NH3 + H3PO4 → (NH4)3PO4

Phản ứng 3NH₃ + H₃PO₄ thuộc loại phản ứng trao đổi đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về NH₃ có lời giải, mời các bạn đón xem:

3NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄

1. Phương trình phản ứng NH₃ tác dụng với H₃PO₄

3NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄

Phản ứng này thuộc loại phản ứng hóa hợp.

Chất sản phẩm (NH₄)₃PO₄ (amoni photphat) được sinh ra.

2. Cách tiến hành phản ứng NH₃ tác dụng với H₃PO₄

- Cho dung dịch H₃PO₄ vào ống nghiệm có chứa NH₃.

3. Điều kiện phản ứng NH₃ tác dụng với H₃PO₄

- Phản ứng diễn ra ngay điều kiện thường.

4. Mở rộng kiến thức về NH₃ (amoni)

4.1. Cấu tạo phân tử

- Trong phân tử NH₃, N liên kết với ba nguyên tử hiđro bằng ba liên kết cộng hóa trị có cực.

- Những đôi electron dùng chung bị lệch về phía nguyên tử N có độ âm điện lớn hơn.

- Phân tử NH₃ có cấu tạo hình chóp với nguyên tử nitơ ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là ba nguyên tử H.

- Nitơ còn một cặp electron hóa trị là nguyên nhân gây ra tính bazơ của NH₃.

4.2. Tính chất vật lý

- Amoniac (NH₃) là chất khí không màu, có mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí, tan rất nhiều trong nước.

- Ở điều kiện thường, 1 lít nước có hòa tan 800 lít amoniac.

- Hòa tan NH₃ vào nước thu được dung dịch gọi là dung dịch amoniac. Dung dịch amoniac đậm đặc thường dùng trong phòng thí nghiệm có nồng độ 25% (D = 0,91g/cm³).

4.3. Tính chất hóa học

a. Tính bazơ yếu

- Tác dụng với nước

NH₃ + H₂O ⇄ $N{H}_4^{+}+O{H}^{-}$

⇒ Dung dịch NH₃ là một dung dịch bazơ yếu.

⇒ Có thể dùng quỳ tím ẩm để nhận biết khí amoniac, quỳ tím ẩm sẽ chuyển thành màu xanh.

- Tác dụng với dung dịch muối

Dung dịch amoniac có thể tác dụng với dung dịch muối của nhiều kim loại, tạo thành kết tủa hiđroxit của các kim loại đó.

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3

- Tác dụng với axit → muối amoni:

NH₃ + HCl → NH₄Cl (amoni clorua)

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ (amoni sunfat)

b. Tính khử

Amoniac có tính khử: phản ứng được với oxi, clo và khử một số oxit kim loại.

- Tác dụng với oxi

NH₃ cháy trong khí oxi cho ngọn lửa màu vàng, tạo ra khí nitơ và hơi nước.

4NH₃ + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 5O₂ $\underset{Pt}{\overset{850-900C_o}{\to }}$ 4NO + 6H₂O

- Tác dụng với clo

+ Clo oxi hóa mạnh amoniac tạo ra nitơ và hiđro clorua:

2NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6HCl

+ NH₃ kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo “khói trắng” NH₄Cl.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

4.4. Ứng dụng

- Sản xuất axit nitric, các loại phân đạm như urê (NH₂)₂CO; NH₄NO₃; (NH₄)₂SO₄; …

- Điều chế hiđrazin (N₂H₄) làm nhiên liệu cho tên lửa.

- Amoni lỏng dùng làm chất gây lạnh trong thiết bị lạnh.

2.5. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

- Điều chế bằng cách đun nóng muối amoni (ví dụ NH₄Cl) với Ca(OH)₂.

Phương trình hóa học:

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Lưu ý:

- Để làm khô khí, người ta cho khí amoniac vừa tạo thành có lẫn hơi nước đi qua bình đựng vôi sống (CaO).

- Khi muốn điều chế nhanh 1 lượng nhỏ khí NH₃, người ta thường đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc.

b. Trong công nghiệp

- Tổng hợp từ nitơ và hiđro, theo phản ứng:

N₂ + 3H₂ $\stackrel{t^o,p,xt}{\rightleftarrows }$ 2NH₃ ∆H < 0

- Điều kiện áp dụng:

+ Nhiệt độ: 450 – 500^oC.

+ Áp suất cao từ 200 – 300 bar.

+ Chất xúc tác: sắt kim loại được trộn thêm Al₂O₃, K₂O, ...

- Làm lạnh hỗn hợp khí bay ra, NH₃ hóa lỏng được tách riêng.

5. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Chất nào sau đây có thể làm khô khí NH₃ có lẫn hơi nước ?

A. P₂O₅.

B. H₂SO₄ đặc.

C. CuO bột.

D. NaOH rắn.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Chất dùng làm khô khí NH₃ có lẫn hơi nước phải là chất có đặc tính hút nước và không phản ứng với NH₃.

→ Dùng NaOH rắn để làm khô khí.

Câu 2: Người ta điều chế phân urê bằng cách cho NH₃ tác dụng với chất nào (điều kiện thích hợp):

A. CO₂

B. CO

C. HCl

D. Cl₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Phân urê là (NH₂)CO.

Điều chế:

CO₂ + 2NH₃ $\stackrel{t^o,P}{\to }$ (NH₂)₂CO + H₂O

Câu 3: Các chất khí điều chế trong phòng thí nghiệm thường được thu theo phương pháp đẩy không khí (cách 1, cách 2) hoặc đẩy nước (cách 3) như các hình vẽ sau đây:

Có thể dùng cách nào trong 3 cách trên để thu khí NH₃?

A. Cách 1

B. Cách 2

C. Cách 3

D. Cách 2 hoặc 3

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

+ NH₃ là chất khí tan rất nhiều trong nước nên ta loại cách 3.

+ NH₃ nhẹ hơn không khí → Khi thu khí phải úp ống nghiệm.

→ Sử dụng cách 1 để thu khí NH₃.

Câu 4: Sục khí NH₃ đến dư vào dung dịch nào dưới đây để thu được kết tủa?

A. CuCl₂

B. KNO₃

C. NaCl

D. AlCl₃

Hướng dẫn giải:

Đáp ánD

- Các muối NaCl, KNO₃ không phản ứng với NH₃

- CuCl₂ và AlCl₃ tạo kết tủa với NH₃:

CuCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂↓ + 2NH₄Cl

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

Tuy nhiên, khi dùng NH₃ dư thì hòa tan được kết tủa Cu(OH)₂ tạo phức tan [Cu(NH₃)₄](OH)₂.

→ Chỉ có AlCl₃ tạo kết tủa với NH₃ dư.

Câu 5:Phản ứng nhiệt phân nào sau đây viết đúng?

A. $N{H}_{4}N{O}_3\underset{t^0}{\overset{}{\to }}N{H}_3+HN{O}_3$

B. $2Fe{\left(N{O}_3\right)}_2\underset{t^0}{\overset{}{\to }}2FeO+4N{O}_2+O_2$

C. $Cu{\left(N{O}_3\right)}_2\underset{t^0}{\overset{}{\to }}Cu+2N{O}_2+O_2$

D. $N{H}_{4}N{O}_2\underset{t^0}{\overset{}{\to }}{N}_2+2H_{2}O$

Hướng dẫn giải:

Đáp ánD

A sai vì NH₄NO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ N₂O + 2H₂O

B sai vì 4Fe(NO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 8NO₂ + O₂

C sai vì 2Cu(NO₃)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CuO + 4NO₂ + O₂

D đúng.

Câu 6: Cho 142 gam P₂O₅ vào 500 gam dung dịch H₃PO₄ 23,72% được dung dịch A. Tìm nồng độ % của dung dịch A.

A. 63%.

B. 32%.

C. 49%.

D. 56%.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Ta có: $n_{P_2{O}_5}=\frac{142}{142}=1mol$ →$n_{H_{3}P{O}_4}$ _thêm = 2 mol.

$\Rightarrow \sum m_{H_{3}P{O}_4}=2.98+\mathrm{500.0,2372}=\mathrm{314,6}gam$

m_{dung dịch A} = 142 + 500 = 642 gam.

$\Rightarrow C{\%}_{H_{3}P{O}_4}=\frac{\mathrm{314,6}}{642}.100\%\approx 49\%$

Câu 7:Từ 6,2 kg photpho điều chế được bao nhiêu lít dung dịch H₃PO₄ 2M (hiệu suất toàn bộ quá trình là 80%)

A. 100 lít.

B. 80 lít.

C. 40 lít.

D. 60 lít.

Hướng dẫn giải:

Đáp ánB

$\begin{array}{c}{n}_P=\frac{{\mathrm{6,2.10}}^3}{31}={\mathrm{0,2.10}}^{3}mol\\ \to n_{H_{3}P{O}_4}={\mathrm{0,2.10}}^3.80\%=160mol\end{array}$

$\to V_{H_{3}P{O}_4}=\frac{160}{2}=80$lít

Câu 8: Để thu được muối trung hòa, cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1M cho tác dụng với 50ml dung dịch H₃PO₄ 0,5M?

A. 35ml

B. 45ml

C. 25ml

D. 75ml

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$n_{H_{3}P{O}_4}=\mathrm{0,025}mol$

H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ + 3 H­₂O

→ $n_{NaOH}=\mathrm{0,025.3}=\mathrm{0,075}mol$

$\to V_{NaOH}=\frac{\mathrm{0,075}}{1}=\mathrm{0,075}$lít = 75ml

Câu 9: Cho 200 ml dung dịch NaOH 1M tác dụng với 200 ml dung dịch H₃PO₄ 0,5M, muối thu được có khối lượng là

A. 14,2 gam

B. 15,8 gam

C. 16,4 gam

D. 11,9 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

$n_{NaOH}=\mathrm{0,2}mol;n_{H_{3}P{O}_4}=\mathrm{0,1}mol$

Nhận thấy: $\frac{n_{NaOH}}{n_{H_{3}P{O}_4}}=2$ → phản ứng vừa đủ để tạo muối Na_2­HPO₄.

2NaOH + H₃PO₄ → Na₂HPO₄ + 2H₂O

→ n_muối = 0,1 mol

→ m_muối = 0,1.142 = 14,2 gam

Câu 10: Trong công nghiệp, người ta điều chế H₃PO₄ bằng những hóa chất nào sau đây?

A. Ca₃(PO₄)₂ và H₂SO₄ loãng

B. Ca(H₂PO₄)₂ và H₂SO₄ đặc

C. Ca₃(PO₄)₂ và H₂SO₄ đặc

D. P₂O₅ và H₂O

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Trong công nghiệp, người ta điều chế H₃PO₄ từ quặng photphorit và quặng apatit.

Do hai quặng apatit hay photphorit chứa nhiều Ca₃(PO₄)₂.

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 3CaSO₄ + 2H₃PO₄.

Cần chú ý: điều kiện H₂SO₄ phải đặc, nóng.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃
• N₂ + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2NO
• 2NO + O₂ → 2NO₂
• NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃
• 8NH₃ + 3Cl₂ → N₂ + 6NH₄Cl
• 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O
• NH_{3 (k)} + HCl _(k) → NH₄Cl _(r)
• NH₃ + H₂O ⇄ NH₄OH
• 3NH₃ + AlCl₃ + 3H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl
• NH₄Cl + AgNO₃ → AgCl↓ + NH₄NO₃
• NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃↑ + H₂O
• 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃ ↑ + 2H₂O
• 2NH₄Cl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2NH₃ ↑+ 2H₂O
• NH₄Cl _(r) $\stackrel{t^o}{\to }$NH_{3 (k)} + HCl _(k)
• NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O
• NH₄NO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$N₂ + 2H₂O
• NH₄HCO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$NH₃ + CO₂ + H₂O
• NH₄NO₃ + NaOH → NaNO₃ + NH₃↑ + H₂O
• 2NH₄NO₃ + Ba(OH)₂ → Ba(NO₃)₂ + 2NH₃↑+ 2H₂O
• (NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ ↓+ 2NH₄Cl
• (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃ ↑+ 2H₂O
• 4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃
• 2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄