Sách bài tập Hóa 11 Bài 6 (Kết nối tri thức): Một số hợp chất của nitrogen với oxygen

Giải SBT Hóa 11 Bài 6: Một số hợp chất của nitrogen với oxygen

Bài 6.1 trang 22 SBT Hóa học 11: Oxide của nitrogen được tạo thành ở nhiệt độ rất cao, khi nitrogen có trong không khí bị oxi hoá được gọi là

A. NO_x tức thời.

B. NO_x nhiệt.

C. NO_x nhiên liệu.

D. NO_x tự nhiên.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Oxide của nitrogen được tạo thành ở nhiệt độ rất cao, khi nitrogen có trong không khí bị oxi hoá được gọi là NO_x nhiệt.

Bài 6.2 trang 22 SBT Hóa học 11: Oxide của nitrogen được tạo thành khi nguyên tố nitrogen trong nhiên liệu hoặc sinh khối kết hợp với oxygen dư thừa trong không khí được gọi là

A. NO_x nhiên liệu.

B. NO_x tự nhiên.

C. NO_x tức thời.

D. NO_x nhiệt.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Oxide của nitrogen được tạo thành khi nguyên tố nitrogen trong nhiên liệu hoặc sinh khối kết hợp với oxygen dư thừa trong không khí được gọi là NO_x nhiên liệu.

Bài 6.3 trang 22 SBT Hóa học 11: Oxide của nitrogen được tạo thành khi nitrogen trong không khí tác dụng với các gốc tự do được gọi là

A. NO_x nhiệt.

B. NO_x tức thời.

C. NO_x tự nhiên.

D. NO_x nhiên liệu.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Oxide của nitrogen được tạo thành khi nitrogen trong không khí tác dụng với các gốc tự do được gọi là NO_x tức thời.

Bài 6.4 trang 22 SBT Hóa học 11: Nitrogen monoxide được tạo thành khi mưa dông kèm theo sấm sét do phản ứng giữa nitrogen và oxygen trong không khí được gọi là

A. NO_x nhiên liệu.

B. NO_x tức thời.

C. NO_x tự nhiên.

D. NO_x nhiệt.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Nitrogen monoxide được tạo thành khi mưa dông kèm theo sấm sét do phản ứng giữa nitrogen và oxygen trong không khí được gọi là NO_x tự nhiên.

Bài 6.5 trang 22 SBT Hóa học 11: Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH thấp hơn 5,6 (giá trị pH của khí carbon dioxide bão hoà trong nước). Hai tác nhân chính gây mưa acid là

A. Cl_2, HCl.

B. N_2, NH₃.

C. SO_2, NO_x.

D. S, H₂S.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Hai tác nhân chính gây mưa acid là SO₂, NO_x.

Bài 6.6 trang 23 SBT Hóa học 11: Số oxi hoá thấp nhất của nitrogen là

A. -3.

B. 0.

C. +1.

D. +4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Số oxi hoá thấp nhất của nitrogen là -3.

Bài 6.7 trang 23 SBT Hóa học 11: Phân tử nào sau đây có chứa một liên kết cho - nhận?

A. NH₃.

B. N₂

C. HNO₃.

D. H₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phân tử có chứa một liên kết cho - nhận là phân tử HNO₃.

Bài 6.8 trang 23 SBT Hóa học 11: Acid nào sau đây thể hiện tính oxi hoá mạnh khi tác dụng với chất khử?

A. HCl.

B. HNO₃.

C. HBr.

D. H₃PO₄.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

HNO₃ có tính oxi hoá mạnh.

Bài 6.9 trang 23 SBT Hóa học 11: Kim loại nào sau đây không tác đụng với nitric acid?

A. Zn.

B. Cu.

C. Ag.

D. Au.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Au là kim loại khá trơ, không tan trong acid, kể cả các acid có tính oxi hóa mạnh như HNO₃, H₂SO₄ đặc.

Bài 6.10 trang 23 SBT Hóa học 11: Hiện tượng phú dưỡng là một biểu hiện của môi trường ao, hồ bị ô nhiễm do dư thừa các chất dinh dưỡng. Sự dư thừa dinh dưỡng chủ yếu do hàm lượng các ion nào sau đây vượt quá mức cho phép?

A. Sodium, potassium.

B. Calcium, magnesium.

C. Nitrate, phosphate.

D. Chloride, sulfate.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Sự dư thừa dinh dưỡng chủ yếu do hàm lượng các ion nitrate, phosphate vượt quá mức cho phép sẽ gây nên hiện tượng phú dưỡng.

Bài 6.11 trang 23 SBT Hóa học 11: Cho các nhận định sau về tính chất hoá học của nitric acid: (1) có tính acid mạnh; (2) có tính acid yếu; (3) có tính oxi hoá mạnh; (4) có tính khử mạnh. Số nhận định đúng là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các nhận định đúng về nitric acid là: (1) có tính acid mạnh và (3) có tính oxi hoá mạnh.

Bài 6.12 trang 23 SBT Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. NH₃ và HCl đều dễ tan trong nước.

B. HNO₃ và HCl đều là acid mạnh trong nước.

C. N₂ và Cl₂ đều có tính oxi hoá mạnh ở điều kiện thường.

D. KNO₃ và KClO₃ đều bị phân huỷ bởi nhiệt.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Chỉ có Cl₂ có tính oxi hóa mạnh, còn N₂ là khí kém hoạt động và khá trơ ở nhiệt độ thường.

Bài 6.13 trang 23 SBT Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. N₂ và P đều tác dụng với oxygen ở nhiệt độ cao.

B. N₂ và P đều là chất khí ở điều kiện thường.

C. HNO₃ và H₃PO₄ đều có tính oxi hoá mạnh.

D. HNO₃ và H₃PO₄ đều là acid mạnh.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Phương trình hóa học:

${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\stackrel{t°}{\to }2\text{NO}\left(\text{g}\right)$

$4P+5O_2\stackrel{t°}{\to }2P_2{O}_5$

Bài 6.14 trang 24 SBT Hóa học 11: Xét phản ứng trong quá trình tạo ra NO_x nhiệt:

${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\to 2\text{NO}\left(\text{g}\right){\text{ \hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}Δ}}_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{\text{o}}=\mathrm{180,6}\text{ kJ}$

Nhiệt tạo thành chuẩn của $\text{NO}\left(\text{g}\right)$ là

A. 180,6 kJ / mol.

B. -180,6 kJ / mol.

C. -90,3 kJ / mol.

D. 90,3 kJ / mol.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

$\frac{1}{2}{\text{N}}_2\left(\text{ g}\right)+\frac{1}{2}{\text{O}}_2\left(\text{ g}\right)\stackrel{t°}{\to }\text{NO}\left(\text{g}\right)$

${\Delta }_f{H}_{298}^0\left(NO\right)=\frac{\mathrm{180,6}}{2}=\mathrm{90,3}kJ$

Bài 6.15 trang 24 SBT Hóa học 11: Xét cân bằng tạo ra nitrogen(I) oxide ở nhiệt độ 2000^oC: ${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons 2\text{NO}\left(\text{g}\right)$ ${\text{K}}_{\text{C}}=\mathrm{4,10}\cdot {10}^{-4}$

Ở trạng thái cân bằng, biểu thức nào sau đây có giá trị bằng K_C ?

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Tại trạng thái cân bằng,

Bài 6.16 trang 24 SBT Hóa học 11: Cho các nhận định sau về cấu tạo phân tử nitric acid:

(a) Liên kết O-H phân cực về oxygen.

(b) Nguyên tử N có số oxi hoá là +5.

(c) Nguyên tử N có hoá trị bằng 4.

(d) Liên kết cho - nhận N → O kém bền.

Số nhận định đúng là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Tất cả những nhận định trên đều là nhận định đúng và là đặc điểm cấu tạo của phân tử HNO₃.

Bài 6.17 trang 24 SBT Hóa học 11: Nitric acid dễ bị phân huỷ bởi ánh sáng hoặc nhiệt độ, tạo thành các sản phẩm là

A. NO₂, H₂O.

B. NO₂, O₂, H₂O.

C. N₂, O₂, H₂O.

D. N₂, H₂O.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phương trình hóa học: $4HN{O}_3\rightleftharpoons 4N{O}_2+O_2+2H_{2}O$

Bài 6.18 trang 24 SBT Hóa học 11: Để điều chế được silver nitrate từ một mẫu silver (bạc) tinh khiết, cần hoà tan mẫu silver vào dung dịch nào sau đây?

A. Cu(NO₃)₂.

B. HNO₃.

C. NaNO₃.

D. KNO₃.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phương trình hóa học: $3Ag+4HN{O}_3\rightleftharpoons 3AgN{O}_3+NO+2H_{2}O$

Bài 6.19 trang 24 SBT Hóa học 11: Trong công nghiệp, quá trình sản xuất Ca(NO₃)₂ dùng làm phân bón được thực hiện bằng phản ứng giữa dung dịch HNO₃ với hợp chất phổ biến, giá rẻ nào sau đây?

A. CaO.

B. Ca(OH)₂.

C. CaCO₃.

D. CaSO₄.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phương trình hóa học: 2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂

Ca(NO₃)₂ cung cấp N cho cây trồng.

Bài 6.20 trang 24 SBT Hóa học 11: Cho dung dịch HNO₃ tác dụng với các chất sau: NH_3, CaCO_3, Ag, NaOH. Số phản ứng trong đó HNO₃ đóng vai trò acid Brønsted là?

A. 4.

B. 1.

C. 3.

D. 2.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Các phản ứng trong đó HNO₃ đóng vai trò là acid là:

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

Bài 6.21 trang 25 SBT Hóa học 11: a) Viết phương trình hoá học xảy ra khi cho dung dịch ${\text{HNO}}_3$ loãng lần lượt tác dụng với các chất: NaHCO_3, Cu.

b) Trình bày phương pháp hoá học phân biệt ba dung dịch: HNO₃, NaNO₃, HCl.

Lời giải:

a) Các phương trình hoá học:

b) Sử dụng lần lượt hai thuốc thử là quỳ tím và dung dịch silver nitrate như sau:

Phương trình hóa học:

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

Bài 6.22 trang 25 SBT Hóa học 11: Xét các phản ứng tạo thành oxide của nitrogen:

$\begin{array}{cc}{\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\to 2\text{NO}\left(\text{g}\right)& {\Delta }_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{°}=\mathrm{180,6}\text{kJ}\\ 2\text{NO}\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\to 2{\text{NO}}_2\left(\text{g}\right)& {\Delta }_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{°}=-\mathrm{114,2}\text{kJ}\end{array}$

a) Hãy cho biết phản ứng nào toả nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt.

b) Hãy tính ${\Delta }_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^0$ của phản ứng:${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+2{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\to 2{\text{NO}}_2\left(\text{g}\right)$

Từ kết quả thu được, hãy tính ${\Delta }_f{\text{H}}_{298}^0$ của NO₂ (g)

Lời giải:

a) Phản ứng thứ nhất thu nhiệt, phản ứng thứ hai tỏa nhiệt.

b) ${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+2{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\to 2{\text{NO}}_2\left(\text{g}\right)$

${\Delta }_r{H}_{298}^0=\mathrm{180,6}kJ-\mathrm{114,2}kJ=\mathrm{66,4}kJ$

Nhiệt tạo thành của NO₂(g) là biến thiên enthalpy của phản ứng:

$\frac{1}{2}{\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\to {\text{NO}}_2\left(\text{g}\right){\Delta }_r{H}_{298}^0=\mathrm{33,2}kJ$

Như vậy, ${\Delta }_f{H}_{298}^0\text{[}N{O}_2\text{(g)]=33,2 kJ/mol}$

Bài 6.23 trang 25 SBT Hóa học 11: Sử dụng các hoá chất, dụng cụ: dung dịch nitric acid 20%, cân, tủ hút khí độc, cốc, đũa thuỷ tinh, phễu lọc, giấy lọc. Trình bày các bước xác định gần đúng hàm lượng vàng (gold) có trong hợp kim Au-Ag, trong đó hàm lượng vàng < 30% về khối lượng. Viết các phương trình hoá học xảy ra.

Lời giải:

Bước 1: Cân hợp kim, ghi khối lượng m₁.

Bước 2: Ngâm hợp kim vào cốc đựng dung dịch HNO₃ 20% dư để hòa tan Ag, còn lại Au không tan (thực hiện trong tủ hút).

$\begin{array}{c}3Ag+4HN{O}_3\to 3AgN{O}_3+NO+2H_{2}O\\ Ag+2HN{O}_3\to AgN{O}_3+N{O}_2+H_{2}O\end{array}$

Bước 3: Lọc lấy phần chất rắn không tan, rửa và làm khô.

Bước 4: Cân khối lượng vàng thu được, ghi khối lượng m₂, tính gần đúng hàm lượng vàng trong hợp kim theo công thức: $\%Au=\frac{m_2}{m_1}.100\%$

Bài 6.24 trang 25 SBT Hóa học 11: Xét phản ứng:

$4{\text{NO}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)+2{\text{H}}_2\text{O}\left(l\right)\to 4{\text{HNO}}_3\left(l\right)$

Hãy tính ${\Delta }_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{°}$ của phản ứng và cho biết phản ứng là toả nhiệt hay thu nhiệt. (Biết nhiệt tạo thành của NO₂ (g), H₂O (l) và HNO₃(l) lần lượt là 33,2 kJ / mol, -285,8 kJ / mol và -174,1 kJ / mol.

Lời giải:

${\Delta }_r{H}_{298}^0=\mathrm{33,2.4}-\mathrm{285,8}-(-\mathrm{174,1.4})=\mathrm{257,6}\left(kJ\right)$

Vậy, phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt.

Bài 6.25 trang 25 SBT Hóa học 11: Trong công nghiệp, nitric acid được sản xuất theo 3 giai đọ̣an của quá trình Ostwald.

Giai đoạn 1: Oxi hoá NH₃ thành NO.

Nung nóng hỗn hợp gồm 1 phần thể tích ammonia và 9 phần thể tích không khí tới nhiệt độ khoảng 900^oC (xúc tác Pt-Rh):

$4{\text{NH}}_3+5{\text{O}}_2\stackrel{t^{°}}{\to }4\text{NO}+6{\text{H}}_2\text{O}$

Giai đoạn 2: Oxi hoá NO thành NO₂.

Dẫn hỗn hợp khí sau giai đoạn 1 qua hệ thống làm mát để hạ nhiệt độ:

$2\text{NO}+{\text{O}}_2\to 2{\text{NO}}_2$

Giai đoạn 3: Tổng hợp nitric acid.

$3{\text{NO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\to 2{\text{HNO}}_3+\text{NO}$

Khí NO sinh ra ở giai đoạn 3 được dẫn quay về giai đoạn 2 của chu trình sản xuất.
a) Xác định chất khử, chất oxi hoá trong 3 giai đoạn sản xuất trên.
b) Tại sao ban đầu cần trộn ammonia với không khí theo tỉ lệ thể tích 1:9 ? (Biết không khí chứa 21% thể tích oxygen.)

Lời giải:

a) $4{\text{NH}}_3+5{\text{O}}_2\stackrel{t^{°}}{\to }4\text{NO}+6{\text{H}}_2\text{O}$ (1)

$\Rightarrow$ Chất oxi hóa là O₂, chất khử là NH₃.

$2\text{NO}+{\text{O}}_2\to 2{\text{NO}}_2$ (2)

$\Rightarrow$ Chất oxi hóa là O₂, chất khử là NO.

$3{\text{NO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\to 2{\text{HNO}}_3+\text{NO}$ (3)

$\Rightarrow$ NO₂ vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa.

b) Tổ hợp phản ứng của 3 giai đoạn: (1).3 + (2).6 + (3).4, thu được phản ứng chung:

12NH₃ + 21O₂ → 8HNO₃ + 4NO + 14H₂O

Tỉ lệ thể tích NH₃ : O₂ = $12:21.\frac{100}{21}=12:100=1:\mathrm{8,33}$

$\Rightarrow$Tỉ lệ thể tích NH₃ : Không khí gần bằng 1 : 9 (có lấy dư không khí).

Lý thuyết Một số hợp chất của nitrogen với oxygen

I. Các oxide của nitrogen

1. Công thức, tên gọi

- Công thức chung: NO_x.

2. Nguồn gốc phát sinh NO_x trong không khí.

- Tự nhiên: Núi lửa phun trào, cháy rừng, mưa dông kèm sấm sét.

- Con người: do hoạt động của con người: giao thông vân tải, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp…

Tác hại: Là nguyên nhân gây mưa acid, sương mù quang hóa, hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozon…

3. Mưa acid

- Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH nhỏ hơn 5,6.

- Tác nhân: SO₂ và NO_x.

- VD:

2SO₂ + O₂ + 2H₂O → 2H₂SO₄

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

- Tác hại: Gây ảnh hướng xấu đến môi trường, con người và sinh vật như: ăn mòn các công trình kiến trúc, xây dựng …

II. Nitric acid

1. Cấu tạo

- Nguyên tử N có số oxi hóa +5, số oxi hóa cao nhất của nitrogen.

- Liên kết O-H phân cực mạnh về phía nguyên tử oxygen.

- Liên kết N → O là liên kết cho nhận

2. Tính chất vật lí

- Nitric acid tinh khiết là chất lỏng, không màu, có khối lượng riêng D = 1,53 g/ml. Nitric acid bốc khói mạnh trong không khí ẩm và tan vô hạn trong nước.

3. Tính chất hóa học

a, Tính acid

- Thể hiện tính chất hóa học của một acid.

- Trong công nghiệp, sản xuất phân bón giàu dinh dưỡng như ammonium nitrat, calcium nitrate.

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

b, Tính oxi hóa

- Acid nitric có tính oxi hóa mạnh.

III. Hiện tượng phú dưỡng

- Nguyên nhân: Do sự dư thừa dinh dưỡng đã cung cấp nguồn thức ăn dồi dào cho sinh vật phù du phát triển rất mạnh.

- Tác hại: Gây cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời vào nước, làm giảm sự quang hợp của thực vật thủy sinh; tạo ra sự dư thừa dinh dưỡng.

Sơ đồ tư duy Một số hợp chất của nitrogen với oxygen

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học 11 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 7: Sulfur và sulfur dioxide

Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate

Bài 9: Ôn tập chương 2

Bài 10: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ

Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ