Phản ứng Mg + HNO3 →Mg(NO3)2 + NO + H2O 1 Phương trình phản ứng Mg tác dụng HNO3 loãng 3Mg + 8HNO3 → 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2 Cân bằng phương trình Mg + HNO3→Mg(NO3)2 + NO + H2O bằng phương pháp cân b[.]
Trang 1Phản ứng Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO + H2O
1 Phương trình phản ứng Mg tác dụng HNO3 loãng
3Mg + 8HNO3→ 3Mg(NO3)2+ 2NO + 4H2O
2 Cân bằng phương trình Mg + HNO3→ Mg(NO3)2 + NO + H2O bằng phương pháp cân bằng electron
Mg0+ HN+5O3→ Mg+2(NO3)2+ N+2O ↑ + H2O
3x
2x
Mg → Mg+2+ 2e
N+5+ 3e → N+2
3Mg + 2HNO3→ 3Mg(NO3)2+ 2NO + H2O
Sau đó thêm 6 gốc NO3-(trong đó N không thay đổi số oxi hóa) nghĩa là tất cả có 8HNO3
Cuối cùng ta có:
3Mg + 8HNO3→ 3Mg(NO3)2+ 2NO + 4H2O
Các bước cân bằng phản ứng oxi hoá - khử theo phương pháp thăng bằng electron
Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố thay đổi số oxi hoá
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình:
+ Dấu "+e" đặt bên có số oxi hoá lớn
+ Số e = số oxi hoá lớn - số oxi hoá bé
+ Nhân cả quá trình với chỉ số của nguyên tố thay đổi số oxi hoá nếu chỉ số khác 1 (với các đơn chất có thể chấp nhận giữ nguyên chỉ số)
Bước 3 Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số e cho bằng tổng số e nhận:
+ Tìm bội chung nhỏ nhất của số e nhường và nhận
+ Lấy bội chung nhỏ nhất chia cho số e ở từng quá trình được hệ số
Bước 4 Đặt hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng và kiểm tra lại
3 Phương trình ion thu gọn của Mg + HNO 3 loãng
Phương trình ion
Trang 23Mg + 8H++ 5NO3- → 3Mg2++ 3NO3-+ 2NO + 4H2O
Phương trình ion thu gọn
3Mg + 8H++ 5NO3−→ 3Mg2++ NO + 4H2O
4 Điều kiện phản ứng Mg tác dụng với dung dịch HNO3 loãng
Điều kiện: Không có
5 Cách tiến hành phản ứng cho Mg tác dụng với dung dịch HNO3 loãng
Cho miếng Mg tác dụng với dung dịch axit nitric HNO3loãng
6 Hiện tượng Hóa học
Hiện tượng sau phản ứng thoát ra khí không màu NO hóa nâu trong không khí
7 Thông tin thêm: Axit Nitric tác dụng với kim loại
Axit nitric tác dụng với kim loại trừ Au và Pt tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như NO2, NO, N2O ,N2, NH4NO3
Sản phẩm khử của N+5sinh ra tùy thuộc vào độ mạnh yếu của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:
Dung dịch HNO3đặc tác dụng với kim loại → NO2;
Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại khử yếu (như: Cu, Pb, Ag, ) → NO;
Dung dịch HNO3loãng tác dụng với kim loại mạnh (như: Al, Mg, Zn, ) thì N bị khử xuống mức
càng sâu → (N2, N2O, NH4NO3)
Cách phân biệt các khí sản phẩm sinh ra
N2O là khí gây cười
N2không duy trì sự sống, sự cháy
NO2có màu nâu đỏ
NO khí không màu nhưng bị oxit hóa thành NO2màu nâu đỏ
NH4NO3không sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi khai
amoniac NH3
NH4NO3+ NaOH → NaNO3+ NH3+ H2O
Trang 38 Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1.Nhận định nào sau đây là sai?
A HNO3phản ứng với tất cả bazơ
B HNO3(loãng, đặc, nóng) phản ứng với hầu hết kim loại trừ Au, Pt
C Tất cả các muối amoni khi nhiệt phân đều tạo khí amoniac
D Hỗn hợp muối nitrat và hợp chất hữu cơ nóng chảy có thể bốc cháy
Lời giải:
Đáp án:C
C sai vì muối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa như NH4NO3hay NH4NO2khi nhiệt phân cho ra N2O; N2
Câu 2.Nhận định nào sau đây đúng về tính chất hóa học axit nitric?
A HNO3là axit yếu nhưng có tính oxi hóa rất mạnh
B HNO3là axit mạnh vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử
C HNO3là axit mạnh có tính oxi hóa mạnh ở mọi nồng độ
D HNO3là axit mạnh, tính oxi hóa mạnh oxi hóa được cả kim loại vàng
Lời giải:
Đáp án:C
A sai vì HNO3là axit mạnh và có tính oxi hóa rất mạnh
B sai HNO3là axit mạnh nhưng chỉ có tính oxi hóa
C đúng HNO3là axit mạnh có tính oxi hóa mạnh ở mọi nồng độ
D sai vì HNO3là axit mạnh, tính oxi hóa mạnh nhưng không oxi hóa được kim loại vàng
Câu 3. Hòa tan hoàn toàn 3,6 gam Mg vào dung dịch HNO3loãng sau phản ứng thu được khí không màu hóa nâu trong không khí (sản phẩm khử duy nhất) Tính thể tích khí thu được ở đktc là:
A 2,24 B 4,48 C 3,36 D 8,96
Lời giải:
Trang 4Đáp án:A
nMg= 0,15 mol
Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO
Mg0→ Mg2++ 2e
N+5+ 3e → N+2
Bảo toàn electron:
2.nMg= 3.nNO
=> nNO=0,1 mol => V = 0,1.22,4 = 2,24 lít
Câu 4.Chọn phát biểu đúng:
A Dung dịch K2CO3có tính kiềm mạnh, đổi màu quỳ tím thành xanh
B Dung dịch K2CO3có môi trường trung tính có K2CO3là muối axit
C Dung dịch chứa K2CO3có môi trường axit do K2CO3là muối của axit yếu
D K2CO3dê bị phân hủy khi đun nóng
Lời giải:
Đáp án:A
A đúng vì Dung dịch K2CO3có tính kiềm mạnh, đổi màu quỳ tím thành xanh
B sai vì Dung dịch K2CO3được tạo nên từ bazo mạnh là KOH và axit yếu là
H2CO3do đó có có môi trường bazo, K2CO3không phải mua axit
C Sai
D Sai vì K2CO3không bị phân hủy khi đun nóng
Câu 5.Dãy chất nào dưới đây không phản ứng với HNO3đặc nguội
A Zn, Al, Cu
B Cu, Fe, Al
C Fe, Cr, Al
D Ag, Cu, Fe
Lời giải:
Trang 5Đáp án:C
Dãy chất không phản ứng với HNO3đặc nguội là: Fe, Cr, Al
Loại A vì Zn và Cu phản ứng với HNO3đặc nguội
Loại B vì Cu phản ứng với HNO3đặc nguội
C Fe, Cr, Al không phản ứng được với HNO3đặc nguội
Loại D vì Ag, Cu phản ứng với HNO3đặc nguội
Câu 6.Cho m gam Mg vào dung dịch chứa 9,75 gam FeCl3 Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,68 gam chất rắn Giá trị của m là :
A 2,88
B 2,16
C 4,32
D 1,04
Lời giải:
Đáp án:D
Mg + 2Fe3+→ Mg2++ 2Fe2+(1)
Mg + Fe2+→ Mg2++ Fe (2)
Ta nhận thấy: 1,68 < 0,06.56 = 3,36
=> Sau phản ứng dung dịch muối chưa phản ứng hết
nFe sinh ra sau phản ứng= 1,6856 = 0,03 (mol)
(2) nFe = nMg= 0,03 (mol)
(1) nMg= 12nFeCl3= 0,03 (mol)
=> nMg= 0,03 + 0,03 = 0,06 (mol)
=> mMg= 0,06 24 = 1,44 gam
Câu 7.Trong một cốc nước có chứa 0,03 mol Na+; 0,01 mol Ca2+; 0,01 mol Mg2+; 0,04 mol HCO3-; 0,01 mol Cl-; 0,01 mol SO42- Nước trong cốc thuộc loại
A Nước cứng có tính cứng tạm thời
Trang 6B Nước cứng có tính cứng toàn phần
C Nước cứng có tính cứng vĩnh cửu
D Nước mềm
Lời giải:
Đáp án:A
Đun nóng dung dịch:
2HCO3-→ CO32-+ CO2+ H2O
0,04 → 0,02 (mol)
Ta thấy Ca2+và Mg2+bị kết tủa hết:
Ca2++ CO32-→ CaCO3↓
0,01 → 0,01
Mg2++ CO32- → MgCO3↓
0,01 → 0,01
Vậy nước cứng bị mất tính cứng khi đun nóng nên là nước cứng tạm thời
Câu 8.Hỗn hợp X gồm 2 kim loại A và B thuộc phân nhóm chính nhóm II, ở 2 chu
kỳ liên tiếp Cho 2,56 gam X tan hoàn toàn trong dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H2(đktc) Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng muối khan thu được là
A 6,02 gam
B 6,11 gam
C 9,66 gam
D 3,01 gam
Lời giải:
Đáp án:C
Phương trình phản ứng: R + 2HCl → RCl2+ H2
Ta có nHCl= 2nH2= 0,2 mol
mmuối= mkim loại+ mCl-= 2,56 + 0,2 35,5 = 9,66 gam
Trang 7Câu 9.Cho 0,896 lít CO2hấp thụ hết vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)20,12M thu được m gam kết tủa Giá trị m là:
A 1,182
B 0,788
C 2,36
D 3,94
Lời giải:
Đáp án:D
nCO2= 0,04 mol; nOH-= 0,06 mol
Có: 1 < nOH/nCO2= 1,5<2
=>Tạo 2 muối là CO3(2-) (x mol) và HCO3(-) (y mol)
Ta có:
x + y = 0,042 (1)
x + y = 0,06 (2)
Giải hệ phương trình (1), (2)
<=> x = y = 0,02
=>nBaCO3= nCO3(2-)= 0,02 mol
=>mBaCO3= 3,94 g
Câu 10.Cho các phát biểu sau:
(a) Trong phân tử HNO3nguyên tử N có hoá trị V, số oxi hoá +5
(b để làm khô khí NH3có lẫn hơi nước ta dẫn khí qua bình đựng vôi sống (CaO) (c) HNO3tinh khiết là chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm (d) dung dịch HNO3để lâu thường ngả sang màu nâu là do dung dịch HNO3có hoà tan một lượng nhỏ khí NO2
Số phát biểu đúng:
A 1
Trang 8B 3
C 4
D 2
Lời giải:
Đáp án:B
(b) Để làm khô khí NH3có lẫn hơi nước ta dẫn khí qua bình đựng vôi sống (CaO) ; (b) HNO3tinh khiết là chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm; (d) dung dịch HNO3để lâu thường ngả sang màu nâu là do dung dịch HNO3có hoà tan một lượng nhỏ khí NO2
Câu 11.Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2,
Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3lần lượt phản ứng với HNO3đặc, nóng Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hoá - khử là
A 8
B 5
C 7
D 6
Lời giải:
Đáp án:C
Các chất có phản ứng oxi hóa- khử là: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe(NO3)2, FeSO4, FeCO3
Fe + 6HNO3→ Fe(NO3)3+ 3NO2↑ + 3H2O
FeO + 4HNO3→ Fe(NO3)3+ NO2+ 2H2O
Fe(OH)2+ 4HNO3→ Fe(NO3)3+ NO2+ 3H2O
Fe3O4+ 10HNO3→ 3Fe(NO3)3+ NO2+ 5H2O
Fe(NO3)2+ 2HNO3→ Fe(NO3)3+ NO2+ H2O
FeSO4+ 4HNO3→ Fe(NO3)3+ H2SO4+ NO2+ H2O
FeCO3+ 4HNO3→ Fe(NO3)3+ CO2+ NO2+ 2H2O
Trang 9Câu 12.Cho 1,38 g hổn hợp Al, Fe tác dụng với dung dịch hổn hợp H2SO4đặc và HNO3đặc, đun nóng thu được hổn hợp khí gồm 0,063 mol NO2và 0,021 mol SO2 Nếu cho hổn hợp kim loại trên tác dụng với dung dịch HCl có dư thì số mol khí
H2sinh ra là bao nhiêu?
A 0,035 mol
B 0,045 mol
C 0,04 mol
D 0,042 mol
Lời giải:
Đáp án:B
Gọi số mol Al, Fe trong hỗn hợp là x, y
mhh= 27x + 56y = 1,38 (g) (1)
Áp dụng bảo toàn e: 3x + 3y = 0,063 + 0,042 = 0,105 (mol) (2)
Từ (1) và (2) → x = 0,02; y = 0,015
+) Hỗn hợp kim loại + HCl dư:
Al0→ Al+3+ 3e 2H++ 2e → H2
Fe0→ Fe+2+ 2e
0,015 → 0,03
ne nhường= 0,06 + 0,03 = 0,09 => nH2= 0,092 = 0,045 mol
Câu 13.Các tính chất hoá học của HNO3là:
A tính axit mạnh, tính oxi hóa mạnh và tính khử mạnh
B tính axit mạnh, tính oxi hóa mạnh và bị phân huỷ
Trang 10C tính oxi hóa mạnh, tính axit mạnh và tính bazơ mạnh.
D tính oxi hóa mạnh, tính axit yếu và bị phân huỷ
Lời giải:
Đáp án:B
Các tính chất hoá học của HNO3là : tính axit mạnh, tính oxi hóa mạnh và bị phân huỷ
Câu 14.Dung dịch nào dưới đây khi phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu được kết tủa trắng?
A Ca(HCO3)2
B FeCl3
C AlCl3
D H2SO4
Lời giải:
Đáp án:A
A đúng vì Ca(HCO3)2+ 2NaOH → CaCO3↓ trắng + Na2CO3+ 2H2O
B sai vì Fe(OH)3kết tủa nâu đỏ: FeCl3+ 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
C sai vì không thu được kết tủa: Al3++ 4OH-dư → AlO2-+ 2H2O
D sai vì không có kết tủa: H2SO4+ 2NaOH → Na2SO4+ H2O