Bài tập Chuyên de: Nitơ và hợp chất của nitơ

Chuyên đề nhóm Ni tơ-Photpho Hóa 11 có lời giải và đáp án rất hay được phân thành các dạng: hoàn thành sơ đồ phản ứng; nhận biết; cân bằng phản ứng oxi hóa – khử của những phản ứng có HNO3 hoặc NO3- theo phương pháp thăng bằng electron; xác định nguyên tố thuộc nhóm nito dựa vào việc xác định số hiệu nguyên tử [z]hoặc nguyên tử khối [m]; lập công thức phân tử của oxit nito; bài tập hiệu suất; kim loại tác dụng với HNO3 tạo thành hỗn hợp khí; hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3; phản ứng của muối NO3- trong môi trường axit và bazo; HPO4 tác dụng với dung dịch kiềm [NaOH, KOH,…]. Chuyên đề được soạn dưới dạng file word và PDF gồm 39 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.

Với Chuyên đề: Nitơ - Photpho Hoá học lớp 11 tổng hợp các dạng bài tập, bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Nitơ - Photpho từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 11.

Nitơ

I. Cấu tạo phân tử

Nhóm VA có cấu hình electron ngoài cùng là : ns2np3 .

Nên vừa thể hiện được tính oxh và tính khử.

- Cấu hình electron của N2 : 1s22s22p3

- CTCT : N ≡ N

- CTPT : N2

Số OXH của N2 : -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5

II.Tính chất vật lý

- Là chất khí không màu , không mùi , không vị, hơi nhẹ hơn không khí [ d = 28/29] , hóa lỏng ở -196oC.

- Nitơ ít tan trong nước , hoá lỏng và hoá rắn ở nhiệt độ rất thấp. Không duy trì sự cháy và sự hô hấp [không độc].

III.Tính chất hóa học

1-Tính oxi hoá : Phân tử nitơ có liên kết ba rất bền, nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.

a] Tác dụng với hidrô

Ở nhiệt độ cao , áp suất cao và có xúc tác .Nitơ phản ứng với hidrô tạo amoniac .

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 ΔH = -92KJ

b]Tác dụng với kim loại

- Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua :

6Li + N2 → 2Li3N

- Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với nhiều kim loại :

3Mg + N2 → Mg3N2 [magie nitrua]

Các nitrua dễ bị thủy phân tạo NH3

• Nitơ thể hiện tính oxi hoá khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn .

2-Tính khử:

- Ở nhiệt độ cao [ 3000oC] Nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit

N2 + O2 → 2NO [ không màu ] [3000oC]

- Ở điều kiện thường, nitơ monoxit tác dụng với oxi không khí tạo nitơ dioxit màu nâu đỏ

2NO + O2 → 2NO2

• Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.

- Các oxit khác của nitơ :N2O , N2O3, N2O5 không điều chế được trực tiếp từ niơ và oxi

IV. Điều chế

a] Trong công nghiệp:

b] Trong phòng thí nghiệm :

Nhiệt phân muối nitrit

NH4NO2 to→ N2↑ + 2H2O

NH4Cl + NaNO2 to→ N2 ↑ + NaCl +2H2O [5000oC]

NH4NO3 to→ N2 ↑+ 2H2O [5000oC]

Amoniac và muối amoni

A. AMONIAC :

Trong phân tử NH3, N liên kết với ba nguyên tử hidro bằng ba liên kết cộng hóa trị có cực. NH3 có cấu tạo hình chóp với nguyên tử Nitơ ở đỉnh. Nitơ còn một cặp electron hóa trị là nguyên nhân tính bazơ của NH3.

I. Tính chất vật lý:

- Là chất khí không màu, có mùi khai xốc, nhẹ hơn không khí.

- Tan rất nhiều trong nước

II. Tính chất hóa học:

1- Tính bazơ yếu

a] Tác dụng với nước:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-

=> dung dịch NH3 là một dung dịch bazơ yếu.

b] Tác dụng với dung dịch muối [muối của những kim loại có hidroxit không tan]

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al[OH]3↓ + 3NH4Cl ;

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al[OH]3↓ + 3NH4+

Những hidroxit và oxit có khẳ năng tạo phức amin thì tan trong dung dịch [Cu[OH]2, Zn[OH]2, Ag2O, AgCl...]

Cu[OH]2 + 4NH3 → [ Cu[NH3]4 ][OH]2 [xanh thẫm]

c] Tác dụng với axit: → muối amoni:

NH3 + HCl → NH4Cl [amoni clorua]

2. Tính khử

a. Tác dụng với oxi:

4NH3 + 3O2 to → 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 → 4 NO + 6H2O

b. Tác dụng với clo:

2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl

NH3 kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo” khói trắng” NH4Cl

c. Tác dụng với CuO:

2NH3 + 2CuO to → 2Cu + N2 + 3H2O

III. Điều chế

1. Trong phòng thí nghiệm

2NH4Cl + Ca[OH]2 to → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O

2. Trong công nghiệp

N2[k] + 3H2[k] ⇌ 2NH3[k] ∆H < O

B. MUỐI AMONI:

Là tinh thể ion gồm cation NH4+ và anion gốc axit.

I. Tính chất vật lý: Tan nhiều trong nước điện li hoàn toàn thành các ion.

II. Tính chất hóa học

1. Tác dụng với dung dịch kiềm: [nhận biết ion amoni, điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm]

[NH4]2SO4 + 2NaOH to → 2NH3 + 2H2O + Na2SO4 ;

NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O [Quỳ ẩm hóa xanh]

2. Phản ứng nhiệt phân:

- Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi nung nóng bị phân hủy thành NH3

[NH4]2CO3[r] to → NH3[k] + NH4HCO3[r]

NH4HCO3 to → NH3 + CO2 + H2O ; NH4HCO3 [bột nở] được dùng làm xốp bánh.

- Muối amoni chứa gốc cuả axit có tính oxi hóa khi bị nhiêt phân cho ra N2, N2O .

NH4NO2 to → N2 + 2H2O

NH4NO3 to → N2O + 2H2O

Nhiệt độ lên tới 500oC, ta có phản ứng:

2NH4NO3 → 2 N2 + O2 + 4H2O

Axit nitơric và muối nitrat

A. AXIT NITRIC

I. Cấu tạo phân tử:

- CTPT: HNO3

CTCT:

II. Tính chất vật lý

- Là chất lỏng không màu, D = 1.53g/cm3

- Axit nitric không bền, khi có ánh sang phân hủy một phần

4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O

- Axit nitric tan vô hạn trong nước.

III. Tính chất hóa học

1. Tính axit: Là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch:

HNO3 → H+ + NO3-

- Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của môt dung dịch axit : làm đỏ quỳ tím , tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.

2. Tính oxi hóa:

Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO3 đều bị oxi hóa về trạng thái oxi hóa cao nhất.

a] Với kim loại:

HNO3 oxi hầu hết các kim loại[ trừ vàng [Au] và platin[Pt] ]

Vd:Cu + 4HNO3[đ] → Cu[NO3]2 + 2NO2 + 2H2O.

3Cu + 8HNO3[l]→ 3Cu[NO3]2 + 2NO + 4H2O.

+ Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung HNO3 đặc nguội.

b] Với phi kim:

Khi đun nóng HNO3 đặc có thể tác dụng với phi :C, P, S...[trừ N2 và halogen]

S + 6HNO3[đ] → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

c] Với hợp chất:

- H2S, Hl, SO2, FeO, muối sắt [II]... có thể tác dụng với HNO3 nguyên tố bị oxi hoá trong hợp chất chuyển lên mức oxi hoá cao hơn. Ví dụ như :

3FeO + 10HNO3[d] → 3Fe[NO3]3 + NO + 5H2O

3H2S + 2HNO3[d] → 3S + 2NO + 4H2O

- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông... bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.

V. Điều chế

1-Trong phòng thí nghiệm

NaNO3 [r] + H2SO4 [đ] to→ HNO3 + NaHSO4

Điện phân các muối nitrat của kim loại đứng sau H+ của nước [ sau Al]

M[NO3]x +x/2 H2O đp→ M + x/4 O2 + xHNO3

2- Trong công nghiệp: NH3 → NO → NO2 → HNO3

B. MUỐI NITRAT

I. Tính chất vật lý: Dễ tan trong nước , là chất điện li mạnh trong dung dịch phân ly hoàn toàn thành các ion.

Ca[NO3]2 → Ca2+ + 2NO3-

- Ion NO3- không có

II. Tính chất hóa học:

Các muối nitrat của kim loại kiền và kiềm thổ có môi trường trung tính, muối của kim loại khác có môi trường axit [pH < 7]

1 . Nhiệt phân muối Nitrat

a] Muối nitrat của các kim loaị hoạt động [trước Mg]:

Nitrat → Nitrit + O2

vd: 2KNO3 to→ 2KNO2 + O2

b] Muối nitrat của kim loại từ Mg → Cu:

Nitrat → Oxit kim loại + NO2 + O2

vd: 2Cu[NO3]2 to→ 2CuO + 4NO2 + O2

c] Muối của những kim lạo kém hoạt [sau Cu ] :

Nitrat → kim loại + NO2 + O2

vd: 2AgNO3 to→ 2Ag + 2NO2 + O2

2. Ion NO3- trong H+ [axit]

NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O

Ví dụ: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

3Fe2+ + NO3- + 4H+ → 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O

3. Ion NO3- trong OH-[kiềm] : OXH được các kim loại lưỡng tính:

8Al + 3NO3- + 5OH- + 2H2O → 8AlO2- + 3NH3↑

4. Nhận biết ion nitrat [NO3-]

Trong môi trường axit , ion NO3- thể hiện tính oxi hóa giống như HNO3. Do đó thuốc thử dùng để nhận biết ion NO3- là hỗn hợp vụn đồng và dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng.

Hiện tượng : dung dịch có màu xanh, khí không màu hóa nâu đỏ trong không khí.

3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2 NO↑ + 4H2O

2NO + O2 [ không khí] → 2NO2 [ màu nâu đỏ]

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Chuyên đề: Nitơ và hợp chất của nitơ [khối 11 cơ bản]", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

g ion thu gọn ? b/ Tính thể tích khí [đktc] thu được? Câu 4: Phải dùng bao nhiêu lít khí N2 và bao nhiêu lít khí H2 để điều chế 17 gam NH3 ? biết rằng H% = 25%, các thể tích khí được đo ở đktc? 4. Hướng dẫn Hs học bài ở nhà: - Học bài cũ: Tính chất hóa học của nitơ, amoniac, muối amoni; viết các PTHH minh họa. - Làm các bài tập: 1-5 trang 31; 1-8 trang 37&38 ở SGK. - Chuẩn bị các nội dung sau: GV phát phiếu học tập cho HS, yêu cầu mỗi HS về nhà thực hiện lên giấy A4. GV chia lớp thành 6 nhóm [mỗi nhóm gồm 6 - 7 HS], phân công nhóm trưởng, thư kí của từng nhóm và nêu phương thức hoạt động để tiết học sau HS chủ động tiếp thu kiến thức. + Tất cả HS đều trả lời 2 câu hỏi [1, 2] sau vào giấy A4. Câu 1: Viết phương trình điện li của HNO3? Dựa vào phương trình điện li của HNO3 và số oxi hóa của nitơ trong phân tử HNO3, hãy trình bày tính chất hóa học của dung dịch HNO3 [tính axit, tính oxi hóa]. Viết PTHH minh họa? Câu 2: Trình bày tính chất hóa học của muối nitrat [của kim loại], nêu các trường hợp xảy ra khi nhiệt phân hủy muối nitrat [của kim loại]? Viết các PTHH minh họa? + Phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm chuyên sâu: [ngoài việc chuẩn bị 2 câu hỏi trên, học sinh phải nghiên cứu kỷ về các nội dung của nhóm mình theo phân công] - Nhóm 1, 2: [nhóm chuyên sâu tìm hiểu về tính chất của dd HNO3 khi tác dụng với kim loại] nghiên cứu kỷ cách tiến hành thí nghiệm ở câu 2 và tìm tòi kiến thức liên quan để dự kiến câu trả lời cho các câu hỏi còn lại của phiếu học tập số 1. - Nhóm 3, 4: [nhóm chuyên sâu tìm hiểu về tính chất của dd HNO3 khi tác dụng với phi kim, tác dụng với hợp chất] nghiên cứu kỷ cách tiến hành thí nghiệm ở câu 2 và tìm tòi kiến thức liên quan để dự kiến câu trả lời cho các câu hỏi còn lại của phiếu học tập số 2. - Nhóm 5, 6: [nhóm chuyên sâu tìm hiểu về tính chất hóa học của muối nitrat kim loại] nghiên cứu kỷ cách tiến hành thí nghiệm ở câu 1 và tìm tòi kiến thức liên quan để dự kiến câu trả lời cho các câu hỏi còn lại của phiếu học tập số 3. Phiếu học tập số 1: [nhóm chuyên sâu 1, 2] Nghiên cứu tính chất của HNO3 khi tác dụng với kim loại 1] Nội dung thảo luận: Câu 1: Dựa vào số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong phân tử HNO3 hãy dự đoán tính chất hóa học của HNO3? Tính chất đó được thể hiện khi HNO3 tác dụng với những loại chất nào? Câu 2: Nghiên cứu các thí nghiệm sau: TN: “ HNO3 tác dụng với Cu”. Cách tiến hành thí nghiệm: TN1. Cho mẫu Cu vào một nhánh của ống nghiệm [hai nhánh], cho 2ml dd HNO3 loãng vào nhánh còn lại, dùng bông có tẩm dd NaOH đặt trên miệng ống nghiệm, nghiêng ống nghiệm cho dd HNO3 tràn qua nhánh chứa kim loại Cu, đun nóng nhẹ ống nghiệm [nếu chưa có hiện tượng]. TN2. Cho mẫu Cu vào một nhánh của ống nghiệm [hai nhánh], cho 2ml dung dịch HNO3 đặc vào nhánh còn lại, dùng bông có tẩm dd NaOH đặt trên miệng ống nghiệm, nghiêng ống nghiệm cho dung dịch HNO3 tràn qua nhánh chứa kim loại Cu. a Quan sát, nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và xác định vai trò của HNO3 trong 2 phản ứng trên dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố nitơ? Câu 3: Viết PTHH của các phản ứng xảy ra [nếu có] trong các trường hợp sau, xác định sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố nitơ? a. Al + HNO3 loãng .............................................................. b. Fe + HNO3[đặc] ............................................................... c. Viết sơ đồ tổng quát khi cho kim loại M tác dụng với dung dịch HNO3? → Nhận xét: 2] Chuẩn bị nội dung chia sẻ ở nhóm mảnh ghép: Tính chất hóa học của axit nitric [tính chất của HNO3 khi tác dụng với kim loại]. + Thí nghiệm: + Hiện tượng: + Phương trình hóa học: + Nhận xét: Phiếu học tập số 2: [nhóm chuyên sâu 3, 4] Nghiên cứu tính chất của HNO3 khi tác dụng với phi kim, hợp chất. 1] Nội dung thảo luận: Câu 1: Dựa vào số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong phân tử HNO3 hãy dự đoán tính chất hóa học của dung dịch HNO3? Tính chất đó được thể hiện khi HNO3 tác dụng với những loại chất nào? Câu 2: Nghiên cứu thí nghiệm sau: TN: “HNO3 đặc tác dụng S”. Cách tiến hành thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm 2 nhánh, một nhánh 2 ml dung dịch HNO3; nhánh còn lại một ít bột S. Dùng bông có tẩm dd NaOH đặt trên miệng ống nghiệm, đun nóng nhánh chứa bột S cho đến khi nóng chảy, nghiêng ống nghiệm cho dung dịch HNO3 tràn qua nhánh chứa S nóng chảy. a Quan sát, nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và xác định vai trò của HNO3 trong phản ứng trên dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố nitơ? Câu 3: Viết PTHH của các phản ứng xảy ra [nếu có] trong các trường hợp sau? Xác định sự thay đổi về số oxi hóa của nguyên tố nitơ? a. C + HNO3[đặc] .......................................................... b. FeO + HNO3 loãng .......................................................... c. Fe[OH]2 + HNO3 loãng.......................................................... d. Fe2O3 + HNO3[đặc] .......................................................... Trong các phản ứng trên, HNO3 thể hiện tính oxi hóa, tính axit ở phương trình nào? → Nhận xét: 2] Chuẩn bị nội dung chia sẻ ở nhóm mảnh ghép: Tính chất hóa học của axit nitric: - Tính chất của HNO3 khi tác dụng với phi kim. + Thí nghiệm: + Hiện tượng: + Phương trình hóa học: + Nhận xét: - Tính chất của HNO3 khi tác dụng với hợp chất. + Ví dụ [viết PTHH]: + Nhận xét: Phiếu học tập số 3: [nhóm 5, 6] Nghiên cứu tính chất hóa học của muối nitrat kim loại. 1] Nội dung thảo luận: Câu 1: Nghiên cứu thí nghiệm sau: TN: “Nhiệt phân muối KNO3” Cách tiến hành thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm chịu nhiệt một ít tinh thể KNO3, tiến hành đun nóng đến khi nóng chảy. Khi thấy các bọt khí xuất hiện, đưa mẫu than đã được đốt nóng đỏ vào ống nghiệm. a Quan sát, nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra để giải thích hiện tượng trên? Câu 2: Trình bày các trường hợp xảy ra khi nhiệt phân muối nitrat của kim loại? Viết các PTHH minh họa? " Kết luận: 2] Chuẩn bị nội dung chia sẻ ở nhóm mảnh ghép: Tính chất hóa học của muối nitrat: + Thí nghiệm: + Hiện tượng: + Phương trình hóa học: + Kết luận: NỘI DUNG 2: TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NITƠ VÀ HỢP CHẤT CỦA NITƠ [T2]. I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: Học sinh trình bày được: - HNO3 là một axit rất mạnh. - HNO3 là chất oxi hoá rất mạnh: oxi hoá hầu hết kim loại, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. - Tính chất hóa học của muối nitrat kim loại. 2. Kĩ năng: - Dự đoán tính chất hóa học, kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm và rút ra kết luận về tính chất hóa học của axit nitric và muối nitrat. - Quan sát thí nghiệm, hình ảnh..., rút ra được nhận xét về tính chất của HNO3, muối nitrat. - Viết các PTHH dạng phân tử, ion rút gọn minh họa tính chất hoá học của HNO3 [đặc và loãng], muối nitrat. - Tính thành phần % khối lượng của hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3. - Kĩ năng chăm sóc và bảo vệ sức khỏe. 3. Thái độ: - Tích cực, chủ động, tinh thần hợp tác trong học tập. - Kích thích sự hứng thú với bộ môn, phát huy khả năng tư duy của học sinh. 4. Năng lực: - Năng lực sử dụng ngôn ngữ Hóa học. - Năng lực hợp tác. - Năng lực thực hành. - Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn Hóa học. - Năng lực vận dụng kiến thức môn Hóa học vào cuộc sống. - Năng lực tính toán hóa học. II. Phương pháp và kĩ thuật dạy học: - Phát hiện và giải quyết vấn đề. - Thảo luận hợp tác nhóm, sử dụng các phương tiện trực quan [hình ảnh, thí nghiệm]. - Phương pháp đàm thoại tìm tòi. - Sử dụng kĩ thuật mảnh ghép. III. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Phiếu học tập, máy tính. - Dụng cụ: ống nghiệm, giá ống nghiệm, đèn cồn, ống hút, giá thí nghiệm - Hóa chất: dung dịch HNO3 [loãng và đặc], KNO3, S, Cu, C. 2. Học sinh: - Sách giáo khoa lớp 11 cơ bản. - Chuẩn bị các phiếu học tập theo hướng dẫn của giáo viên ở tiết trước. IV. Tiến trình dạy học: 1. Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong bài dạy. 2. Bài mới: HOẠT ĐỘNG 1: Tìm hiểu tính axit của dung dịch HNO3 [4 phút] HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS NỘI DUNG KIẾN THỨC GV: Chiếu câu hỏi, yêu cầu Hs trình bày. Câu hỏi: - Viết phương trình điện li của HNO3? - Hoàn thành các phương trình hóa học sau: 1. HNO3 + CuO 2. HNO3 + Fe[OH]3 3. HNO3+CaCO3 Ở các PTHH trên, dung dịch HNO3 thể hiện tính chất gì? Giải thích? HS: Lên bảng trình bày, các Hs khác nhận xét, bổ sung. GV: Nhận xét, bổ sung và chốt lại phần kiến thức cơ bản. [chấm điểm Hs trình bày] I. Tính chất hóa học của axit nitric: 1. Tính axit mạnh: - HNO3 là axit mạnh, dd HNO3 làm đổi màu quỳ tím, tác dụng bazơ, oxit bazơ, muối. - VD: 2HNO3 + CuO Cu[NO3]2 + H2O 3HNO3 + Fe[OH]3 Fe[NO3]3 + 3H2O 2HNO3+CaCO3Ca[NO3]2+CO2 +H2O HOẠT ĐỘNG 2: Học sinh tự nghiên cứu từng kiến thức chuyên sâu được phân công. [7 phút] HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS NỘI DUNG KIẾN THỨC GV: Cho 6 nhóm học sinh chuyên sâu tiến hành TN, thảo luận, hoàn thành các nhiệm vụ của phiếu học tập. - Nhóm 1,2: Nghiên cứu tính chất của HNO3 khi tác dụng với đơn chất kim loại ở phiếu học tập số 1. - Nhóm 3,4: Nghiên cứu tính chất của HNO3 khi tác dụng với phi kim, hợp chất ở phiếu học tập số 2. - Nhóm 5,6: Nghiên cứu tính chất hóa học của muối nitrat kim loại ở phiếu học tập số 3. Sau 12 phút các học sinh của từng nhóm chuyên sâu sẽ tách ra về các nhóm mảnh ghép [HS nào có số thứ tự giống nhau trong từng nhóm chuyên sâu sẽ về cùng 1 nhóm mảnh ghép, nhóm mảnh ghép được đánh số thứ tự từ 1 đến 6] trả lời kiến thức mảnh ghép là kiến thức tổng hợp của bài học. HS: Thực hiện nghiên cứu, thảo luận, tiến hành TN hoàn thành các phiếu học tập theo nhóm. Phiếu học tập số 1: [nhóm 1, 2] [Nghiên cứu tính chất của HNO3 khi tác dụng với kim loại] 1] Nội dung thảo luận: Câu 1: Dựa vào số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong phân tử HNO3 hãy dự đoán tính chất hóa học của dung dịch HNO3? Tính chất đó được thể hiện khi HNO3 tác dụng với những loại chất nào? Câu 2: Tiến hành các thí nghiệm sau: TN: “ HNO3 tác dụng với Cu”. Cách tiến hành thí nghiệm: a. Cho mẫu Cu vào một nhánh của ống nghiệm [hai nhánh], cho 2ml dung dịch HNO3 loãng vào nhánh còn lại, dùng bông có tẩm dd NaOH đặt trên miệng ống nghiệm, nghiêng ống nghiệm cho dung dịch HNO3 tràn qua nhánh chứa kim loại Cu, đun nóng nhẹ ống nghiệm [nếu chưa có hiện tượng]. b. Cho mẫu Cu vào một nhánh của ống nghiệm [hai nhánh], cho 2ml dung dịch HNO3 đặc vào nhánh còn lại, dùng bông có tẩm dd NaOH đặt trên miệng ống nghiệm, nghiêng ống nghiệm cho dung dịch HNO3 tràn qua nhánh chứa kim loại Cu. a Quan sát, nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và xác định vai trò của HNO3 trong 2 phản ứng trên dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố nitơ? Câu 3: Viết PTHH của các phản ứng xảy ra [nếu có] trong các trường hợp sau?Xác định sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố nitơ? a. Al + HNO3 loãng .............................. b. Fe + HNO3[đặc] ............................... c. Viết sơ đồ tổng quát khi cho kim loại M tác dụng với dung dịch HNO3? → Nhận xét: 2] Chuẩn bị nội dung chia sẻ ở nhóm mảnh ghép: Tính chất hóa học của axit nitric [tính chất của HNO3 khi tác dụng với kim loại]. + Thí nghiệm: + Hiện tượng: + Phương trình hóa học: + Nhận xét: Phiếu học tập số 2: [nhóm 3, 4] [Nghiên cứu tính chất của HNO3 khi tác dụng với phi kim, hợp chất]. 1] Nội dung thảo luận: Câu 1: Dựa vào số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong phân tử HNO3 hãy dự đoán tính chất hóa học của dung dịch HNO3? Tính chất đó được thể hiện khi HNO3 tác dụng với những loại chất nào? Câu 2: Tiến hành thí nghiệm sau: TN: “HNO3 đặc tác dụng S”. Cách tiến hành thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm 2 nhánh, một nhánh 2 ml dung dịch HNO3; nhánh còn lại một ít bột S, dùng bông có tẩm dd NaOH đặt trên miệng ống nghiệm. Đun nóng nhánh chứa bột S đến khi nóng chảy, nghiêng ống nghiệm cho dung dịch HNO3 tràn qua nhánh chứa S nóng chảy. a Quan sát, nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và xác định vai trò của HNO3 trong phản ứng trên dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố nitơ? Câu 3: Viết PTHH của các phản ứng xảy ra [nếu có] trong các trường hợp sau?Xác định sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố nitơ? a. FeO + HNO3 loãng ............................ b. Fe[OH]2 +HNO3 loãng........................... c. Fe2O3 +HNO3[đặc] ............................... Trong các phản ứng trên, HNO3 thể hiện tính oxi hóa, tính axit ở phương trình nào? → Kết luận: 2] Chuẩn bị nội dung chia sẻ ở nhóm mảnh ghép: Tính chất hóa học của axit nitric: - Tính chất của HNO3 khi tác dụng với phi kim. + Thí nghiệm: + Hiện tượng: + Phương trình hóa học: + Nhận xét: - Tính chất của HNO3 khi tác dụng với hợp chất. + Ví dụ [viết PTHH]: + Nhận xét: Phiếu học tập số 3: [nhóm 5, 6] [Nghiên cứu tính chất hóa học của muối nitrat kim loại]. 1] Nội dung thảo luận: Câu 1: Tiến hành thí nghiệm sau: TN: “Nhiệt phân muối KNO3” Cách tiến hành thí nghiệm: Cho vào ống nghiệm chịu nhiệt một ít tinh thể KNO3, tiến hành đun nóng đến khi nóng chảy. Khi thấy các bọt khí xuất hiện, đưa mẫu than đã được đốt nóng đỏ vào ống nghiệm. a Quan sát, nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra để giải thích hiện tượng trên? Câu 2: Trình bày các trường hợp xảy ra khi nhiệt phân muối nitrat của kim loại? Viết các PTHH minh họa? → Kết luận: 2] Chuẩn bị nội dung chia sẻ ở nhóm mảnh ghép: Tính chất hóa học của muối nitrat: + Thí nghiệm: + Hiện tượng: + Phương trình hóa học: + Kết luận: 2. Tính oxi hóa mạnh: * Dự đoán: - Số oxi hóa của N trong phân tử HNO3 là +5 [cao nhất] vậy HNO3 có tính oxi hóa mạnh. - HNO3 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng được với nhiều kim loại, một số phi kim [như: C, S, P] và hợp chất có tính khử. * Kiểm nghiệm: a] Tác dụng với kim loại: Thí nghiệm 1: HNO3[l] tác dụng với Cu. Hiện tượng: Kim loại Cu tan dần, dung dịch chuyển sang màu xanh, có khí không màu hóa nâu trong không khí thoát ra. PTHH: Thí nghiệm 2: HNO3[đ] tác dụng với Cu. Hiện tượng: Kim loại Cu tan dần, dung dịch chuyển sang màu xanh, có khí màu nâu thoát ra. PTHH: [đặc] Tổng quát: M+ HNO3M[NO3]n+sp[K]+ H2O Trong đó, n là hóa trị cao nhất của kim loai M. Nhận xét: HNO3 có tính oxi hóa mạnh, oxi hóa hầu hết các kim loại trừ Au và Pt, đưa kim loại lên mức oxi hóa cao nhất, tạo muối nitrat. Một số trường hợp thường gặp: Khi kim loại tác dụng với dd HNO3. - K.loại + HNO3 đặc, sản phẩm khử là NO2 - K.loại có tính khử trung bình, yếu [như: Fe, Cu, Ag...]+ HNO3[l], sản phẩm khử là NO. - K.loại mạnh [như: Mg, Al, Zn...]+ HNO3[l], s.p [K] có thể là: NO, N2, N2O, NH4NO3. Lưu ý: Fe,Al,Cr thụ động với HNO3 đặc nguội. * Dự đoán: - Số oxi hóa của N trong phân tử HNO3 là +5 [cao nhất] vậy HNO3 có tính oxi hóa mạnh. - HNO3 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng được với nhiều kim loại, một số phi kim [như: C, S, P] và hợp chất có tính khử. * Kiểm nghiệm: b] Tác dụng với phi kim: Thí nghiệm: HNO3 đặc tác dụng với S Hiện tượng: Có khí màu nâu thoát ra. PTHH: + đặc => Nhận xét: HNO3 oxi hóa được 1 số phi kim như C, S, P lên mức oxi hóa cao nhất. c] Tác dụng với hợp chất: Ví dụ: Nhận xét: HNO3 oxi hóa được nhiều hợp chất [vô cơ và hữu cơ] có tính khử như: FeO, H2S, HI, SO2 II. Tính chất hóa học của muối nitrat: Thí nghiệm: Nhiệt phân muối KNO3 Hiện tượng: mẫu than bùng cháy. PTHH: 2KNO32KNO2 + O2 C + O2 CO2 Kết luận: - Muối nitrat của kim loại dễ bị nhiệt phân hủy. - Ở nhiệt độ cao, các muối nitrat của kim loại có tính oxi hóa mạnh. Các trường hợp xảy ra khi nhiệt phân hủy muối nitrat của kim loại: + Kim loại M đứng trước Mg: M[NO3]n M[NO2]n + O2 + Kim loại M từ Mg đến Cu: M[NO3]n MxOy + NO2 + O2 + Kim loại M sau Cu: M[NO3]n M + NO2+ O2 Lưu ý: 2Fe[NO3]2 Fe2O3 + 4NO2 +O2 HOẠT ĐỘNG 3: Thực hiện nhiệm vụ của nhóm mảnh ghép, tổng kết kiến thức. [23 phút] HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS NỘI DUNG KIẾN THỨC GV: Yêu cầu Hs có cùng số thứ tự ở nhóm chuyên sâu tách ra và hình thành 6 nhóm mảnh ghép, lần lượt các đại diện Hs ở các nhóm chuyên sâu khác nhau chia sẽ phần kiến thức thu nhận được ở nhóm chuyên sâu cho các thành viên khác trong nhóm, thảo luận hoàn thành phiếu học tập mảnh ghép [chú ý đến việc ghép phần tính chất oxi hóa của các nhóm chuyên sâu 1,2,3,4 ở phiếu học tập số 1 và số 2]. HS: HS các nhóm chuyên sâu có nhiệm vụ truyền đạt lại cho các bạn trong nhóm mảnh ghép về những gì mình nghiên cứu được [các HS cùng nhóm chuyên sâu cử đại diện đứng dậy trình bày cho cả nhóm về kiến thức mình nghiên cứu được các HS còn lại nghe, thảo luận và ghi nhận kết quả theo thứ tự tính chất hóa học của axit nitric, muối nitrat], và trả lời câu hỏi ở phiếu học tập mảnh ghép từ đó tổng kết kiến thức lên giấy Ao. GV: Nhận kết quả của 2 nhóm mảnh ghép nhanh nhất tương ứng với 2 mục kiến thức lên bảng. HS: Đại diện các nhóm HS được treo bảng lên trình bày. Các nhóm HS còn lại theo dõi so sánh với phần nghiên cứu mà mình thu nhận được, nhận xét và hoàn thiện phần kiến thức vào phiếu học tập. GV: Nhận xét, đính chính một số điểm kiến thức quan trọng và thiếu chính xác nếu HS còn nhầm lẫn đồng thời bổ sung, minh họa một số phần kiến thức trên slide. Phiếu học tập mảnh ghép: 1] Tính chất hóa học của HNO3, Viết PTHH minh họa? 2] Tính chất hóa học của muối nitrat kim loại, viết PTHH minh họa? III. Kết luận: 1. Tính chất hóa học của HNO3: a. HNO3 có tính axit mạnh: dd HNO3 làm đổi màu quỳ tím, tác dụng bazơ, oxit bazơ, muối [không có tính khử]. b. HNO3 có tính oxi hóa mạnh: - Oxi hóa hầu hết các kim loại [trừ Au, Pt] - Oxi hóa một số phi kim như C, S, P - Oxi hóa một số hợp chất [vô cơ và hữu cơ] có tính khử như: FeO, Fe[OH]2, HI, SO2 2. Tính chất hóa học của muối nitrat kim loại. - Muối nitrat của kim loại dễ bị nhiệt phân hủy; ở nhiệt độ cao muối nitrat của kim loại có tính oxi hóa mạnh. - Sản phẩm nhiệt phân hủy muối nitrat kim loại phụ thuộc vào cation kim loại. 3. Củng cố: [5 phút] GV: Tổ chức trò chơi “Rung chuông vàng”. - 6 nhóm Hs sẽ lần lượt trả lời 6 câu hỏi trắc nghiệm [nhằm củng cố bài học], nhóm Hs nào trả lời sai câu nào sẽ bị loại ra khỏi cuộc chơi tại thời điểm đó, nhóm học sinh nào trả lời đúng cả 6 câu hỏi sẽ dành chiến thắng. - Sau khi trả lời hết cả 6 câu hỏi sẽ lật mở được hình ảnh của một bức tranh. HS: Tham gia trò chơi: trao đổi, thảo luận theo nhóm, trả lời các câu hỏi. Câu 1: Hiện tượng thu được khi cho dd HNO3[đ] tác dụng với kim loại Cu là? A. Có khí màu nâu thoát ra, thu được dd màu xanh. B. Có khí không màu hóa nâu trong không khí thoát ra, thu được dd màu xanh. C. Có khí màu nâu thoát ra, thu được dd không màu. D. Có khí không màu hóa nâu trong không khí thoát ra, thu được dd không màu. Câu 2: Dung dịch axit nitric có tính chất hóa học nào sau đây? A. Có tính axit yếu, có tính oxi hóa mạnh. B. Có tính axit mạnh, có tính oxi hóa mạnh. C. Có tính axit yếu, có tính oxi hóa yếu. D. Có tính axit mạnh, có tính oxi hóa yếu. Câu 3: Để xử lí khí nitơ đioxit [NO2] trong phòng thí nghiệm, người ta thường dùng hóa chất nào sau đây? A. dd HCl B. dd NaOH C. dd NaCl D. dd H2SO4 Câu 4: Phản ứng nhiệt phân muối nitrat kim loại nào sau đây không đúng? A. KNO3 KNO2 + O2 B. AgNO3 Ag + NO2 + O2 C. Fe[NO3]2 FeO + 2NO2 + O2 D. 2Fe[NO3]3 Fe2O3 + 6NO2 +O2 Câu 5: Ở điều kiện thích hợp, axit nitric thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với dãy các chất nào sau đây? A. Fe, S, NaOH B. Cu, P, Fe2O3 C. Al, C, Cu[OH]2 D. Cu, P, FeO Câu 6: Cho 5,6 gam sắt tác dụng với dung dịch HNO3 [đặc, nóng, dư] sau khi phản ứng kết thúc thu được V lít khí màu nâu [là sản phẩm khử duy nhất ở đktc]. Giá trị của V là? A. 6,72 [l] B. 2,24 [l] C. 4,48 [l] D. 5,60 [l] GV: Từ hình ảnh của bức tranh đã tìm được, GV giới thiệu sơ bộ về ứng dụng của nitơ và hợp chất của nitơ, hướng dẫn Hs chuẩn bị nội dung cho tiết học sau. 4. Hướng dẫn HS học bài ở nhà: BÀI TẬP VỀ NHÀ: Câu 1: Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra [nếu có] trong các trường hợp sau: a. Cho dd HNO3 [đặc, đun nóng] lần lượt tác dụng với: Fe, Cu, S, C, P. b. Cho dd HNO3 [loãng] lần lượt tác dụng với các chất: Cu, Fe, Zn, Al, FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe[OH]2, Fe[OH]3, Cu[OH]2, Al[OH]3, CaCO3, FeCO3? Trong các phản ứng trên, phản ứng nào HNO3 thể hiện tính oxi hóa, tính axit? c. Nhiệt phân hủy các muối sau: NaNO3, Mg[NO3]2, Fe[NO3]2, Fe[NO3]3, AgNO3, Al[NO3]3 Câu 2: Nung nóng 18,8 gam Cu[NO3]2 một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn có khối lượng là 12,32g. Khối lượng Cu[NO3]2 đã bị nhiệt phân là? A. 11,28 gam B. 12,18 gam C. 18,12 gam D. 6,48 gam Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 15,2 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu bằng dd HNO3 loãng, dư thu được 5,6 lít khí không màu hóa nâu trong không khí [là sản phẩm khử duy nhất ở đktc]. Thành phần % về khối lượng của Fe, Cu trong hỗn hợp A lần lượt là? 40,2% và 59,8% B. 36,1% và 63,9% C. 31,6% và 68,4% D. 50,5% và 49,5% - Học bài cũ: Tính chất hóa học của axit nitric, muối nitrat, rèn luyện kĩ năng lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử. - Làm các bài tập về nhà, bài tập 1-7 SGK trang 45. - Chuẩn bị kỷ các nội dung sau: Nhóm 1,2: Tìm hiểu những ứng dụng của nitơ, amoniac, muối amoni, axit nitric và muối nitrat? [lập bảng] Ứng dụng Nitơ Amoniac Muối amoni Axit nitric Muối nitrat Nhóm 3,4: Phương pháp điều chế nitơ, amoniac, axit nitric trong công nghiệp? [trình bày các nội dung: nguyên liệu, phương pháp, các công đoạn sản xuất, viết PTHH [nếu có]]? Nhóm 5,6: + Tìm hiểu về trạng thái tự nhiên của nitơ? + Phương pháp điều chế NH3, HNO3 trong phòng thí nghiệm? [phương pháp điều chế, viết PTHH, trình bày phương pháp thu] NỘI DUNG 3: TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA NITƠ, ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ NITƠ VÀ HỢP CHẤT CỦA NITƠ. I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: Học sinh nêu được: - Trạng thái tự nhiên của nitơ. Học sinh trình bày được: - Ứng dụng của nitơ, amoniac, muối amoni, axit nitric và muối nitrat. - Phương pháp điều chế nitơ, amoniac, axit nitric trong công nghiệp. - Phương pháp điều chế NH3, HNO3 trong phòng thí nghiệm. 2. Kĩ năng: - Viết các PTHH minh họa cho quá t