Giải bài tập SGK Hóa 11 Bài 7: Nitơ

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?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết về nitơ.

Hướng dẫn giải

• 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 8e lớp ngoài cùng, trong đó có 3 cặp e dùng chung và 1 cặp e dùng riêng đã ghép đôi.
• Ở nhiệt độ cao (trên 3000°C), nitơ hoạt động hơn và có thể phản ứng với nhiều chất khác.
• Ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động vì phân tử N₂ phân huỷ thành nguyên tử nitơ có 5e lớp ngoài cùng và có độ âm điện tương đối lớn (3,04) nên trở nên hoạt động.

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

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết về nitơ.

Hướng dẫn giải

Nitơ không phải là khí độc mặc dù không duy trì sự hô hấp và sự cháy.

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?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần ghi nhớ:

a) Li có hóa trị I và Al có hóa trị III. Lập công thức hóa học của liti nitrua và nhôm nitrua theo quy tắc hóa trị đã được học ở lớp 8.

b) Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng được với một số kim loại hoạt động tạo thành nitrua kim loại.

Hướng dẫn giải

Câu a

Cặp công thức của liti nitrua và nhôm nitrua là LiN₃ và Al₃N.

→ Đáp án đúng là B.

Câu b

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:

6Li + N₂ → 2Li₃N

6Al + N₂ → 2Al₃N

Ta thấy trong các phản ứng trên nitơ là chất oxi hoá vì 

Do vậy trong các phản ứng trên nitơ là chất oxi hoá. 

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

Phương pháp 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.

Hướng dẫn giải

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

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

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%.

Phương pháp giải

• Bước 1: Viết phương trình hóa học
• Bước 2: Tính số mol khí hidro và nitơ theo mol khí amoniac.
• Bước 3: Tính thể tích các khí khi hiệu suất 25%.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học của phản ứng:

3H₂ + N₂ ⇔ 2NH₃

4,5    1,5        3 mol

Với hiệu suất 25%

Thể tích khí nitơ ở đktc là:

 \({V_{{N_2}}} = 1,5.22,4.\frac{{100}}{{25}} = 134,4(l)\)

Thể tích khí hiđro là: 

 \({V_{{H_2}}} = 4,5.22,4.\frac{{100}}{{25}} = 403,2(l)\)