Trong một số nghiên cứu tổng hợp hữu cơ cần môi trường trơ, người ta loại oxygen ra khỏi hệ phản ứng bằng cách dùng bơm chân không rút không khí ra khỏi hệ, sau đó xả khí nitrogen vào hệ phản ứng. Lượng khí được rút ra thường đi kèm một lượng dung môi hữu cơ; để tránh làm hỏng bơm và ngăn hơi dung môi hữu cơ độc hại thoát ra ngoài, lượng khí rút ra được dẫn qua bình chứa, bình này lại được ngâm trong nitrogen lỏng. Bình chứa này còn được gọi là bẫy dung môi, hơi dung môi sẽ bị giữ lại ở đây và được thu hồi sau khi phản ứng kết thúc. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, bẫy dung môi này tiềm ẩn nhiều nguy cơ phát nổ và thực tế đã không ít vụ nổ đã xảy ra. Nguyên nhân được cho là do sự gia tăng áp suất đột ngột khi oxygen lỏng bay hơi khi loại bỏ nitrogen lỏng cũng như phản ứng mãnh liệt giữa chất lỏng này với một số chất hữu cơ tạo thành các hợp chất dễ gây nổ.

Đọc đoạn thông tin trên và trả lời các câu hỏi dưới đây bằng cách chọn phương án đúng:

a) Vai trò của khí nitrogen trong hệ phản ứng trên là gì?

A. Tạo môi trường trơ.

B. Là chất tham gia phản ứng.

C. Giữ nhiệt độ phản ứng cố định.

D. Hạn chế sự bay hơi của dung môi hữu cơ.

Phát biểu nào sau đây về đơn chất nitrogen (N₂) là không đúng?

A. Dù phân tử N₂ có tính kém hoạt động hoá học, nhưng vẫn hoạt động hoá học mạnh hơn chlorine, Cl₂.

B. Đơn chất nitrogen không phản ứng với hydrogen, oxygen ở điều kiện thường.

C. Do có nhiệt độ rất thấp nên nitrogen lỏng được sử dụng bảo quản một số loại mẫu vật.

D. Trong bầu khí quyển, khi có sấm chớp, khí nitrogen tạo các nitrogen oxide, là một nguyên nhân làm cho nước mưa có tính acid.

Số oxi hóa và hoá trị của nitrogen trong hợp chất nitric acid lần lượt là:

A. +5 và V.           B. +5 và IV.                    C. +5 và III.          D. +4 và IV.

Cho bảng giá trị năng lượng của một số liên kết ở điều kiện chuẩn sau:

a) Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sau theo năng lượng liên kết:

N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Khí nitrogen được dùng trong phòng cháy và chữa cháy, kĩ thuật phẫu thuật lạnh, quá trình sản xuất bia, đóng gói bảo quản thực phẩm,… Hãy tìm kiếm thông tin trên internet hoặc sách báo để giải thích cơ sở của các ứng dụng trên.

g) Nguyên nhân gây nổ được xác định là do oxygen lỏng. Để hạn chế việc này xảy ra người ta đã thiết kế, cải tiến bẫy dung môi bằng chất liệu phù hợp. Theo em, nên chọn loại vật liệu nào sau đây?

A. Loại thép dày, nếu vụ nổ có xảy ra cũng không thể phá huỷ, không gây nguy hiểm cho người sử dụng.

B. Vật liệu chống cháy, vụ nổ có thể tạo ra nhiều nhiệt do đó cần vật liệu cách nhiệt để tránh hơi nóng thoát ra gây hoả hoạn.

C. Thuỷ tinh cách nhiệt, trong suốt giúp quan sát phát hiện màu xanh của oxygen lỏng, đồng thời ngăn nhiệt thoát ra ngoài.

D. Thuỷ tinh chịu nhiệt, trong suốt giúp phát hiện lượng oxygen lỏng xuất hiện (nếu có) và xử lí sớm, do oxygen lỏng có màu xanh.