Bài tập về photpho

Kiến thức cần nhớ

Vị trí và cấu hình electron nguyên tử

- Photpho ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng tuần hoàn.

- Cấu hình electron:

⇒ Lớp ngoài cùng có 5 electron, nên trong các hợp chất hóa trị của photpho có thể là 5.

Ngoài ra, trong một số hợp chất, photpho còn có hóa trị 3.

Tính chất vật lí

Photpho có thể tồn tại ở một số dạng thù hình khác nhau, quan trọng nhất là P trắng và P đỏ.

1. Photpho trắng

- Không màu hoặc vàng nhạt giống như sáp.

Hình 1: Photpho trắng

- Có cấu trúc mạnh tinh thể phân tử P₄.

Hình 2: Mô hình phân tử P₄.

- Photpho trắng mềm, dễ nóng chảy (t_nc = 44,1ºC).

- Rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da.

- Không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ: C₆H₆, CS₂,...

- Bốc cháy trong không khí ở nhiệt trên 40^oC.

⇒ Bảo quản bằng cách ngâm trong nước.

Hình 3: Thí nghiệm chứng minh khả năng bốc cháy khác nhau của P trắng và P đỏ

- Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối.

Lưu ý: Khi đun nóng đến 250^oC và không có không khí, photpho trắng chuyển dần thành photpho đỏ (dạng bền hơn).

2. Photpho đỏ

- Photpho đỏ là chất bột màu đỏ, dễ hút ẩm và chảy rữa.

Hình 4: Photpho đỏ

- Photpho đỏ bền trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối.

- Không tan trong các dung môi thông thường.

- Chỉ bốc cháy ở nhiệt độ trên 250^oC.

- Khi đun nóng không có không khí, photpho đỏ chuyển thành hơi, khi làm lạnh thì hơi ngưng tụ lại thành photpho trắng.

- Photpho đỏ có cấu trúc polime, nên khó nóng chảy và khó bay hơi hơn photpho trắng.

Hình 5: Cấu trúc polime của photpho đỏ

Tính chất hóa học

- 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.

1. Tính oxi hoá

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

Thí dụ:

$$\begin{gathered} 2\stackrel{0}{\mathrm{P}}+3\mathrm{Ca}\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }{\mathrm{Ca}}_3\stackrel{-3}{{\mathrm{P}}_2} \\ \mathrm{canxi} \mathrm{photphua} \end{gathered}$$

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{\mathrm{t}°}{\to }$2P₂O₃

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

+ Tác dụng với clo

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

Dư clo: 2P + 5Cl₂$\stackrel{\mathrm{t}°}{\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{\mathrm{t}°}{\to }$3P₂O₅ + 5KCl

Trạng thái tự nhiên

- P khá hoạt động về mặt hóa học nên không gặp P ở dạng tự do trong tự nhiên.

- Phần lớn P tồn tại ở dạng muối của axit photphoric. Hai khoáng vật chính của photpho là apatit 3Ca₃(PO₄)₂.CaF₂ và photphorit Ca₃(PO₄)₂.

Hình 6: Một số khoáng vật của photpho

Ứng dụng và điều chế

1. Ứng dụng

- Sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm.

Hình 7: Hộp diêm

- Ngoài ra được sử dụng vào mục đích quân sự: sản xuất bom, đạn cháy, đạn khói, ....

2. Điều chế

- Trong công nghiệp, photpho đỏ được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit (hoặc đá apatit), cát và than cốc khoảng 1200ºC trong lò điện.

Ca₃(PO₄)₂+3SiO₂+5C$\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$3CaSiO₃+2P+5CO

- Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn.

Các dạng bài tập về photpho

Dạng 1: Bài tập lí thuyết về tính chất vật lí, tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng của photpho

Dạng 2: Bài tập định lượng

Bài tập tự luyện

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam photpho trong oxi dư. Cho sản phảm tạo thành tác dụng vừa đủ với m gam dung dịch NaOH 32,0% tạo ra muối Na₂HPO₄. Gía trị của m là:

A. 25          B.50

C.75           D.100

Bài 2: Khi cho clo dư qua photpho nóng chảy, sẽ thu được sản phẩm nào sau đây:

A. PCl₃           B. PCl₅

C. PCl₂           D. PCl

Đáp án: B

Bài 3: 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

Đáp án: B

Bài 4: Trong các nhận định sau nhận định nào đúng:

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 Nitơ và photpho đều trơ về mặt hóa học

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

Đáp án: A

Bài 5: Hai khoáng vật chính của photpho là:

A. Apatit và hematit           B. Pirit và photphorit

C. Apatit và photphorit           D. Manhetit và apatit

Đáp án: C

Bài 6: trong bình kín chứa 2,24 lít khí Cl₂ (đktc). Cho a gam P vào bình rồi nung nóng thu được 2 muối PCl₃ và PCl₅ có tỉ lệ mol 1 : 2 hạ nhiệt độ trong bình về 0^oC, áp suất khí trong bình giảm còn 0,35 atm. Giá trị của a là

A. 1,55.   B. 1,86.   C. 0,93.   D. 1,24.

Đáp án: C

P + Cl₂ → PCl₃ (x mol) + PCl₅ (2x mol)

n_Cl2 dư = 0,035 mol

⇒ n_Cl2 p/ư = 6,5x = 0,065 mol

⇒ x = 0,01 mol

n_P = 3x = 0,03 ⇒ a = 0,93 (gam)

Bài 7: Nung 1000gam 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.

Đáp án: D

m_Ca3(PO₄)₂ = 77,5%. 1000 = 775 gam

Ca₃(PO₄)₂ -^{C, SiO}₂, 1000^oC→ 2P

310g               →               62gam

775 gam       -^{H = 80%}→        775. (62/310). 80% = 124 gam

Bài 8: Đốt cháy một lượng photpho (có khối lượng lớn hơn 2,48 gam) bằng oxi dư, lấy sản phẩm cho vào 75 gam dung dịch NaOH 8% rồi làm khô thu được m gam cặn khan X, trong đó có 7,1 gam Na₂HPO₄. Giá trị của m là

A. 13,1.   B. 12,6.   C. 8414,2.   D. 15,6.

Đáp án: A

n_H3PO₄ = n_P = 0,08 mol

n_NaOH = 0,15 < 3n_H3PO₄

⇒ tạo muối axit

Bảo toàn nguyên tố Na ⇒ n_NaH2PO₄ = 0,05 mol

⇒ m = 7,1 + 120.0,05 = 13,1 (gam)

Bài 9: Magie photphua có công thức là:

A. Mg₂P₂O₇           B. Mg₂P₃

C. Mg₃P₂           D. Mg₃(PO₄)₂

Đáp án: C

Bài 10: Nhận định nào sau đây đúng:

A. Số oxi hóa cuả 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

Đáp án: C

Bài 11: Tìm phương trình hóa học viết sai.

A. 2P + 3Ca → Ca₃P₂      B. 4P + 5O₂(dư) → 2P₂O₅

C. PCl₃ + 3H₂O → H₃PO₃ + 3HCl        D. P₂O₃ + 3H₂O → 2H₃PO₄

Đáp án: D

Bài 12: Cho photpho tác dụng với các chất sau : Ca, O₂, Cl₂, KClO₃, HNO₃ và H₂SO₄ đặc, nóng. Photpho tác dụng được với bao nhiêu chất trong số các chất trên ?

A. 6.   B. 5.   C. 4.   D. 3.

Đáp án: A

Bài 13: Trong công nghiệp, photpho được điều chế từ phản ứng nung hỗn hợp các chất nào sau đây ?

A. quặng photphorit, đá xà vân và than cốc

B. quặng photphorit, cát và than cốc

C. diêm tiêu, than gỗ và lưu huỳnh

D. cát trắng, đá vôi và sođa

Đáp án: B

Bài 14: Thành phần chính của quặng apatit là

A. CaP₂O₇       B. Ca(PO₃)₂

C. 3Ca(PO₄)₂.CaFe₂    D. Ca₃(PO₄)₂

Đáp án: C

Bài 15: Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. cấu hình electron nguyên tử của photpho là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

B. Photpho chỉ tồn tại ở 2 dạng thù hình photpho đỏ và photpho trắng.

C. Photpho trắng hoạt động mạnh hơn photpho đỏ

D. Ở nhiệt độ thường photpho hoạt động mạnh hơn nitơ.

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

30 Bài tập về Cân bằng trong dung dịch nước (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Khái niệm về cân bằng hoá học (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 bài tập về Ammonia. Muối ammonium (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 bài tập về Sulfuric acid và muối sulfate (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 bài tập về Andehit (2024) có đáp án chi tiết nhất