VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Nhận biết, điều chế và tinh chế các chất (liên quan đến nitơ và photpho), nhằm giúp các em học tốt chương trình Hóa học 11.
Nội dung bài viết Nhận biết, điều chế và tinh chế các chất (liên quan đến nitơ và photpho):
31. a) Trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp nào có thể tách được khí N2 và khí CO2 ra khỏi hỗn hợp gồm N2, O2, CO, CO2, hơi nước? b) Chỉ được sử dụng một dung dịch chứa một chất tan để nhận biết các dung dịch muối sau: Al(NO3)3, (NH4)2SO4, NaNO3, NH4NO3, MgCl2, FeCl2 đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn. Viết các phương trình hóa học xảy ra. (Trích đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng năm 2005 khối A).
Giải Cho hỗn hợp khí qua ống đựng P trắng để hấp thụ O. 4P + 5O2 → 2P2O5. Cho hỗn hợp khí còn lại (CO, N2, CO2, hơi nước) qua ống đựng CuO nung nóng: CuO + CO = Cu + CO2. Cho hỗn hợp khí còn lại qua bình đựng Ca(OH)2 dư: CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O. Khí còn lại gồm N2 và hơi nước, cho qua bình đựng H2SO4 đặc thu được khí N2. Cho kết tủa CaCO3 tác dụng với HCl: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O. Khí CO2 tạo thành có lẫn với khí HCl để có khí CO2 tinh khiết. Khí còn lại gồm CO2 và hơi nước cho qua bình đựng H2SO4 đặc thu được khí CO2.
b) Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào từng mẫu thử và đun nóng: Dung dịch ban đầu tạo kết tủa trắng keo, sau kết tủa tan ra là Al(NO3)3: 2Al(NO3)3 + 3Ba(OH)2 = 2Al(OH)3 + 3Ba(NO3)2; 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O. Dung dịch tạo kết tủa trắng và khí mùi khai bay ra là (NH4)2SO4. (NH4)2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2NH3 + 2H2O. Dung dịch không ra hiện tượng gì là NaNO3. NaNO3 + Ba(OH)2 → không phản ứng. Dung dịch chỉ có khí mùi khai bay ra là NH4NO3. 2NH4NO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O. Dung dịch có kết tủa keo trắng, bền là MgCl2: MgCl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Mg(OH)2.
32. a) Nhận biết các hóa chất bị mất nhãn trong các lọ đựng từng chất sau: HNO3, HCl, H2SO4 đặc, H3PO4. Chỉ được dùng thêm Cu và một muối tùy ý. b) Điều chế HNO3 và NH4NO3 từ N2; O2; H2. Giải a) Lấy từ mỗi lọ một ít hóa chất cho vào các ống nghiệm. Thả vào mỗi ống một miếng đồng, nếu có phản ứng thoát khí màu nâu thì đó là dung dịch HNO3: 4HNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O. Nếu ống nào thoát khí mùi hắc, tạo dung dịch màu xanh, đó là dung dịch H2SO4 đặc: 2H2SO4 + Cu = CuSO4 + SO2 + 2H2O. Cho vào 2 dung dịch còn lại một lượng AgNO3, ống nào tạo kết tủa trắng là HCl: HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3. Tạo kết tủa màu vàng Ag3PO4 là H3PO4.
b) Điều chế HNO3 và NH4NO3: Cho N2 phản ứng với H2 có xúc tác là bột sắt: N2 + 3H2 = 2NH3. Đốt NH3: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O. Oxi hóa NO bằng O: 2NO + O2 = 2NO2. Sau đó sục NO2 vào nước: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO. Có các lọ riêng đựng dung dịch NH4NO3, Al(NO3)3, Pb(NO3)2, FeCl3, HCl và KOH. Không dùng thêm hóa chất nào khác, hãy nhận ra từng dung dịch. Giải: Đầu tiên nhận ra ngay được dung dịch FeCl3 vì có màu vàng của ion Fe3+. Dùng FeCl3 đổ vào các dung dịch còn lại, nếu: – Dung dịch có kết tủa màu nâu đỏ là KOH: Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 (Màu nâu đỏ) – Dung dịch có kết tủa trắng là Pb(NO3)2: Pb2+ + 2Cl- = PbCl2 (Màu trắng).
Dùng KOH vừa tìm được nhỏ vào 3 dung dịch còn lại, nếu: – Có khí mùi khai bay ra là NH4NO3. Có kết tủa rồi kết tủa tan là Al(NO3)3. 34. a) Có 6 bình khí: N2, H2, CO2, CO, Cl2, O2. Hãy nhận biết các chất trong các bình khí trên. b) Viết phương trình điều chế phân đạm urê từ không khí, H2O và than cốc. Giải: a) Phân biệt các khí N2, H2, CO2, CO, Cl2, O2. Tiến hành phân biệt theo các bước: – Dùng dung dịch hỗn hợp (KI + hồ tinh bột) để thử, chỉ Cl2 có phản ứng: Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl I2: làm xanh tinh bột. Do đó bình đựng khí làm xanh dung dịch hỗn hợp là Cl2. Dùng nước vôi trong thử 5 bình khí còn lại, chỉ CO2 có phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O; CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2.
Do đó bình chứa khí làm đục nước vôi trong, sau đó trở lại trong suốt là CO2. Dùng bột Cu (màu đỏ) thử 4 khí còn lại, chỉ có O2 có phản ứng: Màu đen Do đó khi chuyển bột Cu màu đỏ thành bột màu đen (khi đun nóng) là O2. – Dùng CuO thử 3 khí còn lại thì: CuO + H2 = Cu + H2O. Đỏ làm đục nước vôi Khí chuyển được CuO màu đen thành Cu màu đỏ và khí sinh ra không làm đục nước vôi trong là H2. Khí chuyển được CuO màu đen thành Cu màu đỏ, đồng thời khi sinh ra làm đục nước vôi trong là CO. b) Điều chế phân đạm ure từ không khí, H2O và than cốc: Người ta điều chế N2 bằng cách hạ nhiệt độ rất thấp để không khí hóa lỏng, sau đó chưng cất phân đoạn, ở nhiệt độ -196°C N2 sôi và bay lên, còn lại O2.