Hướng dẫn giải bài tập về Axit nitric, trắc nghiệm hóa học lớp 11 2022

HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VỀ AXIT NITRIC

I. Kim loại tác dụng với HNO3

+ Với axit đặc, nóng tạo ra sản phẩm NO2

+ Với axit loãng, thường cho ra NO. Nếu chất khử có tính khử mạnh, nồng độ axit và

nhiệt độ thích hợp có thể cho ra N2O, N2, NH4NO3.

+ Với axit HNO3 đặc thì có một số kim loại (Fe, Al, Cr, . . .) không phản ứng do bị thụ động hóa.

VD1: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được 0,448 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất (đktc). Giá trị của m là

A. 11,20 gam. B. 0,56 gam. C. 5,60 gam. D. 1,12 gam.

Lời giải:

Ta có số mol của NO = 0,448/22,4 = 0,02 (mol)

Dựa và quá trình khử và oxi hóa:

$Feto F{{e}^{3+}}+3e$
$frac{m}{56}$ $frac{3m}{56}$

$overset{+5}{mathop{N}},+3eto overset{+2}{mathop{N}},O$
0,06 0,02

Theo định luật bảo toàn electron thì 3m/56 = 0,06 ⇒ m = 1,12 gam

⇒ Đáp án D

VD2: Hỗn hợp X gồm Cu, Al, Fe cho tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,1 mol N2O và 0,2 mol NO. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là

A. 0,4 mol. B. 1,8 mol. C. 1,6 mol. D. 1,2 mol.

Lời giải

Dựa và quá trình khử:

$2NO_{3}^{-}$	$+10{{H}^{+}}$	+8e	$to {{N}_{2}}O$	$+5{{H}_{2}}O$
	1		0,1 mol
$NO_{3}^{-}$	$+4{{H}^{+}}$	+3e	$to NO$	$+2{{H}_{2}}O$
	0,8		0,2 mol

⇒ Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là 1 + 0,8 = 1,8 mol

⇒ Đáp án B

II. Oxit kim loại tác dụng với HNO3

* Các oxit kim loại nếu không có tính khử (Fe2O3) thì phản ứng xảy ra chỉ tạo muối và nước:

Mytranshop.com khuyên bạn nên xem: Tư vấn thiết kế mẫu nhà 2 tầng 10x8m đẹp đơn giản tiết kiệm chi phí - 2022 | Mytranshop.com

$F{{e}_{2}}{{O}_{3}}+6HN{{O}_{3}}to 2Fe{{(N{{O}_{3}})}_{3}}+3{{H}_{2}}O$

* Trong trường hợp oxit sắt có tính khử (FeO, Fe3O4) thì phản ứng xảy ra tạo sản phẩm có số oxi hóa dương cao nhất (Fe+3):

$F{{e}_{x}}{{O}_{y}}+HN{{O}_{3}}to F{{e}^{3+}}+(NO/N{{O}_{2}})+{{H}_{2}}O$

VD: Để m gam phoi bào sắt ngoài không khí sau một thời gian biến thành hỗn hợp A có khối lượng 12 gam gồm Fe và các oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho B tác dụng hoàn toàn với axit nitric dư thấy giải phóng ra 2,24 lít khí duy nhất NO. Giá trị của m và số mol HNO3 đã phản ứng là

A. 10,08 gam và 0,64 mol. B. 8,88 gam và 0,54 mol.

C. 10,48 gam và 0,64 mol. D. 9,28 gam và 0,54 mol.

Lời giải:

Xét quá trình oxi hóa đầu và cuối:

$Feto F{{e}^{3+}}+3e$	$overset{+5}{mathop{N}},$	+3e	$to overset{+2}{mathop{N}},O$
$frac{m}{56}$ $frac{3m}{56}$		0,3	0,1
	$overset{0}{mathop{O}},$	+2e	$to overset{-2}{mathop{O}},$
	$frac{12-m}{16}$	$frac{12-m}{8}$

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có

3.(m/56) = (12-m)/8 + 3.0,1

⇒ m = 10,08 gam.

Số mol HNO3 = 3. số mol Fe + số mol NO = 10,08/56 + 0,1 = 0,64 mol

⇒ Đáp án A.

III. Hợp chất của lưu huỳnh tác dụng với HNO3

* Các hợp chất của lưu huỳnh có số oxi hóa -2, 0, +4 khi tác dụng với HNO3 sẽ tạo ra sản phẩm SO42- trong đó số ô xi hóa của S là +6).

* Khi cho hỗn hợp chẳng hạn như Cu, CuS, Cu2S và S thì ta quy đổi thành hỗn hợp gồm Cu và S; hoặc hỗn hợp Fe, FeS, S thì ta quy đổi về hỗn hợp gồm Fe và S.

Mytranshop.com khuyên bạn nên xem: Mẫu khung tên bản vẽ kỹ thuật A4, A3, A2, A1 2022 | Mytranshop.com

VD: Hòa tan hoàn toàn 30,4 gam chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng dung dịch HNO3 dư, thoát ra 20,16 lít khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 81,55. B. 110,95. C. 115,85. D. 104,20.

Lời giải:

Quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp Cu và S.

Số mol NO = 20,16/30 = 0,9

Xét quá trình oxi hóa khử đầu và cuối

Quá trình oxi hóa:

Cu	$to$	$C{{u}^{2+}}$	+2e
x mol		x	2x
$overset{0}{mathop{S}},$	$to$	$overset{+6}{mathop{S}},O_{4}^{2-}$	+6e
y		y	6y

Quá trình oxi – khử:

	+3e	$to$	$overset{+2}{mathop{N}},O$	$+2{{H}_{2}}O$
	3.0,9		0,9 mol

Ta có hệ phương trình:

2x +6y = 3.0,9 = 2,7

và 64x + 32y = 30,4

⇒ x = 0,3; y = 0,35

	$+SO_{4}^{2-}$	$to$	$BaS{{O}_{4}}downarrow$
	0,35		0,35
$C{{u}^{2+}}$	$+2O{{H}^{-}}$	$to$	$Cu{{(OH)}_{2}}downarrow$
0,3			0,3

⇒ m = 0,35.233 + 0,3. 98 = 110,95 gam.

⇒ Đáp án B.

IV. Tính oxi hóa mạnh của dung dịch NO3– trong môi trường H+ (hoặc OH–)

+ Trong môi trường trung tính, ion NO3– không có tính oxi hóa.

+ Trong môi trường axit, ion NO3– có tính oxi hóa như axit HNO3.

+ Trong môi trường kiềm, ion NO3– có tính oxi hóa và có khả năng oxi hóa được một số kim loại như Al và Zn.

VD1: Cho 1,2 gam Mg vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,75M và NaNO3 0,5M. Sau phản ứng chỉ thu được V lít khí dạng đơn chất (không có sản phẩm khử nào khác) và dung dịch X. Thể tích V ở đktc là

A. 5,600. B. 0,560. C. 1,120. D. 0,224.

Mytranshop.com khuyên bạn nên xem: Top 3 Loại Trà Giảm Cân Tốt Nhất Hiện Nay Bán Sẵn Và Tự Làm 2022 | Mytranshop.com

Lời giải

Số mol Mg = 1,2/24 = 0,05 mol

Số mol H2SO4 = 0,75.0,1 = 0,075 mol ⇒ số mol H+ = 0,15 mol

Số mol NaNO3 = 0,5.0,1 = 0,05 mol ⇒ số mol NO3– = 0,05 mol

	5Mg	$+12{{H}^{+}}$	$+2NO_{3}^{-}$	$to$	$5M{{g}^{2+}}$	$+{{N}_{2}}$	$+6{{H}_{2}}O$
Ban đầu	0,05 mol	0,15	0,05
Phản ứng	0,05	0,12	0,02		0,05	0,01

Vậy thể tích khí N2 thu được là 0,01.22,4 =0,224 lít.

⇒ Đáp án D.

VD2: Cho 48,6 gam Al vào 450 ml dung dịch gồm KNO3 1M, KOH 3M sau phản ứng hoàn toàn thể tích khí thoát ra ở đktc là

A. 30,24 lít. B. 10,08 lít. C. 40,32 lít. D. 45,34 lít.

Lời giải:

Số mol Al = 48,6/27 = 1,8 mol

Số mol NO3– = số mol KNO3 = 0,45 mol

Số mol OH– = số mol KOH = 1,35 mol

8Al	$+3NO_{3}^{-}$	$+5O{{H}^{-}}$	$+2{{H}_{2}}O$	$to$	$8AlO_{2}^{-}$	$+3N{{H}_{3}}uparrow$
1,2 mol	0,45	0,75				0,45
2Al	$+2O{{H}^{-}}$	$+2{{H}_{2}}O$	$to$	$2AlO_{2}^{-}$	$+3{{H}_{2}}uparrow$
0,6 mol	0,6				0,9