Bài tập lí thuyết về nitơ

  Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua.

            6Li + N₂ $\to $ 2Li₃N   

Trong công nghiệp thì Nitơ được điều chế bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng       

Điều chế khí N₂ trong phòng thí nghiệm bằng phương trình sau :

NH₄Cl + NaNO₂ $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ N₂ + NaCl + 2H₂O

Điểm giống nhau giữa N₂ và CO₂ là: đều không duy trì sự cháy và sự sống.

A sai vì N₂ ít tan trong nước

B sai vì CO₂ chỉ có tính oxi hóa, không có tính khử vì C có số oxi hóa +4 là số oxi hóa cao nhất, còn O có số oxi hóa -2 nhưng không có phản ứng nào để O tạo thành O₂ nên O không có tính khử.

Liti nitrua: Li₃N

Nhôm nitrua: AlN

Mệnh đề không đúng là: Tính phi kim của các nguyên tố nhóm VA tăng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân.

Vì trong cùng một nhóm, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì độ âm điện giảm => tính phi kim giảm.

A đúng vì các nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm VA có cấu hình e lớp ngoài là ns²np³

B đúng vì nitơ có số hiệu nguyên tử nhỏ nhất

D đúng.

Mệnh đề không đúng là: So với các nguyên tố cùng nhóm VA, nitơ có tính kim loại mạnh nhất.

Vì nitơ có độ âm điện lớn nhất trong nhóm VA => nitơ có tính phi kim mạnh nhất.

A đúng

B đúng vì độ âm điện của nitơ mạnh nhất => khả năng hút e mạnh nhất => bán kính nhỏ nhất

D đúng

A sai, nitơ không duy trì sự hô hấp vì nitơ là khí trơ, không phải là khí độc.

B đúng

C sai vì trong phản ứng của nitơ với kim loại thì nitơ thể hiện tính oxi hóa, kim loại thể hiện tính khử

D sai vì trong N₂O₄ nguyên tử N có số oxi hóa +4

 \(\overset{+3}{\mathop{Al}}\,\overset{-3}{\mathop{N}}\,,\text{ }{{\overset{+4}{\mathop{N}}\,}_{2}}{{\overset{-2}{\mathop{O}}\,}_{4}},\text{ }\overset{-3}{\mathop{N}}\,{{\overset{+1}{\mathop{H}}\,}_{4}}^{+},\text{ }\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{\overset{-2}{\mathop{O}}\,}_{3}}^{-},\text{ }\overset{+4}{\mathop{N}}\,{{\overset{-2}{\mathop{O}}\,}_{2}}\)

Trong các hợp chất, nitơ có cộng hóa trị tối đa là: 4

Nguyên tử  nitơ không có obitan d trống, nên ở trạng thái kích thích không xuất hiện 5 electron độc thân để tạo thành 5 liên kết cộng hóa trị. Ngoài khả năng tạo 3 liên kết cộng hóa trị bằng sự góp chung electron, nitơ còn có khả năng tạo thêm 1 liên kết cho – nhận. Các nguyên tố còn lại của nhóm VA khi ở trạng thái kích thích nguyên tử của chúng xuất hiện 5 electron độc thân nên có khả năng tạo 5 liên kết cộng hóa trị.

Trong các hợp chất, nitơ có thể có các số oxi hóa là: -3; +1; +2; +3; +4; +5

Cấu hình e của nguyên tử N:

=> ở trang thái kích thích, nguyên tử N có thể cho từ 1 đến 5e để tạo liên kết => có số oxi hóa từ +1 đến +5

N có thể nhận 3e để tạo liên kết => có số oxi hóa -3

Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua.

  6Li + N₂ → 2Li₃N   

Các khí bị giữ lại trong dung dịch NaOH là: Cl₂, SO₂, CO₂

2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O

2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

=> 2 khí thoát ra là N₂ và H₂

Trong phòng thí nghiệm, người ta thu khí nitơ bằng phương pháp dời nước vì N₂ rất ít tan trong nước.

Nitơ có nhiều trong khoáng vật diêm tiêu, diêm tiêu có thành phần chính là: NaNO₃

Bóng cười chứa khí N₂O.

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

Những nguyên tố N mang số oxi hóa trung gian có khả năng vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử khi tham gia phản ứng

Trong NH₃, Nitơ có số oxi hóa -3, là số oxi hóa thấp nhất nên chỉ thể hiện tính khử.

Trong HNO₃ và N₂O₅, N có số oxi hóa +5, là số oxi hóa cao nhất nên chỉ thể hiện tính oxi hóa.

NH₄Cl + NaNO₂ \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) N₂ + NaCl + 2H₂O

Theo PTHH: n_NaNO2 = n_N2 = 6,72:22,4 = 0,3 mol

=> m_NaNO2 = 0,3.69 = 20,7 gam

N thuộc nhóm VA nên cấu hình có dạng là ns²np³

Cây không sử dụng được nitơ phân tử N₂ trong không khí vì phân tử N₂ có liên kết ba bền vững cần phải đủ điều kiện mới bẻ gãy được.