Bài giảng phân bón hóa học

Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

BÀI GIẢNG 33. PHÂN BĨN HĨA HỌC
A/ LÝ THUYẾT
Phân bón hóa học là những hóa chất có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm nâng cao năng
suất cây trồng.

1. Phân đạm

NO 

NH 

3 và ion amoni
4 .
- Phân đạm cung cấp nitơ hóa hợp cho cây dưới dạng ion nitrat
- Độ dinh dưỡng của phân đạm được đánh giá theo tỉ lệ % về khối lượng nguyên tố nitơ.
- Phân đạm có tác dụng kích thích q trình sinh trưởng của cây, làm tăng tỷ lệ của protein thực vật. Có phân
đạm, cây trồng sẽ phát triển nhanh, cho nhiều hạt, củ hoặc quả.
a. Phân đạm amoni
- Đó là các muối amoni: NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4…
 (NH4)2SO4
- Được điều chế bằng cách cho NH3 tác dụng với axit tương ứng: 2NH3 + H2SO4  

b. Phân đạm nitrat
- Đó là các muối nitrat: NaNO3, Ca(NO3)2…
- Được điều chế bằng phản ứng giữa axit HNO 3 và muối cacbonat tương ứng.
 Ca(NO3)2 + CO2↑ + 2H2O
CaCO3 + 2HNO3  
c. Phân đạm urê
- (NH2)2CO (chứa khoảng 46%N) là loại phân đạm tốt nhất hiện nay.

- Được điều chế bằng cách cho NH3 tác dụng với CO ở nhiệt độ và áp suất cao.
0

t ,p
 (NH2)2CO + H2O
2NH3 + CO  

 (NH4)2CO3.
- Trong đất urê dần chuyển thành muối cacbonat: (NH 2)2CO + 2H2O  
2. Phân lân

PO3-

4 ).
- Phân lân cung cấp nguyên tố P cho cây dưới dạng ion photphat (
- Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng P2O5 tương ứng với lượng P có trong
thành phần của nó.
- Phân lân có tác dụng làm cho cành lá khỏe, hạt chắc, quả hoặc củ to.
- Có hai loại: supephotphat đơn và supephotphat kép.
* Supephotphat đơn: Gồm hai muối: Ca(H2PO4)2 và CaSO4, được điều chế bằng cách cho quặng photphorit hoặc
apatit tác dụng với axit H2SO4 đặc.
 Ca(H2PO4)2 + CaSO4↓
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 (đặc)  

* Supephotphat kép: Đó là muối Ca(H2PO4)2, được điều chế qua hai giai đoạn: oxi ; oxitde
 2H3PO4 + 3CaSO4↓
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4  

 3Ca(H2PO4)2
Ca3(PO4)2 + H3PO4  

3. Phân kali
-1-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập
- Phân kali cung cấp nguyên tố K dưới dạng ion K+.
- Độ dinh dưỡng của phân K được đánh giá theo tỉ lệ % khối lượng K2O tương ứng với lượng K có trong thành
phần của nó.
- Phân kali giúp cho cây hấp thụ được nhiều đạm hơn, cần cho việc tạo ra chất đường, chất bột, chất xơ và chất
dầu, tăng cường sức chống bệnh, chống rét và chịu hạn của cây.
4. Phân hỗn hợp - Phân phức hợp
a. Phân hỗn hợp: chứa N, P, K được gọi chung là phân NPK. Thí dụ: (NH 4)2HPO4 và KNO3 (Nitrophotka)
b. Phân phức hợp: Thí dụ: Phân amophot là hỗn hợp các muối NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4.
5. Phân vi lượng: Phân vi lượng cung cấp cho cây các nguyên tố như bo, kẽm, mangan, đồng… ở dạng hợp chất.

B/ BÀI TẬP
Bài 1. Để tăng năng suất cây trồng, một nông dân đến cửa hàng phân bón để mua phân đạm (loại phân bón cung cấp nitơ cho
cây). Cửa hàng có các loại phân đạm sau: NH4NO3 (đạm 2 lá), (NH2)2CO (urê), (NH4)2SO4 (đạm 1 lá), NH4Cl (đạm 1 lá).
Theo em, nếu bác nơng dân mua 100 kg phân đạm thì nên mua loại phân đạm nào là có lợi nhất? Vì sao?
Hướng dẫn giải
Ta tính %N trong mỗi loại phân đạm:
NH4NO3 có %N = 35%; NH4Cl có %N = 26,17%; (NH2)2CO có %N = 26,67%; (NH4)2SO4 có %N = 21,21%
Từ đó suy ra (NH2)2CO giàu đạm nhất vì %N cao nhất => bác nơng dân mua 100 kg phân đạm thì nên mua loại phân
đạm (NH2)2CO (urê) là có lợi nhất.
Bài 2. Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt 3 loại phân bón: KCl, NH 4NO3, Ca(H2PO4)2.
Hướng dẫn giải
Trích mẫu thử, phân biệt theo bảng sau:
Hóa chất
KCl
NH4NO3

Ca(H2PO4)2
Thuốc thử
Dung dịch Ca(OH)2
Khí mùi khai
Kết tủa trắng
Phương trình hóa học:
 Ca(NO3)2 + 2NH3↑ + H2O
2NH4NO3 + Ca(OH)2  

 Ca3(PO4)2↓ + H2O
2Ca(OH)2 + Ca(H2PO4)2  
Bài 3. Một người làm vườn đã dùng 500 gam NH 4NO3 để bón rau. Tính khối lượng ngun tố dinh dưỡng đã bón
cho ruộng rau.
Hướng dẫn giải
Trong NH4NO3 có %N = 35%
35
.500  175 (gam) .
Khối lượng nguyên tố dinh dưỡng (N) đã bón cho ruộng rau: 100
Bài 4. Một người làm vườn đã dùng 500 gam Urê để bón rau. Tính khối lượng ngun tố dinh dưỡng đã bón cho
ruộng rau.
Hướng dẫn giải
Trong Urê (NH2)2CO có %N = 46,67%
46,67
.500  233,35 (gam) .
Khối lượng nguyên tố dinh dưỡng (N) đã bón cho ruộng rau: 100
Bài 5. Nêu 4 tên và viết cơng thức hóa học tương ứng của các chất là thành phần chính của phân đạm, lân hoặc kali
được dùng phổ biến trong nông nghiệp. Ở mỗi loại, nguyên tố nào cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng?
(TS 10 chuyên Bến Tre, năm học 2015-2016)
Hướng dẫn giải
Tên

Cơng thức hóa học
Ngun tố dinh dưỡng
-2-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập
Amoni nitrat
Kali nitrat
Canxi photphat
Ure

NH4NO3
KNO3
Ca3(PO4)2
(NH2)2CO

N
K, N
P
N

Bài 6. Bằng kiến thức hóa học, em hãy giải thích vì sao trong sản xuất nơng nghiệp khi bón phân cho cây trồng,
người nơng dân khơng trộn phân đạm một lá (NH 4)2SO4, phân đạm hai lá NH4NO3 hoặc nước tiểu với vôi trong
Ca(OH)2 hay tro bếp (có hàm lượng K2CO3 cao).
(HSG Tỉnh Quảng Ngãi, năm học 2017-2018)
Hướng dẫn giải
- Nước tiểu là dung dịch chứa nhiều chất tan, trong đó có các hợp chất của N (đạm) do quá trình phân giải protein
tạo nên. Trong nước tiểu có chứa ure, amoniac, muối amoni, natri clorua …
- Dung dịch Ca(OH)2, tro bếp K2CO3, có tính kiềm, dung dịch muối amoni có tính axit.
- Khi trộn phân đạm một lá (NH 4)2SO4, phân đạm hai lá NH 4NO3 hoặc nước tiểu (chứa muối amoni) với vôi

Ca(OH)2 hay tro bếp rồi bón vào đất, thì khi tiếp xúc với nước (trong đất) sẽ xảy ra phản ứng hóa học, giải phóng
NH3 làm thất thốt lượng ngun tố dinh dưỡng đạm (N) đã bón vào đất.
 Ca(NO3)2 + 2NH3↑ + H2O
2NH4NO3 + Ca(OH)2  

 2KNO3 + 2NH3↑ + H2O + CO2↑
2NH4NO3 + K2CO3  
 CaSO4 + 2NH3↑ + 2H2O
(NH4)2SO4 + Ca(OH)2  
 K2SO4 + 2NH3↑ + CO2↑ + H2O
(NH4)2SO4 + K2CO3  
 CaCO3↓ + 2NH3↑
CO(NH2)2 + Ca(OH)2  
 2KHCO3 + 2NH3↑
CO(NH2)2 + H2O + K2CO3  
Bài 7. Bằng kiến thức hóa học hãy giải thích câu ca dao:
“Lúa chiêm mấp mé đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”
Hướng dẫn giải
Được giải thích theo nghĩa hóa học:
- Lúa chiêm lấp ló đầu bờ nghĩa là lúa đang cần dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng tốt nhất.
- Khi có sấm là tạo ra sự phóng điện, nhiệt độ lúc này khoảng 2000oC. N2 phản ứng với O2.
o

C
N 2  O2  3000
 
 2NO

- NO lại phản ứng ngay với O2 tạo ra NO2 (khí có màu nâu).

 2NO2
2NO + O2  
- Khi đó có mưa thì sẽ có phản ứng tạo ra HNO 3
 4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O  
- Lúc này HNO3 dễ dàng phản ứng với nhiều chất (chủ yếu là gốc kim loại R + hoặc NH4+) để tạo thành muối nitrat
rất nhiều dinh dưỡng cho cây hấp thụ ngay lập tức nên lúa phất cờ mà lên.
NH 4 + NO3  
 NH NO
4

R



+ NO


3

3


 RNO3

Bài 8. Từ các nguyên liệu chính gồm: quặng apatit Ca 5F(PO4)3, sắt pirit FeS2, khơng khí và nước. Hãy viết các
phương trình phản ứng điều chế:
a) Superphotphat đơn.
b) Superphotphat kép
(TS 10 chuyên ĐHKHTN Hà Nội, năm học 2008-2009)

Hướng dẫn giải
- Điều chế H2SO4:
-3-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập
o

t
4FeS2 + 11O2   2Fe2O3 + 8SO2
o

 xt,
 t
2SO2 + O2   2SO3

2SO3 + H2O   H2SO4
- Điều chế superphotphat đơn:
2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 đặc   3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 2HF
- Điều chế supephotphat kép:
Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 đặc   5CaSO4 + 3H3PO4 + HF
7H3PO4 + Ca5F(PO4)3   5Ca(H2PO4)2 + HF
Bài 9. Trên bao bì một loại phân bón hóa học có ghi: 16.16.8. Cách ghi trên
cho ta biết điều gì? Có thể tính đựợc hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong
phân từ cách ghi trên khơng? Nếu được, em hãy trình bày cách tính tốn của
em.
Hướng dẫn giải
Kí hiệu 16.16.8 cho ta biết tỉ lệ về khối lượng các thành phần của N. P 2O5. K2O
trong mẫu phân được đóng gói. Dựa vào đó ta có thể tính được hàm lượng các
chất dinh dưỡng có trong phân.

- Hàm lượng N là 16%.
- Tỉ lệ P trong P2O5 là:
0,44. 16% = 7,04%.
- Tỉ lệ K trong K2O là:
= 0,83. 8% = 6,64%.

ñ
pnc
⃗

=> Hàm lượng P trong phân là: %P =

CuCl2
⃗

=> Hàm lượng K có trong phân là: %K

Bài 10. Trên bao bì một loại phân bón NPK có kí hiệu bằng chữ số 10.10.20 (hay 10:10:20). Hãy:
a/ Cho biết ý nghĩa của kí hiệu bằng số trên
b/ Tính hàm lượng của nguyên tố K trong loại phân bón trên
(HSG Tỉnh Đồng Nai, năm học 2014-2015)
Hướng dẫn giải
Kí hiệu 10.10.20 (hay 10:10:20) cho biết tỉ lệ khối lượng các thành phần N.P 2O5.K2O trong mẫu phân được đóng
gói.
39.2
%m K/K2 O =
.100% = 82,98%  %m K/phân 82,98%.20%  15,60% .
94

Bài 11. Nêu tác dụng của phân lân supephotphat kép đối với cây trồng và tính hàm lượng P 2O5 trong một loại phân

supephotphat kép có chứa 80% Ca(H2PO4)2, biết tạp chất trong phân không chứa P.
(HSG TP. Đà Nẵng, năm học 2016-2017)
Hướng dẫn giải
- Tác dụng của phân lân supephotphat kép đối với cây trồng Phân lân supephotphat kép tác dụng kích thích bộ rễ và
phát triển mầm cây ở giai đoạn cây non. Ngoài ra, phân lân giúp cây phục hồi tốt, kích thích ra hoa và chịu hạn tốt.
- Tính hàm lượng P2O5 trong một loại phân supephotphat kép:
n
1 mol
Cách 1: Khơng mất tính tổng quát, ta giả sử Ca(H2 PO4 )2
;
234.100
m Ca(H PO ) 234 (gam)  m phaân 
292,5 (gam)
2
4 2
80
-4-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập
Bảo toàn P

 n P O 1 mol  m P O 142 (gam)
2

5

2

%P2 O 5 

Độ dinh dưỡng
Cách 2:

Xeùt : Ca(H 2 PO 4 )2
M:
%:

mP O
2

5

m phaân



234
80

5

.100% 

142
.100%  48,547% .
292,5

P2O 5
142
?

Độ dinh dưỡng của phân lân phân này là

%P2 O5 

80.142
 48,547% .
234

Bài 12. Phân bón hóa học là những hợp chất hóa học có chứa các nguyên tố dinh dưỡng, được bón cho cây nhằm
tăng năng suất cây trồng. Để đánh giá độ dinh dưỡng của phân bón hóa học, người ta dùng giá trị độ dưỡng. Một
loại phân bón supephotphat kép có chứa 69,62% muối canxi đihidrophotphat, cịn lại gồm các chất khơng chứa
photpho. Tính độ dinh dưỡng của phân lân phân này.
Hướng dẫn giải

Xeùt : Ca(H 2 PO 4 )2
M:
%:



234
69,62

P2O 5
142
?

Độ dinh dưỡng của phân lân phân này là

%P2 O5 

69,62.142
 42,25% .
234

Bài 13. Độ dinh dưỡng của phân lân được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm khối lượng P 2O5 tương ứng với lượng P
nP
np
.M P O
.M P O
2 5
2
.100% 2
.100 %
m phân
m
2

5

phân
(photpho) có trong thành phần của phân bón đó bằng cơng thức
. Phân lân
supephotphat kép chứa thành phần chính là canxi đihiđrophotphat (Ca(H 2PO4)2) thực tế sản xuất được thường chỉ
có độ dinh dưỡng 40%. Hãy xác định thành phần % theo khối lượng của canxi đihiđrophotphat trong loại phân bón
này.
(TS 10 chuyên An Giang, năm học 2016-2017)
Hướng dẫn giải
Cách 1:

nP
.M P O
2 5
2
.100% 40%
M
m phân
 n P 0,563 mol
Ta có:
; có P2 O5 = 142, xét mphân = 100 gam
 n Ca(H PO ) 0,281 mol  m Ca(H PO ) 65,92 (gam)
2
4 2
2
4 2
Bảo toàn P
65,92
%Ca(H 2 PO 4 )2 
 65,92% .
100
Phần trăm khối lượng Ca(H2PO4)2 trong loại phân bón này là

Cách 2:

Xét : Ca(H 2 PO 4 )2
M:
%:

234
?



P2O 5
142
40

Phần trăm khối lượng Ca(H2PO4)2 trong loại phân bón này là
-5-

%Ca(H 2 PO 4 )2 

40.234
 65,92% .
142


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập
Bài 14. Phân bón NPK là hỗn hợp các muối NH4NO3, (NH4)2HPO4, KCl và một lượng phụ gia không chứa các
nguyên tố dinh dưỡng. Trên các bao bì phân NPK thường kí hiệu bằng những chữ số như 20.10.10 hoặc 15.11.12,...
Kí hiệu này cho ta biết tỉ lệ khối lượng các thành phần N. P 2O5. K2O trong mẫu phân bón được đóng gói. Từ những
kí hiệu này, ta tính được tỉ lệ hàm lượng N, P, K. Thí dụ phân bón NPK 20.10.10 cho biết:
- Hàm lượng của nguyên tố N là 20%.
- Phần trăm khối lượng của P trong P 2O5 là 44%, từ đó hàm lượng của nguyên tố P trong loại phân bón trên là %m P
= 0,44×10% = 4,4%.
a/ Tìm hàm lượng ngun tố K trong loại phân bón NPK 20.10.10.
b/ Tìm % khối lượng của các muối có trong loại phân bón NPK trên.
(HSG Tỉnh Nam Định, năm học 2014-2015)
Hướng dẫn giải
39.2

0,8297
a/ Tỉ lệ K trong K2O là: 94
=> Hàm lượng K có trong phân là %K = 0,8297. 10% = 8,297%.
n NH NO x mol
 4 3
n (NH4 )2 HPO4 y mol

n z mol
b/ Xét 100 gam phân bón NPK, trong đó có  KCl

80x  132y  74,5z 100
x 0,8178

39z


 m NH NO 65,424 (gam)
.100% 8,297%  y 0,1419
4
3
%K 

100

z 0,2126   m
18,7308 (gam)
(NH 4 )2 HPO 4

31y



%P

.100%

4,4%

 m KCl 15,8387 (gam)
100
Ta có hệ phương trình: 

% khối lượng của các muối có trong loại phân bón NPK trên là

%m NH NO 65,4%
4
3

%m
18,7%

(NH 4 )2 HPO 4

%m KCl 15,8%

.

Bài 15. Những kí hiệu như 20-20-15, 16-16-8,…trên bao bì của phân bón NPK cho biết độ dinh dưỡng (hay hàm
lượng phần trăm khối lượng của N, P2O5 và K2O) trong mẫu phân bón. Tính khối lượng N, P, K có trong 50kg phân
bón NPK 20-20-15.
(TS 10 chuyên Cần Thơ, năm học 2020-2021)

Hướng dẫn giải
Kí hiệu 20-20-15 cho ta biết tỉ lệ về khối lượng các thành phần của N. P 2O5. K2O trong mẫu phân được đóng gói.
Dựa vào đó ta có thể tính được hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong phân.
- Hàm lượng N là 20%.
- Tỉ lệ P trong P2O5 là:

ñ
pnc
⃗

=> Hàm lượng P trong phân là %P = 0,44. 20% = 8,8%.

- Tỉ lệ K trong K2O là:

CuCl2
⃗

=> Hàm lượng K có trong phân là %K = 0,83. 15% = 12,45%.

 m 20%.50 10 (kg)
 N
 m P 8,8%.50 4,4 (kg)
 m 12,45%.50 6,225 (kg)
K
Trong 50kg phân bón NPK 20-20-15 có 
.

LUYỆN TẬP
-6-

Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập
Câu 1: Một loại phân lân có thành phần chính Ca(H 2PO4)2.2CaSO4 và 10,00% tạp chất không chứa photpho. Hàm
lượng dinh dưỡng trong loại phân lân đó là
A. 36,42%.
B. 28,40%.
C. 25,26%.
D. 31,00%.
Câu 2: Cho m gam một loại quặng photphorit (chứa 7% là tạp chất trơ không chứa photpho) tác dụng vừa đủ với
dung dịch H2SO4 đặc để sản xuất supephotphat đơn. Độ dinh dưỡng của supephotphat đơn thu được khi làm khan
hỗn hợp sau phản ứng là
A. 53,62%.
B. 34,20%.
C. 42,60%.
D. 26,83%.

Mình phát hành bộ sách ơn HSG và ơn chun Hóa (Quyển 2-Hóa hữu cơ phát
hành trước), mỗi cuốn khá dày gần 500 trang A4. Lối viết cởi mở, khoa học, chọn
lọc trong từng Bài giảng chắc chắn sẽ làm hài lịng các em HS và q Thầy Cơ
giáo trên mọi miền đất nước. Cuốn sách như một cẩm nang để bạn đọc có thể tra
cứu, tìm tịi các vấn đề Hóa hữu cơ trong đề thi HSG, đề ơn TS 10 chun Hóa
thậm chí các e HS cấp 3 vẫn có thể dùng làm tài liệu học tập, nghiên cứu.
Giá bìa: 190K/cuốn; (tặng Word phần đề và tặng nhiều file word giá trị, free ship
khắp mọi miền đất nước), RẤT ĐÁNG ĐỒNG TIỀN BÁT GẠO.
Bạn đọc có nhu cầu liên hệ qua mes fb (Nguyễn Xuân Lập) hoặc zalo 0961.682.679
(Nguyễn Lập).

-7-

Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-8-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-9-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-10-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-11-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-12-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-13-

Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-14-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-15-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-16-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-17-


Tuyển tập bài giảng bồi dưỡng HSG Hóa học THCS - Quyển 1: Hóa vơ cơ - Nguyễn Xn Lập

-18-