Bài 13: Luyện tập Tính chất của nitơ, photpho và các hợp chất của chúng

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Đơn chất Photpho

Photpho

Cấu hình e 1s2  2s22p6  3s23p3
Độ âm điện 2,19
Cấu tạo phân tử P đỏ và P trắng → CTPT : P
Mức oxi hóa -3,0, +3, +5
Tính chất hóa học Tính oxi hóa : + KL, H2

Tính khử : + O2, Cl2.

P trắng hoạt động hơn P đỏ

1.2. Axit photphoric và muối photphat

Axit H3PO4

Muối photphat

Tính chất vật lí Tinh thể trong suốt, tonc=52,5oC  háo nước → dễ chảy rữa, dd H3PO4 không màu.

Tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.

Muối đihiđrophotphat (H2PO4) tan
Muối HPO42-, PO43- của kim loại Na, K, NH4+ tan
Tính chất hóa học Axit trung bình, ba nấc có tính chất chung của axit , Tác dụng với dd kiềm cho 3 loại muối H2PO4, HPO42-, PO43-

Không có tính Oxi hóa

Có đầy đủ tính chất chung của muối

Khó nhiệt phân

Nhận biết ion PO43-

Thuốc thử: Dung dịch AgNO3 → Ag3PO4 ↓ vàng

1.3. Amoniac và muối amoni

Amoniac (NH3) Muối amoni (NH4+)
Tính chất hóa học
Tính bazơ yếu

Tính khử

Tác dụng với kiềm
Phả ứng nhiệt phân.
Điều chế N2 + 3H2 NH3

NH4++OH  NH3

NH3 + H+ → NH4+
Nhận biết Dùng quỳ tím ẩm → hóa xanh  Dùng dung dịch kiềm   khí làm quỳ ẩm hóa xanh.

1.4. Axit nitric và axit photphoric

Axit nitric (HNO3)

Axit photphoric (H3PO4)

Tính chất hóa học Axit mạnh có đầy đủ tính chất chung của axit.

Chất oxi hóa mạnh:

Tác dụng với hầu hết kim loại.

Tác dụng với một số phi kim.

Tác dụng với nhiều hợp chất có tính khử.

Axit trung bình, ba nấc có t/c chung của axit

Không có tính Oxi hóa

 

1.5. Muối nitrat và muối photphat

Muối nitrat (NO3) Muối photphat
Tính chất hóa học Phân hủy nhiệt:

  • M: K → Ca

M(NO3)n → M(NO2)n+ n/2O2

  • M: Mg → Cu

2M(NO3)n → M2On+ 2nNO2+ n/2O2

  • M: sau Cu

M(NO3)n → M+ nNO2+ n/2O2

Có tính chất chung của muối.

Khó bị nhiệt phân.

Nhận biết: dùng dd AgNO3Hiện tượng: kết tủa vàng Ag3PO4

Bài tập minh họa



Bài 1:

Lập các phương trình hoá học sau ở dạng phân tử và ion thu gọn:

a) NH3 + CH3COOH → …

b) (NH4)3PO4 → H3PO4 + …

c) Zn(NO3)2 →  …

d) K3PO4 + Ba(NO3)2 →  …

e) Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 → …

(Tỉ lệ 1:1)

Hướng dẫn:

a) NH3 + CH3COOH → CH3COONH4

b) (NH4)3PO4 → H3PO4 + 3NH3

c)  Zn(NO3)2 → ZnO + 2NO2 + 1/2O2

d) 2K3PO4 + 3Ba(NO3)2 →  Ba3(PO4)2 ↓ + 6KNO3

e) Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 → 2CaHPO4 + 3H2O

(Tỉ lệ 1:1)

Bài 2:

Cho 60 gam hỗn hợp Cu và CuO tan hết trong 3 lit dung dịch HNO3 1M, thu được 13,44 lit khí NO(đkc). Tính phần trăm của Cu trong hỗn hợp và tính nồng độ mol của axit trong dung dịch thu được?

Hướng dẫn:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1)

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (2)

\(\begin{array}{l} {n_{Cu}} = \frac{{3.{n_{NO}}}}{2} = \frac{{3.\frac{{13,44}}{{22,4}}}}{2} = 0,9(mol)\\ \to {m_{Cu}} = 64.0,9 = 57,6g \end{array}\)

⇒ \({n_{HN{O_3}(1)}} = \frac{{0,9.8}}{3} = 2,4mol\)

⇒ mCuO= 60-57,6=2,4g ⇒ \({n_{CuO}} = \frac{{2,4}}{{80}} = 0,03mol\)

⇒ \({n_{HN{O_3}(2)}} = 0,03.2 = 0,06mol\)

Tổng số mol HNO3 phản ứng=2,4 + 0,06=2,46mol

Số mol HNO3 ban đầu=3.1= 3 mol

⇒ Số mol HNO3 còn lại=3-2,46= 0,54mol

Xem thể tích dung dịch không đổi, nồng độ axit còn lại sau phản ứng: \({C_M} = \frac{{0,54}}{3} = 0,18M\)

Bài 3:

Từ 10m3 hỗn hợp N2 và H2 lấy theo tỉ lệ 1:3 về thể tích, có thể sản suất được bao nhiêu m3 amoniac? Biết rằng hiệu suất chuyển hoá là 95% (các khí đo ở đktc)

Hướng dẫn:

H=95% ⇒ Thể tích hỗn hợp tham gia tạo sản phẩm:

\({V_{hh}} = \frac{{10.95}}{{100}} = 9,5({m^3})\)

Tỉ lệ \({V_{{N_2}}}:{V_{{H_2}}} = 1:3\) bằng tỉ lệ trong phản ứng

N2 + 3H2 \(\leftrightarrows\)2NH3

\({V_{{N_2}}} = \frac{{1.9,5}}{4} = 2,375({m^3})\)\({V_{N{H_3}}} = 2.2,375 = 4,75({m^3})\)