-
Thông tin
-
Hỏi đáp
Cân bằng phương trình hóa học sau NH3 + O2 → NO + H2O
Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2. Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, ...) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. Tài liệu giúp bạn tham khảo ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Preview text:
Cân bằng phương trình hóa học sau NH3 + O2 → NO + H2O
1. Phương trình phản ứng NH3 ra NO
2. Điều kiện phản ứng NH3 ra NO Nhiệt độ: 850 - 900oC
Xúc tác: Bạch kim (Pt) (hoặc Fe2O3, Cr2O3)
3. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
3.1. Bản chất của NH3 (Amoniac)
- Trong phản ứng trên NH3 là chất khử.
- N trong NH3 có mức oxi hoá thấp nhất là -3 nên NH3 có tính khử mạnh và tác dụng được với O2.
3.2. Bản chất của O2 (Oxi)
Trong phản ứng trên O2 là chất oxi hoá.
4. Tính chất hóa học của NH3
4.1. Amoniac có tính bazơ yếu
Amoniac do tính bazơ nên dung dịch amoniac làm cho quỳ tím hóa xanh còn dung dịch
phenolphlatein từ màu chuyển thành hồng.
Do đó để phát hiện amoniac, người ta dùng quỳ tím ẩm để nhận biết.
Nguyên nhân: do cặp e chưa tham gia liên kết ở nguyên tử N
Ba(OH)2 > NaOH > NH3 > Mg(OH)2 > Al(OH)3
a) Amoniac phản ứng với nước NH3 + H2O ⇔ NH4+ + OH-
b) Amoniac phản ứng với Axit → Muối Amoni Thí dụ:
NH3 (khí) + HCl (khí) → NH4Cl (khói trắng) NH3 + H2SO4 → NH4HSO4 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
c) Amoniac tác dụng với dung dịch muối của các kim loại mà hidroxit không tan → bazơ và muối
NH3 + Muối (dung dịch) → Bazơ + Muối mới Thí dụ
2NH3+ MgCl2 + 2H2O → Mg(OH)2 + 2NH4Cl
3NH3 + AlCl3+ 3H2O →Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
* Chú ý: Với muối của Cu2+, Ag+ và Zn2+ có kết tủa sau đó kết tủa tan do tạo phức chất tan
Cu(NH3)4(OH)2; Ag(NH3)2OH; Zn(NH3)4(OH)2. Thí dụ:
ZnSO4+ 2NH3+ 2H2O → Zn(OH)2↓ + (NH4)2SO4
Zn(OH)2 + 4NH3 → [Zn(NH3)3](OH)2
4.2. Amoniac có tính khử mạnh
Nguyên nhân: do N trong NH3 có mức oxi hóa thấp nhất -3
a) Amoniac tác dụng với O2 4NH3 + 3O2 2N2↑ + 6H2O 4NH3 + 5O2 4NO↑ + 6H2O
b) Amoniac tác dụng với Cl2 2NH3 + 3Cl2 N2↑ + 6HCl
8NH3 + 3Cl2 → N2↑ + 6NH4Cl
c) Amoniac tác dụng với oxit của kim loại Thí dụ: 3CuO + 2NH3 Cu + 3H2O + N2↑ Khả năng tạo phức
Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành
các dung dịch phức chất. Ví dụ: * Với Cu(OH)2:
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 (màu xanh thẫm)
5. Tính chất hóa học của O2
- Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn
(3,44), chỉ kém flo (3,98).
- Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất
(trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2.
- Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, ...) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng
với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
5.1. Tác dụng với kim loại
Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ Au và Pt), cần có to tạo oxit:
5.2. Tác dụng với phi kim
Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có to tạo oxit:
5.3. Tác dụng với hợp chất
- Tác dụng với các chất có tính khử:
- Tác dụng với các chất hữu cơ:
6. Bài tập vận dụng liên quan NH3 tác dụng O2
Câu 1. Cho từ từ dung di ̣ch NH3 đến dư vào dung di ̣ch AlCl3. Hiê ̣n tươ ̣ng quan sát đươ ̣c:
A. có kết tủa keo trắng tan dần đến hết.
B. có kết tủa keo trắng rồ i tan, sau đó la ̣i có kết tủa.
C. có kết tủa keo trắng, không thấy kết tủa tan.
D. dung di ̣ch trong suố t. Lời giải: Đáp án: C
Dẫn NH3 vào dung dịch AlCl3 có phản ứng hóa học sau:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl
Vì NH3 là bazo yếu nên không thể hòa tan được hidroxit Al(OH)3
=> Hiện tượng Có kết tủa keo trắng không tan
Câu 2. Nhỏ từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 hiện tượng xảy ra là
A. Có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan.
B. Chỉ có kết tủa keo trắng.
C. Có kết tủa keo trắng và khí bay lên.
D. Không có kết tủa, có khí bay lên. Lời giải: Đáp án: A
Nhỏ từ từ cho đến dư dung di ̣ch NaOH vào dung di ̣ch AlCl3, ban đầu có kết tủa keo trắng xuất hiê ̣n.
3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 ↓ + 3NaCl
Sau đó kết tủa keo trắng tan trong NaOH dư ta ̣o dung di ̣ch trong suốt (vì Al(OH)3 có tính lưỡng
tính tan được trong dung dịch axit dư, và kiềm dư)
NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O
Câu 3. Chất nào sau đây có thể làm khô khí NH3 có lẫn hơi nước ? A. P2O5. B. H2SO4 đặc. C. CuO bột. D. NaOH rắn. Lời giải: Đáp án: D
Câu 4. Dãy các chất đều phản ứng với NH3 trong điều kiện thích hợp là: A. HCl, O2, Cl2, FeCl3. B. H2SO4, Ca(OH)2, FeO, KOH C. HCl, HNO3, AlCl3, CaO D. KOH, HNO3, CuO, CuCl2 Lời giải: Đáp án: A NH3 + HCl → NH4Cl 4NH3+ 5O2 → 4NO + 6H2O 8NH3 + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl
FeCl3+ 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3NH4Cl
Câu 5. Dung dịch NH3 có thể tác dụng được với các dung dịch A. HCl, CaCl2 B. KNO3, H2SO4 C. ZnCl2, AlCl3 D. Ba(NO3)2, HNO3 Lời giải: Đáp án: C
Phương trình phản ứng minh họa
ZnCl2 + 6NH3 → (Zn(NH3)6)Cl2
2NH3 + AlCl3 + 3H2O → Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl
Câu 6. Cho NH3 dư vào 50ml dung dịch gồm CuSO4 1M ; ZnCl2 0,5M, AgNO3 1M và
AlCl3 1M. Khối lượng kết tủa sau phản ứng là A. 9,8 gam B. 3,9 gam C. 7,8 gam D. 5 gam Lời giải: Đáp án: B
Vì các ion Cu2+, Zn2+, Ag+ tạo kết tủa với NH3, sau đó kết tủa tan trong NH3 dư tạo phức
=> kết tủa thu được chỉ gồm Al(OH)3
nAl(OH)3 = nAlCl3 = 0,05 mol => m = 3,9 gam
Câu 7. Cho muối NH4Cl tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH đun nóng thì thu được
5,6 lít (đktc) một chất khí. Nồng độ mol/l của dung dịch NaOH đã dùng là: A. 3,0M. B. 1,0M. C. 2,0M. D. 2,5M. Lời giải: Đáp án: D NH4++ OH−→ NH3+ H2O
Theo phương trình hóa học ta có
nOH - = nNH3 = 5,622,45,622,4 = 0,25 mol
=> CM = nVnV = 0,250,10,250,1 = 2,5M
7. Các giải pháp cân bằng Phương trình Hóa học nhanh, chính xác
7.1 Phương pháp từ nguyên tố chung nhất
Có nghĩa là nguyên tố nào có mặt trong hầu hết các hợp chất trong phương trình cần
cân bằng thì chúng ta sẽ chọn để cân bằng hệ số các phân tử trước.
Vd: Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H20
Trong phương trình này, nguyên tố Oxi xuất hiện nhiều nhất trong hầu hết các hợp chất
nên sẽ cân bằng Oxi trước, rồi tới các nguyên tố khác.
Vế trái có 8 oxi, vế phải có 3 oxi. Vậy bội số chung nhỏ nhất của 8 và 3 là 24, suy ra hệ số của HNO3 là 24/3=8
Vậy phản ứng cân bằng là: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
7.2 Cân bằng theo trình tự Kim loại – Phi kim
Cân bằng phương trình hóa học nhanh theo phương pháp này có nghĩa là cân bằng theo
trình tự cân bằng số nguyên tử của kim loại trước rồi tới phi kim, sau đó tới Hidro và tới oxi.
Vd: CuFeS2 + O2 -> CuO + Fe2O3 + SO2
Do nguyên tử Cu đã cân bằng nên thứ tự cân bằng đầu tiên sẽ là: Fe sau đó sẽ là Cu,
S, O rồi nhân đôi các hệ số ta có kết quả là:
4CuFeS2 + 13O2 = 4CuO + 2 Fe2O3 + 8SO2
7.3 Phương pháp dùng hệ số thập phân
Phương pháp này áp dụng như sau: đặt hệ số vào các chất tham gia phản ứng, có thể
là số nguyên tố hoặc là phân số miễn sao cho số nguyên tử ở cả hai vế đều bằng nhau.
Sau đó nhân lên để khử mẫu số chung ở 2 vế. Vd: Fe + O2 -> Fe2O3
Trước tiên ta thêm hệ số vào sẽ thành : 2Fe + 3/2O2 -> Fe2O3
Lúc này số nguyên tử ở 2 vế đã bằng nhau. Sau đó chúng ta nhân lên để khử mẫu, ở
phương trình sẽ nhân lên cho 2.
Kết quả là: 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
7.4 Phương pháp chẵn lẻ
Một trong những cách để cân bằng phương trình hóa học nhanh nữa là phương pháp
chẵn lẻ, được áp dụng như sau: Khi mà một phương trình phản ứng đã cân bằng có
nghĩa là số nguyên tử của nguyên tố ở vế phải sẽ bằng với số nguyên tử của nguyên tố
ở vế trái, đồng nghĩa là số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái chẵn thì số nguyên tử
của nguyên tố đó ở vế phải cũng phải chẵn. Cho nên nếu trong phương trình mà nếu
một trong số những số nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào còn lẻ thì phải nhân đôi.
Vd: Ta lấy lại ví dụ ở trên: Fe + O2 -> Fe2O3
Vế trái số nguyên tử của Fe lẻ còn bên phải thì chẵn nên ta nhân Fe ở vế trái lên 2. Còn
oxi ở vế trái thì chẵn, vế phải thì lẻ, nên ta cũng nhân 2 cho số nguyên tử oxi ở vế phải. 2Fe + O2 -> 2Fe2O3
Đến đây số nguyên tử của cả 2 bên đều đã chẵn, ta chỉ việc cân bằng lại cho sô nguyên
tử của 2 bên bằng nhau. 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
7.5 Phương pháp đại số
Học sinh đặt hệ số a, b, c… lần lượt vào các công thức ở 2 vế của phương trình và thiết
lập các phương trình toán học chứa các ẩn trên theo nguyên tắc số nguyên tử của nguyên
tố trước và sau phản ứng bằng nhau. Bạn sẽ được 1 hệ phương trình chứa các ẩn, giải
hệ phương trình này và đưa hệ số tương ứng tìm dược vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu cần).
Với bài toán cân bằng phương trình hóa học FeS2 + O2 –> Fe2O3 + SO2, ta thấy, ở vế
trái số nguyên tử O2 là chẵn với bất kỳ hệ số nào trong khi đó vế phải, trong SO2 oxi là
chẵn nhưng trong Fe2O3 là lẻ nên phải nhân đôi. Từ đó cân bằng tiếp các hệ số còn lại.
2Fe2O3 –> 4FeS2 –> 8SO2 + 11O2, thay vào PTPU ta được phương trình cân bằng là 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2.
Cân bằng phương trình Hóa Học ảnh hưởng trực tiếp tới kết quả của việc giải các bài
tập. Bên cạnh 5 cách làm phổ biến trên, học sinh có thể sử dụng thêm phương pháp
nguyên tử nguyên tố, phương pháp hóa trị tác dụng,…. Hi vọng rằng, những thông tin
chia sẻ ở bài viết sẽ giúp các học sinh tự tin giải bài tập cân bằng phương trình Hóa Học chính xác hơn.