Hoá học 11 Nâng cao - Bài 10: Nitơ

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    Câu 1 trang 40 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Ion nitrua \({N^{3 - }}\) có cấu hình electron giống cấu hình electron nguyên tử của khí trơ nào, của ion halogenua và của ion kim loại kiềm nào? Hãy viết cấu hình electron của chúng.
    Giải
    Cấu hình e của \[N(Z = 7):1{s^2}2{s^2}2{p^3}\]
    Cấu hình e của \[{N^{3 - }}(N + 3e \to {N^{3 - }}):1{s^2}2{s^2}2{p^6}\]
    Cấu hình e của \[Ne(Z = 10):1{s^2}2{s^2}2{p^6}\]
    Cấu hình e của \[F^-(F + e \to {F^{- }}):1{s^2}2{s^2}2{p^6}\]
    Cấu hình e của \[N{a^ + }(Na \to N{a^ + } + e):1{s^2}2{s^2}2{p^6}\]




    Câu 2 trang 40 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Trình bày cấu tạo của \({N_{{2}}}\) . Vì sao ở điều kiện thường \({N_2}\) là một chất trơ ? Ở điều kiện nào \({N_2}\) trở nên hoạt động hơn ?
    Giải
    - Công thức cấu tạo: \(N \equiv N\). Phân tử \({N_2}\) chứa liên kết ba nên năng lượng liên kết lớn \( \Rightarrow {N_2}\) rất bền ở nhiệt độ thường.
    - Ở nhiệt độ cao nitơ hoạt động hóa học khá hơn phản ứng với \({H_2},{O_2}\), kim lại.




    Câu 3 trang 40 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Xuất phát từ nhiệt phân li thành nguyên tử của các phân tử cho dưới đây, hãy cho biết ở điều kiện thường chất nào (nitơ, hiđro, oxi, clo) tham gia phản ứng hóa học khó nhất và chất nào dễ nhất ? Vì sao ?
    \({N_2} \to 2N;\Delta H = + 946kJ/mol\)
    \({H_2} \to 2H;\Delta H = + 431,8kJ/mol\)
    \({O_2} \to 2O;\Delta H = + 491kJ/mol\)
    \(C{l_2} \to 2Cl;\Delta H = + 238kJ/mol\)
    Giải
    ΔG = ΔH - T. ΔS

    Nhiệt động lực học hóa học đã chứng minh rằng ΔG càng âm thì phản ứng càng dễ dàng xảy ra theo chiều đang xét.

    Ở điều kiện thường tức là \(25^oC\) , T = 298 K , vậy T > 0.
    Các phản ứng, chúng đều làm tăng xác suất nhiệt động của hệ lên 2 lần ( từ 1 mol tạo thành 2 mol) , tức ΔS > 0
    Vậy để ΔG càng âm thì ΔH phải càng nhỏ ( vì -T.ΔS đã âm )

    Theo thứ tự ΔG tăng dần là \(Cl_2 > H_2 > O_2 > N_2\) tương ứng với thứ tự giảm dần khả năng phản ứng
    \(Cl_2 > H_2 > O_2 > N_2\)
    Vậy thâm gia phản ứng khó nhất là \(N_2\), dễ nhất là \(Cl_2\)




    Câu 4 trang 40 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Nêu những tính chất hoa học đặc trưng của nitơ và dẫn ra những phản ứng hóa học để minh họa ?
    Tính chất hóa học của \({N_2}\) : \({N_2}\) thể hiện tính khử và tính oxi hóa.
    - Nitơ thể hiện tính khử:
    [​IMG]
    - Nitơ thể hiện tính oxi hóa:
    [​IMG]




    Câu 5 trang 40 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Bằng thí nghiệm nào có thể biết được nitơ có lẫn một trong những tạp chất: clo, hiđro, clorua, hiđro sunfua ? Viết phương trình hóa học vủa các phản ứng xảy ra.
    Giải
    - Dẫn hỗn hợp khí trên qua dung dịch (KI + hồ tinh bột) thấy có màu xanh xuất hiện có khí clo \(C{l_2} + 2KI \to 2KCl + {I_2}\).
    - Dẫn qua dung dịch \(Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2}\) có \( \downarrow \) đen là \({H_2}S\)
    \({H_2}S + Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2} \to CuS \downarrow đen + 2HN{O_3}\)
    - Dẫn qua dung dịch \(AgN{O_3}\) \( \downarrow \) có trắng là HCl
    \(HCl + AgN{O_3} \to AgCl \downarrow trắng + HN{O_3}\)





    Câu 6 trang 40 SGK Hóa học 11 Nâng cao. Trộn 200,0ml dung dịch nitrit 3,0M với 200,0ml dung dịch amoni clorua 2,0M rồi đun nóng cho đến khi phản ứng thực hiện xong. Xác định thể tích của khí nitơ sinh ra (đo ở đktc) và nồng độ mol của các muối trong dung dịch sau phản ứng. Giả thiết thể tích của dung dịch biến đổi không đáng kể.
    Giải
    \({n_{N{H_4}Cl}} = 2.0,2 = 0,4mol\)
    \({n_{NaN{O_2}}} = 0,2.3 = 0,6mol\)
    [​IMG]
    Thể tích \({N_2}\) sinh ra ở đktc: \({V_{{N_2}}} = 0,4.22,4 = 8,96\) (lít)
    Dung dịch sau phản ứng có thể tích = 0,2 + 0,2 = 0,4 (lít)
    Nồng độ mol/lít của các muối: \({CM_{{{NaCl}}}} = \frac{{0,4}}{{0,4}} = 1M;{CM_{{{NaN{O_2}}}}} = \frac{{0,2}}{{0,4}} = 0,5M.\)