Giải bài 1 2 3 4 5 trang 31 sgk Hóa Học 11

Nội Dung

Hướng dẫn giải Bài 7. Nitơ sgk Hóa Học 11. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 trang 31 sgk Hóa Học 11 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết và bài tập, đi kèm công thức, phương trình hóa học, chuyên đề… có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn hóa học 11, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.

LÍ THUYẾT

1. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử

Trong bảng tuần hoàn nitơ nằm ở ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2.

Cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s²2p³.

N có các số oxi hóa thường gặp: -3, +1, +2, +3, +4, +5.

N có số oxi hóa cao nhất là +5, nhưng hóa trị cao nhất chỉ là 4.

2. Cấu tạo phân tử nitơ (N ≡ N)

Liên kết ba giữa hai nguyên tử nitơ bền nên ở điều kiện thường nitơ tương đối trơ và khó tham gia phản ứng hóa học.

3. Tính chất vật lí

Ở điều kiện thường nitơ là khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, hóa lỏng ở -196⁰C; không tan trong nước; không duy trì sự sống, sự cháy

4. Về tính chất hóa học

Nitơ khá trơ ở nhiệt độ thường, nhưng hoạt động hơn ở nhiệt độ cao. Tính chất hóa học đặc trưng của nitơ:

– Tính oxi hóa:

+ Tác dụng với kim loại:

6Li + N₂ → 2Li₃N

(Nito tác dụng với Liti ở nhiệt độ thường)

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

3Mg + N₂ → Mg₃N₂ (magie nitrua)

+ Tác dụng với hidro:

${{N}_{2}}\,(k) + 3{{H}_{2}}\,(k) \,\,\underset{{}}{\overset{{{t}^{o}},xt}{\longleftrightarrow}} 2N{{H}_{3}}\,(k)$

– Tính khử: Nito thể hiện tính khử khi tác dụng với chất có độ âm điện lớn hơn:

+ Ở nhiệt độ cao (3000^oC) Nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit.

N₂ + O₂ ↔ 2NO (không màu)

+ Ở điều kiện thường, nitơ monoxit tác dụng với oxi không khí tạo nitơ đioxit màu nâu đỏ.

2NO + O₂ → 2NO₂

5. Điều chế

– Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.

– Trong phòng thí nghiệm:

NH₄NO₂ $\overset{t^{0}}{\rightarrow}$ N₂ + 2H₂O

Hoặc: NH₄Cl + NaNO₂ $\overset{t^{0}}{\rightarrow}$ N₂ + 2H₂O + NaCl

6. Ứng dụng

– Nguyên tố nitơ là thành phần dinh dưỡng chính của thực vật.

– Trong công nghiệp: dùng để tổng hợp NH₃, HNO₃, phân đạm,…

BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 31 sgk Hóa Học 11 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải các bài tập các bạn xem sau đây:

1. Giải bài 1 trang 31 hóa 11

Trình bày cấu tạo của phân tử N₂. Vì sao ở điều kiện thường, nitơ là một chất trơ? Ở điều kiện nào nitơ trở nên hoạt động hơn ?

Bài giải:

– Cấu hình electron của nitơ: 1s²2s²2p³

Công thức cấu tạo của phân tử nitơ: N ≡ N

Giữa hai nguyên tử trong phân tử N₂ hình thành một liên kết ba bền vững. Mỗi nguyên tử nitơ trong phân tử N₂ có 8 electron lớp ngoài cùng, trong đó có ba cặp electron dùng chung và 1 cặp electron dùng riêng đã ghép đôi.

– Ở điều kiện thường nitơ là chất trơ vì có liên kết ba bền vững giữa hai nguyên tử, liên kết này chỉ bị phân hủy rõ rệt thành nguyên tử ở nhiệt độ 3000⁰C

– Ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động vì phân tử N₂ phân hủy thành nguyên tử nitơ có 5e lớp ngoài cùng và có độ âm điện tương đồi lớn (3,04) nên trở nên hoạt động.

2. Giải bài 2 trang 31 hóa 11

Nitơ không duy trì sự hô hấp, nitơ có phải là khí độc không?

Bài giải:

Tuy nitơ không duy trì sự sống nhưng nitơ không phải là khí độc.

3. Giải bài 3 trang 31 hóa 11

a) Cặp công thức của liti nitrua và nhôm nitrua là:

A. LiN₃ và Al₃N.

B. Li₃N và AlN.

C. Li₂N₃ và Al₂N₃.

D. Li₃N₂ và Al₃N₂.

b) Viết phương trình hóa học của phản ứng tạo thành liti nitrua và nhôm nitrua khi cho liti và nhôm tác dụng trực tiếp với nitơ. Trong các phản ứng này nitơ là chất oxi hóa hay chất khử ?

Bài giải:

a) Khi liên kết với kim loại nitơ dễ nhận thêm 3e (N có 5e lớp ngoài cùng nên có số oxi hóa -3 còn Li dễ nhường 1e và Al dễ nhường 3e nên lần lượt có số oxi hóa là +1 và +3).

⇒ Đáp án: B.

b) Phương trình hóa học:

$6\mathop {Li}\limits^0 + \mathop {{N_2}}\limits^0 \to 2\mathop {L{i_3}}\limits^{ + 1} \mathop N\limits^{ – 3}$

$6\mathop {Al}\limits^0 + \mathop {{N_2}}\limits^0 \to 2\mathop {A{l_3}}\limits^{ + 1} \mathop N\limits^{-3}$

⇒ Trong 2 phản ứng với liti và nhôm, nitơ là chất oxi hóa vì có số oxi hóa giảm tử 0 xuống -3.

4. Giải bài 4 trang 31 hóa 11

Nguyên tố nitơ có số oxi hóa là bao nhiêu trong các hợp chất sau: NO, NO₂, NH₃, NH₄Cl, N₂O, N₂O₃, N₂O₅, Mg₃N₂?

Bài giải:

Xác định số oxi hóa của nguyên tử nitơ bằng quy tắc sau:

Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố bằng 0.

Do đó:

$\mathop N\limits^{ + 2} \mathop O\limits^{ – 2} ,\mathop N\limits^{ + 4} {\mathop O\limits^{ – 2} _2},\mathop N\limits^{ – 3} {\mathop H\limits^{ + 1} _3},\mathop N\limits^{ – 3} {\mathop H\limits^{ + 1} _4}\mathop {Cl}\limits^{ – 1} ,{\mathop N\limits^{ + 1} _2}\mathop O\limits^{ – 2} ,{\mathop N\limits^{ + 3} _2}{\mathop O\limits^{ – 2} _3},{\mathop N\limits^{ + 5} _2}{\mathop O\limits^{ – 2} _5},{\mathop {Mg}\limits^{ + 2} _3}{\mathop N\limits^{ – 3} _2}$

Vậy số oxi hóa của nitơ trong các hợp chất lần lượt là:

$+2; +4; -3; -3; +1; +3; +5; -3$.

5. Giải bài 5 trang 31 hóa 11

Cần lấy bao nhiêu lít khí nitơ và khí hiđro để điều chế được 67,2 lít khí amoniac ? Biết rằng thể tích của các khí đều được đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và hiệu suất của phản ứng là 25%.

Bài giải:

Ta thấy tỷ lệ về thể tích cùng là tỷ lệ về số mol

$\begin{gathered}{N_2} + 3{H_2}\xrightarrow{{xt,{t^0},p}}2N{H_3} \hfill \\33,6\,\,\,\,100,8\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,67,2 \hfill \\\end{gathered} $

Tỷ lệ số mol cũng chính là tỷ lệ thể tích

Theo phương trình:

${V_{{N_2}}} = \frac{1}{2}{V_{N{H_3}}} = \frac{1}{2}.67,2 = 33,6$ lít

${V_{{H_2}}} = \frac{3}{2}{V_{N{H_3}}} = \frac{3}{2}.67,2 = 100,8$ lít

Do hiệu suất của phản ứng là 25% nên thể tích của nitơ và hiđro cần lấy là

${V_{{N_2}}} = 33,6.\frac{{100}}{{25}} = 134,4$ lít

${V_{{H_2}}} = 100,8.\frac{{100}}{{25}} = 403,2$ lít

Bài trước:

Bài thực hành 1: Tính axit-bazơ. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li Hóa Học 11

Bài tiếp theo:

Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 37 38 sgk Hóa Học 11

Xem thêm:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 31 sgk Hóa Học 11 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn hóa học 11 tốt nhất!

“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“