Giải Hóa 11 trang 23 Chân trời sáng tạo

Hóa 11 trang 23 Chân trời sáng tạo: Câu hỏi 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.

Lời giải:

Ứng dụng của khí nitrogen:

- Trong sản xuất rượu, bia khí nitrogen được bơm vào các bể chứa để loại bỏ khí oxygen.

- Trong công nghệ đóng gói thực phẩm, khí nitrogen được bơm vào túi để loại bỏ khí oxygen và làm phồng bao bì.

- Trong chữa cháy, nitrogen được dùng để dập tắt các đám cháy do hoá chất, chập điện…

- Trong lĩnh vực y tế, nitrogen lỏng được dùng để bảo quản máu, tế bào, dịch cơ thể, trứng, tinh trùng …

- Trong khai thác dầu khí, hỗn hợp chứa N₂ và CO₂ được bơm vào bể chứa dầu mỏ để tạo áp suất đẩy dầu dư bị kẹt lại lên trên nhờ đặc tính nén cao.

Các ứng dụng của khí nitrogen dựa vào tính trơ của nó.

Hóa 11 trang 23 Chân trời sáng tạo: Vận dụng

Giải thích vì sao người ta bơm khí nitrogen vào những lọ vaccine.

Lời giải:

Người ta bơm khí nitrogen vào những lọ vaccine để loại bỏ không khí, làm chậm quá trình hư hỏng của vaccine.

Bài 1 Hóa 11 trang 23 Chân trời sáng tạo

Trình bày cấu tạo của phân tử N₂. Giải thích vì sao ở điều kiện thường, N₂ khá trơ về mặt hoá học.

Giải bài 1 trang 23 Hóa 11 Chân trời sáng tạo:

Phân tử N₂ có công thức cấu tạo: N ≡ N.

Liên kết ba giữa hai nguyên tử N trong phân tử nitrogen có năng lượng liên kết rất lớn (945 kJ/mol) nên rất khó bị phá vỡ. Do đó, ở nhiệt độ thường phân tử nitrogen rất bền, khá trơ về mặt hoá học.

Bài 2 Hóa 11 trang 23 Chân trời sáng tạo

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

Giải bài 2 trang 23 Hóa 11 Chân trời sáng tạo:

- Phương trình hoá học chứng minh nitrogen có tính oxi hoá:

 N₂(g) + 3H₂(g) ←^{to, xt, p}→ 2NH₃(g) 

Trong phản ứng này, số oxi hoá của nitrogen giảm từ 0 xuống -3.

- Phương trình hoá học chứng minh nitrogen có tính khử:

N₂(g) + O₂(g)  ←^{≈3000 độ C}→ 2NO(g) 

Trong phản ứng này, số oxi hoá của nitrogen tăng từ 0 lên +2.

Bài 3 Hóa 11 trang 23 Chân trời sáng tạo

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

a) N₂ (g) → 2N (g) E_b = 945 kJ/mol.

b) H₂ (g) → 2H (g) E_b = 432 kJ/mol.

c) O₂ (g) → 2O (g) E_b = 498 kJ/mol.

d) Cl₂ (g) → 2Cl (g) E_b = 243 kJ/mol.

Giải bài 3 trang 23 Hóa 11 Chân trời sáng tạo:

Năng lượng liên kết càng lớn, liên kết càng bền. Do đó trong các chất nitrogen, hydrogen, oxygen, chlorine ta có:

+ Nitrogen khó tham gia phản ứng hoá học nhất.

+ Chlorine dễ tham gia phản ứng hoá học nhất.