P + HNO3 đặc → H3PO4 + NO2 + H2O

Phản ứng P + HNO₃ đặc tạo ra H₃PO₄ và khí NO₂ bay lên thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về P có lời giải, mời các bạn đón xem:

P + 5HNO₃ đặc → H₃PO₄ + 5NO₂↑ + H₂O

1. Phương trình phản ứng giữa P và HNO₃

P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

2. Điều kiện phản ứng giữa P và HNO₃ ra NO₂

- HNO₃ đậm đặc, điều kiện thường.

3. Hiện tượng phản ứng

- Photpho tan dần, thoát ra khí màu nâu đỏ.

4. Cân bằng phản ứng P tác dụng với HNO₃ đặc

                                    $\begin{array}{l}\stackrel{0}{P}+H\stackrel{+5}{N}{O}_3\to H_3\stackrel{+5}{P}{O}_4+\stackrel{+4}{N}{O}_2+H_{2}O\\ \begin{array}{c}1\times \\ 5\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{0}{P}\to \stackrel{+5}{P}+5e\\ \stackrel{+5}{N}+1e\to \stackrel{+4}{N}\end{array}\right.\end{array}$

Phản ứng hoá học được cân bằng:

P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

5. Mở rộng tính chất hoá học của P

- Độ âm điện P < N nhưng P hoạt động hóa học hơn N₂ vì liên kết N ≡ N bền vững.

- P trắng hoạt động hóa học mạnh hơn P đỏ.

- Các mức số oxi hóa của P là: -3, 0, +3, +5.

⇒ P thể hiện tính khử hoặc tính oxi hoá khi tham gia phản ứng hóa học.

5.1. Tính oxi hoá

- Tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại.

Thí dụ:

$\begin{array}{l}2\stackrel{0}{P}+3Ca\stackrel{t^o}{\to }{\stackrel{}{Ca}}_3{\stackrel{-3}{P}}_2\\ canxiphotphua\end{array}$

5.2. Tính khử

- Tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halogen, lưu huỳnh … cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác.

    + Tác dụng với oxi

Thiếu oxi: 4P + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2P₂O₃

Dư oxi: 4P + 5O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2P₂O₅

    + Tác dụng với clo

Thiếu clo: 2P + 3Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2PCl₃

Dư clo: 2P + 5Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2PCl₅

    + Tác dụng với hợp chất: P dễ dàng tác dụng với các hợp chất có tính oxi hóa mạnh như HNO₃ đặc, KClO₃, KNO₃, K₂Cr₂O₇, …

6P + 5KClO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ 3P₂O₅ + 5KCl

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Nguồn chứa nhiều photpho trong tự nhiên là

A. quặng xiđerit.                                     

B. quặng pirit.

C. protein thực vật.                                  

D. cơ thể người và động vật.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Photpho trong tự nhiên có nhiều trong protein thực vật.

Câu 2: Magie photphua có công thức là

A. Mg₂P₂O₇         

B. Mg₂P₃              

C. Mg₃P₂              

D. Mg₃(PO₄)₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Công thức của magie photphua là Mg₃P₂.

Câu 3: Khi cho 0,25 mol P₂O₅ vào dung dịch chứa x mol KOH. Để thu được 2 muối K₂HPO₄ và KH₂PO₄ thì giá trị x phải thuộc khoảng

A. 0 < x < 0,5            

B. 0,5 < x < 1            

C. 0,25 < x < 0,5       

D. 1 < x < 1,5

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$n_{P_2{O}_5}=\mathrm{0,25}mol\to n_{H_{3}P{O}_4}=\mathrm{0,5}mol$

Để thu được 2 muối K₂HPO₄ và KH₂PO₄ thì $1<\frac{x}{\mathrm{0,5}}<2\to \mathrm{0,5}<x<1$

Câu 4: Biết thành phần % khối lượng P trong tinh thể Na₂HPO₄.nH₂O là 8,659%. Tinh thể muối ngậm nước đó có số phân tử H₂O là

A. 9                                 

B. 10                               

C. 11                               

D. 12

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Tính trong 1 mol tinh thể.

$\begin{array}{l}\to \frac{31}{142+18n}=\mathrm{0,08659}\\ \to n=12\end{array}$

Câu 5: Tìm phương trình hóa học viết sai?

A. 2P + 3Ca $\stackrel{t^o}{\to }$ Ca₃P₂                     

B. 4P + 5O₂(dư) $\stackrel{t^o}{\to }$ 2P₂O₅

C. PCl₃ + 3H₂O →  H₃PO₃ + 3HCl           

D. P₂O₃ + 3H₂O → 2H₃PO₄

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

D sai vì P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

Câu 6: Photpho (P) thể hiện tính oxi hoá trong phản ứng với chất nào dưới đây

A. Cl₂.                       

B. O₂.                        

C. Ca.

D. S.

Hướng dẫn giải:

Đáp ánC                                            

P thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử, số oxi hóa giảm sau phản ứng

$2\stackrel{0}{P}+3Ca\stackrel{t^0}{\to }C{a}_3{\stackrel{-3}{P}}_2$

Câu 7: Photpho có mấy dạng thù hình quan trọng nhất:

A. 3 dạng: photpho đỏ, photpho trắng và photpho vàng

B. 2 dạng: photpho đỏ và photpho trắng

C. 1 dạng photpho đỏ

D. 1 dạng photpho trắng

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Photpho có thể tồn tại ở một số dạng thù hình khác nhau, nhưng quan trọng hơn cả photpho trắng và photpho đỏ.

Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm a mol photpho và b mol lưu huỳnh. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO₃ đặc lấy dư 20  so với lượng cần dùng thu được dung dịch Y. Số mol NaOH  cần dùng để trung hòa hết dung dịch Y là

A. (3a + 2b) mol        

B. (3,2a + 1,6b) mol  

C. (1,2a + 3b) mol

D. (4a + 3,2b) mol

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$\begin{array}{l}P+5HN{O}_3\to H_{3}P{O}_4+5N{O}_2\uparrow +H_{2}O\\ a\to 5a \to a \left(mol\right)\end{array}$

$\begin{array}{l}S+6HN{O}_3\to H_{2}S{O}_4+6N{O}_2\uparrow +2H_{2}O\\ b\to 6b \to b \left(mol\right)\end{array}$

$\to \sum n_{HNO3pu}=\left(5a+6b\right)mol$

→ $n_{HN{O}_3}$_dư = (5a + 6b).20% = a + 1,2b (mol)

Bảo toàn nguyên tố H:

$\begin{array}{l}\sum n_{H+}=n_{HN{O}_3}+3n_{H_{3}P{O}_4}+2n_{H_{2}S{O}_4}= \left(a+\mathrm{1,2}b\right)+3a+2b\\ \to \sum n_{H+}=4a+\mathrm{3,2}b\left(mol\right)\end{array}$

Phản ứng trung hòa: $H^{+}+O{H}^{-}\to H_{2}O$

$\to n_{NaOH}=n_{O{H}^{-}}=n_{H^{+}}=4a+\mathrm{3,2}b\left(mol\right)$

Câu 9: Để điều chế photpho (ở dạng P) người ta trộn một loại quặng có chứa Ca₃(PO₄)₂ với SiO₂ và lượng cacbon vừa đủ rồi nung trong lò với nhiệt độ cao (2000⁰C). Nếu từ 1 tấn quặng chứa 62% là Ca₃(PO₄)₂ thì sau phản ứng sẽ thu được bao nhiêu kg photpho biết rằng hiệu suất phản ứng là 90%?

A. 12,4 kg                 

B. 137,78 kg             

C. 124 kg                  

D. 111,6 kg

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$\begin{array}{l}{n}_{C{a}_3{\left(P{O}_4\right)}_2}=\frac{1000000}{310}\mathrm{.0,62}=2000\left(mol\right)=2\left(kmol\right)\\ C{a}_3+3Si{O}_2+5C\stackrel{{2000}^{0}C}{\to }3CaSi{O}_3+5CO\uparrow +2P\end{array}$

Bảo toàn nguyên tố P ta có: n_{P theo lí thuyết} = $2n_{C{a}_3{\left(P{O}_4\right)}_2}=4\left(kmol\right)$

Do H = 90% → m_{P thực tế thu được} = $\mathrm{4.31.90}\%=\mathrm{111,6}kg$

Câu 10: Phát biểu nào sau đây sai?

A. NaHCO₃ được dùng trong công nghiệp dược phẩm và công nghiệp thực phẩm.

B. Photpho trắng là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc hơi vàng.

C. Xenlulozơ là chất rắn, dạng sợi, màu xanh, dễ tan trong nước.

D. Photpho đỏ có cấu trúc bằng.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

C sai vì xenlulozơ là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không dễ tan trong nước.

Câu 11: Đốt cháy 15,5 gam photpho trong oxi dư rồi hòa tan sản phẩm vào 200 gam nước. C% của dung dịch axit thu được là

A. 11,36%                       

B. 20,8%                         

C. 24,5%                         

D. 22,7%

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Phản ứng hóa học:

4P + 5O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

$n_P=\frac{\mathrm{15,5}}{31}=\mathrm{0,5}mol$

Bảo toàn nguyên tố P ta được:

 $n_{H_{3}P{O}_4}=n_P=\mathrm{0,5}mol$ và $n_{P_2{O}_5}=\frac{n_P}{2}=\mathrm{0,25}mol$

Khối lượng của dung dịch sau phản ứng là:

$m_{\text{dd}}=m_{P_2{O}_5}+m_{H_{2}O}=\mathrm{0,25.142}+200=\mathrm{235,5}gam$

$\to C\%=\frac{\mathrm{0,5.98}}{\mathrm{235,5}}.100\%\approx \mathrm{20,8}\%$

Câu 12: Ứng dụng nào sau đây không phải của photpho?

A. Sản xuất diêm.                                        

B. Sản xuất bom.

C. Sản xuất axit photphoric.  

D. Sản xuất axit nitric.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Phần lớn photpho sản xuất ra được dùng để sản xuất axit photphoric, phần còn lại chủ yếu được dùng để sản xuất diêm, ngoài ra còn được dùng với mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói,…

Câu 13: Cho photpho tác dụng với các chất sau: Ca, O₂, Cl₂, KClO_3, HNO₃ và H₂SO₄ đặc, nóng. Photpho tác dụng được với bao nhiêu chất trong số các chất ở trên?
A. 6.            

B. 5.              

C. 4.              

D. 3.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

P phản ứng được với cả 6 chất trên.

2P + 3Ca _{$\stackrel{t^o}{\to }$} Ca₃P₂

4P + 5O_{2 $\stackrel{t^o}{\to }$} 2P₂O₅

2P + 5Cl_{2 $\stackrel{t^o}{\to }$} 2PCl₅

6P + 5KClO_{3 $\stackrel{t^o}{\to }$} 3P₂O₅ + 5KCl

P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

2P + 5H₂SO_{4 đặc $\stackrel{t^o}{\to }$} 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

Câu 14: Nung 1000 gam loại quặng photphorit chứa Ca₃(PO₄)₂ hàm lượng 77,5% với C và SiO₂ đều lấy dư ở 1000^oC. Biết hiệu suất phản ứng đạt 80%. Khối lượng P thu được là

A. 310 gam.            

B. 148 gam.              

C. 155 gam.              

D. 124 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$\begin{array}{l}{n}_{C{a}_3{\left(P{O}_4\right)}_{2}pu}=\frac{\mathrm{1000.77,5}\%}{310}\mathrm{.0,8}=2mol\\ C{a}_3+3Si{O}_2+5C\stackrel{{2000}^{0}C}{\to }3CaSi{O}_3+5CO\uparrow +2P\end{array}$

Bảo toàn nguyên tố photpho ta có:

$\begin{array}{l}{n}_P=2n_{C{a}_3{\left(P{O}_4\right)}_2}=4mol\\ \to m_P=4.31=124gam\end{array}$

Câu 15: Trong hợp chất, photpho có số oxi hóa là
A. -3, +3, +5.

B. -3, +3, +5, 0.

C. +3, +5, 0, +1.

D. -3, 0, +1, +3, +5.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Trong hợp chất, photpho có số oxi hóa là -3, +3, +5.

Câu 16: Cho P tác dụng với Ca, sản phẩm thu được là
A. CaP₂.                               

B. Ca₂P₃.       

C. CaP.         

D. Ca₃P₂.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

2P + 3Ca _{$\stackrel{t^o}{\to }$} Ca₃P₂

Câu 17: Hai khoáng vật chính của photpho là:

A. Apatit và hematit                                   

B. Pirit và photphorit

C. Apatit và photphorit                               

D. Manhetit và apatit

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Hai khoáng vật chính chứa P là apatit (3Ca₃(PO₄)₂.CaF₂) và photphorit (3Ca₃(PO₄)₂).

Câu 18: Khi cho clo dư qua photpho nóng chảy, sẽ thu được sản phẩm nào sau đây:

A. PCl₃                

B. PCl₅                

C. PCl₂                

D. PCl

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

2P + 5Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2PCl₅

Câu 19: Nhận định nào sau đây đúng?

A. Số oxi hóa của photpho có thể tăng từ 0 đến +3 hoặc +5 nên photpho chỉ có tính khử.

B. Photpho có thể giảm số oxi hóa từ 0 xuống -3 nên photpho chỉ có tính oxi hóa.

C. Số oxi hóa của photpho có thể tăng từ 0 đến +3 hoặc +5, có thể giảm từ 0 đến -3 nên photpho thể hiện tính khử và tính oxi hóa.

D. Photpho rất trơ về mặt hóa học nên không thay đổi số oxi hóa trong phản các phản ứng hóa học.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

A và B sai vì photpho có các mức oxi hóa có thể có là: <![if !vml]><![endif]>, 0, +3, +5 → P vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.

C đúng.

D sai vì P trắng có cấu trúc kém bền nên hoạt động hóa học mạnh → Có sự thay đổi số oxi hóa trong các phản ứng hóa học.

Câu 20: Trong các nhận định sau, nhận định nào đúng là:

A. Mặc dù độ âm điện của photpho nhỏ hơn nitơ nhưng photpho hoạt động hóa học mạnh hơn nitơ là do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử nitơ.

B. Nitơ hoạt động hóa học yếu hơn photpho là do nitơ có độ âm điện kém hơn photpho.

C. Ở nhiệt độ thường, cả nitơ và photpho đều trơ về mặt hóa học.

D. Nitơ có độ âm điện nhỏ hơn photpho nên hoạt động hóa học mạnh hơn.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Photpho hoạt động hóa học mạnh hơn nitơ mặc dù có độ âm điện nhỏ hơn vì liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử nitơ.

 

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄
• P₂O₅ + 6KOH → 2K₃PO₄ + 3H₂O
• 2P + 3Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2PCl₃
• 2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂↑ + 2H₂O
• 6P + 5KClO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ 5KCl + 3P₂O₅
• H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3H₂O