Bài 6 amoniac và muối amoni

AMONIAC VÀ MUỐI AMONI Mục tiêu  Kiến thức + Trình bày được cấu tạo phân tử, tính chất vật lí tính tan, tỉ khối, màu, mùi, ứng dụng chính, điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm và tr

Trang 1

CHƯƠNG 2: NITƠ – PHOTPHO BÀI 6 AMONIAC VÀ MUỐI AMONI Mục tiêu

 Kiến thức

+ Trình bày được cấu tạo phân tử, tính chất vật lí (tính tan, tỉ khối, màu, mùi), ứng dụng chính,

điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp

+ Trình bày được tính chất hóa học của amoniac: Tính bazơ yếu (tác dụng với nước, dung dịch

muối, axit) và tính khử (tác dụng với oxi, clo)

+ Trình bày được tính chất hóa học (phản ứng với dung dịch kiềm, phản ứng nhiệt phân) và ứng

dụng của muối amoni

 Kĩ năng

+ Viết được các phương trình hóa học dạng phân tử hoặc ion rút gọn

+ Phân biệt được amoniac với một số khí đã biết bằng phương pháp hóa học

+ Phân biệt được muối amoni với một số muối khác bằng phương pháp hóa học

+ Giải được các bài tập có liên quan: Tính thể tích khí amoniac sản xuất được (ở đktc) theo hiệu

suất; tính phần trăm về khối lượng của muối amoni trong hỗn hợp,

Trang 2

I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

AMONIAC

1 Cấu tạo phân tử

Công thức phân tử: NH 3

Công thức electron: H H

H N

 

Công thức cấu tạo: H N H|

H

 

Nhận xét: phân tử NH phân cực 3

 Trong phân tử NH : 3

Nguyên tử N liên kết với 3 nguyên tử H bằng 3 liên kết cộng hóa trị có cực

Nguyên tử N còn có 1 cặp electron hóa trị

Phân tử có cấu tạo không đối xứng nên phân tử NH phân cực 3

2 Tính chất vật lí

Là chất khí không màu, mùi khai, xốc, nhẹ hơn không khí Tan nhiều trong nước, tạo thành dung dịch

có tính kiềm

3 Tính chất hoá học

a Tính bazơ yếu

• Tác dụng với nước

Khi hoà tan khí NH vào nước, một phần các phân tử 3 NH phản ứng tạo thành dung dịch bazơ 3  Dung dịch NH là bazơ yếu 3

NH H ONHOH

Làm quỳ tím ẩm chuyển sang màu xanh

• Tác dụng với dung dịch muối

Dung dịch NH có khả năng làm kết tủa nhiều cation kim loại 3

Ví dụ:

 

33 33 2  3  3 4

• Tác dụng với axit

Phương trình tổng quát: NH3HNH4

Ví dụ:

Trang 3

 

2NH H SO  NH SO

3 khÝ kh«ng mµu  khÝ kh«ng mµu  khãi tr¾ng

b Tính khử

4NH 3O 2N 6H O

 Kết luận: Amoniac có các tính chất hoá học cơ bản: tính bazơ yếu và tính khử

N có các số oxi hóa: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5

4 Điều chế

a Trong phòng thí nghiệm

Đun nóng muối amoni với Ca OH 2 hay dung dịch kiềm:

NHOHNH  H O

Ví dụ: 2NH Cl4 Ca OH 2 CaCl22NH3 2H O2

b Trong công nghiệp

xt,p,t

N 3H  2NH

MUỐI AMONI

Muối amoni là chất gồm cation amoni NH4 và anion gốc axit

Ví dụ: NH Cl4 ,NH42SO4, NH42CO3,

Tinh thể, tan tốt trong nước

Ion NH4 không màu

2 Tính chất hóa học

a Tác dụng với dung dịch kiềm

Phương trình tổng quát: NH4OH NH3 H O2

 Điều chế NH trong phòng thí nghiệm và nhận biết muối amoni 3

Ví dụ: NH42SO42NaOHNa SO2 42NH3 2H O2

b Phản ứng nhiệt phân

Muối amoni tạo bởi axit không có tính oxi hóa: HCl, H CO2 3 khí NH 3

Trang 4

Ví dụ:



t  



t  



Chú ý: NH42CO NH HCO3; 4 3 ở nhiệt độ thường cũng tự phân hủy; ở nhiệt độ cao phản ứng xảy ra

Muối amoni tạo bởi axit có tính oxi hóa: HNO , HNO2 3 Khí N , N O, (không phải khí 2 2 NH ) 3

Ví dụ: NH NO4 2 t N2 2H O2



 

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA AMONIAC

 Là chất khí không màu, mùi khai, xốc, nhẹ hơn không khí

 Tan nhiều trong nước

2 Tính chất hóa học

 Tính bazơ yếu:

o Tác dụng với nước: NH3H O2 NH4OH

Al 3NH 3H OAl OH 3NH

o Tác dụng với axit: NH3H NH4

 Tính khử: Tác dụng với oxi: t

4NH 3O 2N 6H O

3 Ứng dụng

 Sản xuất axit nitric

 Sản xuất phân đạm

 Dùng trong thiết bị lạnh

4 Điều chế

 Trong phòng thí nghiệm:

o Muối amoni + dung dịch kiềm: NH4OH NH3 H O2

 Trong công nghiệp

o Tổng hợp từ N và 2 H : 2 N23H2t ,xt,p 2NH3

II CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Lí thuyết về NH 3

Trang 5

Kiểu hỏi 1: Câu hỏi về tính chất hóa học của NH 3

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Dãy các chất đều phản ứng với NH trong điều kiện thích hợp là 3

A HCl,O ,Cl , FeCl 2 2 3 B H SO , Ba OH2 4  2, FeO, NaOH

C HCl, HNO , AlCl , CaO 3 3 D KOH,HNO ,CuO, CuCl 3 2

Hướng dẫn giải

A đúng

B sai vì NH không tác dụng với 3 Ba OH 2, NaOH, FeO

C sai vì NH không tác dụng với 3 CaO

D sai vì NH không tác dụng với KOH, CuO 3

 Chọn A

Ví dụ 2: Khi hoà tan khí NH vào nước ta được dung dịch, ngoài nước còn chứa: 3

A NH OH 4 B NH 3 C NH4 và OH D NH , NH3 4 và OH

Khi NH tan trong nước xảy ra quá trình: 3 NH3H O2 NH4OH

 Trong dung dịch ngoài nước còn có NH , NH , OH3 4 

 Chọn D

Kiểu hỏi 2: Câu hỏi về tính chất vật lí, ứng dụng và điều chế NH 3

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Phát biểu nào sau đây đúng?

A Amoniac là chất lỏng B Amoniac nặng hơn không khí

C Khí amoniac rất ít tan trong nước D Amoniac có mùi khai và sốc

Amoniac có mùi khai và sốc

 Chọn D

Ví dụ 2: Các chất khí điều chế trong phòng thí nghiệm thường theo phương pháp đẩy không khí (cách 1,

cách 2) hoặc đẩy nước (cách 3) như các hình vẽ dưới đây:

Có thể dùng cách nào trong ba cách trên để thu khí NH ? 3

A Cách 3 B Cách l C Cách 2 D Cách 2 hoặc cách 3

Trang 6

NH nhẹ hơn không khí nên có thể thu khí bằng cách đẩy không khí (úp bình)

3

NH tan tốt trong nước nên không thu khí bằng cách đẩy nước

 Chọn B

Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Hiện tượng xảy ra khi dẫn khí NH đi qua ống đựng bột CuO nung nóng là: 3

A Bột CuO từ màu đen sang màu trắng

B Bột CuO từ màu đen sang màu đỏ, có hơi nước ngưng tụ

C Bột CuO từ màu đen sang màu xanh, có hơi nước ngưng tụ

D Bột CuO không thay đổi màu

Câu 2: Khí amoniac làm giấy quỳ tím ẩm

A chuyển thành màu đỏ B chuyển thành màu xanh

C không đổi màu D mất màu

Câu 3: Cho từ từ đến dư NH vào dung dịch 3 FeCl , ZnCl , AlCl ,CuCl Lấy kết tủa đem nung đến khối 3 2 3 2 lượng không đổi được chất rắn X Cho CO dư đi qua X nung nóng thì chất rắn thu được chứa các chất

A ZnO, Cu, Fe B ZnO,Cu, Al O , Fe 2 3 C Al O , ZnO, Fe 2 3 D Al O , Fe 2 3

Câu 4: Nhỏ từ từ dung dịch NH cho đến dư vào ống nghiệm đựng dung dịch 3 CuSO Hiện tượng quan 4 sát được là

A dung dịch màu xanh thẫm tạo thành

B có kết tủa màu xanh lam tạo thành

C có kết tủa màu xanh lam tạo thành và có khí màu nâu đỏ thoát ra

D lúc đầu có kết tủa màu xanh lam, sau đó kết tủa tan dần tạo thành dung dịch màu xanh thẫm

Câu 5: Trong các phản ứng hóa học dưới đây, ở phản ứng nào amoniac không thể hiện tính khử?

A 2NH33CuOtN23H O 3Cu2  B NH3HClNH Cl4

C 8NH33Cl2 N26NH Cl4 D 4NH33O2 t2N26H O2

Dạng 2: Bài tập về NH 3

Bài toán 1: Tính bazơ yếu của NH 3

Phương pháp giải

Tính theo phương trình hóa học

• Phản ứng với dung dịch muối:

 

n

M nNH nH OM OH  nNH

Chú ý: Một số hiđroxit kim loại không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch NH dư: 3

Cu OH , AgOH

• Phản ứng với axit:

NH HNH

Trang 7

Ví dụ: Cho V lít NH phản ứng vừa đủ với dung dịch 100 ml dung dịch 3 H SO 1,2M Giá trị của V là 2 4

A 1,344 B 4,032

C 2,688 D 5,376

n 0,12 moln  0,12.20, 24 mol

Phương trình hóa học:

NH HNH

Theo phương trình:

3

NH H

n  n 0, 24 mol

3

NH

V 0, 24.22, 4 5,376

 Chọn D

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 200 gam dung dịch FeCl 16,25% vào dung dịch 3 NH 8,5% (vừa đủ) thu được dung dịch X 3

và m gam kết tủa Giá trị của m là

Ta có:

m 200.16, 25%32, 5 gamn 0, 2 mol

 

3



m 0,2.107 21, 4 gam

Chọn B

Bài toán 2: Tính khử của NH 3

Phản ứng với CuO t 

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học:

t

3CuO 2NH 3Cu N 3H O

Cách 2: Bảo toàn nguyên tố N:

1

2



Ví dụ: Cho 0,896 lít khí NH (đktc) đi qua ống sứ đựng lượng dư CuO nung nóng, thu được V lít khí 3 (đktc) Giá trị của V là

Trang 8

Ta có:

3

NH

n 0,04 mol

Cách 1: Phương trình hóa học:

t



   



2

N

V 0,02.22, 4 0, 448

Cách 2: Bảo toàn nguyên tố N:

1

2

N

V 0,02.22, 4 0, 448

 Chọn D

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho lượng khí NH đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2 gam CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra 3 hoàn toàn; thu được rắn A và một hỗn hợp khí B Chất rắn A phản ứng vừa đủ với 20 ml HCl 1M

a) Viết phương trình phản ứng

b) Tính thể tích khí N (đktc) tạo thành sau phản ứng 2

a) Phương trình hóa học:

 

t

3CuO2NH  3CuN 3H O 1

A tác dụng được với HCl  A gồm Cu và CuO dư

Phương trình hóa học: CuO2HClCuCl2H O 22  

b) Ta có: nCuO ban ®Çu 0,04 mol; nHCl 0,02 mol

Theo phương trình (2): HCl

CuO d

Số mol CuO tham gia phản ứng (1) là: 0,04 0,01 0,03 mol 

Theo phương trình (1):

2

CuO N

2

N

V 0,01.22, 4 0, 224

Câu 1: Cho 0,448 lít khí NH (đktc) đi qua ống sứ đựng 16 gam CuO nung nóng, thu được chất rắn X 3 (giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn) Phần trăm khối lượng của Cu trong X là

A 85,88% B 14,12% C 87,63% D 12,37%

Câu 2: Cho V lít NH (đktc) phản ứng với 200 ml HCl 1M và 3 HNO 0,5M Giá trị của V là 3

Câu 3: Cho V lít NH phản ứng với dung dịch 3 Al2SO4 3 dư thu được 4,68 gam kết tủa Giá trị của V là

A 1,344 B 4,032 C 2,688 D 5,376

Trang 9

Dạng 3: Bài tập về hiệu suất tổng hợp NH 3

Phương phỏp giải

Cỏch 1: Tớnh theo phương trỡnh húa học

Viết phương trỡnh húa học và tớnh toỏn theo phương trỡnh







 

Tớnh theo yờu cầu của đề bài

Cỏch 2: Sử dụng cỏc cụng thức sau:

Gọi

N phản ứng H phản ứng

Ta cú:

2

trước sau sau trước N phản ứng

2



Bảo toàn khối lượng: trước sau

trước sau

Từ đú ta tớnh được x và hiệu suất phản ứng:

phản ứng ban đầu

n

 ( tớnh theo chất bị thiếu)

Chỳ ý:

Nếu đề bài chỉ cho tỉ lệ mol của N và 2 H thỡ ta cú thể chọn số mol của 2 N và 2 H đỳng như tỉ lệ đó 2 cho để tớnh toỏn

Nếu đề khụng cho Mtrước, Msau mà cho Ptrước, P thỡ ỏp dụng cụng thức sau trước trước

sau sau

n  P Trường hợp đặc biệt nếu: 2

2

H N

n 3

n  thỡ cú thể tớnh nhanh hiệu suất phản ứng:

trước sau

M

H 2 2

M

 

• Nếu 2

2

H

2 N

n

n   dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tớnh theo N 2

• Nếu 2

2

H

2 N

n

n   dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tớnh theo H 2

• Nếu 2

2

H

N

n

3

n   Hiệu suất tớnh theo N hoặc 2 H đều được 2

Vớ dụ : Cho 4 lớt N và 14 lớt 2 H vào bỡnh kớn rồi nung núng với xỳc tỏc thớch hợp để phản ứng xảy ra, 2 sau phản ứng thu được 16,4 lớt hỗn hợp khớ (cỏc khớ đo ở cựng điều kiện nhiệt độ và ỏp suất) Thể tớch khớ amoniac thu được là

A 1,60 lớt B 16,40 lớt

Trang 10

C 8,00 lít D 9,33 lít

Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol

Gọi thể tích khí N đã phản ứng là x lít 2

t ,p,xt

Sau ph¶n øng: 4 x 14 3x 2x lÝt





Tổng thể tích sau phản ứng là 16,4 lít nên:

4 x   14 3x 2x16, 4

x 0,8

  lít

3

NH

V 0,8.2 1,6

 Chọn A

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hỗn hợp khí A gồm N và 2 H (có tỉ lệ mol 1 : 3) Đun nóng A một thời gian trong bình kín, thu 2 được hỗn hợp B có tỉ khối dA/B 0,925 Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH là 3

Gọi số mol của N và 2 H lần lượt là 1 và 3 mol 2

Bảo toàn khối lượng: A B

B

n 3,7 mol

So sánh: 2

2

N

H

n

3

n   Hiệu suất tính theo N hay 2 H đều được 2

Sau ph¶n øng: 1 x 3 3x 2x mol



 

Ta có: 1 x   3 3x2x3, 7 x 0,15

0,15

1

Cách 2:

Trang 11

N

2



0,15

1

 Chọn B

Câu 1: Hỗn hợp khí X gồm N và 2 H có tỉ khối so với He bằng 1,8 Đun nóng X một thời gian trong 2 bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2 Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH là 3

Câu 2: Nung một hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 được nạp vào một bình kín giữ ở nhiệt độ không đổi Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì áp suất giảm 12% áp suất ban đầu Biết tỉ lệ số mol của nitơ phản ứng là 15% Thành phần phần trăm về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp ban đầu là

A 45% và 55% B 32% và 68% C 40% và 60% D 20% và 80%

Dạng 4: Bài tập về muối amoni

Bài toán 1: Muối amoni tác dụng dung dịch kiềm

NHOHNH H O

Tính theo phương trình hóa học:

4

n  n 

Ví dụ: Cho 32,1 gam dung dịch NH Cl 25% tác dụng vừa đủ với 200 ml KOH xM Giá trị của x là 4

A 1,50 B 1,30

C 0,75 D 0,65

4

n 0,15 mol; n 0, 2x mol

4

n  0,15 mol; n  0,2x mol

NHOHNH H O

Theo phương trình:

4

n  n  0,15 mol

Ta có: 0, 2x0,15

0,15

0,2

  

 Chọn C

Ví dụ mẫu

Trang 12

Ví dụ 1: Cho 23,9 gam hỗn hợp X gồm NH Cl và 4 NH42SO4 tác dụng hết với NaOH, đun nóng thu được 8,96 lít khí (đktc)

a) Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong dung dịch X

b) Cho 4,78 gam hỗn hợp X tác dụng với BaCl dư Tính khối lượng kết tủa thu được 2

a)

3

NH

n 0, 4 mol

Gọi số mol của NH Cl và 4 NH42SO4 lần lượt là x và y mol

Theo đề bài: 53, 5x 132y 23, 9 1 

Ta có:

4

NH

n   x 2y mol

  



Từ phương trình: x2y0, 4 2 

Từ (1) và (2) suy ra: x0, 2 và y0,1

Phần trăm khối lượng của NH Cl là: 4 0,2.53,5.100% 44,77%

 NH 4 2SO 4

b) Trong 4,78 gam hỗn hợp X có:  NH 4 2SO 4

4,78

23,9

2

SO

Phương trình hóa học: 2 2

Ba SO BaSO 

Theo phương trình: 2

BaSO SO

n n  0,02 mol

4

BaSO

m 0,02.233 4,66 gam

Bài toán 2: Nhiệt phân muối amoni

Muối amoni chứa gốc axit không có tính oxi hóa khi đun nóng bị phân hủy thành NH 3

t

NH ClNH HCl

t

NH HCO NH CO H O

NH CO  2NH CO H O

Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa như axit nitrơ, axit nitric, bị nhiệt phân cho ra khí không phải

3

NH

Trang 13

NH NO N 2H O

t

NH NO N O 2H O

NH Cr O  Cr O N 4H O

Ví dụ: Nhiệt phân hoàn toàn 28,8 gam NH42CO3 ở nhiệt độ cao thu được V lít khí và hơi (đktc) Giá trị của V là

A 13,44 B 6,72

C 26,88 D 20,16

 NH 4 2CO 3



Ta có: nkhÝ vµ h¬i 0,6 0,3 0,3 1,2 mol  

khÝ vµ h¬i

V 1,2.22, 4 26,88

 Chọn C

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm NH NO và 4 3 NH42Cr O2 7 thu được 12,16 gam chất rắn và 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc, không có hơi nước) Giá trị của m là

A 24,80 B 29,76 C 26,97 D 0,84

Ta có:

2 3

n 0, 2 mol; n 0,08 mol

A gồm hai khí N O và 2 N 2

t



 





  

NH NO NH Cr O

 Chọn B

Câu 1: Cho những nhận xét sau về muối amoni:

(1) Tất cả muối amoni đều tan trong nước

Trang 14

(2) Các muối amoni đều là chất điện li mạnh, phân li hoàn toàn tạo ra ion NH4 có môi trường bazơ (3) Muối amoni đều phản ứng với dung dịch kiềm giải phóng khí amoniac

(4) Muối amoni kém bền đối với nhiệt

Dãy gồm các nhận xét đúng là:

A (1), (2), (3) B (1), (2), (4) C (1), (3), (4) D (2), (3), (4)

Câu 2: Cho 22,6 gam hỗn hợp X gồm NH NO và 4 3 NH42SO4 tác dụng với 150 ml dung dịch

Ba OH 1M thu được 6,72 lít khí (đktc) và m gam kết tủa Giá trị của m là

A 23,30 B 34,95 C 46,60 D 11,65

Câu 3: Cho dung dịch NH NO tác dụng vừa đủ với dung dịch hiđroxit của kim loại R 4 3  t , thu được 4,48 lít khí (đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được 26,1 gam muối khan Kim loại R là

ĐÁP ÁN Dạng 1: Lí thuyết về NH 3

Dạng 2: Bài tập về NH 3

Dạng 3: Bài tập về hiệu suất tổng hợp NH 3

Dạng 4: Bài tập về muối amoni

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	781,32 KB