10 hoa 11 file tài liệu

CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ AXIT NITRIC
Lập phương trình phản ứng dạng phân tử - ion thu gọn
1. Lý thuyết cần nắm



Kim loại

+



HNO3

Muối (Kim loại có số oxi hóa cao nhất)
Sản phẩm khử
H 2O
1

2

4

5

0

3



Các sản phẩm khử của H N O3 : N O2 , N O , N 2 O , N 2 , N H 4 NO3 .



HNO3 (đặc, nguội) không phản ứng với các kim loại: Al, Fe, Cr (Au, Pt).



Cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron:
 Dạng 1: Có một sản phẩm khử
Ví dụ: Lập phương trình hóa học sau theo phương pháp thăng bằng electron

 Fe  NO3 3  NO  H 2O

Fe3O4  HNO3 loãng
8

5

3

Bước 1: Fe3 O4

+
8

3

2

3



HN O 3

Fe( NO3 )3 + N O + H 2O

3

Bước 2: Điền trước Fe và Fe hệ số 3 trước khi cân bằng.
8

3 Fe

Quá trình khử:

N

 3 Fe + 1e

5

8

Bước 3:

3

3

Quá trình oxi hóa:

+ 3e

3 Fe

1x

N

 3 Fe + 1e

5

Bước 4:

2

N

3

3

3x



+ 3e

3Fe3O4  28HNO3 loãng



2

N

 9 Fe  NO3 3  NO  14 H 2O


 Dạng 2: Có 2 sản phẩm khử ( đã biết tỉ lệ)
Ví dụ: Lập phương trình hóa học sau theo phương pháp thăng bằng electron

Fe + HNO3  Fe( NO3 )3 + NO + NO2 + H 2O (tỉ lệ NO : NO2 = 1 : 2)
2

3

5

0

4

 Fe( NO3 )3 + N O + N O2 + H 2O

Bước 1: Fe + H N O3

4

Bước 2: Vì đề cho tỉ lệ NO : NO2 = 1 : 2 nên ta thêm hệ số 2 vào trước N .
3

0

Quá trình oxi hóa:

 Fe + 3e

Fe

Quá trình khử:
2

5

N + 3e  N

4

5

2 N + 2e  2 N
2

5



3

0

Bước 3:

4

+ 5e  N + 2 N

3N
5x

Fe

3x

3N

5

 Fe + 3e
2

4

+ 5e  N + 2 N

Bước 4: 5 Fe + 24 HNO3  5 Fe( NO3 )3 + 3 NO + 6 NO2 + 12 H 2O

2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Lập phương trình phản ứng dạng phân tử - ion thu gọn
a) Zn +

HNO3 →

?

+

N 2O + ?

b) Cu +

HNO3 → ?

+

NO2

+ ?

?

+

N2

+ ?

HNO3 → ?

+

NH 4 NO3 + ?

c) Mg + HNO3 →
d) Al

+

Hướng dẫn giải
a) 4Zn +

14HNO3 → 4Zn( NO3 )3

+

N 2O +

4Zn + 14H  + 2NO3 → 4Zn2 + N 2O + 7H 2O

7H 2O


b) Cu +

4HNO3 → Cu ( NO3 )2 + 2NO2 + 2H 2O

Cu + 4H  + 2NO3 → Cu 2 + 2NO2

c) 5Mg + 12HNO3 →

d) 8Al

+

30HNO3 →

8Al + 30H 

+

+ N2

+ 6H 2O

→ 5Mg 2 + N 2

+ 6H 2O

5Mg ( NO3 )2

5Mg + 12H  + 2NO3

+ 2H 2O

+

3NH 4 NO3 + 9H 2O

8Al 3

+ 3NH 4 + 9H 2O

8 Al( NO3 )3

3NO3

→

Ví dụ 2: Trong phản ứng Al + HNO3 → Al ( NO3 )3 + NO + H 2O , số phân tử HNO3 bị
Al khử và số phân tử HNO3 tạo muối nitrat (tối giản) là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải

Al

+

4HNO3

→

Al ( NO3 )3

+

NO +

2H 2O

Theo hệ số cân bằng, có 4 gốc NO3- nhưng trong đó, 3 gốc nitrat tạo muối và 1
gốc đóng vai trò là chất oxi hóa.
→ Số phân tử HNO3 bị Al khử là 1 và số phân tử HNO3 tạo muối là 3.
Các bài toán về HNO3 thường gặp
1. Kim loại tác dụng với HNO3. Xác định lượng chất phản ứng và lượng sản phẩm thu được
a. Phương pháp
-

Chuyển về số mol các chất đề cho

-

Viết và cân bằng các phương trình phản ứng (nếu có)

-

Lập tỉ lệ mol các chất trên phương trình

 số mol chất cần tìm
 yêu cầu bài toán


b. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Hòa tan hòan tòan m gam Fe trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được 0,448
lít NO duy nhất (đktc). Tính giá trị m?
Hướng dẫn giải
nNO 

0, 448
 0, 02 (mol)

22, 4

Fe

+

→

4HNO3

+

Fe( NO3 )3



0,02

NO +
0,02

2H 2O

mol

 mFe = 0,02 . 56 = 1,12 g
Ví dụ 2: Cho 13,5 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 2,2 lít dung dịch HNO3 , sau phản
ứng thu được một hỗn hợp hai khí NO và N 2O (có tỷ khối với H2 là 19,2).
a) Tính số mol mỗi khí tạo thành.
b) Tính nồng độ mol/l của HNO3 ban đầu.

Hướng dẫn giải
M  19, 2.2  38, 4 ,

nAl 

13, 5
 0, 5 mol
27

Gọi x, y là số mol của NO và N 2O
x 44  38, 4 5, 6 2



y 38, 4  30 8, 4 3

Al
0,5

→ Al 3 + 3e
1,5 mol

 3x  2 y  0 (1)
5

+ 3e →

N

x

3x
5

2N

+ 8e →

2y

8y

2

N

x

mol

1

2N

y mol


Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có: 3x  8 y  1,5 (2)
3x  2 y  0


3x  8 y  1,5

Giải hệ phương trình:



 x  0,1

 y  0,15

b) Bảo toàn nguyên tố N ta có:

nHNO3 = nN / NO + nN / N O + nN / NO
2


3

= 0,1 + 2 . 0,15 + 1,5 = 1,9 mol



CM 

n 1,9

 0,86 mol
V 2, 2

2. Toán hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3

a. Phương pháp
 Tóm tắt bài toán và đặt các ẩn mol x, y,…các chất trong hỗn hợp.
 Chuyển về số mol các chất (nếu có) theo số liệu đề cho.
 Viết và cân bằng phản ứng xảy ra. Lập tỉ lệ mol các chất trên phương trình theo x, y.
 Lập phương trình đại số chứa x, y,…theo số liệu đề cho.
 Giải hệ ta tìm các ẩn mol x, y,…
 Từ số mol tìm được  yêu cầu bài toán.
b. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp Fe và Al tan hết trong dung dịch HNO3 dư thu được 6,72
lít khí NO (đktc, là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch
A thu được 69,7 gam hỗn hợp các muối khan. Tính khối lượng mỗi kim loại
trong hỗn hợp đầu.
Hướng dẫn giải
nNO 

6, 72
 0,3 mol
22, 4

Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Al


Phương trình phản ứng:

Fe

+

→

4HNO3

x

Fe( NO3 )3

+

NO +

x

Al

+

→

4HNO3

y

x

Al ( NO3 )3

+

y

mol

NO +
y

2H 2O

2H 2O

mol

Ta có hệ phương trình:

 x  y  0,3

242 x  213 y  69, 7

 x  0, 2

 y  0,1

mFe  0, 2.56  11, 2 g

mAl  0,1.27  2, 7 g
Ví dụ 2: Khi cho 9,1 gam hỗn hợp Cu và Al tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, dư đun
nóng sinh ra 11,2 lít khí NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tính phần trăm
khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn giải
nNO2 

11, 2
 0,5 mol
22, 4

Gọi x, y lần lượt là số mol của Cu và Al
Áp dụng định luật bảo toàn electron
0

2

5

Cu  Cu  2e

x

2x
0

mol

3

Al  Al  3e

y

4

N  1e  N

3y mol

0,5

0,5

mol


Ta có hệ phương trình:
64 x  27 y  9,1

2 x  3 y  0,5



% mCu 

 x  0,1

 y  0,1
64.0,1
.100  70, 33%
9,1

%mAl  100%  70,33%  29, 67%

Trường học Trực tuyến Sài Gòn (iss.edu.vn) có hơn 800 bài giảng trực tuyến thể hiện đầy đủ nội
dung chương trình THPT do Bộ Giáo dục - Đào tạo qui định cho 8 môn học Toán - Lý - Hóa

-

Sinh

-

Văn

-

Sử

-

Địa

-

Tiếng

Anh

của

ba

lớp

10

-

11

-

12.

Các bài giảng chuẩn kiến thức được trình bày sinh động sẽ là những lĩnh vực kiến thức mới mẻ
và đầy màu sắc cuốn hút sự tìm tòi, khám phá của học sinh. Bên cạnh đó, mức học phí thấp:
50.000VND/1 môn/học kì, dễ dàng truy cập sẽ tạo điều kiện tốt nhất để các em đến với bài giảng
của Trường.
Trường học Trực tuyến Sài Gòn - "Học dễ hơn, hiểu bài hơn"!