Bài 5: Một số hợp chất với oxygen của nitrogen trang 22, 23, 24 SBT Hóa 11 Chân trời sáng tạo

5.1

Hiện tượng mưa acid

A. là hiện tượng sẵn có trong tự nhiên.

B. xảy ra do sự bốc hơi của nước rồi ngưng tụ.

C. xảy ra khi nước mưa có pH < 7.

D. xảy ra khi nước mưa có pH < 5,6.

Phương pháp giải:

Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH < 5,6.

Khi các khí sulfur dioxide, nitrogen dioxide bị oxi hóa và bị hòa tan trong nước tạo thành dung dịch acid HNO₃ và H₂SO₄, làm nước mưa có độ pH < 5,6, gây nên mưa acid.

Lời giải chi tiết:

Hiện tượng mưa acid xảy ra khi nước mưa có pH < 5,6.

→ Chọn D.

5.2

Hiện tượng mưa acid là do không khí bị ô nhiễm bởi các khí nào sau đây?

A. SO₂, NO, NO₂.

B. NO, CO, CO₂.

C. CH₄, HCl, CO.

D. Cl₂, CH₄, SO₂.

Phương pháp giải:

Các oxide của nitrogen (NO_x) và sulfur dioxide (SO₂) trong khí quyển gây nên hiện tượng mưa acid.

Lời giải chi tiết:

Hiện tượng mưa acid là do không khí bị ô nhiễm bởi các khí SO₂, NO, NO₂.

→ Chọn A.

5.3

Cho phản ứng: Fe₃O₄ + HNO₃→ Fe(NO₃)₃ + NO↑ + H₂O

Hệ số tỉ lượng của HNO₃ trong phương trình hoá học trên là

A. 4.                              B. 1.                              C. 28.                            D. 10.

Phương pháp giải:

Sử dụng phương pháp thăng bằng electron để cân bằng phương trình trên.

Lời giải chi tiết:

Phương trình: 3Fe₃O₄ + 28HNO₃→ 9Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 14H₂O

→ Chọn C.

5.4

Cho phản ứng: aFe + bHNO₃ → cFe(NO₃)₃ + dNO↑ + eH₂O

Hệ số tỉ lượng a, b, c, d, e là những số nguyên dương có tỉ lệ tối giản. Tổng (a + b) bằng

A. 3.                              B. 5.                              C. 4.                              D. 6.

Phương pháp giải:

Sử dụng phương pháp thăng bằng electron để cân bằng phương trình trên.

Lời giải chi tiết:

\[\begin{array}{l}\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} + {\rm{ H}}\mathop {\rm{N}}\limits^{ + 5} {{\rm{O}}_{\rm{3}}} \to {\rm{ }}\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^{ + 3} {\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_{\rm{3}}} + {\rm{ }}\mathop {\rm{N}}\limits^{ + 2} {\rm{O}} \uparrow {\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\{\rm{  }} \times {\rm{1}}\left| {\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^0 {\rm{ }} \to \mathop {{\rm{Fe}}}\limits^{ + 3} {\rm{  +  3e}}} \right.\\{\rm{  }} \times {\rm{1}}\left| {\mathop {\rm{N}}\limits^{ + 5} {\rm{  +  3e }} \to \mathop {\rm{N}}\limits^{ + 2} } \right.\end{array}\]

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

→ Chọn B.

5.5

Phú dưỡng là hiện tượng xảy ra do sự gia tăng hàm lượng của nguyên tố nào trong nước?

A. Fe, Mn.                    B. N, P.                         C. Ca, Mg.                    D. Cl, F.

Phương pháp giải:

Phú dưỡng là hiện tượng ao, hồ dư quá nhiều các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).

Lời giải chi tiết:

Phú dưỡng là hiện tượng xảy ra do sự gia tăng hàm lượng của nguyên tố nitrogen, phosphorus trong nước.

→ Chọn B.

5.6

Hãy đề xuất một số biện pháp làm giảm tác hại của mưa acid đối với đời sống của thực vật, vật nuôi và con người.

Phương pháp giải:

Đưa ra các biện pháp làm giảm lượng khí thải gây nên mưa acid.

Lời giải chi tiết:

Có rất nhiều biện pháp để giảm thiểu tác hại của mưa acid, trong đó vấn đề cốt lõi nhất là ý thức của con người.

Một số giải pháp có thể kể đến như:

- Không sử dụng nước mưa trong sinh hoạt hằng ngày.

- Xây dựng quy trình xử lí khí thải.

- Kiểm soát lượng khí thải của phương tiện giao thông, phương tiện vận hành bằng động cơ nhằm làm giảm lượng khí thải có chứa các oxide của nitrogen.

- Loại bỏ triệt để nitrogen, lưu huỳnh có trong than đá và dầu mỏ trước khi đưa vào sử dụng.

- Chuyển sang xu hướng sử dụng các loại năng lượng, nhiên liệu thân thiện với môi trường.

- Giáo dục, tuyên truyền nhằm giúp người dân có ý thức hơn trong việc bảo vệ môi trường.

5.7

Giải thích vì sao người ta dùng chai có màu tối để chứa và bảo quản dung dich nitric acid.

Phương pháp giải:

Những hóa chất dễ bị biến đổi bởi ánh sáng được đựng trong lọ tối màu.

Lời giải chi tiết:

Nitric acid tinh khiết kém bền. Dưới tác dụng của ánh sáng, một phần nitric acid bị phân hủy tạo thành nitrogen dioxide.

\[{\rm{4HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} \to {\rm{4N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} \uparrow {\rm{ +  2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O  + }}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} \uparrow \]

5.8

Sơ đồ quy trình dưới đây mô tả các bước trong quá trình sản xuất phân bón (Z). Hãy xác định các chất (X), (T), (Y), (Q), (Z). Viết các phản ứng hoá học xảy ra.

Phương pháp giải:

Các phản ứng tạo acid Y là quy trình sản xuất nitric acid (HNO₃) từ ammonia (NH₃).

Hợp chất Q là ammonia (NH₃).

Lời giải chi tiết:

5.9

Hãy sắp xếp theo đúng trình tự diễn biến quá trình hình thành hiện tượng phú dưỡng.

Phương pháp giải:

Phú dưỡng là hiện tượng ao, hồ dư quá nhiều các nguyên tố dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).

Lời giải chi tiết:

5.10

Tính nồng độ mol/L của dung dịch HNO₃ 60%, biết khối lượng riêng của dung dịch là 1,41 g/mL.

Phương pháp giải:

Tính nồng độ mol/L của dung dịch HNO₃ theo công thức \[{{\rm{C}}_{\rm{M}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{n}}}{{\rm{V}}}\]

Lời giải chi tiết:

Giả sử, trong dung dịch HNO₃ 60% chứa 1 mol HNO₃.

5.11

Sơ đồ phản ứng sau đây cho thấy rõ vai trò của thiên nhiên và con người trong việc vận chuyển nitrogen từ khí quyển vào trong đất, cung cấp nguồn phân đạm cho cây cối:

Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng trong sơ đồ chuyển hoá trên.

Phương pháp giải:

Phản ứng (1), (2), (3) là chuỗi phản ứng tạo ra nitric acid từ nitrogen trong không khí.

Phản ứng (5), (6), (7), (8) là chuỗi phản ứng tạo ra nitric acid từ ammonia.

Lời giải chi tiết:

5.12

N₂O₄(l) + 2N₂H₄(l) → 3N₂(g) + 4H₂O(g)

Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất được trình bày trong bảng sau:

a) Tính nhiệt đốt cháy 1 kg hỗn hợp lỏng gồm N₂O₄ và N₂H₄.

b) Tại sao hỗn hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) được dùng làm nhiên liệu tên lửa?

Phương pháp giải:

Tính nhiệt phản ứng theo công thức: \[{\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {\Delta _f}H_{298}^0(sp) - \sum {\Delta _f}H_{298}^0(tg)\]

Lời giải chi tiết:

\[\begin{array}{l}{\rm{a) }}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\left( {\rm{l}} \right){\rm{  +  2}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\left( {\rm{l}} \right){\rm{ }} \to {\rm{ 3}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{  +  4}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( {\rm{g}} \right)\\{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = 4 \times {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}({{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}) - [{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}({{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}) + 2 \times {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}({{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}})]\\{\rm{            =  }}4 \times ( - 241,82) - [( - 19,56) + 2 \times 50,63]{\rm{  =   }} - 1048,98{\rm{ (kJ)}}\end{array}\]

Trong 1 kg hỗn hợp (tỉ lệ 1 mol N₂O₄ và  2mol N₂H₄), ta có: \[{{\rm{n}}_{{\rm{hh}}}} = \frac{{1000}}{{92 + 2 \times 32}} = \frac{{250}}{{39}}{\rm{ (mol)}}\]

Theo phương trình hóa học, nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 mol N₂O₄ và  2 mol N₂H₄ là 1048,98 kJ.

=> Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 kg hỗn hợp lỏng gồm N₂O₄ và N₂H₄:

\[1048,98 \times \frac{{250}}{{39}} \approx 6724,23{\rm{ (kJ)}}\]

b) Quá trình đốt cháy hỗn hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) tỏa nhiệt mạnh và giải phóng một lượng lớn khí nên hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) được dùng làm nhiên liệu tên lửa.