Q: Chỉ thu khí trong 2 phút đã đủ để làm thí nghiệm tia nước đẹp chưa?

Thu khí bằng phương pháp đẩy không khí là quá trình NH₃ dần dần đẩy không khí ra khỏi bình, nên phần trăm thể tích NH₃ tăng theo thời gian (nhanh trước, chậm sau); thu càng đủ thời gian thì nồng độ NH₃ càng tiệm cận mức tối đa (~95 %). (Phương trình / Nguyên lý: φ = 0.95 × (1 − e^(−t/2.5))) Lưu ý trọng tâm: Trọng tâm ôn tập: Hiệu quả và độ tinh khiết khi thu khí bằng phương pháp đẩy không khí; ảnh hưởng của lượng không khí lẫn trong bình đến mực nước dâng sau thí nghiệm.

Q: Làm sao biết bình đã thu đầy khí NH₃? Và đám khói trắng ở miệng bình là chất gì?

Khí ammonia khi gặp khí hydrogen chloride phản ứng nhanh tạo thành các tinh thể ammonium chloride (NH₄Cl) dạng khói trắng; dung dịch ammonia có tính base yếu làm giấy quỳ đỏ ẩm hóa xanh và dung dịch phenolphthalein hóa hồng/đỏ — đó là cơ sở để nhận biết và thử đầy khí NH₃. (Phương trình / Nguyên lý: NH₃ + HCl = NH₄Cl) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Cách nhận biết và thử đầy khí NH₃ (giấy quỳ đỏ/tím ẩm hóa xanh, gặp HCl đặc tạo khói trắng); phân biệt hiện tượng "khói" (hạt rắn) và "sương" (giọt lỏng).

Q: Chỉ bóp nhẹ đầu cao su của ống nhỏ giọt một cái, tại sao nước từ cốc bên dưới lại tự phun mạnh lên bình cầu?

Khí ammonia tan rất nhiều trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được khoảng 700–800 lít khí NH₃). Khi bơm vài giọt nước vào bình cầu, hầu hết khí NH₃ trong bình tan nhanh vào nước làm áp suất trong bình giảm đột ngột xuống thấp hơn nhiều so với áp suất khí quyển; áp suất khí quyển liền đẩy nước từ cốc qua ống thủy tinh phun vào bình tạo thành tia nước. Dung dịch NH₃ có tính base yếu nên làm phenolphthalein hóa hồng/đỏ. (Phương trình / Nguyên lý: NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Giải thích nguyên lý thí nghiệm tia nước của NH₃ (Tan rất nhiều trong nước → Áp suất trong bình giảm đột ngột → Áp suất khí quyển đẩy nước lên); giải thích tại sao tia nước có màu hồng/đỏ.

Q: Bên trong bình cầu rốt cuộc đã vơi đi thứ gì mà khiến nước bị hút mạnh lên như vậy?

Các phân tử NH₃ tan rất mạnh vào nước và tác dụng một phần với nước theo cân bằng: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻; số lượng phân tử khí trong bình cầu giảm đột ngột kéo theo áp suất giảm mạnh, nhờ đó áp suất khí quyển đẩy nước tràn vào bình. (Phương trình / Nguyên lý: NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Giải thích thí nghiệm tia nước dưới góc độ phân tử và áp suất khí; viết phương trình chứng minh dung dịch ammonia có tính base yếu.

Q: Khảo sát: Điều chế và thu một bình khí NH₃ tinh khiết đúng quy chuẩn, sau đó tạo tia nước đạt chuẩn

Tổng kết khảo sát: Điều chế đúng và thu khí thật tinh khiết thì tia nước mới phun cao — 4 điều kiện (đun nóng, hướng miệng ống, chất làm khô, cách úp bình thu khí) cộng với 1 thao tác kích hoạt (bóp ống nhỏ giọt) không thể thiếu bước nào. (Phương trình / Nguyên lý: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → 2NH₃↑ + CaCl₂ + 2H₂O) Lưu ý trọng tâm: Cấu trúc trả lời điểm tối đa: Đun nóng + Miệng ống hơi chúc xuống + Vôi tôi - xút + Úp miệng bình thu khí + Thu đầy bình + Bóp ống nhỏ giọt.

Q: Nguyên nhân cốt lõi giúp hình thành tia nước trong thí nghiệm với khí ammonia là

Đáp án đúng: Ammonia tan rất nhiều trong nước làm số phân tử khí và áp suất trong bình giảm đột ngột, áp suất khí quyển đẩy nước phun vào bình cầu. Giải thích: Ở điều kiện thường, 1 thể tích nước hòa tan được khoảng 700–800 thể tích khí NH₃; ngay khi có vài giọt nước vào bình, hầu hết khí NH₃ tan vào nước làm số phân tử khí và áp suất trong bình giảm đột ngột, áp suất khí quyển bên ngoài đẩy nước từ cốc phun mạnh vào bình cầu. Tỉ khối nhỏ hơn không khí là cơ sở để chọn cách thu khí (úp bình), không phải nguyên nhân tạo tia nước.

Question 1

Trên chuỗi dụng cụ này, đoạn nào dùng để "điều chế" NH₃, đoạn nào dùng để "thu" NH₃?

Accepted Answer

Hai bộ thí nghiệm kinh điển của bài Ammonia và muối Ammonium được đặt cạnh nhau trên cùng một bàn thực hành: một bộ điều chế và thu khí NH₃, một bộ dùng bình NH₃ đó thực hiện thí nghiệm tia nước. (Phương trình / Nguyên lý: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃↑) Lưu ý trọng tâm: Trọng tâm ôn tập: Cấu trúc 4 phần của hệ thống điều chế khí trong phòng thí nghiệm: "Điều chế — Làm sạch/Làm khô — Thu khí — Xử lý khí thải".

Question 2

Khi đun nóng hỗn hợp chất rắn, tại sao miệng ống nghiệm không được hướng lên trên?

Accepted Answer

Khi đun nóng chất rắn, hơi nước thoát ra sẽ ngưng tụ ở phần miệng ống nghiệm nguội hơn; nếu miệng ống hướng lên, nước ngưng tụ sẽ chảy ngược về đáy ống đang nóng đỏ gây nứt vỡ ống nghiệm. Do đó phải lắp miệng ống nghiệm hơi chúc xuống dưới. (Phương trình / Nguyên lý: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ Δ CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃↑) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Tại sao khi đun nóng chất rắn thì miệng ống nghiệm phải lắp hơi chúc xuống dưới (lý do an toàn); tác dụng của nút bông ở miệng ống thu khí.

Question 3

Trong ống làm khô ở giữa, có thể cho dung dịch H₂SO₄ đặc vào được không?

Accepted Answer

Ammonia là khí có tính base, tác dụng với acid tạo thành muối ammonium (2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄); H₂SO₄ đặc là chất làm khô có tính acid nên sẽ hấp thụ hết khí NH₃. Vì vậy chỉ được dùng chất làm khô có tính kiềm như vôi tôi - xút (CaO + NaOH) hoặc CaO mới nung, KOH rắn. (Phương trình / Nguyên lý: NH₃ + HCl = NH₄Cl) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Tại sao không thể dùng H₂SO₄ đặc (hoặc P₂O₅, CaCl₂ khan) để làm khô khí NH₃; khí có tính base cần dùng chất làm khô nào.

Question 4

Tại sao bình thu khí NH₃ này phải đặt úp ngược miệng xuống dưới?

Accepted Answer

Khí ammonia nhẹ hơn không khí (M = 17 < 29), khi úp ngược bình thì NH₃ tập trung ở phần đáy bình phía trên và đẩy không khí nặng hơn đi xuống thoát ra ngoài; nếu đặt ngửa bình thì NH₃ sẽ bay lên thoát mất. (Phương trình / Nguyên lý: M(NH₃) = 17 < 29 (Không khí)) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Phương pháp thu khí NH₃ trong phòng thí nghiệm và giải thích lý do; so sánh khối lượng mol của NH₃ với không khí (17 so với 29).

Question 5

Chỉ thu khí trong 2 phút đã đủ để làm thí nghiệm tia nước đẹp chưa?

Accepted Answer

Thu khí bằng phương pháp đẩy không khí là quá trình NH₃ dần dần đẩy không khí ra khỏi bình, nên phần trăm thể tích NH₃ tăng theo thời gian (nhanh trước, chậm sau); thu càng đủ thời gian thì nồng độ NH₃ càng tiệm cận mức tối đa (~95 %). (Phương trình / Nguyên lý: φ = 0.95 × (1 − e^(−t/2.5))) Lưu ý trọng tâm: Trọng tâm ôn tập: Hiệu quả và độ tinh khiết khi thu khí bằng phương pháp đẩy không khí; ảnh hưởng của lượng không khí lẫn trong bình đến mực nước dâng sau thí nghiệm.

Question 6

Làm sao biết bình đã thu đầy khí NH₃? Và đám khói trắng ở miệng bình là chất gì?

Accepted Answer

Khí ammonia khi gặp khí hydrogen chloride phản ứng nhanh tạo thành các tinh thể ammonium chloride (NH₄Cl) dạng khói trắng; dung dịch ammonia có tính base yếu làm giấy quỳ đỏ ẩm hóa xanh và dung dịch phenolphthalein hóa hồng/đỏ — đó là cơ sở để nhận biết và thử đầy khí NH₃. (Phương trình / Nguyên lý: NH₃ + HCl = NH₄Cl) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Cách nhận biết và thử đầy khí NH₃ (giấy quỳ đỏ/tím ẩm hóa xanh, gặp HCl đặc tạo khói trắng); phân biệt hiện tượng "khói" (hạt rắn) và "sương" (giọt lỏng).

Question 7

Chỉ bóp nhẹ đầu cao su của ống nhỏ giọt một cái, tại sao nước từ cốc bên dưới lại tự phun mạnh lên bình cầu?

Accepted Answer

Khí ammonia tan rất nhiều trong nước (ở điều kiện thường, 1 lít nước hòa tan được khoảng 700–800 lít khí NH₃). Khi bơm vài giọt nước vào bình cầu, hầu hết khí NH₃ trong bình tan nhanh vào nước làm áp suất trong bình giảm đột ngột xuống thấp hơn nhiều so với áp suất khí quyển; áp suất khí quyển liền đẩy nước từ cốc qua ống thủy tinh phun vào bình tạo thành tia nước. Dung dịch NH₃ có tính base yếu nên làm phenolphthalein hóa hồng/đỏ. (Phương trình / Nguyên lý: NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Giải thích nguyên lý thí nghiệm tia nước của NH₃ (Tan rất nhiều trong nước → Áp suất trong bình giảm đột ngột → Áp suất khí quyển đẩy nước lên); giải thích tại sao tia nước có màu hồng/đỏ.

Question 8

Bên trong bình cầu rốt cuộc đã vơi đi thứ gì mà khiến nước bị hút mạnh lên như vậy?

Accepted Answer

Các phân tử NH₃ tan rất mạnh vào nước và tác dụng một phần với nước theo cân bằng: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻; số lượng phân tử khí trong bình cầu giảm đột ngột kéo theo áp suất giảm mạnh, nhờ đó áp suất khí quyển đẩy nước tràn vào bình. (Phương trình / Nguyên lý: NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻) Lưu ý trọng tâm: Câu hỏi thường gặp: Giải thích thí nghiệm tia nước dưới góc độ phân tử và áp suất khí; viết phương trình chứng minh dung dịch ammonia có tính base yếu.

Question 9

Khảo sát: Điều chế và thu một bình khí NH₃ tinh khiết đúng quy chuẩn, sau đó tạo tia nước đạt chuẩn

Accepted Answer

Tổng kết khảo sát: Điều chế đúng và thu khí thật tinh khiết thì tia nước mới phun cao — 4 điều kiện (đun nóng, hướng miệng ống, chất làm khô, cách úp bình thu khí) cộng với 1 thao tác kích hoạt (bóp ống nhỏ giọt) không thể thiếu bước nào. (Phương trình / Nguyên lý: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → 2NH₃↑ + CaCl₂ + 2H₂O) Lưu ý trọng tâm: Cấu trúc trả lời điểm tối đa: Đun nóng + Miệng ống hơi chúc xuống + Vôi tôi - xút + Úp miệng bình thu khí + Thu đầy bình + Bóp ống nhỏ giọt.

Question 10

Nguyên nhân cốt lõi giúp hình thành tia nước trong thí nghiệm với khí ammonia là

Accepted Answer

Đáp án đúng: Ammonia tan rất nhiều trong nước làm số phân tử khí và áp suất trong bình giảm đột ngột, áp suất khí quyển đẩy nước phun vào bình cầu. Giải thích: Ở điều kiện thường, 1 thể tích nước hòa tan được khoảng 700–800 thể tích khí NH₃; ngay khi có vài giọt nước vào bình, hầu hết khí NH₃ tan vào nước làm số phân tử khí và áp suất trong bình giảm đột ngột, áp suất khí quyển bên ngoài đẩy nước từ cốc phun mạnh vào bình cầu. Tỉ khối nhỏ hơn không khí là cơ sở để chọn cách thu khí (úp bình), không phải nguyên nhân tạo tia nước.

Question 11

Trong thí nghiệm tia nước với NH₃, tia nước phun vào bình có màu đỏ hồng chứng tỏ

Accepted Answer

Đáp án đúng: Dung dịch ammonia có tính kiềm (base yếu), làm dung dịch phenolphthalein hóa hồng/đỏ. Giải thích: Theo SGK Hóa học 11: Khí ammonia khi tan trong nước phản ứng một phần với nước tạo ra ion OH⁻ (NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻) nên dung dịch ammonia có tính base yếu, làm dung dịch phenolphthalein chuyển sang màu hồng/đỏ và làm giấy quỳ tím/đỏ ẩm chuyển sang màu xanh.

Question 12

Khi đun nóng hỗn hợp rắn NH₄Cl và Ca(OH)₂ trong phòng thí nghiệm để điều chế NH₃, miệng ống nghiệm phải lắp hơi chúc xuống dưới vì

Accepted Answer

Đáp án đúng: Ngăn hơi nước ngưng tụ ở miệng ống chảy ngược về đáy ống đang nóng đỏ gây nứt vỡ ống nghiệm. Giải thích: Khi đun nóng chất rắn, hơi nước sinh ra hoặc có sẵn trong hóa chất sẽ ngưng tụ ở phần miệng ống nguội hơn; nếu miệng ống hướng lên trên, nước ngưng tụ sẽ chảy ngược về đáy ống đang nóng đỏ làm vỡ ống nghiệm.

Question 13

Phương pháp thích hợp để thu khí ammonia trong phòng thí nghiệm là

Accepted Answer

Đáp án đúng: Đẩy không khí (đặt úp bình) vì NH₃ nhẹ hơn không khí. Giải thích: Ammonia là chất khí không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí (M(NH₃) = 17 < 29) nên được thu bằng phương pháp đẩy không khí với miệng bình úp ngược xuống dưới; vì NH₃ tan rất nhiều trong nước nên không thể thu bằng phương pháp đẩy nước.

Điều chế và tính chất của Ammonia (Thí nghiệm tia nước) — Mô phỏng 3D Tương tác (Hóa học THPT)

Chuỗi bước khám phá và kết luận khoa học (9 bước)