Chuyên đề Amoniac và muối amoni 2023 hay, chọn lọc

Đào Đình Đại Ngày: 08-03-2024 Lớp 11

Tải xuống 13 2.6 K 22

Tailieumoi.vn sưu tầm và biên soạn chuyên đề Amoniac và muối amoni gồm đầy đủ lý thuyết, các dạng bài tập chọn lọc và ví dụ minh họa từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh ôn luyện kiến thức, biết cách làm bài tập môn Hóa học 11.

Chuyên đề Amoniac và muối amoni

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Cấu tạo phân tử

Công thức phân tử:NH₃

Công thức electron: $\begin{array}{l} H_{•}^{•} N_{• •}^{• •} {}_{•}^{•}H \\ H \end{array}$

Công thức cấu tạo: $\begin{array}{l} H - N - H \\ | \\ H \end{array}$

Nhận xét: phân tử NH₃ phân cực.

Trong phân tử NH₃ :

Nguyên tử N liên kết với 3 nguyên tử H bằng 3 liên kết cộng hóa trị có cực.

Nguyên tử N còn có 1 cặp electron hóa trị.

Phân tử có cấu tạo không đối xứng nên phân tử NH₃ phân cực.

2. Tính chất vật lí

Là chất khí không màu, mùi khai, xốc, nhẹ hơn không khí. Tan nhiều trong nước, tạo thành dung dịch có tính kiềm.

3. Tính chất hoá học

a. Tính bazơ yếu

• Tác dụng với nước

Khi hoà tan khí NH₃ vào nước, một phần các phân tử NH₃ phản ứng tạo thành dung dịch bazơ Dung dịch NH₃ là bazơ yếu.

$N H_{3} + H_{2} O \overset{}{⇄} N H_{4}^{+} + O H^{-}$

Làm quỳ tím ẩm chuyển sang màu xanh.

• Tác dụng với dung dịch muối

Dung dịch NH₃ có khả năng làm kết tủa nhiều cation kim loại.

Ví dụ:

$A l C l_{3} + 3 N H_{3} + 3 H_{2} O \overset{}{\to} A l {(O H)}_{3} ↓ + 3 N H_{4} C l$

Hay $A l^{3 +} + 3 N H_{3} + 3 H_{2} O \overset{}{\to} A l {(O H)}_{3} + 3 N H_{4}^{+}$

• Tác dụng với axit

Phương trình tổng quát: $N H_{3} + H^{+} \overset{}{\to} N H_{4}^{+}$

Ví dụ:

$2 N H_{3} + H_{2} S O_{4} \overset{}{\to} {(N H_{4})}_{2} S O_{4}$

$N H_{3 (khÝ kh«ng mµu)} + H C l_{(khÝ kh«ng mµu)} \overset{}{\to} N H_{4} C l_{(khãi tr¾ng)}$

b. Tính khử

• Tác dụng với oxi: $4 N H_{3} + 3 O_{2} \overset{t °}{\to} 2 N_{2} + 6 H_{2} O$

Kết luận: Amoniac có các tính chất hoá học cơ bản: tính bazơ yếu và tính khử.

Trong phân tử $N H_{3}, N$ có số oxi hóa – 3.

N có các số oxi hóa: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

Như vậy trong các phản ứng hóa học khi có sự thay đổi số oxi hóa, số oxi hóa của N trong NH₃ chỉ có thể tăng lên $\to$ Tính khử.

4. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

Đun nóng muối amoni với $C a {(O H)}_{2}$ hay dung dịch kiềm:

$N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{}{\to} N H_{3} ↑ + H_{2} O$

Ví dụ: $2 N H_{4} C l + C a {(O H)}_{2} \overset{}{\to} C a C l_{2} + 2 N H_{3} ↑ + 2 H_{2} O$

Để làm khô khí, ta cho khí NH₃ có lẫn hơi nước qua bình vôi sống CaO.
Điều chế nhanh một lượng nhỏ khí NH₃ , ta đun nóng dung dịch NH₃ đậm đặc.

b. Trong công nghiệp

$N_{2} + 3 H_{2} \overset{x t, p, t °}{⇄} 2 N H_{3}$

MUỐI AMONI

Muối amoni là chất gồm cation amoni $N H_{4}^{+}$ và anion gốc axit.

Ví dụ: $N H_{4} C l, {(N H_{4})}_{2} S O_{4}, {(N H_{4})}_{2} C O_{3}, ...$

1. Tính chất vật lí

Tinh thể, tan tốt trong nước.

Ion $N H_{4}^{+}$ không màu.

2. Tính chất hóa học

a. Tác dụng với dung dịch kiềm

Phương trình tổng quát: $N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{}{\to} N H_{3} ↑ + H_{2} O$

Điều chế NH₃ trong phòng thí nghiệm và nhận biết muối amoni.

Ví dụ: ${(N H_{4})}_{2} S O_{4} + 2 N a O H \overset{}{\to} N a_{2} S O_{4} + 2 N H_{3} ↑ + 2 H_{2} O$

b. Phản ứng nhiệt phân

Muối amoni tạo bởi axit không có tính oxi hóa: $(H C l, H_{2} C O_{3}) \to$ khí NH₃

Ví dụ:

$N H_{4} C l_{(r)} \overset{t °}{\to} N H_{3 (k)} + H C l_{(k)}$

${(N H_{4})}_{2} C O_{3 (r)} \overset{t °}{\to} N H_{3 (k)} + N H_{4} H C O_{3 (r)}$

$N H_{4} H C O_{3 (r)} \overset{t °}{\to} N H_{3 (k)} + C O_{2 (k)} + H_{2} O$

Chú ý: ${(N H_{4})}_{2} C O_{3}; N H_{4} H C O_{3}$ ở nhiệt độ thường cũng tự phân hủy; ở nhiệt độ cao phản ứng xảy ra nhanh hơn; Dùng $N H_{4} H C O_{3}$ để làm bột nở.

Muối amoni tạo bởi axit có tính oxi hóa: $(H N O_{2}, H N O_{3}) \overset{}{\to}$ Khí $N_{2}, N_{2} O, ...$ (không phải khí NH₃).

Ví dụ:

$N H_{4} N O_{2} \overset{t °}{\to} N_{2} + 2 H_{2} O$

$N H_{4} N O_{3} \overset{t °}{\to} N_{2} O + 2 H_{2} O$

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

AMONIAC

1. Tính chất vật lí

Là chất khí không màu, mùi khai, xốc, nhẹ hơn không khí.
Tan nhiều trong nước.

2. Tính chất hóa học

Tính bazơ yếu:

Tác dụng với nước: $N H_{3} + H_{2} O \overset{}{⇄} N H_{4}^{+} + O H^{-}$
Tác dụng với dung dịch muối: $A l^{3 +} + 3 N H_{3} + 3 H_{2} O \overset{}{\to} A l {(O H)}_{3} + 3 N H_{4}^{+}$
Tác dụng với axit: $N H_{3} + H^{+} \overset{}{\to} N H_{4}^{+}$

Tính khử: Tác dụng với oxi: $4 N H_{3} + 3 O_{2} \overset{t °}{\to} 2 N_{2} + 6 H_{2} O$

3. Ứng dụng

Sản xuất axit nitric.
Sản xuất phân đạm.
Dùng trong thiết bị lạnh.

4. Điều chế

Trong phòng thí nghiệm:

Muối amoni + dung dịch kiềm: $N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{}{\to} N H_{3} ↑ + H_{2} O$

Trong công nghiệp

Tổng hợp từ N₂ và H₂: $N_{2} + 3 H_{2} \overset{t °, x t, p}{⇄} 2 N H_{3}$

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Lí thuyết về NH₃

Kiểu hỏi 1: Câu hỏi về tính chất hóa học của

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Dãy các chất đều phản ứng với NH₃ trong điều kiện thích hợp là

A. $H C l, O_{2}, C l_{2}, F e C l_{3}$ . B. $H_{2} S O_{4}, B a {(O H)}_{2}, F e O, N a O H$

C. $H C l, H N O_{3}, A l C l_{3}, C a O$ D. $K O H, H N O_{3}, C u O, C u C l_{2}$

Hướng dẫn giải

A đúng.

B sai vì NH₃ không tác dụng với $B a {(O H)}_{2}, N a O H, F e O$ .

C sai vì NH₃ không tác dụng với CaO.

D sai vì NH₃ không tác dụng với KOH, CuO.

$\to$ Chọn A.

Ví dụ 2: Khi hoà tan khí NH₃ vào nước ta được dung dịch, ngoài nước còn chứa:

A. $N H_{4} O H$ . B. NH₃ .

C. $N H_{4}^{+}$ và $O H^{-}$ . D. $N H_{3}, N H_{4}^{+}$ và $O H^{-}$

Hướng dẫn giải

Khi tan trong nước xảy ra quá trình: $N H_{3} + H_{2} O \overset{}{⇄} N H_{4}^{+} + O H^{-}$

$\to$ Trong dung dịch ngoài nước còn có $N H_{3}, N H_{4}^{+}, O H^{-}$ .

$\to$ Chọn D.

Kiểu hỏi 2: Câu hỏi về tính chất vật lí, ứng dụng và điều chế NH₃

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Amoniac là chất lỏng. B. Amoniac nặng hơn không khí.

C. Khí amoniac rất ít tan trong nước D. Amoniac có mùi khai và sốc.

Hướng dẫn giải

Amoniac có mùi khai và sốc.

$\to$ Chọn D.

Ví dụ 2: Các chất khí điều chế trong phòng thí nghiệm thường theo phương pháp đẩy không khí (cách 1, cách 2) hoặc đẩy nước (cách 3) như các hình vẽ dưới đây:

Chuyên đề Amoniac và muối amoni 2022 hay, chọn lọc (ảnh 1)

Có thể dùng cách nào trong ba cách trên để thu khí ?

A. Cách 3. B. Cách l. C. Cách 2. D. Cách 2 hoặc cách 3.

Hướng dẫn giải

NH₃nhẹ hơn không khí nên có thể thu khí bằng cách đẩy không khí (úp bình).

NH₃ tan tốt trong nước nên không thu khí bằng cách đẩy nước.

$\to$ Chọn B.

Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Hiện tượng xảy ra khi dẫn khí NH₃ đi qua ống đựng bột CuO nung nóng là:

A. Bột CuO từ màu đen sang màu trắng.

B. Bột CuO từ màu đen sang màu đỏ, có hơi nước ngưng tụ.

C. Bột CuO từ màu đen sang màu xanh, có hơi nước ngưng tụ.

D. Bột CuO không thay đổi màu.

Câu 2: Khí amoniac làm giấy quỳ tím ẩm

A. chuyển thành màu đỏ. B. chuyển thành màu xanh.

C. không đổi màu. D. mất màu.

Câu 3: Cho từ từ đến dư NH₃ vào dung dịch $F e C l_{3}, Z n C l_{2}, A l C l_{3}, C u C l_{2}$ . Lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi được chất rắn X. Cho CO dư đi qua X nung nóng thì chất rắn thu được chứa các chất

A. $Z n O, C u, F e$ . B. $Z n O, C u, A l_{2} O_{3}, F e$

C. $A l_{2} O_{3}, Z n O, F e$ D. $A l_{2} O_{3}, F e$

Câu 4: Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ cho đến dư vào ống nghiệm đựng dung dịch $C u S O_{4}$ . Hiện tượng quan sát được là

A. dung dịch màu xanh thẫm tạo thành.

B. có kết tủa màu xanh lam tạo thành.

C. có kết tủa màu xanh lam tạo thành và có khí màu nâu đỏ thoát ra.

D. lúc đầu có kết tủa màu xanh lam, sau đó kết tủa tan dần tạo thành dung dịch màu xanh thẫm.

Câu 5: Trong các phản ứng hóa học dưới đây, ở phản ứng nào amoniac không thể hiện tính khử?

A. $2 N H_{3} + 3 C u O \overset{t °}{\to} N_{2} + 3 H_{2} O + 3 C u$ B. $N H_{3} + H C l \overset{}{\to} N H_{4} C l$

C. $8 N H_{3} + 3 C l_{2} \overset{}{\to} N_{2} + 6 N H_{4} C l$ D. $4 N H_{3} + 3 O_{2} \overset{t °}{\to} 2 N_{2} + 6 H_{2} O$

Dạng 2: Bài tập về NH₃

Bài toán 1: Tính bazơ yếu của NH₃

Phương pháp giải

Tính theo phương trình hóa học.

• Phản ứng với dung dịch muối:

$M^{n +} + n N H_{3} + n H_{2} O \overset{}{\to} M {(O H)}_{n} ↓ + n N H_{4}^{+}$

Chú ý: Một số hiđroxit kim loại không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch NH₃ dư: $C u {(O H)}_{2}, A g O H$ ...

• Phản ứng với axit: $N H_{3} + H^{+} \overset{}{\to} N H_{4}^{+}$

Ví dụ: Cho V lít NH₃ phản ứng vừa đủ với dung dịch 100 ml dung dịch $H_{2} S O_{4}$ 1,2M. Giá trị của V là

A. 1,344. B. 4,032.

C. 2,688. D. 5,376.

Hướng dẫn giải

$n_{H_{2} S O_{4}} = 0, 12 m o l \to n_{H^{+}} = 0, 12.2 = 0, 24$ mol

Phương trình hóa học:

$N H_{3} + H^{+} \overset{}{\to} N H_{4}^{+}$

Theo phương trình: $n_{H^{+}} = n_{N H_{3}} = 0, 24$ mol

$\to V_{N H_{3}} = 0, 24.22, 4 = 5, 376$ lít

$\to$ Chọn D.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 200 gam dung dịch $F e C l_{3}$ 16,25% vào dung dịch NH₃ 8,5% (vừa đủ) thu được dung dịch X và m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 20,4. B. 21,4.

C. 16,8. D. 24,6.

Hướng dẫn giải

Ta có: $m_{F e C l_{3}} = 200.16, 25 % = 32, 5 g a m \to n_{F e C l_{3}} = 0, 2$ mol

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} F e^{3 +} + 3 N H_{3} + 3 H_{2} O \overset{}{\to} F e {(O H)}_{3} + 3 N H_{4}^{+} \\ 0, 2 \to 0, 2 m o l \end{array}$

$\to m = 0, 2.107 = 21, 4 g a m$

$\to$ Chọn B.

Bài toán 2: Tính khử của NH₃

Phương pháp giải

Phản ứng với $C u O (t °)$

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học:

$3 C u O + 2 N H_{3} \overset{t °}{\to} 3 C u + N_{2} + 3 H_{2} O$

Cách 2: Bảo toàn nguyên tố N:

$n_{N_{2}} = \frac{1}{2} n_{N H_{3}}$

Ví dụ: Cho 0,896 lít khí NH₃ (đktc) đi qua ống sứ đựng lượng dư CuO nung nóng, thu được V lít khí (đktc). Giá trị của V là

A. 0,672. B. 0,896.

C. 0,224. D. 0,448.

Hướng dẫn giải

Ta có: $n_{N H_{3}} = 0, 04 m o l$

Cách 1: Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} 3 C u O + 2 N H_{3} \overset{t °}{\to} 3 C u + N_{2} + 3 H_{2} O \\ 0, 04 \to 0, 02 m o l \end{array}$

$\to V_{N_{2}} = 0, 02.22, 4 = 0, 448$ lít

Cách 2: Bảo toàn nguyên tố N:

$n_{N_{2}} = \frac{1}{2} n_{N H_{3}} = 0, 02 m o l$

$\to V_{N_{2}} = 0, 02.22, 4 = 0, 448$ lít

$\to$ Chọn D.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho lượng khí NH₃ đi từ từ qua ống sứ chứa 3,2 gam CuO nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn; thu được rắn A và một hỗn hợp khí B. Chất rắn A phản ứng vừa đủ với 20 ml HCl 1M.

a) Viết phương trình phản ứng.

b) Tính thể tích khí N₂ (đktc) tạo thành sau phản ứng.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình hóa học:

$3 C u O + 2 N H_{3} \overset{t °}{\to} 3 C u + N_{2} + 3 H_{2} O (1)$

A tác dụng được với HCl $\to$ A gồm Cu và CuO dư.

Phương trình hóa học: $C u O + 2 H C l \overset{}{\to} C u C l_{2} + H_{2} O (2)$

b) Ta có: $n_{C u O ban ®Çu} = 0, 04 m o l; n_{H C l} = 0, 02 m o l$

Theo phương trình (2): $n_{C u O d} = \frac{n_{H C l}}{2} = \frac{0, 02}{2} = 0, 01 m o l$

Số mol CuO tham gia phản ứng (1) là: $0, 04 - 0, 01 = 0, 03 m o l$

Theo phương trình (1): $n_{N_{2}} = \frac{n_{C u O}}{3} = \frac{0, 03}{3} = 0, 01 m o l$

$\to V_{N_{2}} = 0, 01.22, 4 = 0, 224$ lít

V. Bài tập tự luyện dạng 2

Câu 1: Cho 0,448 lít khí NH₃ (đktc) đi qua ống sứ đựng 16 gam CuO nung nóng, thu được chất rắn X (giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn). Phần trăm khối lượng của Cu trong X là

A. 85,88%. B. 14,12%.

C. 87,63%. D. 12,37%.

Câu 2: Cho V lít NH₃ (đktc) phản ứng với 200 ml HCl 1M và HNO₃ 0,5M. Giá trị của V là

A. 1,12. B. 2,24.

C. 4,48. D. 6,72.

Câu 3: Cho V lít NH₃ phản ứng với dung dịch $A l_{2} {(S O_{4})}_{3}$ dư thu được 4,68 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 1,344. B. 4,032.

C. 2,688. D. 5,376.

Dạng 3: Bài tập về hiệu suất tổng hợp NH₃

Phương pháp giải

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học

Viết phương trình hóa học và tính toán theo phương trình.

${\overset{0}{N}}_{2 (k)} + 3 H_{2 (k)} \overset{t °, p, x t}{⇄} 2 \overset{- 3}{N} H_{3 (k)}$

Tính theo yêu cầu của đề bài.

Cách 2: Sử dụng các công thức sau:

Gọi $n_{N_{2} phan ung} = x m o l \to n_{H_{2} phan ung} = 3 x m o l$

Ta có: $n_{s a u} = n_{truoc} - 2 x \to n_{N_{2} phan ung} = \frac{n_{truoc} - n_{s a u}}{2}$

Bảo toàn khối lượng: $\frac{n_{truoc}}{n_{s a u}} = \frac{{\bar{M}}_{s a u}}{{\bar{M}}_{truoc}}$

Từ đó ta tính được x và hiệu suất phản ứng:

$H = \frac{n_{phan ung}}{n_{ban ®Çu}} .100 %$ ( tính theo chất bị thiếu)

Chú ý:

Nếu đề bài chỉ cho tỉ lệ mol của N₂ và H₂ thì ta có thể chọn số mol của N₂ và H₂ đúng như tỉ lệ đã cho để tính toán.

Nếu đề không cho ${\bar{M}}_{truoc}$ , mà cho ${\bar{M}}_{s a u}$ , thì áp dụng công thức $\frac{n_{truoc}}{n_{s a u}} = \frac{P_{truoc}}{P_{s a u}}$ .

Trường hợp đặc biệt nếu: $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} = 3$ thì có thể tính nhanh hiệu suất phản ứng:

$H = 2 - 2. \frac{{\bar{M}}_{truoc}}{{\bar{M}}_{s a u}}$

• Nếu $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} > 3 \to H_{2}$ dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo N₂.

• Nếu $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} < 3 \to N_{2}$ dư (so với lượng cần thiết), hiệu suất phản ứng tính theo H₂.

• Nếu $\frac{n_{H_{2}}}{n_{N_{2}}} = 3$ Hiệu suất tính theo N₂ hoặc H₂ đều được.

Ví dụ : Cho 4 lít N₂ và 14 lít H₂ vào bình kín rồi nung nóng với xúc tác thích hợp để phản ứng xảy ra, sau phản ứng thu được 16,4 lít hỗn hợp khí (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Thể tích khí amoniac thu được là

A. 1,60 lít. B. 16,40 lít.

C. 8,00 lít. D. 9,33 lít.

Hướng dẫn giải

Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol.

Gọi thể tích khí đã phản ứng là x lít.

$\begin{array}{l} N_{2} + 3 H_{2} \overset{t °, p, x t}{⇄} 2 N H_{3} \\ Ban dau: 4 14 lÝt \\ Phan ung: x \to 3x \to 2 x lÝt \\ Sau phan ung: (4 - x) \to (14 - 3 x) \to 2 x lÝt \end{array}$

Tổng thể tích sau phản ứng là 16,4 lít nên:

$(4 - x) + (14 - 3 x) + 2 x = 16, 4$

$\to x = 0, 8$ lít

$\to V_{N H_{3}} = 0, 8.2 = 1, 6$ lít

$\to$ Chọn A.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hỗn hợp khí A gồm N₂ và H₂ (có tỉ lệ mol 1 : 3). Đun nóng A một thời gian trong bình kín, thu được hỗn hợp B có tỉ khối $d_{A / B} = 0, 925$ . Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃ là

A. 25%. B. 15%.

C. 10%. D. 5%.

Hướng dẫn giải

Gọi số mol của N₂ và H₂ lần lượt là 1 và 3 mol.

Bảo toàn khối lượng: $\frac{n_{A}}{n_{B}} = \frac{M_{B}}{M_{A}} \to n_{B} = 3, 7 m o l$

So sánh: $\frac{n_{N_{2}}}{n_{H_{2}}} = 3 \to$ Hiệu suất tính theo N₂ hay H₂ đều được.

Cách 1: Gọi số mol N₂ phản ứng là x mol.

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} N_{2 (k)} + 3 H_{2 (k)} \overset{}{⇄} 2 N H_{3 (k)} \\ Ban dau: 1 3 m o l \\ Phan ung: x \to 3x \to 2 x m o l \\ Sau phan ung: (1 - x) (3 - 3 x) 2 x m o l \end{array}$

Ta có: $(1 - x) + (3 - 3 x) + 2 x = 3, 7 \to x = 0, 15$

. $\to H = \frac{0, 15}{1} .100 % = 15 %$

Cách 2:

$\to n_{N_{2}} = \frac{n_{A} - n_{B}}{2} = 0, 15 m o l$

$\to H = \frac{0, 15}{1} .100 % = 15 %$

$\to$ Chọn B.

VI. Bài tập tự luyện dạng 3

Câu 1: Hỗn hợp khí X gồm N₂ và H₂ có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃ là

A. 25%. B. 50%.

C. 36%. D. 40%.

Câu 2: Nung một hỗn hợp khí X gồm N₂ và H₂ được nạp vào một bình kín giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì áp suất giảm 12% áp suất ban đầu. Biết tỉ lệ số mol của nitơ phản ứng là 15%. Thành phần phần trăm về số mol của N₂ và H₂trong hỗn hợp ban đầu là

A. 45% và 55%. B. 32% và 68%.

C. 40% và 60%. D. 20% và 80%.

Dạng 4: Bài tập về muối amoni

Bài toán 1: Muối amoni tác dụng dung dịch kiềm

Phương pháp giải

Phương trình hóa học:

$N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{}{\to} N H_{3} + H_{2} O$

Tính theo phương trình hóa học: $n_{O H^{-}} = n_{N H_{4}^{+}}$

Ví dụ: Cho 32,1 gam dung dịch $N H_{4} C l$ 25% tác dụng vừa đủ với 200 ml KOH xM. Giá trị của x là

A. 1,50. B. 1,30.

C. 0,75. D. 0,65.

Hướng dẫn giải

$n_{N H_{4} C l} = 0, 15 m o l; n_{K O H} = 0, 2 x m o l$

$\to n_{N H_{4}^{+}} = 0, 15 m o l; n_{O H^{-}} = 0, 2 x m o l$

Phương trình hóa học:

$N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{}{\to} N H_{3} + H_{2} O$

Theo phương trình: $n_{O H^{-}} = n_{N H_{4}^{+}} = 0, 15 m o l$

Ta có: $0, 2 x = 0, 15$

$\Leftrightarrow x = \frac{0, 15}{0, 2} = 0, 75 M$

$\to$ Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cho 23,9 gam hỗn hợp X gồm $N H_{4} C l$ và ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ tác dụng hết với NaOH, đun nóng thu được 8,96 lít khí (đktc).

a) Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong dung dịch X.

b) Cho 4,78 gam hỗn hợp X tác dụng với $B a C l_{2}$ dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.

Hướng dẫn giải

a) $n_{N H_{3}} = 0, 4 m o l$

Gọi số mol của $N H_{4} C l$ và ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ lần lượt là x và y mol.

Theo đề bài: $53, 5 x + 132 y = 23, 9 (1)$

Ta có: $n_{N H_{4}^{+}} = x + 2 y m o l$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{}{\to} N H_{3} + H_{2} O \\ 0, 4 \leftarrow 0, 4 m o l \end{array}$

Từ phương trình: $x + 2 y = 0, 4 (2)$

Từ (1) và (2) suy ra:x = 0,2 và y = 0,1

Phần trăm khối lượng của $N H_{4} C l$ là: $\frac{0, 2.53, 5}{23, 9} .100 % = 44, 77 %$

$\to % m_{{(N H_{4})}_{2} S O_{4}} = 100 % - 44, 77 % = 55, 23 %$

b) Trong 4,78 gam hỗn hợp X có: $n_{{(N H_{4})}_{2} S O_{4}} = \frac{4, 78}{23, 9} .0, 1 = 0, 02 m o l$

$\to n_{S O_{4}^{2 -}} = n_{{(N H_{4})}_{2} S O_{4}} = 0, 02 m o l$

Phương trình hóa học: $B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -} \overset{}{\to} B a S O_{4} ↓$

Theo phương trình: $n_{B a S O_{4}} = n_{S O_{4}^{2 -}} = 0, 02 m o l$

$\to m_{B a S O_{4}} = 0, 02.233 = 4, 66 g a m$

Bài toán 2: Nhiệt phân muối amoni

Phương pháp giải

Muối amoni chứa gốc axit không có tính oxi hóa khi đun nóng bị phân hủy thành $N H_{3}$ .

$N H_{4} C l \overset{t °}{\to} N H_{3} + H C l$

$N H_{4} H C O_{3} \overset{t °}{\to} N H_{3} + C O_{2} + H_{2} O$

${(N H_{4})}_{2} C O_{3} \overset{t °}{\to} 2 N H_{3} + C O_{2} + H_{2} O$

Muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa như axit nitrơ, axit nitric,... bị nhiệt phân cho ra khí không phải $N H_{3}$ .

$N H_{4} N O_{2} \overset{t °}{\to} N_{2} + 2 H_{2} O$

$N H_{4} N O_{3} \overset{t °}{\to} N_{2} O + 2 H_{2} O$

${(N H_{4})}_{2} C r_{2} O_{7} \overset{t °}{\to} C r_{2} O_{3} + N_{2} + 4 H_{2} O$

Ví dụ: Nhiệt phân hoàn toàn 28,8 gam ${(N H_{4})}_{2} C O_{3}$ ở nhiệt độ cao thu được V lít khí và hơi (đktc). Giá trị của V là

A. 13,44. B. 6,72.

C. 26,88. D. 20,16.

Hướng dẫn giải

$n_{{(N H_{4})}_{2} C O_{3}} = 0, 3 m o l$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} {(N H_{4})}_{2} C O_{3} \overset{t °}{\to} 2 N H_{3} + C O_{2} + H_{2} O \\ 0, 3 \to 0, 6 \to 0, 3 \to 0, 3 m o l \end{array}$

Ta có: $n_{khÝ vµ h¬i} = 0, 6 + 0, 3 + 0, 3 = 1, 2 m o l$

$\to V_{khÝ vµ h¬i} = 1, 2.22, 4 = 26, 88$ lít

$\to$ Chọn C.

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm $N H_{4} N O_{3}$ và ${(N H_{4})}_{2} C r_{2} O_{7}$ thu được 12,16 gam chất rắn và 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc, không có hơi nước). Giá trị của m là

A. 24,80. B. 29,76.

C. 26,97. D. 0,84.

Hướng dẫn giải

Ta có: $n_{A} = 0, 2 m o l; n_{C r_{2} O_{3}} = 0, 08 m o l$

A gồm hai khí $N_{2} O$ và N₂

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} N H_{4} N O_{3} \overset{t °}{\to} N_{2} O + 2 H_{2} O \\ 0, 12 \leftarrow 0, 12 m o l \end{array}$

$\begin{array}{l} {(N H_{4})}_{2} C r_{2} O_{7} \overset{t °}{\to} C r_{2} O_{3} + N_{2} + 4 H_{2} O \\ 0, 08 \leftarrow 0, 08 \to 0, 08 m o l \end{array}$

$\to m = m_{N H_{4} N O_{3}} + m_{{(N H_{4})}_{2} C r_{2} O_{7}} = 29, 76 g a m$

$\to$ Chọn B

VII. Bài tập tự luyện dạng 4

Câu 1: Cho những nhận xét sau về muối amoni:

(1) Tất cả muối amoni đều tan trong nước.

(2) Các muối amoni đều là chất điện li mạnh, phân li hoàn toàn tạo ra ion $N H_{4}^{+}$ có môi trường bazơ.

(3) Muối amoni đều phản ứng với dung dịch kiềm giải phóng khí amoniac.

(4) Muối amoni kém bền đối với nhiệt.

Dãy gồm các nhận xét đúng là:

A. (1), (2), (3). B. (1), (2), (4).

C. (1), (3), (4). D. (2), (3), (4).

Câu 2: Cho 22,6 gam hỗn hợp X gồm $N H_{4} N O_{3}$ và ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ tác dụng với 150 ml dung dịch $B a {(O H)}_{2}$ 1M thu được 6,72 lít khí (đktc) và m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 23,30. B. 34,95.

C. 46,60. D. 11,65.

Câu 3: Cho dung dịch $N H_{4} N O_{3}$ tác dụng vừa đủ với dung dịch hiđroxit của kim loại R $(t °)$ , thu được 4,48 lít khí (đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 26,1 gam muối khan. Kim loại R là