_Cu(NO₃)₂ = 0,005 mol ⇒ m_Cu(NO₃)₂ = 0,94 gam

Bài 6: Nhiệt phân hoàn toàn 4,7 gam muối nitrat của kim loại M thu được 2 gam chất rắn. Công thức của muối là.

Hướng dẫn:

Công thức muối nitrat là M(NO₃)_n; n_NO₂ = 0,05 mol ⇒ n_{M(NO₃)_n} = 0,05/n

⇒ M_{M(NO₃)_n} = 94n ⇒ M = 32n ⇒ M = 64. CT là Cu(NO₃)₂.

Xem thêm các dạng bài tập Hoá học lớp 11 chọn lọc, có đáp án hay khác:

❮ Bài trước Bài sau ❯

Chuyên đề Hoá học lớp 11

Các dạng bài tập Nhóm Nitơ, Photpho chọn lọc, có đáp án chi tiết - Hoá học lớp 11