Giải bài tập Hóa 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni
Bài 8 : Amoniac và muối amoni Khi khí amoniac tan trong nước, nó liên kết với H+ của H2O tạo ra ion amoni. NH3 + H2O nh; + OH" Vậy trong dung dịch, amoniac là một bazơ yếu. Ghi nhớ Trong dung dịch amoniac có ion NH ; , OH và các phân tử NH3, H2O. Vì đó là 1 bazơ yếu nên OH' rất ít và khi tính nống độ phần trăm của dung dịch amoniac, khối lượng chất tan là khối lượng NH3 chứ không là khối lượng của NH4OH. — t° ° Tác dụng với oxi: 4NH3+3O2——> 2N2 + 6H2O Tác dụng với clo: 2NH3 + 3Ơ2 > N2 + 6HCI (1) HC1 + NH3 > NH4CI (2) 8NH3 + 3CL > N2 + 6NH4CI Tất cả các muối amoni đều tan trong nước, ion amoni NH; tạo ra không có màu. Nhiệt phân muối: NH+NƠ2 —"> N2 + 2H2O NH4NO3 —N2O + 2H2O BÀI TẬP: Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh rang amoniac tan nhiêu trong nước. Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau đây và viết các phương trình hóa học: +H,0 + HC1 +NaOH +HNO, ' Khí A (ĩ) > Dung dịch A > B (3) > Khí A (4) > c -ỉrD+H2° Biết ràng A là hợp chất của nitơ. Hiện nay, để sàn xuất amoniac, người ta điều chế nitơ và hiđro bàng cách chuyên 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 hiđro và cacbon đioxit. Đe loại khí oxi và thu khí nitơ, người ta đốt khí metan trong một thiết bị kín chứa không khí. Hãy viết các phương trình hóa học cùa phản ứng điều chế hiđro, loại khí oxi và tổng hợp khí amoniac. Trinh bày phương pháp hóa học để phân biệt các dung dịch: NH3, Na2SƠ4, NH4CI, (NH4)2SƠ4. Viết phương trình hóa học cùa các phàn ứng đã dùng. Muốn cho cân bằng của phản ứng tổng hợp amoniac chuyển dịch sang phải, can phải đồng thời: tăng áp suất và tăng nhiệt độ. giảm áp suất và giảm nhiệt đô. c. tăng áp suất và giảm nhiệt độ. D. giảm áp suất và tăng nhiệt độ. Trong phàn ứng nhiệt phân các muối NH4NO2 và NH4NO3, số oxi hóa cùa nitơ biến đồi như thế nào? Nguyên tử nitơ trong ion nào cùa muối đóng vai frò chất khử và nguyên tứ nitơ trong ion nào cùa muối đóng vai trò chất oxi hóa? Cho dung dịch NaOH dư vào 150,0 ml dung dịch (NH4)2SC>4 l,00M, đun nóng nhẹ. Viết phương trình hóa học ờ dạng phân tử và dạng ion rút gọn. Tính thể tích khí (đktc) thu được. Phải dùng bao nhiêu lít khí nitơ và bao nhiêu lít khí hiđro để điều chế 17,0 gam NH3? Biết rằng hiệu suất chuyển hóa thành amoniac là 25,0%. Các thể tích khí được đo ờ đktc. 44,8 lít N2 và 134,4 lít c. 22,4 lít N2 và 67,2 lít 22,4 lít N2 và 134,4 lít H2 D. 44,8 lít N2 và 67,2 lít H2. HƯỚNG DẢN GIẢI: Khí amoniac tan rất mạnh vào nước; ở 20°C một lít nước hòa tan khoảng 800 lít khí NH3. Thí nghiệm vòi nước phun chứng minh tính tan này. Hoàn thành sơ đổ chuyên hóa: A là một hợp chất nitơ. Khí A là khí NH3. Các phương trình hóa học: NH3 + H2O NH4 +OH- NH3 + HCI > NH4CI NH,C1 + NaOH > NaCI + NH3t + H2O NH3 + HNO3 > NH,NO3 (C) NHtNO3 [O > N2O + 2H2O Sản xuất amoniac: CH, + 2H2O 10’xt > 4H2 + CO2 CH4 + 2O2 ———> co2 + 2H2O (còn lại N2) N2 + 3H2 2NH3 Phân biệt các dung dịch: Trước hết mỗi dung dịch lấy ra một mẫu thử. Dung dịch nào tạo khí NH3 bay ra khi tác dụng với NaOH đó là dung dịch NH4CI và dung dịch (NHi)2SO4. (NH+ + OH- > NH3f + H2O). Sau đó dùng dung dịch BaCl2 nhận ra (NHi^SCh vì có kết tủa trắng Ba2++ so*’ > BaSO4ị Muối amoni kia là NHfCL Dung dịch NH3được nhận ra nhờ phenolphtalein chuyển sang tím hống. - Chất còn lại chính là dung dịch Na2SO4. Xét phản ứng tổng hợp: N2+ 3H2 2NH3 (Phản ứng tỏa nhiệt) V 3V 2V Để cân bằng phàn ứng chuyển dịch sang phải ta phải tăng áp suất và giảm nhiệt độ theo nguyên lí chuyển dời mức cân bằng hóa học của Le Chatelier. Chọn c. Phản ứng nhièt phân của NH4NO2 là: .... * .°. NH4NO2 —N2 + 2H2O Ta thấy: Nguyêr ú nitơ trong ion amoni NH* đóng vai trò chất khử vi nguyên tử nitơ bị oxi -3 0 hóa từ N lên N. +3 Nguyên tử nitơ trong ion nitrit NO2 đóng vai trò chất oxi hóa vi nó bị khử từ N xuống 0 N. Phản ứng nhiệt phân NH4NO3 là; NH4NO3 —£-> N2O+2H2O -3+1 Nguyên tử N trong ion NH+ đóng vai trò chất khử vì nó bị oxi hóa từ N lên N. +5 +1 Nguyên tử N trong ion NO” đóng vai trò chất oxi hóa vì nó bị khử từ N xuống N. a) Phương trình hóa học dạng phân tử: (NH,)2SO4 + 2NaOH > 2NH3T + 2H2O + Na2SO4 Dạng ion rút gọn: NH4+ + OH- > NH3T+H2O. b) Tính thể tích khí thu được: Số mol (NHi)2SO4 là: 1,00 X 0,15 = 0,15 mol Số mol khí NH3 là: 0,15 X 2 = 0,3 mol Thể tích khí ở đkc: 0,3 X 22,4 = 6,72 (1). Phương trình hóa học: N2 + 3H2 . 2NH3 1 3 2 (mol) ? ? 1 mol SomolNHj Số mol N2: Số mol H2: 17,0 17,0 1.100 = 1 mol = 2mol hay 44,81 2.25 2x3 = 6 mol hay 134,4 L Chọn A.