Phương pháp giải: Anion gốc nitrat NO3 Trong môi trường trung tính không có tính oxi hoá. Trong môi trường bazơ có tính oxi hoá yếu. (chẳng hạn : ion) NO3 trong môi trường kiềm có thể bị Zn, Al khử đến NH3. Ví dụ : 8Al + 5NaOH + 3NaNO3 + 2H2O → 8NaAlO2 + 3NH3↑ Phương trình ion : 8Al + 5OH + 2H2O + 3NO3 → 8AlO2 + 3NH↑ Anion gốc nitrat NO3 trong môi trường axit có khả năng oxi hoá như HNO3. Chẳng hạn cho kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp hai axit (H2SO4 loãng và HNO3) hay dung dịch hỗn hợp axit HCl, H2SO4 loãng và muối nitrat. Lúc này cần phải viết phương trình dưới dạng ion để thấy rõ vai trò chất oxi hoá của gốc NO3. Ví dụ : Cho Cu vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 loãng sẽ xảy ra phản ứng giải phóng khí sau : 3Cu2+ + 8H+ + 2NO3 → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O Phương pháp chung để giải loại toán này là phải viết phương trình dạng ion có sự tham gia của ion NO3. Sau đó so sánh số mol của kim loại M với tổng số mol H+ và tổng số mol NO3_ để xem chất hay ion nào đã phản ứng hết, rồi mới tính toán tiếp theo số mol của chất rắn phản ứng hết. Ví dụ:
Trang 1Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
Ví dụ 1: Cho 1,92 gam đồng vào 100 ml dung dịch chứa đồng thời KNO3 0,16M và
H2SO4 0,4M thấy sinh ra một chất khí có tỉ khối hơi so với H2 là 15 và dung dịch A
Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng và tính thể tích khí sinh ra ở đktc
Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu cần dùng để kết tủa toàn bộ ion Cu2+
trong dung dịch A
BÀI TẬP PƯ CỦA MUỐI NO 3 - TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT VÀ BAZO
Phương pháp giải:
Anion gốc nitrat NO3
- Trong môi trường trung tính không có tính oxi hoá
Trong môi trường bazơ có tính oxi hoá yếu (chẳng hạn : ion) NO3- trong môi
trường kiềm có thể bị Zn, Al khử đến NH3
Ví dụ :
8Al + 5NaOH + 3NaNO3 + 2H2O → 8NaAlO2 + 3NH3↑
Phương trình ion : 8Al + 5OH- + 2H2O + 3NO3- → 8AlO2- + 3NH↑
Anion gốc nitrat NO3- trong môi trường axit có khả năng oxi hoá như HNO3 Chẳng
hạn cho kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp hai axit (H2SO4 loãng và HNO3)
hay dung dịch hỗn hợp axit HCl, H2SO4 loãng và muối nitrat Lúc này cần phải
viết phương trình dưới dạng ion để thấy rõ vai trò chất oxi hoá của gốc NO3-
Ví dụ :
Cho Cu vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 loãng sẽ xảy ra phản ứng giải phóng
khí sau :
3Cu2+ + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
Phương pháp chung để giải loại toán này là phải viết phương trình dạng ion có sự
tham gia của ion NO3- Sau đó so sánh số mol của kim loại M với tổng số mol H+
và tổng số mol NO3 để xem chất hay ion nào đã phản ứng hết, rồi mới tính toán
tiếp theo số mol của chất rắn phản ứng hết
Ví dụ:
Hướng dẫn giải
Trang 2Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
a)
nKNO3 = 0,16 × 0,1 = 0,16 mol
nH2SO4 = 0,4 × 0,1 = 0,4 mol
Vậy trong 100 ml dung dịch trên có 0,016 mol NO3 và 0,08 mol H+
Khí sinh ra có M = 30 chỉ có thể là NO theo phương trình phản ứng sau:
3Cu + 8H+ + 2NO3 = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (1)
Số mol p.ư 0,024 0,064 0,016 0,024 0,016 mol
Số mol c.lại 0,006 0,016 0 0,0024 0,016 mol
Vậy VNO(đktc) = 0,016 22,4 = 0,3584 lít
b) Dung dịch A thu được sau cùng có chứa: 0,016 mol H+ và 0,024 mol Cu2+ Khi cho
NaOH vào dung dịch A, trước hết xảy ra phản ứng:
NaOH 0,016 mol Sau đó xảy ra phản ứng:
Cu2+ + 0,024 mol
+ H+ → Na+ + H2O
0,016 mol
2NaOH → Cu(OH)2 + 2Na+
0,048 mol
(3)
(2)
Vậy (cần) = 0,016 + 0,048 = 0,064 mol
VddNaOH 0,5M (tối thiểu cần)
Ví dụ 2: Tiến hành hai thí nghiệm sau:
* Thí nghiệm 1: Hoà tan 6,4 g Cu và 120 ml dung dịch HNO3 1M.
* Thí nghiệm 2: Hoà tan 6,4 ga Cu và 120 mol dung dịch hỗn hợp HNO3 1M.
Hãy so sánh thể tích khí NO (duy nhất tạo thành) đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất,
thoát ra ở hai thí nghiệm trên
* Thí nghiệm 1:
Phương trình phản ứng:
Số mol b.đầu (mol): 0,1
Số mol p.ư (mol): 0,045
Số mol còn lại (mol): 0,055
Hướng dẫn giải
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (1)
0,12 0,03 0,045 0,03
Trang 3* Thí nghiệm 2:
nCu = 0,1 mol nHNO3 = 0,12 mol nH2SO4 = 0,12 5 = 0,06 mol
mol
Ph©n bè nhiÖm vô cña H + ta cã ngay:
B
TE
2n Mg =0,2.3 + 0,08.2 + 0,02.8 + 0,08.2
nMg 0,54 mol
Fe3
Tính nhanh nCu; n H ; n NO
Hướng dẫn giải
Viết PT ion thu gọn và xác định chất nào (Cu; H+; NO3-) phản ứng hết ; Tính VNO
Phép tính:
nCu = 0,1; n = 0,24; n = 0,12; 3Cu + 8H+ + 2NO - 3Cu2+ + 2NO + 4H O
Phương trình phản ứng:
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
(1)
Số mol b.đầu (mol): 0,1 0,24 0,12
Số mol p.ư (mol): 0,09 0,24 0,06
Số mol còn lại (mol): 0,01 0 0,06 0,060,06
Vì tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol giữa các khí đo cùng điều kiện nên:
lần
Ví dụ 3: Cho 50,82 gam hỗn hợp X gồm NaNO3; Fe3O4; Fe(NO3)2 và Mg tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 1,8 mol KHSO4 loãng Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 275,42 gam muối sunfat trung hòa và 6,272 lít (đktc) Z gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu trong không khí Biết tỉ khối của Z so với H2 là 11 Tìm % Mg trong hỗn hợp X?
Hướng dẫn giải
+Ta cã: n =0,28 mol NO:0,2 m
ol
H :0,08 2 mol
BTKL 50,82 + 1,8.136 = 275,42 +
n H2O
= 0,78 mol
B TN T.H 1,8 0,08.2
n
4 NH + 0,02 mol
4
Ví dụ 4: Hoà tan 0,1 mol Cu vào 120ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lit khí NO duy nhất Giá trị của V:
lit Tìm % Mg trong hỗn hợp X?
Trang 43
Trang 5Từ PT ta có n Cu n n
NO HV + phản ứng hết; = 22, 4
1
0, 24 1, 344(lit)
H 3
4
Hướng dẫn giải
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1: Hoà tan hỗn hợp A gồm Cu và Ag trong dung dịch HNO3 và H2SO4 thu được dung dịch B chứa 7,06g muối và hỗn hợp G gồm 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO2 Khối lượng hỗn hợp A bằng:
Câu 2: Hoà tan hết hỗn hợp gồm x mol Fe và y mol Ag bằng dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 thấy có 0,062 mol khí NO và 0,047 mol SO2 thoát ra Đem cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 22,164g hỗn hợp các muối khan Giá trị của x và y là:
A 0,07 và 0,02
C 0,08 và 0,03
B 0,09 và 0,01
D 0,12 và 0,02 Câu 3: Hoà tan hết 10,32g hỗn hợp Ag, Cu bằng lượng vừa đủ 160ml dung dịch gồm HNO3 1M
và H2SO4 0,5M thu được dung dịch X và sản phẩm khử NO duy nhất Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là:
nCu = 0,15 mol ; nNO3– = 0,18 mol ; Σ nH+ = 0,36 mol
3Cu +
0,36
→
Do
→ đáp án C
8H+ + 2NO3– → 3Cu2+
+ 0,09
2NO + 4H2O
→ H+ hết ; Cu dư → VNO = 0,09.22,4 = 2,016 lít
Ví dụ 6: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn
hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất) Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất Giá trị tối thiểu của V là:
Hướng dẫn giải
nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol
→ Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol ;
3 = 0,08 mol (Ion NO – trong môi trường H có tính oxi hóa mạnh như3 HNO3)
- Bán phản ứng: NO3– + 3e +
0,12→
4H+ → NO + 2H2O 0,16
dư → nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol → Σ nOH–
(tạo kết tủa max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 → V = 0,36 lít hay 360 ml → đáp án A
Ví dụ 5: Hòa tan 9,6 gam Cu vào 180 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và H2SO4 0,5M, kết thúc phản ứng thu được V lít (ở đktc) khí không màu duy nhất thoát ra, hóa nâu ngoài không khí Giá trị của V là:
A 1,344 lít B 4,032 lít C 2,016 lít D 1,008 lít
Trang 6Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 19,2g kim loại M trong hỗn hợp dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng thu được 11,2 lit khí X gồm NO2 và SO2 có tỉ khối so với metan là 3,1 Kim loại M là:
Câu 5: Hoà tan bột Fe vào 200 ml dung dịch NaNO3 và H2SO4 Đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 6,72 lit hỗn hợp khí X gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 2:1 và 3g chất rắn không tan Biết dung dịch A không chứa muối amoni Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là:
Câu 6: Dung dịch A chỉ chứa các ion H+; NO3-; SO42- Đem hoà tan 6,28g hỗn hợp B gồm 3 kim loại có hoá trị lần lượt là I, II, III vào dung dịch A thu được dung dịch D và 2,688 lit khí X gồm NO2 và SO2 Cô cạn dung dịch D được m gam muối khan, biết rằng khí X có tỉ khối so với H2 là 27,5 Giá trị của m là:
Câu 7: Cho 24,3 gam bột Al vào 225 ml dung dịch hỗn hợp NaNO3 1M và NaOH 3M khuấy đều cho đến khi khí ngừng thoát ra thì dừng lại và thu được V lít khí (ở đktc).Giá trị của V là:
A 11,76 lít B 9,072 lít C 13,44 lít D 15,12 lít
Câu 8: Cho 7,68 g Cu vào 200ml dung dịch gồm HNO3 0,6M và H2SO4 0,5M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (sản phẩm khử duy nhất là NO), cô cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là:
Câu 9: Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Giá trị của V là:
Câu 10: Cho 0,09 mol Cu vào bình chứa 0,16 mol HNO3, thoát ra khí NO duy nhất Thêm tiếp H2SO4 loãng dư vào bình, Cu tan hết thu thêm V (ml) NO (đktc) V có giá trị là: