Tải bản đầy đủ (.pdf) (14 trang)

cho 5 6 gam fe tac dung het voi dung dich hno3 du sinh ra co dap an

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (255.4 KB, 14 trang )

Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

Cho 5,6 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh
ra V lít khí NO2
1. Axit nitric đặc 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+5 sinh ra tùy thuộc vào độ mạnh yếu của kim loại và nồng
độ của dung dịch axit, thơng thường thì:





Dung dịch HNO3 đặc tác dụng với kim loại → NO2;
Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại khử yếu (như: Cu, Pb, Ag,..)
→ NO;
Dung dịch HNO3 loãng 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
N2 khơng duy trì sự sống, sự cháy
NO2 có màu nâu đỏ
NO khí khơng màu nhưng bị oxit hóa thành NO2 màu nâu đỏ


NH4NO3 khơng sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi
khai amoniac NH3
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 +NH3 + H2O

Ví dụ:




8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1)
Fe + 6HNO3đặc nóng → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (2)
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3)

Khi giải bài tập về phần axit nitric đặc nóng thường vận dụng bảo tồn e và bảo
toàn nguyên tố.
Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc, nguội.
2. Axit nitric đặc tác dụng với phi kim
C + 4HNO3đặc nóng → CO2 + 4NO2 + 2H2O
3. Axit nitric đặc tác dụng với các chất khử khác
4HNO3 + FeCO3 → Fe(NO3)3 + NO2↑ + 2H2O + CO2↑
4. Nguyên tắc giải bài tập
Dùng định luật bảo toàn e
Mo → Mn+ + ne

=> ne nhường = ne nhận


N+5 + (5-x)e → N+5
Đặc biệt:
+ Nếu phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm khử N thì ne nhường = Σne nhận
+ Nếu có nhiều chất khử tham gia phản ứng Σne nhường = ne nhận
Trong một số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo tồn điện tích (tổng điện
tích dương = tổng điện tích âm) và định luật bảo tồn ngun tố
Có thể sử dụng phương trình ion – electron hoặc các bán phản ứng để biểu diễn
các quá trình.
+ Đặc biệt trong trường hợp kim loại tác dụng với axit HNO3 ta có:
nHNO3 (pư) = 2nNO2 = 4nNO = 10 nN2O = 12nN2 = 10nNH4NO3
nNO3- (trong muối) = nNO2 = 3nNO = 8nN2O = 10nN2 = 8nNH4NO3
Nếu hỗn hợp gồm cả kim loại và oxit kim loại phản ứng với HNO3 (và giả sử tạo
ra khí NO) thì:

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

nHNO3 (pư) = 4nNO + 2nO (trong oxit KL)
4. Bài tập trắc nghiệm minh họa
Ví dụ 1: Cho 5,6 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư). Sau phản ứng
sinh ra V lít khí NO2 (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tính thể tích khí sinh ra?
A. 6,72 lít

B. 13,44 lít

C. 3,36 lít


D. 10,08 lít

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Phương trình hóa học
Fe+ 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
nFe= 5,6/56 = 0,1 mol
Theo phương trình
→ nNO2 = 3nFe=0,1 x 0,3= 0,3 mol
→ V = 0,3 x 22,4 = 6,72 lít
Lưu ý: Xem phương trình số (2)
Ví dụ 2. Cho 5,6 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư). Sau phản
ứng sinh ra V lít khí N2O (ở đktc, sản phẩm khử duy nhất). Tính thể tích khí sinh
ra?
A. 2,24 lít

B. 1,68 lít

C. 3,36 lít

D. 0,84 lít

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Phương trình hóa học
8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
nFe = 5,6/56 = 0,1 mol

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí


Theo phương trình
→ nN2O = 3/8nFe= 0,1 x 3/8 = 0,0375 mol
→ V = 0,0375 x 22,4 = 0,84 lít
Lưu ý: Xem phương trình số (1)
Ví dụ 3. Cho 5,6 gam Fe tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư). Sau phản ứng
sản phẩm sinh ra NO sản phẩm khử duy nhất. Tính khối lương muối thu được?
A. 2,24 lít

B. 3,36 lít

C. 4,48 lít

D. 6,78 lít

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Phương trình hóa học
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
nFe = 5,6/56 = 0,1 mol
Theo phương trình
→ nNO = nFe= 0,1 x 1 = 0,1 mol
→ V = 0,1 x 22,4 = 2,24 lít
Lưu ý: Xem phương trình số (3)
Ví dụ 4. Hồ tan hoàn toàn m g bột Cu trong 800 g dung dịch HNO3 được dung
dịch Y và 2,24 lit khí NO (đktc). Y tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH
2M được kết tủa R. Sau khi nung R đến khối lượng không đổi thu được 20 g chất
rắn.
a. Tính khối lượng Cu ban đầu.
b. Tính khối lượng các chất trong Y và nồng độ % của dung dịch HNO3 đã dùng


Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol; nNaOH = 0,3.0,2 = 0,06 mol
a. Khi cho Y tác dụng với dung dịch NaOH thu được kết tủa R chỉ chứa Cu(OH)2.
Chất rắn thu được khi nung là CuO => nCuO = 20/80 = 0,25 mol
=> nCu(OH )2 = nCuO = 0,25 mol.
Theo định luật bảo toàn nguyên tố:
nCu (ban đầu) = nCu (trong CuO) = 0,25 mol => mCu = 0,25.64 = 16 g
b. Trong X, nCu2+ = nCu(OH)2 = 0,25 mol => mCu(NO3)2 = 188.0,25 = 47 g
Cu → Cu2+ + 2e
0,25 mol 0,5 mol
Mà: N+5 + 3e → N+2
0,3 mol 0,1 mol
Vậy chứng tỏ phản ứng của Cu và HNO3 phải tạo ra NH4NO3.
ne (Cu nhường) = Σne nhận = 0,5 mol => ne nhận N+5 →N-3 = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol
N+5 + 8e → N-3
0,2 mol

0,025 mol

nNH4NO3 = 0,025 mol => mNH4NO3 = 80.0,025 = 2 g
Theo định luật bảo toàn nguyên tố:
n HNO3 pư = nN (trong Cu(NO3)2 ) + nN (trong NO) + nN (trong NH4NO3)
= 2nCu(NO3)2 + nNO + 2nNH4NO3 = 0,65 mol
Nếu sử dụng cơng thức tính nhanh ở trên ta có:


Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

nHNO3 pư = 4.nNO + 10.nNH4NO3 = 4.0,1 + 10.0,25 = 0,65 mol
mHNO3 = 63.0,65 = 40,95 g => C% = 40,95/800.100% = 5,12%
Ví dụ 5. Cho m gam Mg, Zn, Al, Cu tác dụng hết với HNO3 thu được 16,8 lít hỗn
hợp khí Z: NO, NO2 ,N2, N2O (không tạo muối amoni). Số mol NO và N2O bằng
nhau. Tỉ khối của Z so với H2 là 18,5. Số mol HNO3 phản ứng
Đáp án hướng dẫn giải
NO và N2O có số mol bằng nhau => quy đổi 2 khí này thành: NO2, N2
Hỗn hợp khí Z coi như gồm N2 (x mol), NO2 (y mol)
MZ = 18,5.2= 37
nZ = V/22,4 = 0,75 mol

nN2/nNO2= 9/9 = 1/1
=> nN2 = nNO2 = 0,75/2 = 0,375 mol
Gọi công thức chung của hỗn hợp kim loại là M, hóa trị n
M0 → +ne
a na
2N+5 + 10e → N20
0,75 ← 3,75 ← 0,375
N+5 +1e → N+4

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí


0,375 ← 0,375 ← 0,375
Bảo tồn e: na = 3,75 + 0,375= 4,125 => na = 4,125
nHNO3 = n. nFe(NO3)n + nNO2 + 2nN2 = 4,125 + 0,375 +2.0,375 = 5,25 mol
Ví dụ 6. Thể tích dung dịch HNO3 1M lỗng ít nhất cần dùng để hồ tan hoàn
toàn 9 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 là (biết phản ứng tạo
chất khử duy nhất là NO)
A.1,0 lít

B. 0,6 lít

C.0,8 lít

D.0,4 lít

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Gọi nFe = nCu = a mol. Theo đầu bài ta có
=> 56a + 64a = 9
=> a = 0,075 mol
Do thể tích dung dịch HNO3 cần dùng ít nhất, nên sắt sẽ bị hòa tan hết bởi HNO3
vừa đủ tạo muối Fe3+, Cu tác dụng vừa đủ với Fe3+ tạo muối Cu2+ và Fe2+ => sau
phản ứng chỉ thu được hai muối Cu(NO3)2 và Fe(NO3)2
Fe → Fe2+ + 2e
0,075 → 0,15
Cu → Cu2+ + 2e
0,075 → 0,15
=> ∑ne cho = 2.(0,075 + 0,075) = 0,3 mol
=> ne nhận = 3.nNO = 0,3 => nNO = 0,1 mol
Ta có:nNO − 3nNO3− = ne cho = 0,3 mol

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188



Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

Bảo tồn ngun tố N:
nHNO3 = nNO3− + nNO= 0,3 + 0,1 = 0,4 mol
=> VHNO3 = 0,4/1 = 0,4 lít
Ví dụ 7. Hồ tan hết hỗn hợp A gồm Zn và ZnO trong dung dịch HNO3 lỗng
dư thấy khơng có khí bay ra và trong dung dịch chứa 56,7gam Zn(NO3)2 và 4
gam NH4NO3. Phần trăm khối lượng Zn trong A là
A. 33,33%

B. 66,67%

C. 61,61%

D. 50,00%

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Theo đề bài ta có:
nZn(NO3)2 = 0,3 mol;
nNH4NO3 = 0,05 mol
ZnO tác dụng với HNO3 không sinh ra sản phẩm khử vì đã đạt số oxi hóa tối đa
Bảo tồn e: 2.nZn = 8.nNH4NO3 => nZn = 4.0,05 = 0,2 mol
Bảo toàn nguyên tố Zn: nZn(NO3)2 = nZn + nZnO => nZnO = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol
%mZn = (0,2.65)/(0,2.65 + 0,1.81).100% = 61,61%
5. Bài tập vận dụng Fe tác dụng HNO3
Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1. HNO3 tác dụng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây:
A. NaHCO3, CO2, FeS, Fe2O3

B. K2SO3, K2O, Cu, Fe(NO3)3

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

C. FeO, Fe2(SO4)3, FeCO3, Na2O
D. CuSO4, CuO, Mg3(PO4)2.
Câu 2. Axit nitric đặc nguội có thể phản ứng được với các chất nào sau đây?
A. Al, CuO, Na2CO3
B. CuO, Ag, Al(OH)3
C. P, Fe, FeO
D. C, Ag, BaCl2
Câu 3. Hoà tan hoàn toàn 0,9 g kim loại X vào dung dịch HNO3 thu được 0,28 lít
khí N2O (đktc). Vậy X có thể là:
A. Cu

B. Fe

C. Zn

D. Al

Câu 4. Cho các chất FeO, Fe2O3, Fe(NO3)2, CuO, FeS. Số chất tác dụng được với
HNO3 giải phóng khí NO là:
A. 3

B. 4


C. 5

D. 6

Câu 5. Dung dịch nào sau đây khơng hịa tan được Cu kim loại:
A. Dung dịch HNO3
B. Dung dịch hỗn hợp NaNO3 + HCl
C. Dung dịch FeCl3
D. Dung dịch FeCl2
Câu 6. Để điều chế HNO3 trong phịng thí nghiệm, hóa chất nào sau đây được
chọn làm ngun liệu chính:

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

A. NaNO3, H2SO4 đặc
B. N2 và H2
C. NaNO3, N2, H2 và HCl
D. AgNO3 và HCl
Câu 7. Cho Fe(III) oxit tác dụng với axit nitric thì sản phẩm thu được là:
A. Fe(NO3)2, NO và H2O
B. Fe(NO3)2, NO2 và H2O
C. Fe(NO3)2, N2
D. Fe(NO3)3 và H2O
Câu 8. Hoà tan m gam Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 0,448 lit khí
NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là:
A. 1,12 gam.


B. 11,2 gam.

C. 0,56 gam.

D. 5,6 gam.

Câu 9. Cho HNO3 đậm đặc vào than nung đỏ có khí bay ra là:
A. CO2
B. NO2
C. Hỗn hợp CO2 và NO2
D. Khơng có khí bay ra
Câu 10. Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2,
Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3 lần lượt phản ứng với HNO3 đặc, nóng. Số
phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hóa - khử là:

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

A. 8.

B. 5.

C. 7.

D. 6.

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm kim loại tác dụng axit nitrat
1C


2C

3D

4C

5D

6A

7D

8A

9C

10C

Câu hỏi bài tập tự luận kim loại tác dụng axit nitric
Câu 1. Hoà tan hoàn toàn m g bột Cu trong 800 g dung dịch HNO3 được dung
dịch Y và 4,48 lit khí NO (đktc). Tính m?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Ta có: nNO = 4,48/22,4 = 0,2 mol
Q trình cho e:

Quá trình nhận e:

Cu → Cu2+ + 2e


N5+ + 3e → N2+

0,3 mol 0,3 mol 0,6 mol

0,6 mol 0,6 mol 0,2 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron: nCu = 0,3 mol; mCu = 0,3.64 = 19,2 gam.
Câu 2. Cho 11 g hỗn hợp hai kim loại Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng dư,
thu được 6,72 lit khí NO (đktc) duy nhất. Khối lượng (g) của Al và Fe trong hỗn
hợp đầu?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nNO = 6,72/22,4 = 0,3 mol
N+5 + 3e → N+2
Gọi x, y lần lượt là số mol Al và Fe trong hỗn hợp đầu

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

Ta có: 27x + 56y = 11 (1)
Al → Al+3 + 3e
x mol

3x mol

Fe → Fe+3 + 3e
y mol 3y mol
Theo định luật bảo toàn e: ne (KL nhường) = ne (N nhận) = 0,9 mol
hay: 3x + 3y = 0,9 (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,2; y = 0,1 => mAl = 5,4; mFe = 5,6 gam
Câu 3. Cho 6 g hợp kim Mg và Al vào dung dịch HNO3 đặc, nguội lấy dư thấy có
4,48 lít khí NO2 bay ra (đktc). Thành phần % về khối lượng của hợp kim là?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Trong hỗn hợp chỉ có Mg phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nguội .
Mg → Mg2+ + 2e
x

2x

N5+ + 3e → N+4O2
0,2

0,2

n = 4,48/22,4 = 0,2 mol => ne nhận = n = 0,2 mol
Bảo toàn e
ne cho = ne nhận => nMg = 0,1 mol => mMg = 24.0,1 = 2,4 g
%mMg = 40%

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

=> %mAl = 100% - 40% = 60%
Bài 4. Cho m(g) Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thấy tạo ra 11,2 lít (đktc)
hỗn hợp 3 khí NO, N2O, N2 với tỉ lệ mol tương ứng là 1:2:1. Tìm m
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Ta có n hỗn hợp khí =0,5 mol

→ nNO =nN2 =0,125 mol; nN2O=0,25 mol.
Bảo toàn e:
3nAl = 3nNO +8nN2O +10nN2 = 3.0,125 + 8.0,25 + 10.0,125 = 3,625 mol → nAl = 29/24
→ m = 32,625 gam.
Bài 5. Cho m gam Mg tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3, phản ứng làm giải
phóng ra khí N2O (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch sau phản ứng tăng 3,9
gam. Tính m?
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Mg(0) → Mg(+2) + 2e
4x------------------------8x
2N(+5) + 8e → N(+1)
8x---------x
Khi cho Mg vào dung dịch HNO3 thì có khí thốt ra, thấy khối lượng dung dịch
tăng 3,9 gam nghĩa là m(Mg) – m(N2O) = 3,9
Hay: 4x. 24 – x. 44 = 3,9 nên x = 0,075 mol
Vậy m(Mg) = 4. 0,075. 24 = 7,2 (g)

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập miễn phí

….…………………………………………….
Xem thêm tài liệu tại đây: />
Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188



×