Phương pháp chủ yếu sản xuất N2 trong phòng thí nghiệm

Trang chủ

Sách ID

Khóa học miễn phí

Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023

Câu hỏi:Cách điều chế N2 trong phòng thí nghiệm?

Lời giải:

Điều chế N2 trong phòng thí nghiệm người ta sử dụng phương pháp đun nóng dung dịch bão hòa muối amoni nitrit

Hoặc trong phòng thí nghiệm có thể điều chế n2 bằng cách thu khí Nitơ sau phản ứng dưới đây xảy ra. Sau đây là phương trình điều chế N2 trong phòng thí nghiệm

NH4CL + NaCL→N2 + NaCL + 2H2O

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về khí N2 và các ứng dụng của chúngnhé:

Khí N2 là gì?

Nitơ là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn các nguyên tố có ký hiệu N và số nguyên tử bằng 7, nguyên tử khối bằng 14, với độ âm điện là 3,04.

Ở điều kiện bình thường nitơ là một chất khí không màu, không mùi, không vị và khá trơ và tồn tại dưới dạng phân tử N2. Nitơ chiếm khoảng 78% khí quyển Trái Đất và là thành phần của mọi cơ thể sống.

Tính chất của khí N2

Nitơ là một phi kim, có độ âm điện là 3,04. Có 5 điện tử trên lớp ngoài cùng, vì thế nó có hóa trị III trong phần lớn các hợp chất để đạt cơ cấu bền.

Nitơ tinh khiết là một chất khí ở dạng phân tử không màu, không mùi và chỉ tham gia phản ứng hóa học ở nhiệt độ phòng khi nó phản ứng với Liti.

Nitơ hóa lỏng ở nhiệt độ 77 K [-196 °C] trong điều kiện áp suất khí quyển và đóng băng ở 63 K [-210 °C] thành dạng tinh thể lục phương đóng kín. Nitơ lỏng, có dạng giống như nước, nhưng có tỷ trọng chỉ bằng 80,8%, là chất làm lạnh phổ biến.

Tính chất hóa học của Dinitrogen [N2]

- N2 hầu như không phản ứng ở nhiệt độ thường. Nó không cháy và cũng không hỗ trợ quá trình đốt cháy.

Tính trơ hóa học của N2 ở nhiệt độ thường là do phân tử có tính ổn định cao.

- Trong phân tử N2, hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng liên kết ba. Liên kết ba có entanpi liên kết rất cao [lượng nhiệt năng cần thiết để phá vỡ một liên kết hóa học]. Do entanpi phân ly liên kết rất cao, N2 hầu như không phản ứng với hầu hết các thuốc thử.

- Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, nó kết hợp với một số kim loại và phi kim loại để tạo thành các hợp chất ion và cộng hóa trị được gọi là nitrua. Dưới đây là một số phản ứng hóa học quan trọng của N2.

Kết hợp với kim loại điện dương

N2 kết hợp với một số kim loại có tính điện động cao ở nhiệt độ cao tạo thành nitrua của chúng. Lithium nitride hình thành chậm ở nhiệt độ thường nhưng nhanh chóng ở nhiệt độ cao hơn. Magie và nhôm tiếp tục cháy trong môi trường nitơ tạo thành nitrit của chúng. Canxi, stronti và bari phản ứng với N2 khi chúng nóng đỏ.

6Li + N2 → 2Li3N2

3Mg + N2 → Mg3N2

2Al + N2 → 2AlN

3Ca + 2N → Ca3N2

N2 kết hợp với O2 khi có hồ quang điện [trên 3273K] tạo thành oxit nitric

N + O → 2NO

Phương trình

Điều gì xảy ra khi N2 kết hợp với H2?

N2 phản ứng với H2 ở 725K dưới áp suất 200 atm với sự có mặt của chất xúc tác [sắt và molypden được phân chia mịn].

N + 3H → 2NH

Viết phương trình hóa học cho phản ứng của N2 với Alumina và Canxi cacbua.

Al2O3 + N2 + 3C → 2AlN + 3CO

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

CaCN2 hay Canxi xyanua là một loại phân bón quan trọng.

Điều chế N2 trong phòng thí nghiệm ra sao?

Điều chế N2 trong phòng thí nghiệm người ta sử dụng phương pháp đun nóng dung dịch bão hòa muối amoni nitrit

NH4NO2→N2 + 2H2O

Hoặc trong phòng thí nghiệm có thể điều chế N2 bằng cách thu khí Nitơ sau phản ứng dưới đây xảy ra. Sau đây là phương trình điều chế N2 trong phòng thí nghiệm

NH4CL + NaCL→N2 + NaCL + 2H2O

Phương pháp điều chế N2 trong công nghiệp như thế nào

Trong công nghiệp người ta thường điều chế N2 từ không khí. Để điều chế nito trong công nghiệp, người ta sử dụng phương phápchưng cất phân đoạn không khí lỏng.

• Đầu tiên, cần loại bỏ hơi nước H2O ra khỏi không khí.
• Bước tiếp theo trong phương pháp điều chế N2 trong công nghiệp là loại bỏ khí CO2. Hợp chất sau khi thu được sau khi loại bỏ hơi nước và CO2 sẽ được hóa lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp.
• Sau đó lại tăng dần nhiệt độ của khối khí đã hóa lỏng ở nhiệt độ thấp lên đến -196 độ C thì lúc này xảy ra hiện tượng khí nitơ bị sôi và tách hẳn ra khỏi oxi.
• Sau cùng qua các bước sẽ thu được khíN2 – nito tinh khiết

Ứng dụng khí N2 trong đời sống và sản xuất

KhíN2 có được ứng dụng rất nhiều trong đời sống cũng như sản xuất. Cụ thể như chúng tôi sẽ nêu một vài ứng dụng dưới đây:

* Trong công nghiệp:

• Khí Nitơ được sử dụng để chống lại sự oxy hóa.
• Có vai trò bảo vệ bề mặt kim loại trong nhiệt luyện. Xử lý, làm sạch bề mặt kim loại trong ngành luyện thép.
• Sử dụng khí Nitơ vào công nghệ hàn đường ống. Luyện kim, tinh chế các kim loại, sản xuất ra thép không gỉ và ứng dụng vào các ngành công nghệ sản xuất linh kiện điện tử.

* Trong công nghiệp thực phẩm và giải khát

• Sử dụng trong việc sản xuất và đóng gói các loại thực phẩm
• Ứng dụng để làm kem nito
• Dùng để bảo quản độ tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời, đảm bảo cho việc thực phẩm không bị oxi hóa.
• Một ví dụ khác về tính đa dụng khác của khí Nitơ là sử dụng nó để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia.

* Trong y học

• Ứng dụng vào việc bảo quản các bộ phận cơ thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng. Các mẫu và chế phẩm sinh học.
• Khí Nitơ ứng dụng trong da liễu học để loại bỏ các phần tổn thương da ác tính xấu xí. Hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ như các nốt mụn cóc, các vết chai sần trên da,…

* Trong đời sống

• Khí Nitơ được sử dụng trong bơm lốp ô tô do đặc tính trơ và thiếu tính ẩm của Nitơ.
• Sử dụng khí Nitơ trong vấn đề bảo vệ môi trường và kỹ thuật an toàn.
• Sử dụng trong các hệ thống thủy lực của ngành công nghiệp hàng không và máy bay quân sự
• Ứng dụng khí Nitơ trong hệ thống dập lửa, hệ thống chống cháy, cứu hỏa…

Phương pháp chủ yếu sản xuất N2 trong công nghiệp

A.

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

B.

Nhiệt phân muốiNH4NO3

C.

Phân hủy Protein

D.

Tất cả đều đúng

Đáp án và lời giải

Đáp án:A

Lời giải:

Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

Câu hỏi thuộc đề thi sau. Bạn có muốn thi thử?

Trắc nghiệm 30 phút Hóa lớp 11 - Nitơ - Photpho - Đề số 9

Làm bài

Chia sẻ

Một số câu hỏi khác cùng bài thi.

• Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp bột Fe và Cu vào 200g dung dịch HNO3 thoát ra 8,96 lít NO2 [đktc]. Vậy nồng độ % của dung dịch HNO3 là:

• Điểm giống nhau giữa N2và CO2là:

• Cho phương trình phản ứng: Al + HNO3

  Al[NO3]3 + N2O + N2 + ...

  Nếu tỉ lệ giữa N2O và N2 là 2 : 3 thì sau khi cân bằng ta có tỉ lệ mol nAl:

  :
  : là

• Phân Kali clorua sản xuất được từ quặng xinvinit thường chỉ ứng với 50%K2O. Hàm lượng [%] của KCl trong phân bón đó là:

• Cho phương trình hóa học của 2 phản ứng sau:

  FeO+CO→toFe+CO23FeO+10HNO3→3Fe[NO3]3+NO+5H2O

  Hai phản ứng trên chứng tỏ FeO là chất

• Cho hổn hợp C và S vào dung dịch HNO3đặc thu được hổn hợp khí X và dung dịch Y. Thành phần của X là

• Tìm phát biểu đúng

• Cho sơ đồ:

  X + Y

  Z + NH3 + H2O

  X + ACl2

  Z + NH4Cl

  X, Y, Z lần lượt là?

• Phương trình hóa học nào sau đây đúng

• Phương pháp chủ yếu sản xuất N2 trong công nghiệp

• Phản ứng tổng hợp amoniac là phản ứng thuận nghịch tỏa nhiệt. Để tăng hiệu suất phản ứng tổng hợp amoniac từ nitơ và hiđro, ta cần:

• Cho phản ứng: FeO + HNO3

  M + NO + H2O

  Chất M có thể là:

• Cần bao nhiêu ion hiđroxit để trung hòa hoàn toàn 1,0 lít dung dịch H2SO4 0,5M?

• Thêm 10 ml dung dịch NaOH 0,1M vào 10 ml dung dịch NH4Cl 0,1M vài giọt quỳ tím, sau đó đun sôi. Dung dịch sẽ có màu gì trước và sau khi đun sôi?

• Chọn nguyên liệu thích hợp để điều chế phân đạm amoninitrat:

• Muốn cho cân bằng của phản ứng nhiệt độ tổng hợp amoniac chuyển dịch sang phải cần phải đồng thời.

• Cho biết phản ứng hóa học:N2O4 [k]

  2NO2 [k]

  Nếu có 0,020 mol N2O4 trong bình chứa có dung tích 500 ml, khi phản ứng đạt đến trạngthái cân bằng thì nồng độ N2O4 là 0,0055M. Hằng số cân bằng Kc của phản ứng là:

• Cho 1,92 [g] Cu vào 100 [ml] dung dịch hỗn hợp gồm KNO3 0,16M và H2SO4 0,4M thấy thoát ra V lít khí NO [đktc]. Giá trị của V là:

• Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm, các hóa chất cần để sử dụng là:

• Cho 3,06g một oxit kim loại MxOy [M có hóa trị không đổi] tan hết trong dung dịch HNO3. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 12,78 gam muối khan. Kim loại M là:

Một số câu hỏi khác có thể bạn quan tâm.

• Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho bốn điểm

  . Mệnh đề nào sau đây đúng?

• Trong hệ Oxyz, cho

  và
  thì tọa độ trọng tâm G của tam giác ABC là?

• Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho hai điểm

  và
  . Hãy lựa chọn kết quả đúng:

• Trong không gian với hệ tọa độ Oxyz, cho ba vectơ

  và
  và các mệnh đề sau:
  cùng phương
  Trong bốn mệnh đề trên, có bao nhiêu mệnh đề đúng?

• Trong không gian tọa độ Oxyz, cho A[1;-3;2], B[0;1;-1], G[2;-1;1]. Tìm tọa độ điểm C sao cho tam giác ABC nhận G là trọng tâm.

• Trong không gian

  , cho hai điểm
  và
  . Tọa độ trung điểm
  của đoạn thẳng
  là

• Trong không gian với hệ tọa độ

  , cho
  điểm
  ,
  Nếu điểm
  thỏa nãm đẳng thức
  thì tọa độ điẻm
  là:

• Trong không gian với hệ tọa độ

  , cho ba điểm
  ,
  ,
  . Tìm tọa độ trọng tâm
  của tam giác
  .

• Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, cho điểm

  . Tính độ dài đoạn thẳng OM.

• Trong không gian tọa độ

  , cho điểm
  . Hình chiếu vuông góc của điểm
  trên mặt phẳng tọa độ
  là