Bài tập — Bài 4: Nitrogen

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 4: Nitrogen? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. C. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác. D. $N_2$ có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ $-3$ đến $+5$ , vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 4: Nitrogen, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Đơn chất nitrogen ( $N_2$ ) chiếm khoảng 78% thể tích không khí. B. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 4: Nitrogen, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Nitrogen là nguyên tố thuộc nhóm VA, chu kì 2, có cấu hình electron lớp ngoài cùng $2s^22p^3$ và độ âm điện lớn. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 4: Nitrogen, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Phân tử $N_2$ có liên kết ba $N \equiv N$ rất bền với năng lượng liên kết lớn, vì vậy nitrogen khá trơ ở nhiệt độ thường, chỉ phản ứng mạnh ở nhiệt độ cao hoặc có xúc tác. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 4: Nitrogen, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Xét phản ứng giữa nitrogen và lithium: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$ . Trong phản ứng này, nitrogen đóng vai trò chất oxi hoá vì số oxi hoá của nó giảm từ $0$ xuống $-3$ . Ngược lại, khi nitrogen tác dụng với oxygen ở nhiệt độ rất cao trong động cơ hoặc khi có sấm sét, $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$ , nitrogen đóng vai trò chất khử vì số oxi hoá tăng từ $0$ lên $+2$ . Điều này cho thấy nitrogen vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 4: Nitrogen để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Tính thể tích nitrogen ở điều kiện chuẩn cần dùng để điều chế $34$ gam ammonia theo phản ứng $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ . Số mol $NH_3$ là $34 / 17 = 2$ mol, cần $1$ mol $N_2$ , tương ứng $24,79$ lít.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Dung dịch $Na_2CO_3$ có pH < 7, = 7 hay > 7? Vì sao?

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Tính pH của dung dịch $CH_3COOH$ 0,1 M. Biết $K_a$ của $CH_3COOH$ là $1,8 \times 10^{-5}$ .

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Tính pH của dung dịch $NH_3$ 0,1 M. Biết $K_b$ của $NH_3$ là $1,8 \times 10^{-5}$ .

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-D, 2-A, 3-B, 4-C.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (D): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: " $N_2$ có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ $-3$ đến $+5$ , vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm."
- Câu 2 (A): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Đơn chất nitrogen ( $N_2$ ) chiếm khoảng 78% thể tích không khí."
- Câu 3 (B): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Nitrogen là nguyên tố thuộc nhóm VA, chu kì 2, có cấu hình electron lớp ngoài cùng $2s^22p^3$ và độ âm điện lớn."
- Câu 4 (C): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Phân tử $N_2$ có liên kết ba $N \equiv N$ rất bền với năng lượng liên kết lớn, vì vậy nitrogen khá trơ ở nhiệt độ thường, chỉ phản ứng mạnh ở nhiệt độ cao hoặc có xúc tác."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Nitrogen là nguyên tố thuộc nhóm VA, chu kì 2, có cấu hình electron lớp ngoài cùng $2s^22p^3$ và độ âm điện lớn. Đơn chất nitrogen ( $N_2$ ) chiếm khoảng 78% thể tích không khí.
- Tổng kết ghi nhớ: $N_2$ có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ $-3$ đến $+5$ , vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Xét phản ứng giữa nitrogen và lithium: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$ . Trong phản ứng này, nitrogen đóng vai trò chất oxi hoá vì số oxi hoá của nó giảm từ $0$ xuống $-3$ . Ngược lại, khi nitrogen tác dụng với oxygen ở nhiệt độ rất cao trong động cơ hoặc khi có sấm sét, $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$ , nitrogen đóng vai trò chất khử vì số oxi hoá tăng từ $0$ lên $+2$ . Điều này cho thấy nitrogen vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 4: Nitrogen ( $N_2$ có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ $-3$ đến $+5$ , vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Tính thể tích nitrogen ở điều kiện chuẩn cần dùng để điều chế $34$ gam ammonia theo phản ứng $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ . Số mol $NH_3$ là $34 / 17 = 2$ mol, cần $1$ mol $N_2$ , tương ứng $24,79$ lít.
Bài 4: pH > 7 vì $CO_3^{2-}$ bị thủy phân tạo $OH^-$
Bài 5: $[H^+] \approx 1,34 \times 10^{-3}$ M; pH ≈ 2,87
Bài 6: $[OH^-] \approx 1,34 \times 10^{-3}$ M; pOH ≈ 2,87; pH ≈ 11,13

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

N_2

có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ

-3

đến

+5

, vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 4: Nitrogen, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Đơn chất nitrogen (

N_2

) chiếm khoảng 78% thể tích không khí. B. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

2s^22p^3

và độ âm điện lớn. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

N_2

có liên kết ba

N \equiv N

rất bền với năng lượng liên kết lớn, vì vậy nitrogen khá trơ ở nhiệt độ thường, chỉ phản ứng mạnh ở nhiệt độ cao hoặc có xúc tác. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Xét phản ứng giữa nitrogen và lithium: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$ . Trong phản ứng này, nitrogen đóng vai trò chất oxi hoá vì số oxi hoá của nó giảm từ $0$ xuống $-3$ . Ngược lại, khi nitrogen tác dụng với oxygen ở nhiệt độ rất cao trong động cơ hoặc khi có sấm sét, $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$ , nitrogen đóng vai trò chất khử vì số oxi hoá tăng từ $0$ lên $+2$ . Điều này cho thấy nitrogen vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.

Tính thể tích nitrogen ở điều kiện chuẩn cần dùng để điều chế $34$ gam ammonia theo phản ứng $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ . Số mol $NH_3$ là $34 / 17 = 2$ mol, cần $1$ mol $N_2$ , tương ứng $24,79$ lít.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Dung dịch

Na_2CO_3

có pH < 7, = 7 hay > 7? Vì sao?

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Tính pH của dung dịch

CH_3COOH

0,1 M. Biết

K_a

của

CH_3COOH

là

1,8 \times 10^{-5}

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Tính pH của dung dịch

NH_3

0,1 M. Biết

K_b

của

NH_3

là

1,8 \times 10^{-5}

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-D, 2-A, 3-B, 4-C.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (D): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: " $N_2$ có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ $-3$ đến $+5$ , vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm."
Câu 2 (A): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Đơn chất nitrogen ( $N_2$ ) chiếm khoảng 78% thể tích không khí."
Câu 3 (B): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Nitrogen là nguyên tố thuộc nhóm VA, chu kì 2, có cấu hình electron lớp ngoài cùng $2s^22p^3$ và độ âm điện lớn."
Câu 4 (C): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Phân tử $N_2$ có liên kết ba $N \equiv N$ rất bền với năng lượng liên kết lớn, vì vậy nitrogen khá trơ ở nhiệt độ thường, chỉ phản ứng mạnh ở nhiệt độ cao hoặc có xúc tác."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Nitrogen là nguyên tố thuộc nhóm VA, chu kì 2, có cấu hình electron lớp ngoài cùng $2s^22p^3$ và độ âm điện lớn. Đơn chất nitrogen ( $N_2$ ) chiếm khoảng 78% thể tích không khí.
Tổng kết ghi nhớ: $N_2$ có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ $-3$ đến $+5$ , vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Xét phản ứng giữa nitrogen và lithium: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$ . Trong phản ứng này, nitrogen đóng vai trò chất oxi hoá vì số oxi hoá của nó giảm từ $0$ xuống $-3$ . Ngược lại, khi nitrogen tác dụng với oxygen ở nhiệt độ rất cao trong động cơ hoặc khi có sấm sét, $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO$ , nitrogen đóng vai trò chất khử vì số oxi hoá tăng từ $0$ lên $+2$ . Điều này cho thấy nitrogen vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 4: Nitrogen ( $N_2$ có liên kết ba rất bền nên khá trơ ở nhiệt độ thường. Nitrogen có số oxi hoá từ $-3$ đến $+5$ , vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. Nitrogen chiếm 78% thể tích không khí và là nguyên liệu sản xuất ammonia, phân đạm.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Tính thể tích nitrogen ở điều kiện chuẩn cần dùng để điều chế $34$ gam ammonia theo phản ứng $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ . Số mol $NH_3$ là $34 / 17 = 2$ mol, cần $1$ mol $N_2$ , tương ứng $24,79$ lít.

Bài 4: pH > 7 vì

CO_3^{2-}

bị thủy phân tạo

OH^-

Bài 5:

[H^+] \approx 1,34 \times 10^{-3}

M; pH ≈ 2,87

Bài 6:

[OH^-] \approx 1,34 \times 10^{-3}

M; pOH ≈ 2,87; pH ≈ 11,13