Giải Hóa 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni

Mục lục Giải Hóa 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni

Video giải Hóa 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni

Bài 1 trang 37 Hóa 11: Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh rằng amoniac tan nhiều trong nước?

Lời giải:

- Thí ngiệm:

+ Khí amoniac được nạp vào đầy bình thuỷ tinh, đậy bình bằng nút cao su có ống thuỷ tinh nhọn xuyên qua.

+ Nhúng đầu ống thuỷ tinh vào chậu nước có pha vài giọt phenolphtalein.

- Hiện tượng: Nước dâng lên rất nhanh trong ống thuỷ tinh nhọn sau đó phun lên có tia màu hồng.

- Giải thích: Khí amoniac tan rất nhanh trong nước là giảm áp suất trong bình nên áp suất ngoài không khí nén vào mặt thoáng của chậu nước làm nước phun lên trong ống thuỷ tinh thành dòng. Amoniac tan trong nước tạo thành dung dịch có tính bazơ làm cho phenolphtalein không màu chuyển thành màu hồng.

Bài 2 trang 37 Hóa 11: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau và viết các phương trình hóa học:

Khí A $\underset{\left(1\right)}{\overset{+H_{2}O}{\to }}$ Dung dịch A $\underset{\left(2\right)}{\overset{+HCl}{\to }}$ B $\underset{\left(3\right)}{\overset{+NaOH}{\to }}$ Khí A $\underset{\left(4\right)}{\overset{+HNO3}{\to }}$C $\underset{\left(5\right)}{\overset{t°}{\to }}$ D + H₂O

Biết rằng A là hợp chất của nitơ.

Lời giải:

Sơ đồ:

Khí NH₃ $\underset{\left(1\right)}{\overset{+H_{2}O}{\to }}$ Dung dịch NH₃ $\underset{\left(2\right)}{\overset{+HCl}{\to }}$ NH₄Cl $\underset{\left(3\right)}{\overset{+NaOH}{\to }}$ Khí NH₃ $\underset{\left(4\right)}{\overset{+HNO3}{\to }}$NH₄NO₃ $\underset{\left(5\right)}{\overset{t°}{\to }}$ N₂O + H₂O

Phương trình phản ứng:

(1) NH₃ + H₂O $\rightleftharpoons$ NH₄OH

(2) NH₃ + HCl → NH₄Cl

(3) NH₄Cl + NaOH → NH₃↑ + NaCl + H₂O

(4) NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

(5) NH₄NO₃ $\stackrel{t°}{\to }$ N₂O + 2H₂O

Bài 3 trang 37 Hóa 11: Hiện nay, để sản xuất amoniac, người ta điều chế nitơ và hiđro bằng cách chuyển hoá 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 phương trình hoá học của phản ứng điều chế khí hiđro, loại khí oxi và tổng hợp khí amoniac?

Lời giải:

Phương trình điều chế hiđro

CH₄ + 2H₂O $\stackrel{t°,xt,p}{\to }$ CO₂ + 4H₂

Phương trình loại khí oxi:

CH₄ + 2O₂ $\stackrel{t°}{\to }$  CO₂ + 2H₂O

Phương trình tống hợp amoniac:

N₂ + 3H₂ $\underset{200-300atm}{\overset{Fe,450-500°C}{\rightleftarrows }}$ 2NH₃

Bài 4 trang 38 Hóa 11: Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các dung dịch: NH₃, Na₂SO₄, NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄. Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã dùng.

Lời giải:

Trích mẫu thử của 4 dung dịch ra 4 ống nghiệm có đánh số.

Cho quỳ tím vào từng ống: ống màu xanh là dung dịch NH₃; hai ống có màu hồng là NH₄Cl và (NH₄)₂SO₄; ống không có hiện tượng gì là Na₂SO₄.

Cho Ba(OH)₂ vào hai ống làm hồng quỳ tím. Nếu thấy ống nào có khí bay ra mùi khai là NH₄Cl, ống vừa có khí bay ra mùi khai vừa có kết tủa là (NH₄)₂SO₄.

(NH₄)₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + 2NH₃↑ + 2H₂O

2NH₄Cl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Bài 5 trang 38 Hóa 11: Muốn cho cân bằng của phản ứng tổng hợp amoniac 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.

Lời giải:

Đáp án C.

- Phản ứng điều chế NH₃:

N₂ + 3H₂ $\underset{200-300atm}{\overset{Fe,450-500°C}{\rightleftarrows }}$ 2NH₃  $∆$H < 0

- Sau phản ứng số mol khí giảm nên theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng khi tăng áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm áp suất (chiều thuận). 

- Phản ứng này toả nhiệt nên khi giảm nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều tăng nhiệt độ (chiều thuận)

Bài 6 trang 38 Hóa 11: Trong phản ứng nhiệt phân các muối NH₄NO₂ và NH₄NO₃ số oxi hoá 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 hoá?

Lời giải:

Phản ứng nhiệt phân:

Trong hai phản ứng trên số oxi hoá của nitơ trong mỗi phản ứng đều thay đổi.

Trong mỗi phân tử muối một nguyên tử nitơ có số oxi hoá tăng, một nguyên tử có số oxi hoá giảm, đây là phản ứng oxi hoá khử nội phân tử.

Ở cả hai phản ứng nitơ nguyên tử trong ion $N{H_4}^{+}$ đều là chất khử (chất cho electron) nitơ từ số oxi hoá -3 tăng lên 0 ở phản ứng (1) và lên +1 ở phản ứng (2).

Nguyên tử nitơ trong ion $N{O_2}^{-}$ và $N{O_3}^{-}$ là chất oxi hoá (chất nhận e). Ở phản ứng (1) số oxi hoá của N từ +3 (trong $N{O_2}^{-}$) xuống 0 và ở phản ứng (2) số oxi hoá của nitơ từ +5 (trong $N{O_3}^{-}$) xuống +1.

Bài 7 trang 38 Hóa 11: Cho dung dịch NaOH dư vào 150,0 ml dung dịch (NH₄)₂SO₄ 1,00M, đun nóng nhẹ.

a) Viết phương trình hoá học ở dạng phân tử và dạng ion rút gọn?

b) Tính thể tích khí (đktc) thu được?

Lời giải:

a)

Phương trình dạng phân tử:

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

Phường trình dạng ion rút gọn:

$N{H_4}^{+}$ + OH^- → 2NH₃↑ + H₂O

b) $n_{{\left(N{H}_4\right)}_{2}S{O}_4}$ = 0,15. 1 = 0,15 mol

Theo phương trình:

$n_{N{H}_3}$ = 2. $n_{{\left(N{H}_4\right)}_{2}S{O}_4}$ 

= 0,15. 2 = 0,3 mol

$V_{N{H}_3}$ = 0,3. 22,4 = 6,72 lít

Bài 8 trang 38 Hóa 11: Phải dùng bao nhiêu lít khí nitơ và bao nhiêu lít khí hiđro để điều chế 17,00 gam NH₃. Biết rằng hiệu suất chuyển hoá thành amoniac là 25%. Các thể tích khí được đo ở đktc.

A. 44,8 lit N₂ và 134,4 lit H₂

B. 22,4 lit N₂ và 134,4 lit H₂

C. 22,4 lit N₂ và 67,2 lit H₂

D. 44,8 lit N₂ và 67,2 lit H₂

Lời giải:

Đáp án A

$n_{N{H}_3}=\frac{17}{17}=1mol$

 → $V_{N{H}_3}$= 22,4 lít

N₂ + 3H₂ $\stackrel{t°,xt,p}{\to }$ 2NH₃

Ta thấy tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol.

Theo phương trình:

 $V_{N_2}=\frac{1}{2}{V}_{N{H}_3}$

$=\frac{1}{2}.22,4=11,2$lít

$V_{H_2}=\frac{3}{2}{V}_{N{H}_3}$

$=\frac{3}{2}.22,4=33,6$ lít

Do hiệu suất của phản ứng là 25% nên thể tích của nitơ và hiđro cần lấy là:

$V_{N_2}=\frac{11,5}{0,25}=44,8$ lít

$V_{H_2}=\frac{33,6}{0,25}$ = 134,4 lít

Bài giảng Hóa 11 Bài 8: Amoniac và muối amoni