Nitơ là gì? Phương pháp giải bài tập nitơ Hóa 11 – Top Đề Thi

Nitơ là gì? Tính chất hóa học của nito như nào? Tính chất vật lý của nito có gì đặc biệt? Số oxi hóa của nitơ? Ứng dụng của nito? Vai trò của nitơ với sự sống? Hay khí nito có độc không?…Trong bài viết này TopDeThi.Com sẽ sẽ giúp các bạn hiểu rõ về nitơ.

Nitơ là gì?

Nitơ là một trong các loại khí công nghiệp và có ứng dụng rộng rãi, là khí trơ, không màu, không mùi, không độc hại, không gây cháy nổ. Nitơ lỏng có trọng lượng riêng là 0,807g/ml và có hằng số điện môi là 1,4. Số nguyên tử của nó là 7.

Vị trí và cấu hình electron nguyên tử

Nitơ ở ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn.

Cấu hình electron nguyên tử của nitơ là 1s22s22p3.

Bạn đang đọc: Nitơ là gì? Phương pháp giải bài tập nitơ Hóa 11 – Top Đề Thi

Ba electron ở phân lớp 2 p hoàn toàn có thể tạo được ba link cộng hóa trị với những nguyên tử khác. Phân tử nitơ gồm hai nguyên tử, giữa chúng hình thành một link ba : $ N \ equiv N $.

Tính chất vật lí

Ở điều kiện kèm theo thường, nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở – 196 oC. Khí nitơ tan rất ít trong nước. Nitơ không duy trì sự cháy và sự hô hấp.

Tính chất hóa học

Liên kết ba trong phân tử nitơ rất bền. Ở nhiệt độ cao nitơ hoàn toàn có thể công dụng được với nhiều chất. Trong những hợp chất cộng hóa trị của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn ( như hiđro, kimloại, … ), nguyên tố nitơ có số oxi hóa – 3. Còn trong những hợp chất cộng hóa trị của nitơ với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn ( oxi, flo ), nguyên tố nitơ có số oxi hóa từ + 1 đến + 5. Khi tham gia phản ứng oxi hóa – khử, số oxi hóa của nitơ hoàn toàn có thể giảm hoặc tăng, do đó nó biểu lộ tính oxi hóa hoặc tính khử. Tuy nhiên, tính oxi hóa vẫn là đặc thù đa phần của nitơ.

Tính oxi hóa

a. Tác dụng với kim loại

Ở nhiệt độ cao, nitơ tính năng được với một số ít sắt kẽm kim loại hoạt động giải trí như Ca, Mg, Al, … tạo thành nitrua sắt kẽm kim loại.

b. Tác dụng với hiđro

Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và xuất hiện chất xúc tác, nitơ công dụng trực tiếp với hiđro, tạo ra khí amoniac. Trong những phản ứng nêu trên, số oxi hóa của nguyên tố nitơ giảm từ 0 đến – 3, nitơ bộc lộ tính oxi hóa.

Tính khử

Ở nhiệt độ khoảng chừng 3000 oC ( hoặc nhiệt độ của lò hồ quang điện ), nitơ tích hợp trực tiếp với oxi, tạo ra khí nitơ monooxit NO. Ở điều kiện kèm theo thường, khí NO không màu phối hợp ngay với oxi của không khí, tạo ra khí nitơ đioxit NO2 màu nâu đỏ. Ngoài những oxit trên, còn có những oxit khác của nitơ như N2O, N2O3, N2O5, chúng không điều chế được bằng tính năng trực tiếp giữa nitơ và oxi.

Ứng dụng

Nguyên tố nitơ là một trong những thành phần dinh dưỡng chính của thực vật. Trong công nghiệp, phần lớn lượng nitơ sản xuất ra được dùng để tổng hợp khí amoniac, từ đó sản xuất ra axit nitric, phân đạm, … Nhiều ngành công nghiệp như luyện kim, thực phẩm, điện tử, … sử dụng nitơ làm môi trường tự nhiên trơ. Nitơ lỏng được dùng để dữ gìn và bảo vệ máu và những vật mẫu sinh học khác.

Trạng thái tự nhiên

Trong tự nhiên, nitơ sống sót ở dạng tự do ( chiếm 78,16 % thể tích của không khí ) và dạng hợp chất. Nitơ vạn vật thiên nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị : USD { } _7 ^ { 14 } N $ ( 99,63 % ) và $ { } _7 ^ { 15 } N $ ( 0,37 % ). Ở dạng hợp chất, nitơ có nhiều trong khoáng chất natri nitrat NaNO3, với tên gọi là diêm tiêu natri.

Điều chế

Trong công nghiệp

Nitơ được sản xuất bằng giải pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Sau khi đã vô hiệu CO2 và hơi nước, không khí được hóa lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ rất thấp. Nâng nhiệt độ không khí lỏng đến – 196 oC thì nitơ sôi và được lấy ra, còn lại là oxi lỏng, vì oxi lỏng có nhiệt độ sôi cao hơn ( – 183 oC ). Khí nitơ được luân chuyển trong những bình thép, nén dưới áp suất 150 atm.

Trong phòng thí nghiệm

Một lượng nhỏ nitơ tinh khiết được điều chế bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa muối amoni nitrit : USD N { H_4 } N { O_2 } \ xrightarrow { { { t ^ o } } } { \ text { } } { { \ text { N } } _2 } \ uparrow { \ text { } } + { \ text { } } 2 { H_2 } O $ Muối này kém bền, hoàn toàn có thể được sửa chữa thay thế bằng dung dịch bão hòa của amoni clorua và natri nitrit : USD N { H_4 } Cl { \ text { } } + { \ text { } } NaN { O_2 } \ xrightarrow { { { t ^ o } } } { N_2 } \ uparrow { \ text { } } + { \ text { } } NaCl { \ text { } } + { \ text { } } 2 { H_2 } O $

Phương pháp giải một số dạng bài tập về nitơ

Dạng 1: Bài tập lý thuyết về nitơ

* Một số lưu ý cần nhớ:

– Nito Là chất khí không màu, không mùi ít tan trong nước và không duy trì sự sống, sự cháy – CTCT có chứa link 3 nên khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường – Thể hiện tính OXH ( khi tính năng với KL mạnh và Hidro ) và khử ( khi công dụng với O2 )

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Dãy nào dưới đây gồm các chất mà nguyên tố nitơ có khả năng vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hóa khi tham gia phản ứng ?

A. NH3, N2O5, N2, NO2

B. N2, NO, N2O, N2O5

C. NH3, NO, HNO3, N2O5

D. NO2, N2, NO, N2O3

Hướng dẫn giải chi tiết:

Nguyên tố N có những số oxi hóa : – 3, 0, + 1, + 2, + 3, + 4, + 5 Những nguyên tố N mang số oxi hóa trung gian có năng lực vừa bộc lộ tính oxi hóa, vừa bộc lộ tính khử khi tham gia phản ứng Trong NH3, Nitơ có số oxi hóa – 3, là số oxi hóa thấp nhất nên chỉ bộc lộ tính khử. Trong HNO3 và N2O5, N có số oxi hóa + 5, là số oxi hóa cao nhất nên chỉ biểu lộ tính oxi hóa.

Đáp án D

Ví dụ 2: Nitơ có nhiều trong khoáng vật diêm tiêu, diêm tiêu có thành phần chính là

A. NaNO2

B. NH4NO3

C. NaNO3

D. NH4NO2

Hướng dẫn giải chi tiết:

Nitơ có nhiều trong khoáng vật diêm tiêu, diêm tiêu có thành phần chính là : NaNO3

Đáp án C

Ví dụ 3: Ở điều kiện thường, nitơ phản ứng được với

A. Mg

B. K

C. Li

D. F2

Hướng dẫn giải chi tiết

Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ công dụng với liti tạo liti nitrua. 6L i + N2 → 2L i3N

Đáp án C.

Ví dụ 4: Mệnh đề nào dưới đây đúng?

A. Nitơ không duy trì sự hô hấp vì nitơ là một khí độc.

B. Vì có liên kết ba nên phân tử nitơ rất bền, ở nhiệt độ thường khá trơ về mặt hóa học.\

C. Khi tác dụng với kim loại hoạt động, nitơ thể hiện tính khử.

D. Số oxi hóa của nitơ trong các hợp chất và ion AlN, N2O4, NH4+, NO3–, NO2– lần lượt là: -3; -4; -3; +5; +3.

Hướng dẫn giải chi tiết:

A sai, nitơ không duy trì sự hô hấp vì nitơ là khí trơ, không phải là khí độc.

Xem thêm: Danh sách phim gốc Netflix – Wikipedia tiếng Việt

B đúng C sai vì trong phản ứng của nitơ với sắt kẽm kim loại thì nitơ biểu lộ tính oxi hóa, sắt kẽm kim loại bộc lộ tính khử D sai vì trong N2O4 nguyên tử N có số oxi hóa + 4 \ ( \ overset { + 3 } { \ mathop { Al } } \, \ overset { – 3 } { \ mathop { N } } \, , \ text { } { { \ overset { + 4 } { \ mathop { N } } \, } _ { 2 } } { { \ overset { – 2 } { \ mathop { O } } \, } _ { 4 } }, \ text { } \ overset { – 3 } { \ mathop { N } } \, { { \ overset { + 1 } { \ mathop { H } } \, } _ { 4 } } ^ { + }, \ text { } \ overset { + 5 } { \ mathop { N } } \, { { \ overset { – 2 } { \ mathop { O } } \, } _ { 3 } } ^ { – }, \ text { } \ overset { + 4 } { \ mathop { N } } \, { { \ overset { – 2 } { \ mathop { O } } \, } _ { 2 } } \ )

Đáp án B

Dạng 2: Bài toán về phản ứng tổng hợp và phân hủy NH3

* Một số lưu ý cần nhớ:

Ta có phương trình phản ứng :

N2 (k)  +   3H2 (k) \(\,\underset{{}}{\overset{{{t}^{o}},\,\,p,\,\,xt}{\longleftrightarrow}}\)2NH3 (k) Hằng số cân đối của phản ứng thuận là : \ ( { K_C } = \ frac { { { \ rm { } } ( { \ rm { } } N { H_3 } { \ rm { } } ) { { \ rm { } } ^ 2 } } } { { { \ rm { } } ( { \ rm { } } { N_2 } { \ rm { } } ) { \ rm { } } ( { \ rm { } } { H_2 } { \ rm { } } ) { { \ rm { } } ^ 3 } } } \ ) Đề làm được loại bài toán này, em cần khảo sát phương trình phản ứng qua những quy trình tiến độ : đề bài, phản ứng, sau phản ứng. Dựa vào đặc thù dữ kiện đề bài cho để tìm ra đáp số cho bài toán .

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Trong một bình kín chứa 10 lít nitơ và 10 lít hiđro ở nhiệt độ 0oC và 10 atm. Sau phản ứng tổng hợp NH3, lại đưa bình về 0oC. Biết rằng có 60% hiđro tham gia phản ứng, áp suất trong bình sau phản ứng là :

A. 10 atm.

B. 8 atm.

C. 9 atm.

D. 8,5 atm.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Ta có phương trình phản ứng : N2 + 3H2 \ ( \ rightleftharpoons \ ) 2NH3 ( 1 ) bđ : 10 10 0 : lít pư : 2 6 4 : lít spư : 8 4 4 : lít => Tổng thể tích hỗn hợp khí sau phản ứng là : 8 + 4 + 4 = 16 ( lít ) Theo đề bài, trước và sau phản ứng, nhiệt độ đều không đổi => Ta có : \ ( \ frac { { { V_1 } } } { { { V_2 } } } = \ frac { { { n_1 } } } { { { n_2 } } } = \ frac { { { p_1 } } } { { p { } _2 } } \ Rightarrow \ frac { { 20 } } { { 16 } } = \ frac { { 10 } } { { { p_2 } } } \ Rightarrow { p_2 } = 8 \, \, atm. \ )

Đáp án B

Ví dụ 2: Sau quá trình tổng hợp NH3 từ H2 và N2, áp suất trong bình giảm đi 10% so với áp suất lúc đầu. Biết nhiệt độ của phản ứng giữ không đổi trước và sau phản ứng. Phần trăm theo thể tích của N2, H2, NH3 trong hỗn hợp khí thu được sau phản ứng lần lượt là :

A.  25% ; 25% ; 50%.

B.  30% ; 25% ; 45%.

C.  22,22% ; 66,67% ; 11,11%.

D. 20% ; 40% ; 40% .

Hướng dẫn giải chi tiết:

Trong một bình kín có nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số mol hỗn hợp khí : \ ( \ frac { { { n } _ { 1 } } } { { { n } _ { 2 } } } = \ frac { { { p } _ { 1 } } } { { { p } _ { 2 } } } = \ frac { { { p } _ { 1 } } } { 90 % { { p } _ { 1 } } } \ ) nhỗn hợp khí sau phản ứng = = \ ( 4. \ frac { 90 } { 100 } = 3,6 \, \, mol \ ) Ta có phương trình phản ứng : N2 + 3H2 \ ( \ rightleftharpoons \ ) 2NH3 ( 1 ) bđ : 1 3 0 : mol pư : x 3 x 2 x : mol spư : 1 – x 3 – 3 x 2 x : mol Theo ( 1 ) ta thấy : nhỗn hợp khí sau phản ứng = ( 1 – x ) + ( 3 – 3 x ) + 2 x = 4 – 2 x = 3,6 x = 0,2 \ ( \ % { V_ { { N_2 } } } = \ frac { { 1 – 0,2 } } { { 3,6 } }. 100 = 22,22 \ % \ ) \ ( \ % { V_ { { H_2 } } } = \ frac { { 3 – 3.0,2 } } { { 3,6 } }. 100 = 66,67 \ % \ ) % V NH3 = 11,11 %

Đáp án C

Ví dụ 3: Từ 10 m3 hỗn hợp N2 và H2 lấy theo tỉ lệ 1:3 về thể tích, biết hiệu suất phản ứng tổng hợp thực tế là 95%. Có thể sản xuất được lượng amoniac là

A. 5 m3

B. 4,25 m3

C. 4,75 m3

D. 7,5 m3

Hướng dẫn giải chi tiết:

Ta có V N2 : V H2 = 1 : 3 V N2 + V H2 = 10 m3 => V N2 = 2,5 m3 ; V H2 = 7,5 m3 Ta có phương trình phản ứng : N2 + 3H2 \ ( \ rightleftharpoons \ ) 2NH3 ( 1 ) ( 1 ) V NH3 triết lý = 2. n N2 = 2. 2,5 = 5 m3 Theo đề bài, hiệu suất của phản ứng là 95 %. => V NH3 thực tiễn thu được sau phản ứng là : 5. 95 % = 4,75 m3

Đáp án C

FIle bài tập về nitơ

Xem thêm: Hướng dẫn giải bài 1,2,3,4,5 trang 25 SGK Công nghệ 7

Tải tài liệu

Bài giảng về nitơ

Mẹo Tìm đáp án nhanh nhất
Search google: “từ khóa + topdethi.com” Ví dụ: “Nitơ là gì? Phương pháp giải bài tập nitơ topdethi.com”

Source: https://vh2.com.vn
Category : Công Nghệ