1. N2 thể hiện tính khử trong phản ứng với?

N2 thể hiện tính khử trong phản ứng với?

A. H2

B. O2

C. Li

D. Mg

=> Đáp án B. O2

Giải thích: N2 thể hiện tính khử khi phản ứng với chất có tính oxi hóa => O2

N2 + O2 \leftrightharpoons (to, xt) 2NO

 

2. Lý thuyết về N2

* Tính chất hóa học:

- Tính oxi hóa của nitơ:

Nitơ thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn nó. Tuy nhiên, do liên kết ba trong phân tử nitơ rất bền (chưa bị phân hủy ở 3000°C), nên nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường.

Sau đây là một số ví dụ về tính oxi hóa của nitơ:

+ Tác dụng với hiđro:

Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có xúc tác, nitơ phản ứng với hiđro tạo amoniac. Đây là phản ứng thuận nghịch và toả nhiệt: N2(k) + 3H2(k) ⇌ 2NH3(k) ∆H = - 92 KJ

+ Tác dụng với kim loại:

Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng với liti tạo liti nitrua: 6Li + N2 → 2Li3N. Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với nhiều kim loại: 3Mg + N2 \overset{t^{o}}{\rightarrow}​ Mg3N2 (magiê nitrua)

+ Nhận xét:

Nitơ thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn. Do liên kết ba trong phân tử nitơ rất bền, nên nitơ có tính oxi hóa yếu hơn so với các nguyên tố cùng nhóm.

Ngoài ra, nitơ còn thể hiện tính oxi hóa trong một số hợp chất của nó, ví dụ như: Axit nitric (HNO3); Nitơ đioxit (NO2); Nitơ pentaoxit (N2O5)

+ Lưu ý: Tính oxi hóa của nitơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, áp suất, chất xúc tác,...

Nitơ có tính oxi hóa yếu, thể hiện chủ yếu ở nhiệt độ cao và trong một số hợp chất nhất định.

- Tính khử của nitơ:

Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn nó. Tuy nhiên, do liên kết ba trong phân tử nitơ rất bền (chưa bị phân hủy ở 3000°C), nên nitơ có tính khử yếu hơn so với các nguyên tố cùng nhóm.

Sau đây là một số ví dụ về tính khử của nitơ:

+ Tác dụng với oxi:

Ở nhiệt độ cao (3000°C), nitơ phản ứng với oxi tạo nitơ monoxit: N2 + O2 ⇌ 2NO (không màu). Ở điều kiện thường, nitơ monoxit tác dụng với oxi không khí tạo nitơ đioxit màu nâu đỏ: 2NO + O2 → 2NO2

+ Tác dụng với một số phi kim khác:

Nitơ tác dụng với flo ở nhiệt độ thường: N2 + F2 → 2NF3. Nitơ tác dụng với clo ở nhiệt độ cao: N2 + 3Cl2 → 2NCl3

+ Nhận xét:

Nitơ thể hiện tính khử khi tác dụng với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn. Do liên kết ba trong phân tử nitơ rất bền, nên nitơ có tính khử yếu hơn so với các nguyên tố cùng nhóm.

+ Ngoài ra, nitơ còn thể hiện tính khử trong một số hợp chất của nó, ví dụ như: Amoniac (NH3); Hidrazin (N2H4); Xyanua (CN-)

+ Lưu ý: Tính khử của nitơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, áp suất, chất xúc tác,...

Nitơ có tính khử yếu, thể hiện chủ yếu ở nhiệt độ cao và trong một số hợp chất nhất định.

* Tính chất vật lý: 

Nitơ là nguyên tố phổ biến thứ 5 trong vũ trụ và chiếm khoảng 78% thể tích khí quyển Trái đất. Sau đây là một số tính chất vật lí cơ bản của nitơ:

- Trạng thái: Nitơ là chất khí ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thông thường.

- Màu sắc: Nitơ không màu.

- Mùi vị: Nitơ không mùi.

- Vị: Nitơ không vị.

- Khối lượng riêng: Nitơ hơi nhẹ hơn không khí, với khối lượng riêng xấp xỉ 0,969 g/L ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (STP).

- Nhiệt độ hóa lỏng: Nitơ hóa lỏng ở nhiệt độ -195,79°C (-320,2°F).

- Nhiệt độ hóa rắn: Nitơ hóa rắn ở nhiệt độ -210°C (-346°F).

- Độ tan trong nước: Nitơ ít tan trong nước, với độ tan chỉ khoảng 1,6 ml/100 ml nước ở 20°C.

- Khả năng duy trì sự cháy: Nitơ không duy trì sự cháy, do đó nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng liên quan đến việc ngăn ngừa hoặc dập tắt cháy.

- Khả năng duy trì sự hô hấp: Nitơ không duy trì sự hô hấp, do đó nó không thể hỗ trợ sự sống cho con người hoặc các sinh vật khác.

Ngoài ra, nitơ còn có một số tính chất vật lí khác như độ nhớt, độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt, v.v. Các tính chất này có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ và áp suất.

* Nitơ có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống, bao gồm:

- Sản xuất amoniac, một loại hóa chất quan trọng được sử dụng trong sản xuất phân bón.

- Làm lạnh và bảo quản thực phẩm.

- Tạo bầu không khí trơ trong các quá trình công nghiệp.

- Sử dụng trong y tế, ví dụ như trong liệu pháp oxy lỏng.

- Sản xuất các hợp chất nitơ khác, chẳng hạn như nitơ đioxit và axit nitric.

 

3. Một vài bài tập liên quan đến N2

Câu 1: Cây không sử dụng được nitơ phân tử N2 trong không khí vì:

A. Phân tử N2 có liên kết ba bền vững cần phải đủ điều kiện mới bẻ gãy được.

B. Lượng N2 tự do bay lơ lửng trong không khí hòa vào đất nên cây không hấp thụ được

C. Lượng N2 trong không khí quá thấp

D. Do lượng N2 có sẵn trong đất từ các nguồn khác quá lớn.

Câu 2:  Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tố nitơ là

A. 2s22p4

B. 2s22p3

C. 2s22p5

D. 3s23p3

Câu 3:  Nhóm nitơ gồm những nguyên tố nào?

A. N, P, Mg. Sb. Bi

B. N, P, As, Sb, Bi

C. N, P, As, Ni

D. N, P , Ca, Cs, Sb

Câu 4: Các nguyên tố thuộc nhóm nitơ đều thuộc các nguyên tố học:

A. s

B. p

C. d

D. f

Câu 5: Thứ tự tăng dần tính oxi hóa của các đơn chất O2, F2, N2 là

A. O2 < F2 < N2

B. O2 < N2 < F2

C. N2 < O2 < F2

D. N2 < F2 < O2

Câu 6: Ở điều kiện thường, nitơ khá trơ về mặt hóa học là do

A. Nitơ có bán kính nguyên tử nhỏ

B. Nitơ có độ âm điện lớn nhất trong nhóm

C.Phân tử nitơ có liên kết ba khá bền

D. Phân tử nitơ không phân cực

Câu 7: Nitơ thể hiện tính khử khi phản ứng với?

A. H2

B. O2

C. Li

D. Mg

Câu 8: Nhận xét nào đúng về tính oxi hóa khử của N2?

A. Không có tính khử và oxi hóa

B. Chỉ có tính khử

C. Chỉ có tính oxi hóa

D. Vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa

Câu 9: Nitơ phản ứng với chất nào sau đây ở điều kiện thường?

A. Mg

B. O2

C. Cl2

D. Li

Câu 10: Trong công nghiệp thì nitơ được điều chế bằng phương pháp?

A. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

B. Nhiệt phân NH4NO2 bão hòa

C. Dùng photpho để đốt cháy hết oxi trong không khí được Nitơ

D. Cho không khí đi qua CuO/to

Câu 11: Điều chế khí N2 trong phòng thí nghiệm bằng phương trình sau:

A. NH3 + CuO/to

B. Nhiệt phân NH4NO3

C. NH3Cl + NaNo2/to

D. Cho Al + HNO3 loãng

Câu 12: Điểm giống nhau giữa N2 và CO2 là?

A. Đều tan tốt trong nước

B. Đều có tính oxi hóa và tính khử

C. Đều không duy trì sự cháy và sự sống

D. Tất cả đều đúng

Câu 13: Cặp công thức của liti nitrua và nhôm nitrua là?

A. LiN3 và Al3N

B. Li3Nvà AlN

C. Li2N3 và Al2N3

D. Li3N2 và Al3N2

Câu 14: Mệnh đề nào dưới đây không đúng?

A. Nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm VA có 5 electron ở lớp ngoài cùng

B. Nitơ là nguyên tố có chu kì nhỏ nhất trong nhóm VA

C. Tính phi kim của các nguyên tố nhóm VA tăng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân

D. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử các nguyên tố nhóm VA đều là ns2np3

Câu 15: Mệnh đề nào dưới đây là không đúng?

A. Nguyên tử các nguyên tố nhóm VA có 5 electron lớp ngoài cùng

B. So với các nguyên tố cùng nhóm VA, nitơ có bán kính nguyên tử nhỏ nhất

C. So với các nguyên tố cùng nhóm VA, nitơ có tính kim loại mạnh nhất

D. Do phân tử N2 có liên kết ba rất bền nên nitơ trơ ở nhiệt độ thường

Câu 16: Mệnh đề nào dưới đây đúng?

A. Nitơ không duy trì sự hô hấp vì nitơ là một khí độc

B. Vì có liên kết ba nên phân tử nitơ rất bền, ở nhiệt độ thường khá trơ về mặt hóa học

C. Khi tác dụng với kim loại hoạt động, nitơ thể hiện tính khử

D. Số oxi hóa của nitơ trong các hợp chất và ion AlN, N2O4, NH4+, NO3-, NO2- lần lượt là: -3; -4; -3; +5; +3

Tham khảo: Bài tập chuỗi phản ứng hóa học lớp 11 Chương Nitơ - Photpho