Giải bài tập Hoá học 11 Chân trời sáng tạo bài 3 Đơn chất nitrogen

MỞ ĐẦU

Nitrogen là khí có hàm lượng lớn nhất trong không khí, có vai trò cung cấp đạm tự nhiên cho cây trồng. Nitrogen có tính chất gì và có những ứng dụng nào trong cuộc sống?

1. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Tìm hiểu trạng thái tự nhiên của nitrogen

Thảo luận 1. Quan sát hình 3.1, cho biết trong không khí, khí nào chiếm tỉ lệ thể tích lớn nhất?

Thảo luận 2. Ngoài đơn chất nitrogen thì nguyên tố nitrogen còn tồn tại ở những dạng nào? Lấy ví dụ.

2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Tìm hiểu tính chất vật lí của nitrogen

Thảo luận 3. Quan sát hình 3.2, nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích

Thảo luận 4. Nitrogen nặng hay nhẹ hơn không khí. Tại sao?

Luyện tập. Người ta có thể thu khí nitrogen trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp đẩy nước. Hãy giải thích điều này 

3. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Tìm hiểu tính chất hóa học của nitrogen

Thảo luận 5. Quan sát hình 3.3 và từ dữ kiện năng lượng liên kết trong phân tử N₂, dự đoán về độ bền của phân tử và khả năng phản ứng của nitrogen ở nhiệt độ thường

Thảo luận 6. Xác định tính oxi hóa, tính khử của nitrogen trong phản ứng N₂ với H₂ và với O₂. Cho biết phản ứng này thu nhiệt hay tỏa nhiệt?

4. QUÁ TRÌNH TẠO VÀ CUNG CẤP NITRATE CHO ĐẤT TỪ NƯỚC MƯA

Tìm hiểu quá trình tạo và cung cấp nitrate trong đất từ nước mưa

Thảo luận 7. Quan sát hình 3.4, cho biết con người có thể can thiệp vào chu trình của nitrogen trong tự nhiên bằng cách nào? Nếu sự can thiệp đó vượt ngưỡng cho phép thì ảnh hưởng như thế nào?

5. ỨNG DỤNG

Tìm hiểu ứng dụng của đơn chất nitrogen khí và lỏng trong sản xuất, trong hoạt động nghiên cứu

Thảo luận 8. Quan sát hình 3.5 và dựa vào các tính chất của nitrogen. Hãy giải thích vì sao nitrogen có những ứng dụng đó.

Vận dụng. Giải thích vì sao người ta bơm khí nitrogen vào trong những loại vaccin

BÀI TẬP

Bài tập 1. Trình bày cấu tạo của phân tử N₂. Giải thích vì sao điều kiện thường N₂ khá trơ về mặt hóa học 

Bài tập 2. Viết phương trình hóa học chứng minh tính oxi hóa và tính khử của nitrogen. Cho biết số oxi hóa của nitrogen thay đổi như thế nào trong các phản ứng hóa học đó.

Bài tập 3. Dựa vào giá trị năng lượng liên kết (E_b), hãy dự đoán ở điều kiện thường đơn chất nào (nitrogen, hydrogen, oxygen, chlorine) khó và dễ tham gia phản ứng hóa học nhất. Vì sao?

a) N_2(g) → 2N_(g) E_b= 945 kJ/mol 

b) H_2(g) → 2H_(g) E_b=432  kJ/mol 

c) O_2 (g) → 2O_(g) E_b=498 kJ/mol 

d) Cl_2 (g) → 2Cl_(g) E_b= 243  kJ/mol