6 Phơng trình hoá học : o NaNO2 + NH4Cl  t NaCl + N2 + 2H2O n NaNO2  0, 3  0,  mol  n NH 4Cl  0,2 3  0,6 (mol) Nh vËy : NH Cl ph¶n øng hÕt, NaNO3 d Do ®ã : n N  n NH 4Cl  0,4 (mol) VN  0,4 22,4  8,96 (lit) n NaNO3 (d ) = 0,6  0,4 = 0,2 (mol) 0,2  0,5 (M) 0,2  0,2  n NH 4Cl  0,4 (mol) C M(NaNO2 )  n NaCl C M(NaCl)  Bµi 14 (2 tiÕt) 0,4  (M) 0,2  0,2 Amoniac vµ muèi amoni I Mục tiêu học Về kiến thức HS hiĨu :  TÝnh chÊt ho¸ häc cđa amoniac muối amoni Vai trò quan trọng amoniac muối amoni đời sống kĩ thuật HS biết : Phơng pháp điều chế amoniac phòng thí nghiệm công nghiệp Về kĩ Dựa vào cấu tạo phân tử để giải thích tính chất vật lí, hoá học amoniac muối amoni Vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân để giải thích điều kiện kĩ thuật sản xuất amoniac Rèn luyện khả lập luận logic khả viết phơng trình trao đổi ion Về tình cảm, thái độ Nâng cao tình cảm yêu khoa học Có ý thức gắn hiĨu biÕt vỊ khoa häc víi ®êi sèng 71 II Chuẩn bị GV : Dụng cụ hoá chất phát tính tan NH ; Tranh (hình 3.6) : NH3 khử đồng oxit ; Tranh (hình 3.7) : sơ đồ thiết bị tổng hợp amoniac công nghiệp III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học A Amoniac (NH3) I Cấu tạo phân tử Hoạt động Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo phân tử amoniac GV : Hớng dẫn HS nghiên cứu SGK để giải vấn đề sau : Dựa vào cấu tạo nguyên tử nitơ, nguyên tử hiđro, hÃy mô tả hình thành phân tử amoniac Viết công thức electron công thức cấu tạo phân tử amoniac HS : Nguyên tử nitơ có electron hoá trị, có electron độc thân cặp electron ghép đôi Trong phân tử amoniac nguyên tử nitơ tạo thành cặp electron chung với nguyên tử hiđro Trên nguyên tử nitơ cặp electron không liên kết Phân tử amoniac đợc biểu diÔn b»ng : H  N H H:N:H | H H Công thức electron Công thức cấu tạo Liên kết phân tử amoniac liên kết cộng hoá trị có cực Do có độ âm điện lớn nên nitơ âm điện hiđro dơng điện GV bổ sung : Phân tử amoniac có cấu tạo hình tháp, nguyên tử nitơ đỉnh tháp nguyên tử hiđro nằm đỉnh tam giác đáy hình tháp Vì có cấu tạo không đối xứng nên phân tử amoniac phân cực nitơ có d điện tích âm nguyên tử hiđro có d điện tích dơng Kết luận : Trong phân tử amoniac, nguyên tử nitơ liên kết với ba nguyên tử hiđro ba liên kết cộng hoá trị có cực nguyên tử nitơ có cặp electron cha tham gia liên kết Amoniac phân tư cã cùc II  TÝnh chÊt vËt lÝ Ho¹t động 72 Bằng phơng pháp thực nghiệm đàm thoại GV giúp HS phát tính chất vật lÝ quan träng cña amoniac  GV :  ChuÈn bị ống nghiệm chứa sẵn khí amoniac Cho HS quan sát trạng thái, màu sắc, mở nút cho HS phẩy nhẹ để ngửi Tìm tỉ khối amoniac không khí HS : Dựa thông tin thu nhận đợc nhận xét : Amoniac chất khí không màu, mùi khai xèc 17 – TØ khèi d NH / KK   0, 59 29 VËy amoniac nhĐ h¬n không khí GV làm thí nghiệm Chuẩn bị lọ thu đầy khí NH rậy lọ b»ng mét nót cao su kÝn cã g¾n theo mét ống thuỷ tinh vuốt nhọn đầu nhng hở rầu nhọn quay vào lọ Chuẩn bị chậu nớc, nhỏ vào vài giọt phenolphtalein Nhúng ống thuỷ tinh vào chậu nớc Thoạt đầu nớc dâng lên tõ tõ èng thủ tinh Sau ®ã níc vät nhanh mạnh vào lọ Nớc vọt vào lọ có màu đỏ tím HS quan sát tợng, giải thích Nớc phun mạnh vào lọ Nguyên nhân khí NH tan nhiều nớc, làm giảm áp suất lọ Nớc phun vào lọ để cân áp suất Dung dịch lọ có màu đỏ tím phenolphtalein không màu hoá đỏ tím dung dịch kiềm Vì dung dÞch amoniac cã tÝnh kiỊm GV bỉ sung : KhÝ NH tan rÊt nhiỊu níc, ë 20C lit nớc hoà tan đợc 800 lit NH3 Kết luận Amoniac chất khí không màu, mùi khai xốc, nhẹ không khí Khí amoniac tan nhiều nớc, tạo thành dung dịch có tính kiềm yếu III Tính chất hoá học Tính bazơ yếu Hoạt động GV yêu cầu HS Dựa vào thuyết axit, bazơ Bron-stêt để giải thích tính bazơ cđa NH a) T¸c dơng víi níc 73 Dung dÞch amoniac cã biĨu hiƯn tÝnh chÊt cđa mét kiỊm yếu nh ? Gợi ý : Dựa vào thuyết axit, bazơ Bron-stêt Dựa vào tính chất hoá học chung bazơ Nghiên cứu SGK b) Tác dụng với axit (Nếu có điều kiện, GV làm thí nghiệm nh SGK mô tả để HS quan sát tạo thành amoni clorua) c) Tác dụng với dung dịch muối nhiều kim loại, tạo kết tủa hiđroxit chúng Khả tạo phức Hoạt động Xét khả tạo phức amoniac GV đặt vấn đề : Ngoài tính chất hoá học kể trên, NH có tính chất đặc biƯt kh¸c Quan s¸t c¸c thÝ nghiƯm sau : GV làm thí nghiệm (nếu có điều kiện cho nhóm HS thùc hiƯn thÝ nghiƯm nµy) ThÝ nghiƯm : Lấy vào ống nghiệm chừng ml dung dịch muèi CuSO  Nhá tõ tõ tõng giät dung dịch amoniac Quan sát Tiếp tục nhỏ dung dịch đến thu đợc dung dịch xanh thẫm, suốt ThÝ nghiƯm :  LÊy vµo èng nghiƯm chõng ml dung dịch NaCl Nhỏ vài giọt dung dịch AgNO Quan sát Nhỏ từ từ giọt dung dịch NH kết tủa trắng tan hoàn toàn GV yêu cầu HS viết phơng trình phản ứng để giải thích tợng quan sát đợc thí nghiệm : rầu tiên thấy kết tủa màu xanh nhạt xuất hiện, có phản øng : CuSO4 + 2NH3 + 2H2O  (NH4)2SO4 + Cu(OH)2  Sau ®ã kÕt tđa tan cã ph¶n øng : Cu(OH)2 + 4NH3  [Cu(NHCu(NH3)4](OH)2 [Cu(NHCu(NH3)4](OH)2  [Cu(NHCu(NH3)4]2+ + 2OH ë thÝ nghiÖm :  Khi nhỏ dung dịch AgNO vào ống nghiệm chứa dung dịch NaCl thấy xuất kết tủa trắng phản øng : AgNO3 + NaCl  NaNO3 + AgCl 74 Sau kết tủa tan có phản øng : AgCl + 2NH3  [Cu(NHAg(NH3)2]Cl [Cu(NHAg(NH3)2]Cl  [Cu(NHAg(NH3)2]+ + Cl GV bỉ sung : C¸c ion [Cu(NHCu(NH 3)4]2+, [Cu(NHAg(NH3)2]+ ion phức Ion phức đợc tạo thành nhờ liên kết cho nhận cặp electron tự nitơ phân tử NH3 với obitan trống ion kim loại Tính khử Hoạt động GV : Yêu cầu HS dự đoán tính chất hoá học amoniac dựa vào khả thay đổi số oxi hoá nitơ amoniac Gợi ý : Xác định số oxi hóa nitơ phân tử amoniac  Sè oxi hãa cã thĨ cã cđa nit¬ HS : Trong phân tử amoniac nitơ có số oxi hoá Số oxi hoá có nitơ 3, 0, +2, +4, +5 Nh phản ứng hoá học có thay đổi số oxi hoá, số oxi hoá nitơ amoniac tăng lên, amoniac có tÝnh khư GV bỉ sung  Amoniac chØ thĨ hiƯn tính khử mà tính oxi ho¸  So víi H2S, tÝnh khư cđa NH yếu GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biÕt tÝnh khư cđa NH biĨu hiƯn nh ? HS : Tác dụng với oxi  T¸c dơng víi clo  T¸c dơng víi mét số oxit kim loại GV bổ sung tợng phản ứng quan sát đợc Dùng sơ đồ thí nghiệm khử CuO NH để giải thích kĩ thuật thí nghiệm dấu hiệu phản ứng xảy Kết luận : Amoniac trạng thái khí hay dung dịch thể tính bazơ yếu Tác dụng với axit tạo thành muối amoni kết tủa đ ợc hiđroxit nhiều kim loại 75 Amoniac có tính khử : Phản ứng đợc với oxi, clo khử số oxit kim loại Trong phản ứng số oxi hoá nitơ amoniac tăng từ lên +2 Amoniac có tính chất đặc biệt : Có khả tạo phức với nhiều kim loại nhờ liên kết cho nhận IV Điều chếiều chế Hoạt động Tìm hiểu phơng pháp điều chế amoniac GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK tìm thực tế cho biết : Trong phòng thí nghiệm công nghiệp amoniac đợc điều chế nh ? HS : Trong phòng thí nghiệm : Muối amoni phản ứng với kiÒm : 2NH4Cl + Ca(OH)2  CaCl2 + 2NH3 + 2H2O run nóng dung dịch amoniac đậm đặc Trong công nghiệp : Tổng hợp trực tiếp từ nguyên tè : o , xt t   2NH3(k) ; H = 92 kJ 3H2(k) + N2(k)  GV yªu cầu HS áp dụng nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê để làm cho cân chuyển dịch phía tạo thành NH Gợi ý : Có thể áp dụng yếu tố áp suất đợc không ? Tại ? Có thể áp dụng yếu tố nhiệt độ đợc không ? T¹i ?  Cã thĨ dïng chÊt xóc tác ? Trả lời : áp dụng yếu tè ¸p st víi tỉng sè mol chÊt khÝ tríc sau phản ứng thay đổi Nếu tăng áp suất cân chuyển dịch phía tạo thành amoniac áp dụng yếu tố nhiệt độ : phản ứng toả nhiệt ( H < 0) Do tăng nhiệt độ lên cao nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng nhỏ Vì để tăng tốc độ phản ứng ngời ta dùng chất xúc tác 76 GV bổ sung : điều kiện tối u để sản xuất amoniac công nghiệp : áp suất : 300 1000 atm Nhiệt độ : 450 500C Chất xúc tác : sắt kim loại đợc hoạt hoá hỗn hợp Al 2O3 K2O GV dùng sơ đồ thiết bị tổng hợp amoniac để giải thích trình vận chuyển nguyên liệu sản phẩm thiết bị tổng hợp NH Kết luận : Trong phòng thí nghiệm amoniac đợc điều chế phản ứng muối amoni với kiềm từ dung dịch amoniac đậm đặc Trong công nghiệp amoniac đợc điều chế phơng pháp tổng hợp trực tiếp hiđro nitơ nhiệt độ, áp suất chất xúc tác thích hợp Có thể dừng tiết thứ B Muối amoni I Tính chất vật lí Hoạt động Tìm hiểu tÝnh chÊt vËt lÝ cña muèi amoni  GV cho HS quan s¸t tinh thĨ mi amoni clorua LÊy mét Ýt tinh thĨ NH 4Cl hoµ tan vµo níc Dïng quỳ tím để thử môi trờng dung dịch NH4Cl HÃy nhận xét trạng thái, màu sắc, khả tan pH dung dịch HS : Là tinh thể không màu, tan dễ dàng nớc ; Dung dịch có pH < GV khái quát : Muối amoni hợp chất tinh thể ion Phân tử gåm cation NH 4 vµ anion gèc axit  TÊt muối amoni tan Là chất điện li mạnh II Tính chất hoá học Hoạt động Tìm hiểu tính chất hoá học muối amoni 77 GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, quan sát thí nghiệm cho biết muối amoni có tính chất hoá học ? Viết phơng trình phản ứng nhận xét Phản ứng trao đổi ion GV làm thí nghiệm : Chia dung dịch muối amoni clorua vào hai ống nghiệm : ống : Nhỏ thêm vài giọt dung dịch NaOH ống : Nhỏ thêm vài giọt dung dịch AgNO HS quan sát, nhận xét viết phơng trình phản ứng dạng phân tử ion rút gọn ống thÊy khÝ mïi khai tho¸t : NH4Cl + NaOH  + NH3 + H2O + NaCl (1)  NH4 + OH  NH3 + H2O  ë èng nghiÖm thÊy xt hiƯn kÕt tđa tr¾ng : NH4Cl + AgNO3  AgCl + NH4NO3 (2) Cl + Ag+  AgCl Các phản ứng phản ứng trao ®ỉi ion GV bỉ sung :  ë ph¶n øng (1) ion NH 4 ®· nhêng proton cho ion OH nên NH axit (dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ) Phản ứng (1) đợc dùng để điều chế NH phòng thí nghiệm dùng để nhận biết muối amoni Phản ứng nhiệt phân GV lµm thÝ nghiƯm : LÊy mét Ýt mi NH 4Cl vào ống nghiệm khô, đun nóng ống nghiệm quan sát HS nhận xét giải thích : Muối đáy ống nghiệm hết, xuất muối gần miệng ống nghiệm Giải thích : Khi đun nóng muối NH 4Cl bị phân huỷ thành NH HCl Khi bay đến gần miệng ống nghiệm, khu vực có nhiệt độ thấp hơn, hai khí lại kết hợp với thành NH 4Cl Phơng trình phản ứng : 78 o NH4Cl  t NH3 + HCl HCl + NH3 NH4Cl GV yêu cầu HS lấy thêm số thí dụ khác phân huỷ muối amoni Có thể dựa vào SGK, gợi ý cho HS viết lại phơng trình phản ứng điều chÕ nit¬ tõ amoni nitrit NH4NO2 to   N2 + 2H2O o (NH4)2CO3  t CO2  + 2NH3 + H2O NH4NO3 to   N2O + 2H2O Dựa vào phơng trình phản ứng đà viết GV phân tích để HS thấy đợc chất phản ứng phân huỷ muối amoni Về nguyên tắc đun nóng muối amoni bị phân huỷ thành amoniac axit tạo muối Tuỳ thuộc vào axit tạo muối có tính oxi hoá hay không mà NH bị oxi hoá thành sản phẩm khác Kết luận : Muối amoni dễ dàng tham gia phản ứng trao đổi ion Phản ứng dung dịch muối amoni với dung dịch kiềm đợc dùng để điều chế amoniac phòng thí nghiệm hay đợc dùng để nhận biết muối amoni Muối amoni dễ dàng bị nhiệt phân huỷ Tuỳ thuộc vào axit tạo thành muối có tính oxi hoá hay không mà sản phẩm phân huỷ nhiệt NH hay sản phẩm khác : N 2, N2O Hoạt động GV sử dụng tập 2, (SGK) để củng cố học IV - Hớng dẫn giải tập SGK (SGK) Nhận biết NH3 số bình khí N 2, O2, Cl2, CO2 C¸ch : Dïng giÊy quú tẩm ớt đa vào miệng bình khí bình quỳ tím chuyển màu xanh bình khí NH Cách : Dùng que quấn tẩm dung dịch HCl đặc đa vào miệng bình bình xuất khói màu trắng b×nh khÝ NH 79 (SGK) C : Do dung dịch NH có khả tạo phức chÊt tan víi Zn(OH) KhÝ A tan nớc đợc dung dịch A nên A NH Dung dÞch A : dung dÞch amoniac NH3 + HCl  NH4Cl (dung dÞch A) (B) NH4Cl + NaOH  NH3  + H2O + NaCl (khÝ A) NH3 + HNO3 NH4NO3 (C) NH4NO3  N2O + 2H2O (D) N2(k) + 3H3(k)  2NH3(k) ; H = 92 kJ a) Khi tăng nhiệt độ, cân dịch chuyển theo chiều nghịch phản ứng nghịch phản ứng thu nhiệt b) Hoá lỏng amoniac để tách amoniac khỏi hỗn hợp phản ứng, cân dịch chuyển theo chiều thuận, giảm nồng độ NH cân dịch chuyển theo chiều làm tăng nồng độ NH c) Khi giảm thể tích hỗn hợp có nghĩa tăng áp suất hệ, cân dịch chuyển phía làm giảm áp suất (theo chiều thuận) chiều làm giảm số mol khí B : Phân biệt muối amoni dung dịch kiềm sinh chất khí không màu, mùi khai, xốc 841,7 841,7 21,03  177 (m3 ); VN  78,02 656,7 (m3 ) 100 100 Phơng trình hoá học : VO2  CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 (1) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (2) 3H2 + N2 2NH3 (3) Theo đầu : VH2 3VN 656,7 1970 (m3) Vì phản ứng (1) (2) xảy hoàn toàn nên : 80 Tõ (2)  VCH  VO  177  88,5 (m3 ), VH O  VO 177m3 2 2 1970 1970 Tõ (1)  VCH  VH   492,5(m ), V  V  985(m3) H O H 2 4 2 VËy VCH4 492,5m3  88,5m3 581 m3 , VH2O 985m3  177m3 808 m3 Bµi 15 (2 tiÕt) axit nitric vµ muèi nitrat I Mục tiêu học Về kiến thức Hiểu đợc tính chất vật lí, hoá học axit nitric muối nitrat Biết phơng pháp điều chế axit nitric phòng thí nghiệm công nghiệp Về kĩ Rèn luyện kĩ viết phơng trình phản ứng oxi hoá khử phản ứng trao đổi ion Rèn luyện kĩ quan sát, nhận xét suy luận logic Về tình cảm, thái độ Thận trọng sử dụng hoá chất Có ý thức giữ gìn an toàn làm việc với hoá chất bảo vệ môi trờng II Chuẩn bị GV : Axit HNO3 đặc loÃng ; dung dÞch axit H 2SO4 lo·ng ; dung dÞch BaCl2 ; dung dÞch NaNO ; NaNO3 tinh thĨ ; Cu(NO 3)2 tinh thÓ ; Cu ; S ; ống nghiệm, đèn cồn, giá ống nghiệm HS : ôn lại phơng pháp cân phản ứng oxi hoá khử III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học A Axit nitric Phơng pháp chủ yếu dạy thực nghiệm Thông qua quan sát tợng thí nghiệm GV giúp HS phát kiến thức Chú ý lồng ghép giáo dục ý thức giữ gìn an toàn làm thí nghiệm bảo vệ môi trờng I Cấu tạo phân tử Hoạt động 81 HS viết công thức phân tử công thức cấu tạo, xác định số oxi hoá nitơ : Công thức phân tử : HNO O O Trong phân tử HNO3 nitơ có số oxi hoá +5 GV xác nhận ý kiến HS Công thøc cÊu t¹o : H  O  N II Tính chất vật lí Hoạt động Quan sát lọ đựng dung dịch axit nitric đặc, phát tính chÊt vËt lÝ cña axit nitric HS sau quan sát lọ đựng axit nitric đặc, theo dõi thao tác GV : Mở nút lọ axit, đun nóng nhẹ chút axit HNO phát đ îc mét sè tÝnh chÊt vËt lÝ quan träng cña axit HNO : Là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh không khí ẩm Khi đun nóng bị phân huỷ sinh khí có màu nâu đỏ GV xác nhận ý kiến HS bổ sung :  Axit HNO3 kh«ng bỊn, ë nhiƯt ®é thêng, díi t¸c dơng cđa ¸nh s¸ng nã cịng bị phân huỷ dần Khí có màu nâu đỏ khí NO Phản ứng phân huỷ : 4HNO  4NO2 + O2 + 2H2O V× vËy axit HNO3 cất giữ lâu ngày có màu vàng NO phân huỷ tan vào axit Cần phải đựng axit HNO lọ sẫm màu bọc giấy đen để nơi khô mát Axit HNO3 tan nớc theo tỉ lệ ? Kết luận : Axit HNO3 chất lỏng không màu, bốc khói không khí ẩm Axit HNO3 dễ bị nhiệt ánh sáng phân huỷ Axit HNO3 tan vô hạn nớc III Tính chất hoá học Hoạt động Tính axit 82 GV yêu cầu HS lấy thí dụ tính axit axit nitric, viết ph ơng trình phản ứng HS : Làm quỳ tím hoá đỏ Tác dụng với bazơ Tác dụng với oxit bazơ Tác dụng với số muối Tính oxi hoá GV nêu vấn đề : Tại axit nitric có tính oxi hoá ? Tính oxi hoá axit nitric đợc biểu nh ? HS : Trong phân tử HNO nitơ có số oxi hoá +5 số oxi hoá cao nitơ Vì phản ứng có thay đổi số oxi hoá, số oxi hoá nitơ giảm xuống giá trị thấp : 3, 0, +1,+2, +3, +4 GV xác nhận : Nh sản phẩm oxi hoá cđa axit HNO rÊt phong phó ; Cã thĨ lµ NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2 GV thùc hiƯn mét sè thÝ nghiƯm ®Ĩ HS thÊy đợc khả oxi hoá HNO phụ thuộc vào nồng độ axit chất chất khử a) Víi kim lo¹i : ThÝ nghiƯm : GV lÊy ống nghiệm, ống đựng dung dịch axit HNO loÃng ống đựng dung dịch axit HNO đặc bỏ vào ống mảnh kim loại đồng HS nhận xét màu sắc khí thoát viết phơng trình phản ứng : ống chứa dung dịch HNO loÃng thấy thoát khí không màu, hoá nâu không khí ró khí NO Phơng trình phản ứng : 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O ống chứa HNO3 đặc thấy thoát khí có màu nâu ró khí NO Phơng trình phản ứng : Cu + 4HNO3  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O GV : Víi nh÷ng kim loại có tính khử mạnh nh Mg, Zn, Al, sản phẩm oxi hoá HNO N 2O (khí vui, khí gây cời), N2 (khí không trì cháy, sống), NH 4NO3 (không sinh khí, nhng cho kiềm vào dung dịch sản phẩm, thấy thoát khí có mùi khai) HS lập phơng trình phản ứng tơng ứng với tợng đà mô tả GV bổ sung thêm : 83 Fe Al bị thụ động dung dịch HNO đặc nguội (giải thích cho HS thấy đợc thụ động nghĩa ? Sau nhúng vào dung dịch axit HNO đặc nguội nhôm sắt không tác dụng đợc với axit HNO3 loÃng axit khác nữa) Hỗn hợp gồm thể tích HNO đặc thể tích HCl đặc đợc gọi cờng thuỷ Cờng thuỷ hoà tan đợc Au Pt Trong HNO đặc nóng không phản ứng đợc Cờng thuỷ có tác dụng nh axit HNO oxi hoá axit HCl, tạo clo tự nitrozil clorua : HNO3 + 3HCl  Cl2 + NOCl + 2H2O Nitrozil clorua bền, phân huỷ thành NO clo nguyên tử, clo nguyên tử có khả phản øng rÊt lín : NOClNO + Cl b) Víi phi kim GV lµm thÝ nghiƯm :  Cho mét mÈu lu huỳnh hạt đỗ xanh vào ống nghiệm đựng axit HNO đặc Sau đun nóng nhẹ Khi phản ứng kết thúc, nhỏ vào dung dịch ống nghiệm vài giọt BaCl2 HS : Khi phản ứng xảy thấy thoát khí màu nâu Chứng tỏ có khÝ NO  Khi nhá dung dÞch BaCl vào dung dịch ống nghiệm thấy xuất kết tủa màu trắng chứng tỏ có ion SO 42 Phơng trình phản ứng : S + 6HNO3 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O Nhận xét : Trong phản ứng số oxi hoá nitơ giảm từ +5 xuống +4 Số oxi hoá lu huỳnh tăng từ lên số oxi hoá cực đại +6 Tơng tự nh HS viết phơng trình phản ứng C với axit HNO đặc Nh axit nitric tác dụng đợc với kim loại mà phản ứng đợc với số phi kim c) Với hợp chất HS quan sát hình vẽ 3.9 : Dầu thông bốc cháy tác dụng với axit HNO đặc Vậy axit nitric phản ứng đợc với số hợp chất GV mô tả tợng : Nếu nhỏ dung dịch axit HNO vào dung dịch H 2S thấy xuất kết tủa màu trắng đục có khí không màu, hoá nâu không khí Yêu cầu HS viết phơng trình phản ứng Tơng tự, viết phơng trình phản øng cho FeO t¸c dơng víi axit nitric 3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O KÕt luËn : 84 Axit nitric có đầy đủ tính chất axit mạnh Axit nitric chất oxi hoá mạnh Tác dụng đợc với hầu hết kim loại, số phi kim hợp chất có tính khử Khả oxi hoá axit nitric phụ thuộc vào nồng độ axit độ hoạt động chất phản ứng với axit nhiệt độ IV ứng dụng Hoạt động HS dựa vào SGK tìm thực tế ứng dụng axit nitric Là hoá chất bản, quan trọng phòng thí nghiệm, nghiên cứu Có ứng dụng rộng rÃi công nghiệp : điều chế phẩm nhuộm, chất nổ, phân đạm, muối nitrat V Điều chếiều chế Hoạt động Trong phòng thí nghiệm HS tìm hiểu SGK cho biết phòng thí nghiệm axit nitric đ ợc điều chế ? Giải thích GV nhận xét ý kiến HS nhấn mạnh đặc điểm axit HNO dễ bị phân huỷ Do cần phải đun nóng nhẹ nhàng Nếu có điều kiện nên đun nóng dới áp suất thấp (Trớc tìm phơng pháp điều chế amoniac đờng tổng hợp phơng pháp sản xuất axit nitric Ngày không đợc sử dụng công nghiệp Thờng đợc dùng để điều chế axit HNO bốc khói phòng thí nghiệm) Trong công nghiệp HS : Dựa vào SGK cho biết phơng pháp sản xuất axit HNO từ NH3 có giai đoạn ? Viết phơng trình phản ứng giai đoạn GV : NhËn xÐt ý kiÕn cđa HS vµ tãm tắt giai đoạn sản xuất sơ đồ : O 2  NO  O2 NO2  H2OO  NH3    HNO3 t o ,xt Dung dịch HNO3 thu đợc phơng pháp có nồng độ thấp khoảng 60 đến 62% rể thu đợc dung dịch có nồng độ cao ngời ta chng cất với axit H2SO4 đặc (Nếu mặt H 2SO4 đặc thu đợc dung dịch đồng sôi axit HNO3 63% Hoặc muốn có axit HNO đậm đặc hơn, ngời ta hoà tan thêm 85 N2O4 lỏng vào dung dịch axit 63% áp suất cao d oxi, N2O4 lỏng tác dụng với nớc theo phản ứng : 2N 2O4 + O2 + 2H2O  4HNO3) Cã thÓ dừng tiết thứ B Muối nitrat Muối axit nitric đợc gọi muối nitrat I Tính chất muối nitrat Hoạt động Nghiên cøu tÝnh chÊt vËt lÝ, ho¸ häc cđa mi nitrat Tính chất vật lí HS nghiên cứu SGK cho biết đặc điểm tính tan muối nitrat Viết phơng trình điện li số muối nitrat Trả lời : Tất muối nitrat tan ró chất điện li mạnh Phơng trình điện li Thí dụ : Ca(NO3)2 Ca2+ + 2NO3 NH4NO3  NH4+ + NO3 KNO3  K+ + NO3 GV bỉ sung :  Ion NO3 kh«ng có màu Một số muối nitrat dễ bị chảy rữa không khí Tính chất hoá học Thí nghiƯm :  LÊy èng nghiƯm kh« : èng thứ đựng muối rắn NaNO ; ống thứ hai đựng muối rắn Cu(NO 3)2 Nung nóng hai ống nghiệm lửa đèn cồn rặt lên miệng ống nghiệm que đóm có than hồng Quan sát tợng giải thích : HS : ống nghiệm thấy có khí thoát làm cho que đóm bùng cháy lên (oxi) 86 ống nghiệm thấy có khí màu nâu đỏ bay lên (khí NO 2) đồng thời que đóm bùng cháy (oxi) Khi hai ống nghiệm đà nguội : ống : Rãt vµo mét Ýt axit H 2SO4 lo·ng, thấy có khí màu nâu thoát Xác nhận cã mỈt cđa mi nitrit : 6NaNO2 + 3H2SO4 6HNO2 + 3Na2SO4 6HNO2  2HNO3 + 2H2O + 4NO 2NO + O2  2NO2 èng : Rãt vµo mét chút nớc, lắc lên thấy có kết tủa đen Xác nhận có mặt đồng (II) oxit (CuO) Gạn lấy kết tủa đen, rót vào chút axit H 2SO4 loÃng, thấy dung dịch có màu xanh : CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O HS dựa vào tợng thí nghiệm trên, viết phơng trình phản ứng : o 2NaNO3  t 2NaNO2 + O2 o 2Cu(NO3)2  t 2CuO + 4NO2 + O2 GV bæ sung : Nếu nhiệt phân muối nitrat kim loại đứng sau đồng dÃy hoạt động thu đợc kim lo¹i : ThÝ dơ : o 2AgNO3  t 2Ag + 2NO2 + O2 NhËn xÐt :  Muèi nitrat bền nhiệt Sản phẩm phân huỷ nhiệt tuỳ thuộc vào chất cation kim loại tạo muối : + Muối nitrat kim loại hoạt động (K, Na, Ca) phân huỷ thành muối nitrit oxi + Muối kim loại hoạt động trung bình (Mg, Zn, Cu) phân huỷ thành oxit kim loại, nitơ đioxit oxi + Muối kim loại hoạt động (Ag, Hg, ) phân huỷ thành kim loại, nitơ đioxit oxi  Khi nung nãng, muèi nitrat lµ chÊt oxi hoá mạnh Nhận biết ion nitrat Hoạt động GV làm thí nghiệm : Cho mảnh kim loại đồng vào dung dịch muối natri nitrat (NaNO3 ) 87 Thêm dung dịch axit H SO vào Quan sát tợng giải thích : Dung dịch từ không màu chuyển sang có màu xanh, có khí không màu sau hoá nâu không khí thoát Phơng trình phản ứng (SGK) Nh :  Trong m«i trêng axit gèc nitrat thĨ hiƯn tính oxi hoá giống nh axit nitric Phản ứng dùng để nhận biết NO3 II ứng dụng muối nitrat Hoạt động HS nghiên cứu SGK tìm hiểu thực tế cho biết muối nitrat có ứng dụng ? Trả lời : Chủ yếu đợc dùng làm phân bón hoá học (phân đạm) Dùng để chế thuốc nổ đen C Chu trình nitơ tự nhiên Hoạt động Tìm hiểu tự nhiên nitơ có đâu ? Tồn dạng ? Nitơ luân chuyển tự nhiên nh ? HS sử dụng hình 3.11 (SGK), kết hợp với SGK để trả lời câu hỏi Hoạt động 10 GV sử dụng tập 2, (SGK) để củng cố học IV H Hớng dẫn giải tập SGK Công thức electron, công thức cấu tạo : (SGK) Trong phân tử HNO3 nitơ có hoá trị IV, có số oxi hoá +5 Phơng trình phản ứng : a) Fe + 6HNO3 (đặc nóng) 3NO2 + Fe(NO3)3 + 3H2O b) Fe + 4HNO3 (lo·ng)  NO + Fe(NO3)3 + 2H2O c) Ag + 2HNO3 (đặc) NO2+ AgNO3 + H2O d) P + 5HNO3 (đặc) 5NO2 + H3PO4 + H2O o 88 t  2NO N2 + O  2NO + O2  2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3 2HNO3 + Ca(OH)2  Ca(NO3)2 + 2H2O o , P, xt t    2NH3 N2 + 3H2    o , xt 4NH3 + 5O2  t   4NO + 6H2O  2NO + O2  2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3 HNO3 + NH3  NH4NO3 D : Hợp chất N2O5 không đợc tạo cho HNO tác dụng với kim loại Khi ®iỊu chÕ HNO3 bèc khãi (HNO tinh khiÕt) phải sử dụng H 2SO4 đặc NaNO3 rắn : dung dịch HNO 69,2% tạo nên hỗn hợp đồng sôi Nếu dùng dung dịch H2SO4 loÃng dung dịch NaNO chng cất thu đợc dung dịch HNO3 đặc 69% A : tổng hệ số phơng trình phản ứng 22 7* Phơng trình phản ứng : 4MS + 7O2 2M2O3 + 4SO2 (1) M2O3 + 6HNO3  2M(NO3)3 + 3H2O (2) Tõ (1) vµ (2)  n M(NO3 )3 n MS ; n HNO3 3n MS 63 3.100.n MS 500.n MS ; 37,8 mdd = 500.nMS + nMS(2M + 48) = nMS(524 + M) Theo đầu ta cã : n HNO (37,8%)  n MS (524  M).41,  n MS (M  186) 100  M = 56g Vậy kim loại M Fe Từ ®ã tÝnh ®ỵc khèi lỵng mi Fe(NO 3)3 dung dịch trớc làm lạnh : 4,4 242 = 12,1 (g) 88 Khối lợng muối dung dịch sau làm lạnh : (m dd 8,08).34,7 100 (29  8, 08).34,7 7,26 (g) 100 VËy khèi lỵng muối tách khỏi dung dịch : 12,1 7,26 = 4,84 (g) 89 Khèi lỵng níc kÕt tinh cïng víi mi lµ 8,08  4,84 = 3,24 (g) 4,84 3,24 : 0,02 : 0,18 1 : 242 18 Vậy công thức muối kết tinh Fe(NO 3)3.9H2O Ta cã : V  Th«ng tin bỉ sung Nitơ hình thành vòng tuần hoàn qua động vật thực vật Nitơ thành phần quan trọng protein động vật thực vật, động vật thực vật cần đợc cung cấp nitơ Nitơ không khí không đợc động vật phần lớn thực vật thu nhận tính trơ mặt hoá học Động vật phần lớn thực vật đồng hoá đợc nitơ, trừ sè vi khn hay vi sinh vËt ThÝ dơ c¸c vi khuẩn sống nốt sần rễ họ đậu số loại khác ; Một sè vi sinh vËt sèng tù ®Êt cã khả đồng hoá đợc nitơ đơn chất Nói chung, thực vật nhận lợng nitơ cần thiết từ đất dới dạng muối nitrat, muối amoni ure Thực vật thu nhận hợp chất vô để xây dựng tế bào chúng cách bí hiểm, ngời cha biết hết đợc Động vật ngời khả nên nhận nitơ dới dạng protein thực vật Bằng cách nitơ đến đợc với thể động vật Tuy nhiên, có động vật sống thức ăn thực vật Chúng ăn thịt động vật khác để có lợng nitơ cần thiết cho tồn Trong trình phân giải protein thể động vật, nitơ xuất d ới dạng ure số hợp chất nitơ khác cung cấp cho đất Khi thực vật hay xác động vật bị phân huỷ, nitơ đợc chuyển thành nitrat, muối amoni số hợp chất nitơ khác bổ sung cho đất ; qua cung cấp nguồn nitơ cho thực vật Một phần hợp chất nitơ đợc chuyển thành nitơ đơn chất hoạt động vi khuẩn Mặt khác trình đốt cháy chất hữu nh than gỗcũng giảicũng giải phóng nitơ đơn chất bổ sung trở lại cho bầu khí Chu trình nitơ bao gồm vòng tuần hoàn hợp chất đơn chất, chu trình tự nhiên điều tiết nitơ hợp chất nitơ Thiên nhiên đà tạo cân lí tởng nh lợng nitơ đợc chuyển hoá thành nitrat qua axit nitric sấm chớp tạo từ nitơ, oxi, nớc vi khuẩn sống đất tổng hợp đợc cân với lợng nitơ đợc giải phóng trình lên men trình hoạt ®éng cđa vi khn khư nitrat sèng ®Êt Tuy nhiên trình thâm canh nông nghiệp, trồng lấy từ đất nhiều hợp chất nitơ đợc trả lại nên suất giảm dần Vào đầu năm 1840 nhà khoa học Đức Li-bích (Liebig) đà biết đợc ý nghĩa việc bón cho đất hợp chất nitơ cần thiết Từ nhu cầu hợp chất nitơ ngày tăng Cho đến chiến tranh thÕ giíi thø nhÊt c¸c níc nhËp khÈu natri nitrat cđa Chile lµ chđ u Tõ chiÕn tranh thÕ giíi thø nhÊt ®Õn ng êi ta ®· 90 ... Phơng trình phản ứng : 4MS + 7O2 2M2O3 + 4SO2 (1) M2O3 + 6HNO3  2M(NO3 )3 + 3H2O (2) Tõ (1) vµ (2)  n M(NO3 )3 n MS ; n HNO3 3n MS 63 ? ?3. 100.n MS 500.n MS ; 37 ,8 mdd = 500.nMS + nMS(2M + 48)... phản ứng : a) Fe + 6HNO3 (đặc nóng) 3NO2 + Fe(NO3 )3 + 3H2O b) Fe + 4HNO3 (lo·ng)  NO + Fe(NO3 )3 + 2H2O c) Ag + 2HNO3 (đặc) NO2+ AgNO3 + H2O d) P + 5HNO3 (đặc) 5NO2 + H3PO4 + H2O o 88 t ... 2H2O  4HNO3 2HNO3 + Ca(OH)2  Ca(NO3)2 + 2H2O o , P, xt t    2NH3 N2 + 3H2    o , xt 4NH3 + 5O2  t   4NO + 6H2O  2NO + O2  2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3 HNO3 + NH3  NH4NO3 D : Hợp