Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 sản phẩm khử không thể có là
|
 Điều kiện kim loại tác dụng với axit HNO3
Xem video hướng dẫn chi tiết
Khi các kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 đặc thì sản phẩm khử tạo thành là NO2. -Ví dụ: Mg + 4HNO3(đặc) Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Fe + 4HNO3(đặc,nóng) Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O -Lưu ý: Ba kim loại Fe, Al, Cr không tác dụng với HNO3 đặc, nguội (bị thụ động hóa).
Khi các kim loại khác nhau tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thì có thể tạo thành các sản phẩm khử khác nhau. Khi các kim loại mạnh tác dụng với dung dịch HNO3 loãng thì sản phẩm khử tạo thành có thể là NO,N2O,N2,NH4 . Ví dụ: 10Al + 36HNO3 (loãng) 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
Khi tác dụng với các kim có tính khử trrung bình và yếu thì sản phẩm khử tạo thành là NO. Ví dụ: 3Cu + 8HNO3 (loãng) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O BÀI TẬP VẬN DỤNG VD1: Hòa tan hoàn toàn 100 gam hỗn hợp X gồm Fe, Cu , Ag trong dung dịch HNO3 (dư). Kết thúc phản ứng thu được 13,44 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2, NO, N2O theo tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 2 : 1 và dung dịch Z (không chứa muối NH4NO3). Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m và số mol HNO3 đã phản ứng lần lượt là: A. 205,4 gam và 2,5 mol B. 199,2 gam và 2,4 mol C. 205,4 gam và 2,4 mol D. 199,2 gam và 2,5 mol
* Nhận biết phản ứng có tạo muối NH4NO3: + Đề cho là sinh ra một sản phẩm khử duy nhất là một trong các khí sau: NO, NO2, N2O, N2 thì sẽ không có NH4NO3. + Đề cho thêm dữ kiện cho NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí mùi khai thoát ra => trong dung dịch còn có thêm NH4NO3. + Đề không nói sinh ra khí gì (không hiện tượng) thì chắc chắn có tạo NH4NO3. + Nếu đề cho sản phẩm khử là các khí, lại vừa cho khối lượng kim loại và vừa cho khối lượng muối thì cẩn thận, từ khối lượng kim loại tính xem khối lượng muối nitrat do kim loại tạo là bao nhiêu, nếu lớn hơn khối lượng muối đề cho => có thêm NH4NO3. + Khi đề cho Zn, Mg hoặc Al tác dụng với HNO3 thì cần chú ý có sinh ra muối NH4NO3 không. Bài tập áp dụng: Bài 1: Cho viên kẽm tác dụng với HNO3, sau phản ứng không thấy có khí sinh ra. Tổng hệ số cân bằng của phản ứng là A. 26. B. 22. C. 24. D. 23. Lời giải: \(\mathop {Zn}\limits^0 \,\, + \,\,H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3}\,\, \to \,\,\mathop {Zn}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2}\,\, + \,\,\mathop N\limits^{ - 3} {H_4}N{O_3}\,\, + \,\,{H_2}O\) \(\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{4{\rm{x}}}\\{{\rm{ \;}}}&{\rm{\;}}\\{{\rm{ \;}}}&{1{\rm{x}}}\end{array}\left| {\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{\mathop {Zn}\limits^0 {\mkern 1mu} \to \mathop {Zn}\limits^{ + 2} {\mkern 1mu} + 2e}\\{{\rm{ \;}}}&{\mathop N\limits^{ + 5} {\mkern 1mu} + 8e \to \mathop N\limits^{ - 3} {\mkern 1mu} {H_4}N{O_3}}\end{array}} \right.\) \(4\mathop {Zn}\limits^0 \,\, + \,\,10H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3}\,\, \to \,\,4\mathop {Zn}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2}\,\, + \,\,\mathop N\limits^{ - 3} {H_4}N{O_3}\,\, + \,\,3{H_2}O\) => Đáp án: B 2. Phương pháp giải
\({n_{NO_3^ - }}\,\,\)tạo muối = ne cho mmuối = mkim loại + ${m_{N{O_3}}}$ = mkim loại + 62.ne cho - Bảo toàn nguyên tố H: ${n_{{H^ + }}}\, = \,2{n_{{H_2}}}\,hay\,\,{n_{{H^ + }}}\, = \,\,4{n_{NH_4^ + }}\,\, + \,\,2{n_{{H_2}O}}$ - Bảo toàn nguyên tố N: ${n_{HN{O_3}}}$ = ${n_{NO_3^ - }}$trong muối + ${n_N}$ trong sản phẩm khử ${n_{HN{O_3}}}$phản ứng = \(2{n_{N{O_2}}} + 4{n_{NO}} + 10{n_{{N_2}O}} + 12{n_{{N_2}}} + 10{n_{N{H_4}N{O_3}}}\) - Nếu có hỗn hợp kim loại chứa Fe phản ứng với axit, sau phản ứng còn dư kim loại thì muối sắt thu được là muối Fe(II) - Dung dịch chứa đồng thời ion H+ và $NO_3^ - $ có tính oxi hóa tương tự dung dịch axit HNO3 Bài tập áp dụng: Cho 2,7 gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng, sau phản ứng thu được V lít khí N2O (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là A. 0,56. B. 1,12. C. 0,84. D. 3,36. Lời giải: Quá trình cho – nhận e: \(\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,Al\,\,\,\, \to \,\,\,\mathop {Al}\limits^{ + 3} {\mkern 1mu} \,\,\, + \,\,\,\,3e{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 2\mathop N\limits^{ + 5} {\mkern 1mu} \,\,\,\, + \,\,\,\,\,8e\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\mathop N\limits^{ + 1} {{\mkern 1mu} _2}O}\\{\rm{\;}}&{mol:\,\,0,1\,\,\,\,\, \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,3{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,3{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\, \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 0,0375}\end{array}\) $ \Rightarrow $${V_{{N_2}O}}$ = 0,0375.22,4 = 0,84 lít => Đáp án: C |
