Giáo Dục

Hóa học 11 Bài 10: Photpho

Giải Hóa 11 Bài 10 giúp các em học sinh lớp 11 nắm vững được kiến thức cấu tạo, tính chất vật lí và tính chất hóa học của Photpho. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Hóa 11 chương 2 trang 49, 50.

Giải bài tập Hóa 11 bài 10 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.

Tóm tắt lý thuyết Hóa 11 Bài 10 Photpho

1. Cấu tạo

Trong bảng tuần hoàn photpho ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3.

Cấu hình electron lớp ngoài cùng: 3s23p3.

2. Tính chất vật lý

Photpho tạo thành hai dạng thù hình quan trọng: photpho trắng và photpho đỏ.

P trắng P đỏ
Trạng thái, màu sắc Chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng Chất bột, màu đỏ.
Cấu trúc Mạng tinh thể phân tử (P4) Polime (Pn)
Độ tan không tan trong nước và dễ tan trong dung môi hữu cơ. không tan trong các dung môi thông thường.
Độc tính ất độc, dễ gây bỏng nặng khi rơi vào da Không độc
Tính bền Không bền (Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 40oC)

Bền ở điều kiện thường

(Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 250oC)

Tính phát quang Phát quang màu lục nhạt trong bóng tối Không phát quang trong bóng tối.

Hai dạng này khác nhau về tính chất vật lí do chúng khác nhau về cấu trúc tinh thể và khả năng liên kết. Trong hai dạng thù hình photpho trắng hoạt động hơn photpho đỏ.

3. Tính chất hóa học

Các mức oxi hóa có thể có của P: -3, 0, + 3, +5

P hoạt động hóa học mạnh hơn 2 vì liên kết P-P kém bền hơn so với liên kết N≡N

P trắng hoạt động hơn P đỏ (vì P trắng có kiểu mạng phân tử còn P đỏ có cấu trúc kiểu polime)

a. Tính oxi hóa

  • Tác dụng với kim loại hoạt động mạnh:

2Po + 3Ca overset{t^{circ } }{rightarrow} Ca3P2-3 (canxi photphua)

2Po + 3Ca overset{t^{circ } }{rightarrow} Ca3P2−3 (canxi photphua)

b. Tính khử

  • Tác dụng với oxi

4Po + 5O2 overset{t^{circ } }{rightarrow} 2P2O5 (diphotphopentaoxit)

Lưu ý: P trắng phản ứng được ở ngay nhiệt độ thường và có hiện tượng phát quang quang học

P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 250oC

  • Phản ứng với halogen

2P + 3Cl2 thiếu → 2PCl3

2P + 5Cl2 dư →2PCl5

  • Tác dụng với hợp chất

P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

4. Trạng thái tự nhiên:

Trong tự nhiên photpho nằm ở dạng muối của axit photphoric. Hai khoáng vật chính của photpho là aptit 3Ca3(PO4)2 . CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2.

5. Điều chế

Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 12000C trong lò điện:

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO

Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm. Ngoài ra, photpho còn được dùng vào mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói,…

Giải bài tập SGK Hóa 11 trang 49, 50

Câu 1

Nêu những điểm khác nhau về tính chất vật lí giữa P trắng và P đỏ. Trong điều kiện nào P trắng chuyển thành P đỏ và ngược lại?

Gợi ý đáp án

  • P trắng
    • Chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng
    • Dễ nóng chảy, rất độc
    • Tan trong một số dung môi hữu cơ
    • Phát quang trong bóng tối
    • Bốc cháy trong không khí ở t0 > 400C
  • P đỏ
    • Chất bột màu đỏ
    • Khó nóng chảy, không độc, không tan trong các dung môi thông thường
    • Không phát quang trong bóng tối
    • Bốc cháy trong không khí ở t0 > 2500C

Câu 2

Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau đây và cho biết trong các phản ứng này, P có tính khử hay tính oxi hóa:

P + O2 → P2O5

P + Cl2 → PCl3

P + S → P2S3

P + S → P2S5

P + Mg → Mg3P2

P + KClO3 → P2O5 + KCl

Gợi ý đáp án

4P + 5O2 → 2P2O5 (1)

2P + 3Cl2 → 2PCl3 (2)

2P + 3S → P2S3 (3)

2P + 5S → P2S5 (4)

2P + 3Mg → Mg3P2 (5)

6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl (6)

(5): p thể hiện tính oxi hóa

(1) (2) (3) (4) (6): p thể hiện tính khử 3

Câu 3

Thí nghiệm ở hình 2.13 chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau của P trắng và P đỏ. Hãy quan sát, mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.

Gợi ý đáp án

Khi đun nóng khay sắt chứa p đỏ và p trắng (lưu ý rằng p trắng để xa nguồn nhiệt hơn) thì miếng p trắng cháy sáng, còn miếng p đỏ tuy gần nguồn nhiệt nhưng vẫn chưa bốc cháy, chứng tỏ p trắng hoạt động hóa học mạnh hơn p đỏ.

4P + 5O2 → 2P2O5

Câu 4

Nêu những ứng dụng của photpho. Những ứng dụng đó xuất phát từ tính chất gì của photpho?

Gợi ý đáp án

Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm.

Dùng vào mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói, …

Những ứng dụng này xuất phát từ tính khử hoặc tính oxi hóa của photpho.

Câu 5

Đốt cháy hoàn toàn 6,2 g photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

b) Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng.

c) Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng.

Gợi ý đáp án

a) 4P + 5O2 overset{t^{circ } }{rightarrow} 2P2O5 (1)

P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O (2)

b) Số mol P tham gia phản ứng:

nP = 6,2/31 = 0,2 (mol)

Từ (1) và (2) có sơ đồ hợp thức:

2P → P2O5 → 4NaOH → 2Na2HPO4 (3)

2 mol 1 mol 4 mol 2 mol

0,2mol 0,1 mol 0,4 mol 0,2 mol

Từ sơ đồ ta có: nNaOH = 4nP 2 O 5 = 4.0,1 = 0,4 mol

=> mNaOH = 0,4.40 = 16 gam

mdd NaOH = 16. (100/32) = 50 gam

c) Dựa vào (3) tính được 0,2mol Na2HPO4.

nNa2HPO4 = 2nP2O5 = 2.0,1 = 0,2 mol

=> mNa2HPO4 = 0,2.142 = 28,4 gam

mdd Na2HPO4= 14,2 + 50,0 = 64,2 (g)

C% dd Na2HPO4 = 28,4/64,2 x 100% = 44,2%

Giải Hóa 11 Bài 10 giúp các em học sinh lớp 11 nắm vững được kiến thức cấu tạo, tính chất vật lí và tính chất hóa học của Photpho. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Hóa 11 chương 2 trang 49, 50.

Giải bài tập Hóa 11 bài 10 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.

Tóm tắt lý thuyết Hóa 11 Bài 10 Photpho

1. Cấu tạo

Trong bảng tuần hoàn photpho ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3.

Cấu hình electron lớp ngoài cùng: 3s23p3.

2. Tính chất vật lý

Photpho tạo thành hai dạng thù hình quan trọng: photpho trắng và photpho đỏ.

P trắng P đỏ
Trạng thái, màu sắc Chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng Chất bột, màu đỏ.
Cấu trúc Mạng tinh thể phân tử (P4) Polime (Pn)
Độ tan không tan trong nước và dễ tan trong dung môi hữu cơ. không tan trong các dung môi thông thường.
Độc tính ất độc, dễ gây bỏng nặng khi rơi vào da Không độc
Tính bền Không bền (Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 40oC)

Bền ở điều kiện thường

(Bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 250oC)

Tính phát quang Phát quang màu lục nhạt trong bóng tối Không phát quang trong bóng tối.

Hai dạng này khác nhau về tính chất vật lí do chúng khác nhau về cấu trúc tinh thể và khả năng liên kết. Trong hai dạng thù hình photpho trắng hoạt động hơn photpho đỏ.

3. Tính chất hóa học

Các mức oxi hóa có thể có của P: -3, 0, + 3, +5

P hoạt động hóa học mạnh hơn 2 vì liên kết P-P kém bền hơn so với liên kết N≡N

P trắng hoạt động hơn P đỏ (vì P trắng có kiểu mạng phân tử còn P đỏ có cấu trúc kiểu polime)

a. Tính oxi hóa

  • Tác dụng với kim loại hoạt động mạnh:

2Po + 3Ca overset{t^{circ } }{rightarrow} Ca3P2-3 (canxi photphua)

2Po + 3Ca overset{t^{circ } }{rightarrow} Ca3P2−3 (canxi photphua)

b. Tính khử

  • Tác dụng với oxi

4Po + 5O2 overset{t^{circ } }{rightarrow} 2P2O5 (diphotphopentaoxit)

Lưu ý: P trắng phản ứng được ở ngay nhiệt độ thường và có hiện tượng phát quang quang học

P đỏ chỉ phản ứng khi nhiệt độ > 250oC

  • Phản ứng với halogen

2P + 3Cl2 thiếu → 2PCl3

2P + 5Cl2 dư →2PCl5

  • Tác dụng với hợp chất

P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

4. Trạng thái tự nhiên:

Trong tự nhiên photpho nằm ở dạng muối của axit photphoric. Hai khoáng vật chính của photpho là aptit 3Ca3(PO4)2 . CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2.

5. Điều chế

Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 12000C trong lò điện:

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 2P + 5CO

Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm. Ngoài ra, photpho còn được dùng vào mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói,…

Giải bài tập SGK Hóa 11 trang 49, 50

Câu 1

Nêu những điểm khác nhau về tính chất vật lí giữa P trắng và P đỏ. Trong điều kiện nào P trắng chuyển thành P đỏ và ngược lại?

Gợi ý đáp án

  • P trắng
    • Chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng
    • Dễ nóng chảy, rất độc
    • Tan trong một số dung môi hữu cơ
    • Phát quang trong bóng tối
    • Bốc cháy trong không khí ở t0 > 400C
  • P đỏ
    • Chất bột màu đỏ
    • Khó nóng chảy, không độc, không tan trong các dung môi thông thường
    • Không phát quang trong bóng tối
    • Bốc cháy trong không khí ở t0 > 2500C

Câu 2

Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau đây và cho biết trong các phản ứng này, P có tính khử hay tính oxi hóa:

P + O2 → P2O5

P + Cl2 → PCl3

P + S → P2S3

P + S → P2S5

P + Mg → Mg3P2

P + KClO3 → P2O5 + KCl

Gợi ý đáp án

4P + 5O2 → 2P2O5 (1)

2P + 3Cl2 → 2PCl3 (2)

2P + 3S → P2S3 (3)

2P + 5S → P2S5 (4)

2P + 3Mg → Mg3P2 (5)

6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl (6)

(5): p thể hiện tính oxi hóa

(1) (2) (3) (4) (6): p thể hiện tính khử 3

Câu 3

Thí nghiệm ở hình 2.13 chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau của P trắng và P đỏ. Hãy quan sát, mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.

Gợi ý đáp án

Khi đun nóng khay sắt chứa p đỏ và p trắng (lưu ý rằng p trắng để xa nguồn nhiệt hơn) thì miếng p trắng cháy sáng, còn miếng p đỏ tuy gần nguồn nhiệt nhưng vẫn chưa bốc cháy, chứng tỏ p trắng hoạt động hóa học mạnh hơn p đỏ.

4P + 5O2 → 2P2O5

Câu 4

Nêu những ứng dụng của photpho. Những ứng dụng đó xuất phát từ tính chất gì của photpho?

Gợi ý đáp án

Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu dùng trong sản xuất diêm.

Dùng vào mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói, …

Những ứng dụng này xuất phát từ tính khử hoặc tính oxi hóa của photpho.

Câu 5

Đốt cháy hoàn toàn 6,2 g photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

b) Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng.

c) Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng.

Gợi ý đáp án

a) 4P + 5O2 overset{t^{circ } }{rightarrow} 2P2O5 (1)

P2O5 + 4NaOH → 2Na2HPO4 + H2O (2)

b) Số mol P tham gia phản ứng:

nP = 6,2/31 = 0,2 (mol)

Từ (1) và (2) có sơ đồ hợp thức:

2P → P2O5 → 4NaOH → 2Na2HPO4 (3)

2 mol 1 mol 4 mol 2 mol

0,2mol 0,1 mol 0,4 mol 0,2 mol

Từ sơ đồ ta có: nNaOH = 4nP 2 O 5 = 4.0,1 = 0,4 mol

=> mNaOH = 0,4.40 = 16 gam

mdd NaOH = 16. (100/32) = 50 gam

c) Dựa vào (3) tính được 0,2mol Na2HPO4.

nNa2HPO4 = 2nP2O5 = 2.0,1 = 0,2 mol

=> mNa2HPO4 = 0,2.142 = 28,4 gam

mdd Na2HPO4= 14,2 + 50,0 = 64,2 (g)

C% dd Na2HPO4 = 28,4/64,2 x 100% = 44,2%

Back to top button
You cannot copy content of this page