Giáo Dục

Hóa học 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni

Giải Hóa 11 Bài 8 giúp các em học sinh lớp 11 nắm vững được kiến thức về Amoniac và muối amoni. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Hóa 11 chương 2 trang 37, 38.

Giải bài tập Hóa 11 bài 8 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 Amoniac và muối amoni

1. Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp, với nguyên tử nitơ ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là ba nguyên tử hiđro. Ba liên kết N -H đều là liên kết cộng hóa trị có cực, các cặp electron chung đều lệch về phía nguyên tử nitơ. Do đó, NH3 là phân tử có cực.

  • Do có cặp electron tự do nên NH3 dễ nhận H+, thể hiện tính bazơ (tác dụng với nước tạo dung dịch làm quỳ tím hóa xanh, tác dụng với axit, tác dụng với dung dịch muối)
  • Nitơ trong NH3 có mức oxi hóa thấp nhất (-3) nên NH3 thể hiện tính khử mạnh như tác dụng với oxi, clo và một số oxit kim loại.

2. Amoniac là chất khí không màu, mùi khai và sốc, nhẹ hơn không khí.

3. Trong phòng thí nghiệm NH3 được điều chế bằng cách cho muối amniac tác dụng với chất kiềm khi đun nóng nhẹ. Để điều chế nhanh một lượng nhỏ khí ammoniac người ta thường đun nóng dung dịch ammoniac đặc. Trong công nghiệp: Amoniac được tổng hợp từ khí N2 và khí H2 theo phản ứng:

N2(k) + 3H2(k) ⇔ 2NH3(k); ∆H = -92kJ

4. Muối amoni là những chất tinh thể ion, phân tử gồm cation amoni NH4+ và anion gốc axit. Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước và khi tan điện li hoàn toàn thành các ion. Muối amoni phản ứng được với dung dịch kiềm, phản ứng nhiệt phân, với muối amoni mà anion gốc axit có tính oxi hóa mạnh như muối của axit nitro, axit nitric, nhiệt phân cho N2, N2O.

Ví dụ:

NH4HC 3 overset{t^{circ } }{rightarrow} NH3 + CO2 + H2O

NH4NO2 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2 + 2H2O

Giải bài tập SGK Hóa 11 trang 37, 38

Câu 1

Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh rằng ammoniac tan nhiều trong nước.

Gợi ý đáp án

Nạp đầy khí NH3 vào bình thủy tinh trong suốt, đậy bình bằng ống cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn xuyên qua. Nhúng dần ống thủy tinh vào một chậu thủy tinh chứa nước có pha vài giọt dung dịch phenolphtalein, ta thấy nước trong chậu phun vào bình thành những tia màu hồng. Đó là do khí NH3 tan nhiều trong nước làm giảm áp suất trong bình và nước bị hút vào bình. Tia nước có màu hồng chứng tỏ dung dịch có tính bazơ

Câu 2

Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau đây và viết các phương trình hóa học

Khí A xrightarrow[+(1)]{H_{2} O} dung dịch A xrightarrow[+(2)]{HCl} B xrightarrow[+(3)]{NaOH}Khí A xrightarrow[+(4)]{HNO_{3} } C xrightarrow[+(5)]{t^{circ } } D + H2O

Biết rằng A là hợp chất của nitơ.

Gợi ý đáp án

Ta có đáp án như sau:

Chọn A: NH3; B: NH4Cl; C: NH4NO3; D: N2

Phương trình hóa học:

NH3 + H2O overset{}{rightleftharpoons} NH4+ + OH

NH3 + HCl → NH4Cl

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

NH3 + HNO3 → NH4NO3

NH4NO3 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2O + 2H2O

Câu 3

Hiện nay, để sản xuất ammoniac, người ta điều chế nitơ và hiđro 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 hiđro 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 các phương trình hóa học của phản ứng điều chế hiđro, loại khí oxi và tổng hợp khí ammoniac.

Gợi ý đáp án

CH4 + 2H2O overset{t^{circ },xt }{rightarrow} CO2 + 4H2

CH4 + 2O2(kk) overset{t^{circ } }{rightarrow} CO2 + 2H2O nên còn lại N2

N2 + 3H2 ⇔ 2NH3

Câu 4

Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các dung dịch: NH3, Na2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng.

Gợi ý đáp án

Để phân biệt các dung dịch: NH3, Na2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4, có thể dùng thuốc thử lần lượt là: Dung dịch BaCl2, dung dịch NaOH.

Câu 5

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.

Gợi ý đáp án

Chọn C: Tăng áp suất và giảm nhiệt độ.

Câu 6

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 của muối đóng vai trò chất oxi hóa?

Gợi ý đáp án

NH4NO2 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2 + 2H2O

NH4NO3 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2O + 2H2O

N có số oxi hóa +3 và +5 trong NO2 và NO3: Đóng vai trò chất oxi hóa.

N có số oxi hóa -3 trong NH4+: Đóng vai trò chất khử.

Câu 7

Cho dung dịch NaOH dư vào 150,0 ml dung dịch (NH4)2SO4 1,00 M, đun nóng nhẹ.

a) Viết phương trình hóa học ở dạng phân tử và dạng ion rút gọn.

b) Tính thể tích khí (đktc) thu gọn.

Gợi ý đáp án

a) n(NH4)2SO4 = 0,15.1 = 0,15 mol => nNH+ = 0.3 mol

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

NH4+ + OH → NH3 ↑ + H2O
0,3 mol 0,3 mol

b) Vậy VNH3 = 0,3.22,4 = 6,72 lít

Thể tích NH3 thu được (đktc): 6,72 lít.

Câu 8

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 ở đktc.

A. 44,8 lít N2 và 134,4 lít H2

B. 22,4 lít N2 và 134,4 lít H2

C. 22,4 lít N2 và 67,2 lít H2

D. 44,8 lít N2 và 67,2 lít H2

Gợi ý đáp án

N2 + 3H2 → 2NH3

Số mol của NH3 là: nNH3 (thực tế) = 17/17 = 1 mol

Theo phương trình: nN 2 (PT)= ½.nNH 3 = 0,5 mol;

nH2 (PT)= 3/2. nNH3= 1,5 mol

Do thực tế NH3 sinh ra chỉ bằng 25% lượng NH3 có thể sinh ra. Vậy ta có:

nNH 2 (100%) được sinh ra = nNH 3 (thực tế).4 = 1.4 = 4 mol

nN 2 (thực tế) = 2 mol; nH 2 (thực tế) = 6 mol

=> V N 2 thực tế = 44,8 lít; V H 2 (thực tế) = 134,4 lít

Nên đáp án đúng là A

Giải Hóa 11 Bài 8 giúp các em học sinh lớp 11 nắm vững được kiến thức về Amoniac và muối amoni. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Hóa 11 chương 2 trang 37, 38.

Giải bài tập Hóa 11 bài 8 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 Amoniac và muối amoni

1. Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp, với nguyên tử nitơ ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là ba nguyên tử hiđro. Ba liên kết N -H đều là liên kết cộng hóa trị có cực, các cặp electron chung đều lệch về phía nguyên tử nitơ. Do đó, NH3 là phân tử có cực.

  • Do có cặp electron tự do nên NH3 dễ nhận H+, thể hiện tính bazơ (tác dụng với nước tạo dung dịch làm quỳ tím hóa xanh, tác dụng với axit, tác dụng với dung dịch muối)
  • Nitơ trong NH3 có mức oxi hóa thấp nhất (-3) nên NH3 thể hiện tính khử mạnh như tác dụng với oxi, clo và một số oxit kim loại.

2. Amoniac là chất khí không màu, mùi khai và sốc, nhẹ hơn không khí.

3. Trong phòng thí nghiệm NH3 được điều chế bằng cách cho muối amniac tác dụng với chất kiềm khi đun nóng nhẹ. Để điều chế nhanh một lượng nhỏ khí ammoniac người ta thường đun nóng dung dịch ammoniac đặc. Trong công nghiệp: Amoniac được tổng hợp từ khí N2 và khí H2 theo phản ứng:

N2(k) + 3H2(k) ⇔ 2NH3(k); ∆H = -92kJ

4. Muối amoni là những chất tinh thể ion, phân tử gồm cation amoni NH4+ và anion gốc axit. Tất cả các muối amoni đều dễ tan trong nước và khi tan điện li hoàn toàn thành các ion. Muối amoni phản ứng được với dung dịch kiềm, phản ứng nhiệt phân, với muối amoni mà anion gốc axit có tính oxi hóa mạnh như muối của axit nitro, axit nitric, nhiệt phân cho N2, N2O.

Ví dụ:

NH4HC 3 overset{t^{circ } }{rightarrow} NH3 + CO2 + H2O

NH4NO2 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2 + 2H2O

Giải bài tập SGK Hóa 11 trang 37, 38

Câu 1

Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh rằng ammoniac tan nhiều trong nước.

Gợi ý đáp án

Nạp đầy khí NH3 vào bình thủy tinh trong suốt, đậy bình bằng ống cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn xuyên qua. Nhúng dần ống thủy tinh vào một chậu thủy tinh chứa nước có pha vài giọt dung dịch phenolphtalein, ta thấy nước trong chậu phun vào bình thành những tia màu hồng. Đó là do khí NH3 tan nhiều trong nước làm giảm áp suất trong bình và nước bị hút vào bình. Tia nước có màu hồng chứng tỏ dung dịch có tính bazơ

Câu 2

Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau đây và viết các phương trình hóa học

Khí A xrightarrow[+(1)]{H_{2} O} dung dịch A xrightarrow[+(2)]{HCl} B xrightarrow[+(3)]{NaOH}Khí A xrightarrow[+(4)]{HNO_{3} } C xrightarrow[+(5)]{t^{circ } } D + H2O

Biết rằng A là hợp chất của nitơ.

Gợi ý đáp án

Ta có đáp án như sau:

Chọn A: NH3; B: NH4Cl; C: NH4NO3; D: N2

Phương trình hóa học:

NH3 + H2O overset{}{rightleftharpoons} NH4+ + OH

NH3 + HCl → NH4Cl

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

NH3 + HNO3 → NH4NO3

NH4NO3 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2O + 2H2O

Câu 3

Hiện nay, để sản xuất ammoniac, người ta điều chế nitơ và hiđro 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 hiđro 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 các phương trình hóa học của phản ứng điều chế hiđro, loại khí oxi và tổng hợp khí ammoniac.

Gợi ý đáp án

CH4 + 2H2O overset{t^{circ },xt }{rightarrow} CO2 + 4H2

CH4 + 2O2(kk) overset{t^{circ } }{rightarrow} CO2 + 2H2O nên còn lại N2

N2 + 3H2 ⇔ 2NH3

Câu 4

Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các dung dịch: NH3, Na2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã dùng.

Gợi ý đáp án

Để phân biệt các dung dịch: NH3, Na2SO4, NH4Cl, (NH4)2SO4, có thể dùng thuốc thử lần lượt là: Dung dịch BaCl2, dung dịch NaOH.

Câu 5

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.

Gợi ý đáp án

Chọn C: Tăng áp suất và giảm nhiệt độ.

Câu 6

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 của muối đóng vai trò chất oxi hóa?

Gợi ý đáp án

NH4NO2 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2 + 2H2O

NH4NO3 overset{t^{circ } }{rightarrow} N2O + 2H2O

N có số oxi hóa +3 và +5 trong NO2 và NO3: Đóng vai trò chất oxi hóa.

N có số oxi hóa -3 trong NH4+: Đóng vai trò chất khử.

Câu 7

Cho dung dịch NaOH dư vào 150,0 ml dung dịch (NH4)2SO4 1,00 M, đun nóng nhẹ.

a) Viết phương trình hóa học ở dạng phân tử và dạng ion rút gọn.

b) Tính thể tích khí (đktc) thu gọn.

Gợi ý đáp án

a) n(NH4)2SO4 = 0,15.1 = 0,15 mol => nNH+ = 0.3 mol

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

NH4+ + OH → NH3 ↑ + H2O
0,3 mol 0,3 mol

b) Vậy VNH3 = 0,3.22,4 = 6,72 lít

Thể tích NH3 thu được (đktc): 6,72 lít.

Câu 8

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 ở đktc.

A. 44,8 lít N2 và 134,4 lít H2

B. 22,4 lít N2 và 134,4 lít H2

C. 22,4 lít N2 và 67,2 lít H2

D. 44,8 lít N2 và 67,2 lít H2

Gợi ý đáp án

N2 + 3H2 → 2NH3

Số mol của NH3 là: nNH3 (thực tế) = 17/17 = 1 mol

Theo phương trình: nN 2 (PT)= ½.nNH 3 = 0,5 mol;

nH2 (PT)= 3/2. nNH3= 1,5 mol

Do thực tế NH3 sinh ra chỉ bằng 25% lượng NH3 có thể sinh ra. Vậy ta có:

nNH 2 (100%) được sinh ra = nNH 3 (thực tế).4 = 1.4 = 4 mol

nN 2 (thực tế) = 2 mol; nH 2 (thực tế) = 6 mol

=> V N 2 thực tế = 44,8 lít; V H 2 (thực tế) = 134,4 lít

Nên đáp án đúng là A

Back to top button
You cannot copy content of this page