Giáo Dục

Hóa học 11 Bài 11: Axit photphoric và muối photphat

Giải Hóa 11 Bài 11 giúp các em học sinh lớp 11 nắm vững được kiến thức tính chất vật lý, tính chất hóa học và ứng dụng của Axit photphoric và muối photphat. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Hóa 11 chương 2 trang 53, 54.

Giải bài tập Hóa 11 bài 11 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.

Lý thuyết Axit photphoric và muối photphat

I. Tính chất vật lí

Là chất rắn dạng tinh thể trong suốt, không màu, nóng chảy ở 42,5ºC. Dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước.

II. Tính chất hóa học

a. Tính oxi hóa – khử

Axít photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric), không có tính oxi hóa.

b. Tính axit: Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc:

H3PO4 ⇋ H+ + H2PO4 ⇒ k1 = 7, 6.10-3

H2PO4 ⇋ H+ + HPO42- ⇒ k2 = 6,2.10-8

HPO42- ⇋ H+ + PO43- ⇒ k3 = 4,4.10-13

⇒ nấc 1 > nấc 2 > nấc 3.

⇒ Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại.

⇒ Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối:

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

III. Ứng dụng và điều chế

1. Ứng dụng

Một lượng lớn axit photphoric dùng để điều chế các muối photphat và sản xuất phân lân.

2. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

P + 5HNO3 → H3PO4 + H2O + 5NO2

b. Trong công nghiệp

+ Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4

Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp.

+ Để điều chế H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P2O5 rồi cho P2O5 tác dụng với nước:

4P + 5O2 → 2P2O5

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

Giải bài tập SGK Hóa 11 trang 53, 54

Câu 1

Viết phương trình hóa học dạng phân tử và dạng ion rút gọn của phản ứng giữa H3PO4 với lượng dư của:

a) BaO

b) Ca(OH)2

c) K2CO3

Gợi ý đáp án

Do các chất a) BaO, b) Ca(OH)2, c) K2CO3 lấy dư nên khi tác dụng với H3PO4 muối tạo thành là muối photphat trung hòa:

a) 3BaO + 2H3PO4 → Ba3(PO4)2 + 3H2O

b) 3Ca(OH)2 + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 6H2O

c) 3K2CO3 + 2H3PO4 → 2K3PO4 + 3CO2 + 3H2O

Câu 2

Nêu những điểm giống nhau và khác nhau về tính chất hóa học giữa axit nitric và axit photphoric. Dẫn ra những phản ứng hóa học để minh họa.

Gợi ý đáp án

  • Giống:
    • Trong dung dịch nước đều điện li ra ion H+
    • Đều có thể tác dụng với kim loại, oxit bazơ, bazơ, muối
    • Ví dụ: Na2O + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O
    • 3Na2O + 2H3PO4 → 2Na3PO4 + 3H2O
  • Khác:
    • HNO3 có tính oxi hóa; H3PO4 không có tính oxi hóa
    • Ví dụ: C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O

Câu 3

Phương trình điện li tổng cộng của H3PO4 trong dung dịch là: H3PO4 ⇔ 3H+ + PO43-. Khi thêm HCl vào dung dịch

A. Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận.

B. Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch.

C. Cân bằng trên không bị chuyển dịch.

D. Nồng độ PO43- tăng lên.

Gợi ý đáp án

Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng: Cân bằng chuyển dịch theo hướng làm giảm tác động vào hệ. Do đó khi thêm H+ vào dung dịch, cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch tạo thành H3PO4.

=> Đáp án đúng là B

Câu 4

Lập phương trình hóa học sau đây:

a) H3PO4 + K2HPO4

1 mol              1 mol

b) H3PO4 + Ca(OH)2

1 mol             1 mol

c) H3PO4 + Ca(OH)2

2 mol           1 mol

d) H3PO4 + Ca(OH)2

2 mol              3 mol

Gợi ý đáp án

Căn cứ vào tỉ lệ mol để viết sản phẩm tạo thành rồi cân bằng pthh:

a) H3PO4 + K2HPO4 → 2KH2PO4

1 mol             1 mol

b) H3PO4 + Ca(OH)2 → CaHPO4 + 2H2O

1 mol                  1 mol

c) H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca(H2PO4)2 + 2H2O

2 mol          1 mol

d) H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6H2O

2 mol             3 mol

Câu 5

Để thu được muối photphat trung hòa, cần lấy bao nhiêu ml dung dich NaOH 1,00 M cho tác dụng với 50,0 ml dung dịch H3PO4 0,50 M?

Gợi ý đáp án

Số mol H3PO4: 0,050 x 0,50 = 0,025 (mol).

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

1 mol             3 mol

0,025 mol         3.0,025 mol

Thể tích dung dịch NaOH: 0,075 lít hay 75 ml

Giải Hóa 11 Bài 11 giúp các em học sinh lớp 11 nắm vững được kiến thức tính chất vật lý, tính chất hóa học và ứng dụng của Axit photphoric và muối photphat. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Hóa 11 chương 2 trang 53, 54.

Giải bài tập Hóa 11 bài 11 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.

Lý thuyết Axit photphoric và muối photphat

I. Tính chất vật lí

Là chất rắn dạng tinh thể trong suốt, không màu, nóng chảy ở 42,5ºC. Dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước.

II. Tính chất hóa học

a. Tính oxi hóa – khử

Axít photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric), không có tính oxi hóa.

b. Tính axit: Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc:

H3PO4 ⇋ H+ + H2PO4 ⇒ k1 = 7, 6.10-3

H2PO4 ⇋ H+ + HPO42- ⇒ k2 = 6,2.10-8

HPO42- ⇋ H+ + PO43- ⇒ k3 = 4,4.10-13

⇒ nấc 1 > nấc 2 > nấc 3.

⇒ Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại.

⇒ Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối:

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

III. Ứng dụng và điều chế

1. Ứng dụng

Một lượng lớn axit photphoric dùng để điều chế các muối photphat và sản xuất phân lân.

2. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

P + 5HNO3 → H3PO4 + H2O + 5NO2

b. Trong công nghiệp

+ Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4

Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp.

+ Để điều chế H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P2O5 rồi cho P2O5 tác dụng với nước:

4P + 5O2 → 2P2O5

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

Giải bài tập SGK Hóa 11 trang 53, 54

Câu 1

Viết phương trình hóa học dạng phân tử và dạng ion rút gọn của phản ứng giữa H3PO4 với lượng dư của:

a) BaO

b) Ca(OH)2

c) K2CO3

Gợi ý đáp án

Do các chất a) BaO, b) Ca(OH)2, c) K2CO3 lấy dư nên khi tác dụng với H3PO4 muối tạo thành là muối photphat trung hòa:

a) 3BaO + 2H3PO4 → Ba3(PO4)2 + 3H2O

b) 3Ca(OH)2 + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 6H2O

c) 3K2CO3 + 2H3PO4 → 2K3PO4 + 3CO2 + 3H2O

Câu 2

Nêu những điểm giống nhau và khác nhau về tính chất hóa học giữa axit nitric và axit photphoric. Dẫn ra những phản ứng hóa học để minh họa.

Gợi ý đáp án

  • Giống:
    • Trong dung dịch nước đều điện li ra ion H+
    • Đều có thể tác dụng với kim loại, oxit bazơ, bazơ, muối
    • Ví dụ: Na2O + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O
    • 3Na2O + 2H3PO4 → 2Na3PO4 + 3H2O
  • Khác:
    • HNO3 có tính oxi hóa; H3PO4 không có tính oxi hóa
    • Ví dụ: C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O

Câu 3

Phương trình điện li tổng cộng của H3PO4 trong dung dịch là: H3PO4 ⇔ 3H+ + PO43-. Khi thêm HCl vào dung dịch

A. Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận.

B. Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch.

C. Cân bằng trên không bị chuyển dịch.

D. Nồng độ PO43- tăng lên.

Gợi ý đáp án

Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng: Cân bằng chuyển dịch theo hướng làm giảm tác động vào hệ. Do đó khi thêm H+ vào dung dịch, cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nghịch tạo thành H3PO4.

=> Đáp án đúng là B

Câu 4

Lập phương trình hóa học sau đây:

a) H3PO4 + K2HPO4

1 mol              1 mol

b) H3PO4 + Ca(OH)2

1 mol             1 mol

c) H3PO4 + Ca(OH)2

2 mol           1 mol

d) H3PO4 + Ca(OH)2

2 mol              3 mol

Gợi ý đáp án

Căn cứ vào tỉ lệ mol để viết sản phẩm tạo thành rồi cân bằng pthh:

a) H3PO4 + K2HPO4 → 2KH2PO4

1 mol             1 mol

b) H3PO4 + Ca(OH)2 → CaHPO4 + 2H2O

1 mol                  1 mol

c) H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca(H2PO4)2 + 2H2O

2 mol          1 mol

d) H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6H2O

2 mol             3 mol

Câu 5

Để thu được muối photphat trung hòa, cần lấy bao nhiêu ml dung dich NaOH 1,00 M cho tác dụng với 50,0 ml dung dịch H3PO4 0,50 M?

Gợi ý đáp án

Số mol H3PO4: 0,050 x 0,50 = 0,025 (mol).

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

1 mol             3 mol

0,025 mol         3.0,025 mol

Thể tích dung dịch NaOH: 0,075 lít hay 75 ml

Back to top button