Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/BÀI TẬP KL TÁC DỤNG VỚI HNO Phương pháp giải: Kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO tỉ khối của hỗn hợp khí này: Bước 1: Thiết lập biểu thức
Trang 1Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
Thuốc thử Hiện tượng xảy ra và phản ứng
Giải phóng khí có mùi khai: NH4+ + OH- → NH3 +
H2O
Dung dịch hoá xanh, giải phóng khí không màu và
hoá nâu trong không khí:
3Cu + 8HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O và 2NO + O2 → 2NO2
4 NO3
-H2SO4,
Cu
Dung dịch hoá xanh, giải phóng khí không màu và
hoá nâu trong không khí:
3Cu + 8H+ + 2NO3- →3Cu2+ + 2NO + 4H2O và 2NO + O2 → 2NO2
2 Ví dụ
Ví dụ 1: Chỉ được dùng một kim loại, làm thế nào phân biệt những dung dịch sau đây: NaOH,
NaNO3, HgCl2, HNO3, HCl
Giải
Dùng kim loại Al, cho Al tác dụng lần lượt với các mẫu thử
Nếu có khí màu nâu bay ra là HNO3:
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 2NO + O2 → 2NO2 (màu nâu)
Nếu có kim loại trắng sinh ra là HgCl2
2Al + 3HgCl2 → 3Hg + 2AlCl3
Có bọt khí bay ra và có kết tủa, kết tủa tan ra là NaOH
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑
Có bọt khí bay ra là HCl
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ Còn lại là NaNO3
Trang 2Ví dụ 2 : Chỉ dùng một chất khác để nhận biết từng dung dịch sau : NH4NO3, NaHCO3,
(NH4)2SO4, FeCl2 và FeCl3 Viết phương trình các phản ứng xảy ra
Giải
Dùng Ba(OH)2 để nhận biết Tóm tắt theo bảng sau :
NH4NO3 NaHCO3 (NH4)2SO4 FeCl2 FeCl3
Ba(OH)2 NH3↑
mùi khai
↓trắng BaCO3
NH3↑ mùi khai,
↓trắng BaSO4
↓trắng, hơi xanh Fe(OH)2
↓nâu Fe(OH)3
Ví dụ 3: Chỉ dùng 11 thuốc thử hãy nhận biết các dd:
- (NH4)3PO4 có khí mùi khai thoát ra và có kết tủa trắng BaSO4
- NH4Clcó khí mùi khai thoát ra NH3
- NaNO3 không có hiện tượng
b/ Cho Ba(OH)2 vào từng mẫu thử
- NH4Cl có khí mùi khai thoát ra NH3
- (NH4)2SO4 có khí mùi khai thoát ra và có kết tủa trắng BaSO4
- 2 chất còn lại ko có hiện tượng
+ Lấy (NH4)2SO4 cho vào 2 chất đó
* Cái nào có kết tủa trắng đó là BaCl2 còn lại là KNO3 không hiện tượng
Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hoá - khử của những phản ứng có sự tham
gia của HNO3 hoặc NO3 - theo phương pháp thăng bằng ion – electron
1 Phương pháp
Cân bằng phản ứng oix hoá - khử theo phương pháp thăng bằng ion – electron cũng phải
đảm bảo nguyên tắc: tổng electron mà chất khử cho bằng tổng electron mà chất oxi hoá nhận (như ở phương pháp thăng bằng electron).Chỉ khác là chất oxi hoá, chất khử viết dưới dạng ion
Cần nhớ: Chất kết tủa (không tan), chất khí (chất dễ bay hơi), chất ít điện li (H2O) phải
để dạng phân tử
Tuỳ theo môi trường phản ứng là axit, bazơ hoặc trung tính mà sau khi xác định nhường,
nhận electron ta phải cân bằng thêm điện tích hai vế
Nếu phản ứng xảy ra trong môi trường axit, ta thêm H+ vào vế nào dư oxi, vế còn lại thêm H2O
Trang 3Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/
Nếu phản ứng xảy ra trong còn lại thêm H
Nếu phản ứng xảy ra trong môi trtrường axit, nếu tạo baz
Nhân hệ số cho hai quá tr
3Cu + 8NaNO3
http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn -
ếu phản ứng xảy ra trong môi trường bazơ, ta thêm OH- vào v
êm H2O
ếu phản ứng xảy ra trong môi trường nước thì nếu tạo axit ta cân bằng nhờng axit, nếu tạo bazơ ta cân bằng như môi trường bazơ
ệ số cho hai quá trình nhường và nhận electron sao cho: số electron nh
ất khử bằng số electron nhận vào của chất oxi hoá
ố ở hai vế theo thứ tự: kim loại phi kim hiđro và oxi
ằng phản ứng sau đây theo phương pháp thăng bằng ion electron:
vào vế nào thiếu oxi, vế
ếu tạo axit ta cân bằng như môi
Trang 4Bước 1 : Tính tỉ lệ mol của N2 và H2 trong hỗn hợp ( nếu đề cho biết khối lượng mol TB
của chúng) Từ đó suy ra số mol hoặc thể tích của N2 và H2 tham gia PƯ Nếu đề không
cho số mol hay thể tích thì ta tự chọn lượng chất PƯ bằng đúng tỉ lệ mol của N2 va H2
Bước 2 : Căn cứ vào tỉ lệ mol của N2 và H2 để xác định hiệu suất xem hiệu suất tính theo
chất nào ( tính theo chất thiếu ) Viết PTPU căn cứ vào PT suy ra số mol các chất đã
tham gia PƯ
Bước 3 : Tính tổng số mol hoặc thể tích trước và sau PƯ Lập biểu thức liên quan giữa
sô mol khí, áp suất và nhiệt độ trước và sau PƯ => các kết quả mà đề bài yêu cầu
2
2
1./
1
1
T R
V
p
n
T R
Ví dụ 1 : Trong một bình kín chứa 10 lít nito và 10 lít Hidro ở nhiệt đô 0o C và 10atm
Sau khi PƯ tổng hợp NH3, lại đưa bình về 0oC Biết rằng có 60% Hidro tham gia PƯ , áp
suất trong bình sau PƯ là :
A 1010 atm B 88 atm C 99 atm D 8,58,5 atm
10
p => p = 8atm
=> Đáp án B
Ví dụ 2 : Một bình kín có thể tích là 0,5 lit chứa 0,5mol H2 và 0,50,5 mol N2 , ở nhiệt
độ to C Khi ở trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành Hằng số cân bằng Kc của
Trang 5Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
PƯ tổng hợp NH3 là
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ban đầu ta thấy [H2] = [N2] = 1M
Thực hiện PƯ tổng hợp NH3 đến thời điểm cân bằng [NH3] = 0,4 M
Ví dụ 3: Cho hỗn hợp khí N2, H2 và NH3 có tỉ khối so với H2 là 8 Dẫn hỗn hợp đi qua
dd H2SO4 đặc dư thì thể tích khí còn lại một nửa Thành phần phần % theo thể tích của
mỗi khí trong hỗn hợp lần lượt là :
Trang 6B Đun nóng ở nhiệt độ cao
C ở điều kiện thường
D nhiệt độ và xúc tác
ĐÁP ÁN C
Ví dụ 6 : Cho PTHH : N2 + 3H2 ↔ 2NH3 Khi giảm thể tích của hệ thì cân bằng trên sẽ
A chuyển dịch theo chiều thuận
B không thay đổi
C chuyển dịch theo chiều nghịch
D không xác định được
=> ĐÁP ÁN A
( giảm thể tích > tăng áp suất -> cân bằng chuyển theo chiều giảm số phân tử khí)
Ví dụ 7 : Hiệu suất của phản ứng giữa N2 và H2 tạo thành NH3 tăng nếu
A giảm áp suất, tăng nhiệt độ
B giảm áp suất, giảm nhiệt độ
C tăng áp suất, tăng nhiệt độ
D tăng áp suất, giảm nhiệt độ
A CuO từ màu đen chuyển sang màu trắng
B CuO không thay đổi màu
C CuO từ màu đen chuyển sang màu đỏ
D CuO từ màu đen chuyển sang màu xanh
=> ĐÁP ÁN C
Ví dụ 10 : Để điều chế 4 lít NH3 từ N2 và H2 với hiệu suất 50% thì thể tích H2 cần dùng ở
cùng điều kiện là bao nhiêu ?
=> ĐÁP ÁN D
Ví dụ 11 : Cho 4 lít N2 và 14 lít H2 vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng
có thể tích bằng 16,4 lít (thể tích các khí được đo ở cùng điều kiện) Hiệu suất phản ứng
Trang 7Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4
a) Tính thành phần % theo thể tích của hỗn hợp khí sau phản ứng
b) Tính khối lượng của muối NH4Cl được tạo ra Biết thể tích các khí được đo ở đktc
Ví dụ 13 : Cho hỗn hợp N2 và H2 vào bình phản ứng có nhiệt độ không đổi Sau thời gian
phản ứng, áp suất khí trong bình giảm 5% so với áp suất ban đầu Biết ti lệ số mol của
nitơ đã phản ứng là 10% Thành phần phần trăm về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp
Trang 8Giải hệ (1) & (4) cho ta: x = 0,25 mol và y = 0,75 mol
Thành phần phần trăm về số mol của N2 và H2 trong hỗn hợp đầu là
%N2 = 25% và %H2 = 75%
Trang 9Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/
BÀI TẬP KL TÁC DỤNG VỚI HNO
Phương pháp giải:
Kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO
tỉ khối của hỗn hợp khí này:
Bước 1: Thiết lập biểu thức tính
http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh –
ại tác dụng với dung dịch axit HNO3 giải phóng hỗn hợp nhiều sản phẩm khí Biết
ày:
ớc 1: Thiết lập biểu thức tính từ đó rút ra tỉ lệ số mol
ỉ lệ thể tích) giữa các khí sản phẩm
ương trình phản ứng của kim loại với axit HNO
ản phẩm (có bao nhiêu sản phẩm khử trong gốc NO3- thì ph
ản ứng)
ỉ lệ số mol (hay thể tích) giữa các khí sản phẩm để viết ph
ản ứng tổng cộng chứa tất cả các sản phẩm khí đo
ớc 4: Tính toán theo phương trình phản ứng tổng cộng
hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 thì thu đư
ải phóng hỗn hợp nhiều sản phẩm khí Biết
ản ứng của kim loại với axit HNO3 sinh ra từng khí
thì phải viết bấy nhiêu
ỉ lệ số mol (hay thể tích) giữa các khí sản phẩm để viết phương
được 8,96 lít (đktc)
Trang 10Al + 4HNO0,3 mol
0,1 mol
Cho 13,5 gam Al tác dụng vừa đủ với 2,0 lít dung dịch HNO
có tỉ khối đối với hiđro là 14,75
x mol → y mol z mol
= x = 1,895 mol ;
;
= z = 0,0789 mol ;
22,4 = 5,3088 (l) 22,4 = 1,76736 (l)
(1)
(2)
ịch HNO3 thì thu được hỗn
Trang 11Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3
Trang 12BÀI TẬP HH KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO
Phương pháp giải:
Khi cho nhiều kim loại tác dụng với c
càng mạnh tác dụng với dung dịch HNO
khử xuống mức oxi hoá c
Nếu đề yêu cầu xác định th
Bước 1: Viết các ph
của nitơ cho đúng), nh
Bước 2: Đặt ẩn số, th
Bước 3: Lập hệ ph
Trường hợp bài toán không cho d
khối lượng các chất có trong phản ứng, để ngắn gọn ta n
bảo toàn electron
Cơ sở của phương pháp này là: dù các ph
nào nhưng vẫn có sự bảo to
chất oxi hoá thu vào
Phương pháp này sử dụng khi phản ứng xảy
đối với những trường hợp số các phản ứng xảy ra nhiều v
Trước hết, ta phải nắm đ
Phản ứng oxi hoá - kh
electron, hay nói cách khác, trong ph
nguyên tố
ẬP HH KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO
ều kim loại tác dụng với cùng một dung dịch HNOạnh tác dụng với dung dịch HNO3 càng loãng thì trong g
ử xuống mức oxi hoá càng thấp
ầu xác định thành phần hỗn hợp kim loại ban đầu có thể qua các
bước giải:
ớc 1: Viết các phương trình phản ứng xảy ra (chú ý xác định sản phẩm
ơ cho đúng), nhớ cân bằng
ớc 2: Đặt ẩn số, thường là số mol của các kim loại trong hỗn hợp
ớc 3: Lập hệ phương trình toán học để giải
ài toán không cho dữ kiện để lập phương trình đợng các chất có trong phản ứng, để ngắn gọn ta nên áp d
ương pháp này là: dù các phản ứng oxi hoá - khử có xảy ra nh
ẫn có sự bảo toàn electron Nghĩa là: Tổng số mol electron m
ào
ử dụng khi phản ứng xảy ra là phản ứng oxi hoá ờng hợp số các phản ứng xảy ra nhiều và ph
ớc hết, ta phải nắm được thế nào là phản ứng oxi hoá - khử?
khử là những phản ứng oxi hoá trong đó có sự cho v
ay nói cách khác, trong phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá của một số
ột dung dịch HNO3 cần nhớ: Kim loại
trong gốc NO3- bị
ần hỗn hợp kim loại ban đầu có thể qua các
ản ứng xảy ra (chú ý xác định sản phẩm
ố mol của các kim loại trong hỗn hợp
đại số theo số mol và
áp dụng phương pháp
ử có xảy ra như thế ổng số mol electron mà các
ản ứng oxi hoá - khử đặc biệt
à phức tạp
ử?
ững phản ứng oxi hoá trong đó có sự cho và nhận
ản ứng có sự thay đổi số oxi hoá của một số
Trang 13Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/
Quá trình ứng với sự cho electron gọi l
Quá trình ứng với sự nhận electron gọi l
Trong phản ứng oxi hoá
bằng tổng số electron m
Từ đó suy ra: Tổng số mol electron do chất khử nh
mà chất oxi hoá nhận
Đó chính là nội dung của định luật bảo to
Điều kiện để có phản ứng oxi hoá
http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh –
ứng với sự cho electron gọi là quá trình oxi hoáứng với sự nhận electron gọi là quá trình khử
ản ứng oxi hoá - khử: tổng số electron do chất khử nhưằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận
ừ đó suy ra: Tổng số mol electron do chất khử nhường bằng tổng số mol electron
ất oxi hoá nhận
ội dung của định luật bảo toàn electron
ều kiện để có phản ứng oxi hoá - khử: đó là chất oxi hoá mạnh phải tác dụng với
ất khử mạnh tạo thành chất oxi hoá yếu hơn và chất khử yếu h
ản ứng xảy ra là phản ứng oxi hoá - khử, nhất l
à phức tạp, chúng ta nên viết các quá trinh oxi h
ử, sau đó vận dụng Định luật bảo toàn electron cho các quá trình này
Hoà tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 thì thu đư
ết các quá trinh oxi hoá, các quá
àn electron cho các quá trình này
được 8,96 lít (đktc)
O (1)
O (2)
Trang 14Vậy
Ví dụ 2: Cho 0,54g bột Al ho
ứng xong, thu được dung dịch A v
a) Tính tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với H
b) Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch A thu đ
Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm 0,15 mol Mg, 0,35 mol Fe phản ứng với V lít dung dịch HNO
thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm 0,035 mol N
loại Tìm V?
Khi phản ứng với HNO3 Mg s
Khối lượng Fe ban đầu = 0,35.56 = 19,6 gam > 2,8 gam => sau phản ứng Fe d
dung dịch là muối sắt (II)
ột Al hoà tan hết trong 250 ml dung dịch HNO3
ợc dung dịch A và 0,896 lít hỗn hợp khí B gồm NO2
ỉ khối của hỗn hợp khí B đối với H2
ồng độ mol các chất trong dung dịch A thu được
Hướng dẫn giải
và NO trong 0,896 l hỗn hợp khí B lần lượt là x và y
ản ứng:
+ 3NO2↑ + 3H2O (a) ← xmol
ỗn hợp X gồm 0,15 mol Mg, 0,35 mol Fe phản ứng với V lít dung dịch HNO3 1M
O; 0,1 mol NO và còn lại 2,8 gam kim
ợng Fe ban đầu = 0,35.56 = 19,6 gam > 2,8 gam => sau phản ứng Fe dư và muối trong
Trang 15Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4
Số mol Fe phản ứng = 0,35 –
56
8,2 =0,3 mol Quá trình oxh:
0,9 mol = ne nhường > ne nhận =0,58 mol => sản phẩm khử còn có NH4NO3
Số mol e do N+5 nhận tạo ra NH4NO3 là: 0,9 – 0,58 = 0,32 mol
NO3- + 10H+ + 8e NH4+ + 5H2O
0,4 0,32 0,04 (mol)
Số mol HNO3 = số mol H+ = 1,15 mol => V= 1,15 lít
Ví dụ 4: Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dung dịch axit HNO3 loãng, đun
nóng nhẹ tạo ra dung dịch X và 448 ml (đo ở 354,90 K và 988 mmHg) hỗn hợp khí Y khô gồm 2
khí không màu, không đổi màu trong không khí Tỷ khối của Y so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối
của khí cacbonic so với nitơ Làm khan X một cách cẩn thận thu được m gam chất rắn Z, nung Z
đến khối lượng không đổi thu được 3,84 gam chất rắn T Tính giá trị của m
Hướng dẫn giải
Trang 16Ví dụ 5: Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 4:5
vào dung dịch HNO3 20% Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A
và có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 thoát ra Thêm một lượng O2 vừa đủ vào
X, sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí Y Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư thì có
4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra Tỉ khối hơi của Z so với H2 là 20 Mặt khác, cho dung
dịch KOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa thu được lớn nhất là (m + 39,1) gam Biết
các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn và lượng HNO3 ban đầu dùng dư 20% so
với lượng cần thiết Tính nồng độ % của muối Al(NO3)3 trong dung dịch A?
Hướng dẫn giải
Hỗn hợp Z gồm N2 và N2O có M = 40, đặt số mol tương ứng là a, b, ta có hệ:
a + b = 0,2 ; 28a + 44b = 8
Giải hệ ta a = 0,05, b= 0,15, từ đó ta có số mol NO = 0,1 mol
Khi cho KOH vào dung dịch A tạo kết tủa lớn nhất gồm Mg(OH)2 và Al(OH)3, theo giả
thiết nếu gọi 4x và 5x lần lượt là số mol của Mg và Al thì ta có tổng số mol OH trong kết
tủa là 23x = 39,1:17 = 2,3 Vậy x = 0,1
tổng số mol electron do Mg và Al nhường ra = 2,3 mol
Mặt khác từ số mol khí trên thì số mol electron do HNO3 nhận = 2 mol
sản phẩm có NH 4 NO 3 = 0,0375 mol
tổng số mol HNO3 đã dùng là: 2,3 + 0,05x2 + 0,15x2 + 0,1 + 0,0375x2 = 2,875 mol Vì
axit lấy dư 20% nên số mol HNO3 đã lấy là:
3,45 mol => khối lượng dung dịch HNO3 = 1086,75 gam
khối lượng dung dịch sau phản ứng = 1086,75 + 0,4x24 + 0,5x27 - 0,05x28 – 0,15x44
– 0,1x30 = 1098,85 gam; khối lượng Al(NO3)3 = 106,5 gam
C% = 106,5x100 :1098,85 = 9,69%
Trang 17Truy cập vào: http://tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 6
Ví dụ 6: Hòa tan hỗn hợp X gồm Zn, FeCO3, Ag bằng lượng dư dung dịch HNO3 thu
được hỗn hợp khí A gồm 2 chất khí có tỷ khối đối với H2 bằng 19,2 và dung dịch B Cho
B tác dụng hết với dung dịch NaOH dư tạo kết tủa Lọc kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao
đến khối không dổi được 5,64g chất rắn Tính khối lượng hỗn hợp X, biết trong X khối
lượng FeCO3 bằng khối lượng Zn; mỗi chất trong X khi tác dụng với dụng với dung dịch
HNO3 ở trên chỉ cho 1 sản phẩm khử
Hướng dẫn giải
A
M =19,2.2=38,4 A gồm 2 chất khí, trong đó có CO2(M= 44>38,4) khí còn
lại có M<38,4 và là sản phẩm khử HNO3 của các chất trênđó là NO
Giả sử trong 1 mol A có x mol CO2 nNO =1-x
Ta có :44x + 30(1-x) = 38,4 x=0,6 hay nCO2 =
2
3
NOn
Gọi a,b,c lần lượt là số mol của Zn, FeCO3 , Ag trong X nCO2=b
4Zn + 10HNO3 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O (1)
3FeCO3 + 10 HNO3 3Fe(NO3)3+ NO + 3 CO2 +5 H2O (2)
Trang 183Ag + 4 HNO3 3AgNO3 + NO + 2 H2O (3)
Dung dịch B chứa Fe3, Ag, Zn2, H, NH4, NO3 Khi tác dụng với dung