CHUYÊN ĐỀ 6 Chuyên đề dạy thêm hóa học 11 CHƯƠNG TRÌNH MỚI

Yopovn · 5/8/24

6 Chuyên đề dạy thêm hóa học 11 CHƯƠNG TRÌNH MỚI được soạn dưới dạng file word gồm 6 file trang. Các bạn xem và tải chuyên đề dạy thêm hóa học 11 về ở dưới.

Chuyên đề 1: NITROGEN

Kí hiệu nguyên tố: N; số hiệu nguyên tử: Z = 7; độ âm điện: 3,04; công thức phân tử: N2

Trạng thái tự nhiên

+ Dạng đơn chất, nitrogen (N2) có trong khí quyển của Trái Đất
chiếm khoảng 78% thể tích không khí.
+ Dạng hợp chất nitrogen tập trung ở một số mỏ khoáng dưới dạng sodium nitrate (thường gọi là diêm tiêu Chile).
Nguyên tố nitrogen còn có trong tất cả cơ thể người và động vật, là thành phần cấu tạo nên nucleic acid, protein, …

Trong đất và nước, nitrogen tồn tại dưới dạng ion

II. Vị trí, cấu tạo và tính chất vật lí

1. Vị trí, cấu tạo

- N (Z = 7): 1s22s22p3: Ô số 7, chu kì 2, nhóm VA.

- Số oxi hóa thường gặp của nitrogen:

- Phân tử: N2: N ≡ N chứa 1 liên kết ba năng lượng liên kết lớn và là phân tử không phân cực.

2. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, nitrogen là chất khí không màu,

không mùi, không vị, tan rất ít trong nước, hóa lỏng

ở -196oC.

- khí N2 nhẹ hơn không khí.

- Khí nitrogen không duy trì sự cháy và sự hô hấp.

III. Tính chất hóa học

- Phân tử N2 chứa liên kết ba N ≡ N có năng lượng liên kết lớn nên rất khó bị phá vỡ Ở điều kiện thường N2 khá trơ về mặt hóa học.

- Ở nhiệt độ cao, nitrogen trở nên hoạt động hơn và có khả năng phản ứng với hydrogen (thể hiện tính oxi hóa), oxygen (thể hiện tính khử).

1. Tác dụng với hydrogen (tính oxi hóa)

- Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có xúc tác (Fe) khí nitrogen có phản ứng với khí hydrogen tạo thành khí ammonia (NH3): N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) = - 92 kJ

- Quá trình tổng hợp ammonia trên thường được gọi là quá trình Haber – Bosch (Ha-bơ Bớt).

- Phản ứng tổng hợp amonia là quá trình trung gian quan trọng để sản xuất nitric acid, thuốc nổ, đạm nitrate, urea, …

2. Tác dụng với oxygen (tính khử)

- Ở nhiệt độ cao trên 3000 oC hoặc có tia lửa điện, nitrogen kết hợp với oxygen tạo thành nitrogen monoxide (NO): N2(g) + O2(g) 2NO(g) = 180kJ

- Trong tự nhiên, phản ứng trên xảy ra trong những cơn mưa dông kèm theo sấm sét, khởi đầu cho quá trình chuyển hóa từ nitrogen thành nitric acid (HNO3), sau đó HNO3 tan trong nước phân li ra ion nitrate

(NO3-) là một dạng phân đạm cần thiết cho cây trồng.

- Sơ đồ:

(2) NO(g) + O2 (g) → NO2(g) (pư xảy ra ngay điều kiện thường tạo khí nâu đỏ)

(3) 4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) → 4HNO3(aq)

IV. Ứng dụng

Tổng hợp ammonia (NH3)	Tạo môi trường trơ	Tác nhân làm lạnh
- Phần lớn nitrogen được dùng để tổng hợp NH3 từ đó sản xuất phân đạm, nitric acid, …	- Ở điều kiện thường nitrogen trơ về mặt hóa học nên thường được dùng để bảo quản thực phẩm, …	- Nitrogen lỏng ở nhiệt độ thấp (-196oC) dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác. Bình bảo quản mẫu vật bằng nitrogen lỏng

❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN

Dạng 1: Lý thuyết cấu tạo, tính chất

Câu 1. Điền các từ hoặc cụm từ thích hợp vào chỗ trống:

ammonia	liên kết ba	không phân cực	khá trơ	hợp chất
sodium nitrate	hoạt động hơn	đơn chất	sự hô hấp	chất khí

(a) Trong tự nhiên, nitrogen tồn tại cả ở dạng (1) …………… (khí quyển trái đất) và (2) …………..

(chủ yếu trong mỏ khoáng dưới dạng (3) ………………………)

(b) Phân tử nitrogen có chứa một (4) ………………….. có năng lượng liên kết lớn, phân tử nitrogen là phân tử (5) ………………………..

(c) Ở điều kiện thường, nitrogen là (6) ………………. không màu, không mùi, ít tan trong nước. Nitrogen không duy trì sự cháy và (7) …………………..

(d) Ở điều kiện thường, phân tử nitrogen (8) …………….. về mặt hóa học. Ở nhiệt độ cao, nitrogen trở nên (9) …………………. và phản ứng được với nhiều chất, vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử.

(e) Nitrogen có nhiều ứng dụng trong thực tế như tổng hợp (10) ……………, bảo quản thực phẩm, bảo quản máu và các mẫu vật sinh học, …

Hướng dẫn giải

(1) đơn chất
(2) hợp chất
(3) sodium nitrate
(4) liên kết ba

(5) không phân cực
(6) chất khí
(7) sự hô hấp

(8) khá trơ
(9) hoạt động hơn
(10) ammonia

Câu 2. Xác định số oxi hóa của nitrogen trong các hợp chất sau: NO, NO2, NH3, NH4Cl, N2O, N2O3, N2O5, Mg(NO3)2.

Hướng dẫn giải

+2 +4 -3 -3 +1 +3 +5 +5

NO, NO2, NH3, NH4Cl, N2O, N2O3, N2O5, Mg(NO3)2

Câu 3. [CTST - SGK] Trình bày cấu tạo phân tử N2. Giải thích vì sao ở điều kiện thường, N2 khá trơ về mặt hóa học

Hướng dẫn giải

Công thức cấu tạo của N2: N≡N

Trong phân tử N2, hai nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết ba có năng lượng liên kết lớn nên ở điều kiện thường, N2 khá trơ về mặt hóa học.

Câu 4. [KNTT – SGK] Viết các phương trình hóa học minh họa quá trình hình thành đạm nitrate trong tự nhiên xuất phát từ nitrogen theo sơ đồ:

Hướng dẫn giải

PTHH:

(1) N2(g) + O2(g) 2NO(g)

(2) NO(g) + O2 (g) → NO2(g)

(3) 4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) → 4HNO3(aq)

Câu 5.

(a) Viết phương trình nhiệt hóa học giữa nitrogen với hydrogen và oxygen.

(b) Xác định số oxi hóa của nitrogen trước và sau phản ứng, từ đó chỉ ra vai trò của N2 trong các phản ứng (chất oxi hóa hay chất khử).

(c) Các phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Vì sao.

(d) Nêu ứng dụng của các phản ứng trên trong thực tế.

(e) Tại sao trong công nghiệp không sử dụng phản ứng giữa N2 và O2 để tạo ra NO, một hợp chất trung gian quan trọng trong công nghiệp sản xuất nitric acid?

Hướng dẫn giải

(a) (1) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) = - 92 kJ

(2) N2(g) + O2(g) 2NO(g) = 180kJ

(b) Trong phản ứng (1) số oxi hóa của N giảm từ 0 → -3 nên N2 là chất oxi hóa.

Trong phản ứng (2) số oxi hóa của N tăng từ 0 → + 2 nên N2 là chất khử.

(c) Phản ứng (1) tỏa nhiệt vì có < 0; phản ứng (2) thu nhiệt vì có > 0.

(d) Phản ứng (1) tạo NH3 là quá trình trung gian quan trọng để sản xuất nitric acid, phân bón, thuốc nổ, …

Phản ứng (2) là khởi đầu cho quá trình chuyển hóa từ nitrogen thành nitric acid (HNO3) trong tự nhiên khi có sấm sét, mưa dông, sau đó HNO3 tan trong nước phân li ra ion nitrate (NO3-) là một dạng phân đạm cần thiết cho cây trồng.

(e) Khí NO không được tạo ra trong công nghiệp bằng phản ứng trực tiếp giữa N2 và O2 vì phản ứng này khó xảy ra, cần nhiệt độ cao khoảng 3000 oC hoặc tia lửa điện.

Dạng 2: Giải thích hiện tượng, ứng dụng

Câu 6. Hãy giải thích vì sao:

(a) Khí nitrogen khó hóa lỏng.

(b) Khí nitrogen ít tan trong nước.

(c) Thu khí nitrogen trong phòng thí nghiệm dùng phương pháp đẩy nước.

(d) Bơm khí nitrogen vào gói bim bim.

Hướng dẫn giải

(a) Do phân tử N2 có phân tử khối nhỏ, tương tác van der Waals nhỏ nên nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp khí N2 khó hóa lỏng.

(b) Do phân tử N2 là phân tử không phân cực nên ít tan trong nước là một dung môi phân cực.

(c) Vì khí N2 ít tan trong nước nên có thể thu khí N2 bằng phương pháp đẩy nước.

(d) Khí N2 trơ về mặt hóa học nên khi bơm khí N2 vào gói bim bim sẽ bảo quản được bim bim lâu hơn đồng thời khí N2 làm phồng gói bim bim để giữ được hình dạng sản phẩm không bị vỡ vụn.

Câu 7. [CD - SGK] Sử dụng kiến thức hóa học để giải thích câu ca dao sau: