Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập Hoá học Kim loại td HNO3 có sinh ra muối amoni

Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
MỤC LỤC
NỘI DUNG
PHẦN 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lí do chọn đề tài
II. Mục đích nghiên cứu và cơ sở thực tiễn
III. Phạm vi nghiên cứu và ứng dụng
PHẦN 2: NỘI DUNG
I. Cơ sở lí luận
1. Thế nào là dạy học nêu vấn đề
2. Quy trình của dạy học nêu vấn đề
3. Vấn đề trong giải bài tập hóa học
II. Cơ sở lí thuyết của đề tài
1. Tính oxi hóa của HNO3
2. Tính oxi hóa của ion NO3− trong môi trường axit
III. Một số nguyên tắc và phương pháp giải bài tập về HNO3
1. Định luật bảo toàn electron
2. Phương pháp quy đổi
IV. Sử dụng dạy học nêu vấn đề thông qua các dạng bài tập
Dạng 1: Các bài tập lí thuyết
Dạng 2: Tạo tình huống có vấn đề thông qua số mol HNO3 phản ứng
Dạng 3: Tạo tình huống có vấn đề thông qua số mol electron do kim
loại nhường
Dạng 4: Tạo tình huống có vấn đề thông qua khối lượng muối thu
được sau phản ứng
Dạng 5: Tạo tình huống có vấn đề thông qua số sản phẩm khử
Dạng 6: Tạo tình huống có vấn đề trong bài toán KL tác dụng với
dung dịch chứa ion NO3−trong môi trường axit( H+)
Dạng 7: Một số bài toán giải theo phương pháp quy đổi
Dạng 8: Tạo tình huống bất ngờ cho học sinh qua các bài toán về kim
loại trung bình tác dụng HNO3 tạo NH4NO3

Bài tập tự luyện
V. Các biện pháp tổ chức
VI. Một số kết quả đạt được khi thực nghiệm đề tài
1. Tiến trình và nội dung thực hiện
2. Đánh giá thực nghiệm
PHẦN 3: KẾT LUẬN
Tài liệu tham khảo

TRANG
2
2
2
2
4
4
4
4
4
5
5
6
6
6
7
9
9
12
14
17
24

28
33
36
39
42
42
42
43
45
46

1


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
PHẦN 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lí do chọn đề tài
Trong chương trình hóa học phổ thông, các nội dung kiến thức về axit nitric là
một trong những nội dung kiến thức hết sức quan trọng. Việc rèn luyện kĩ năng giải
bài tập về axit này được giáo viên thực hiện với nhiều hình thức khác nhau tùy thuộc
vào mục đích yêu cầu của từng đơn vị kiến thức nhỏ. Khi luyện tập về axit này học
sinh được rèn luyện các kĩ năng cơ bản như viết và cân bằng phương trình phản ứng,
kĩ năng tính toán theo phương pháp bảo toàn electron đối với các bài tập toán về axit
nitric…, một trong các kĩ năng đó là kĩ năng về xác định sản phẩm khử của axit này
khi tác dụng với các chất khử. Nhằm giúp các em xác định được trong những trường
hợp nào, dạng bài tập nào thì ta xác định được sản phẩm khử là muối amoni, đây là
một trong những dạng bài tập hay và khó thường được lựa chọn trong các đề thi của
các kì thi quan trọng cấp tỉnh và cấp quốc gia. Vì lí do đó tôi lựa chọn đề tài : “ Một
số phương pháp tạo tình huống có vấn đề trong rèn luyện kĩ năng giải bài tập kim
loại tác dụng axit nitric tạo muối amoni ” nhằm giúp các em có được kĩ năng tốt để

giải bài tập phần này, góp phần nhỏ trong việc bồi dưỡng các em thành những học
sinh giỏi Hóa học cũng như có thành tích tốt trong các kì thi đại học, cao đẳng.
II. Mục đích nghiên cứu và cơ sở thực tiễn của đề tài.
Thực trạng chung của các kì thi hiện nay là tập trung khai thác các dạng bài tập
định lượng về hóa học mà sách giáo khoa thường ít đề cập tới, nhất là các dạng bài tập
đòi hỏi học sinh phải vận dụng các kiến thức sách giáo khoa ở mức độ cao mới giải
quyết được. Trong các tài liệu tham khảo trình bày còn tóm tắt và chưa đầy đủ hoặc
có nhưng nằm rải rác ở nhiều tài liệu về vấn đề mà tác giả đang đề cập. Trong thực
tiễn ôn thi học sinh giỏi và ôn thi đại học nhiều năm tôi nhận thấy khi gặp các bài tập
liên quan tới kim loại tác dụng axit nitric mà có tạo sản phẩm là muối amoni học sinh
thường lúng túng khi tính toán và mắc lỗi do không nhận ra là ngoài các sản phẩm
khử mà bài toán đã cho còn có sản phẩm khử khác là muối amoni, từ đó dẫn đến mắc
bẫy trong lựa chọn kết quả cuối cùng.
Với thực trạng trên, tôi muốn chia sẻ với bạn bè đồng nghiệp một vài kinh
nghiệm nhỏ khi tôi dạy phần bài tập về kim loại tác dụng với axit nitric theo phương
pháp nêu vấn đề, nhằm giúp học sinh hiểu rõ trong những trường hợp nào thì bài toán
sẽ có thêm sản phẩm khử là muối amoni và cách tính định lượng về sản phẩm này.
III. Phạm vi nghiên cứu và ứng dụng
Trong đề tài “ Một số phương pháp tạo tình huống có vấn đề trong rèn luyện
kĩ năng giải bài tập kim loại tác dụng axit nitric tạo muối amoni ” mà tôi đã nghiên
2


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
cứu, tôi cố gắng trình bày ngắn gọn các phương pháp tạo tình huống có vấn đề nhằm
giúp học sinh nhận ra:
+ Những kim loại nào có khả năng khử axit nitric để tạo muối amoni ?
+ Vì sao chúng ta biết có muối amoni sinh ra ?
+ Khi có thêm sản phẩm khử là muối amoni thì tính toán như thế nào ?
Khi học sinh nắm được kĩ năng giải quyết các vấn đề đó, tư duy suy luận của học sinh

được phát triển, các em sẽ có những phương pháp tự học tốt hơn và học tập môn Hóa
học đạt kết quả cao hơn.

3


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
PHẦN 2: NỘI DUNG
I. Cơ sở lí luận
1. Thế nào là dạy học nêu vấn đề
Dạy học nêu vấn đề là một hệ thống tình huống có vấn đề liên kết với nhau và phức
tạp dần lên mà qua việc giải quyết các tình huống đó học sinh với sự giúp đỡ và gợi
mở của thầy giáo sẽ làm chủ được nội dung kiến thức mà học sinh cần đạt tới.
2. Quy trình của dạy học nêu vấn đề
Dạy học nêu vấn đề căn cứ vào việc học tập của học sinh được coi như quá trình nhận
thức. Quá trình nhận thức luôn được thực hiện nhờ tư duy. Quy trình dạy học nêu vấn
đề được xây dựng dựa vào quá trình tư duy gồm:
+ Đưa học sinh vào tình huống có vấn đề.
+ Phân tích tình huống có vấn đề: Xác định cái chưa biết, huy động vốn
tri thức đã có để tìm ra cái chưa biết.
+ Đưa ra giả thuyết.
+ Trình bày lời giải.
+ Kiểm tra lời giải.
+ Kết luận.
3. Vấn đề trong giải bài tập hóa học:
Một bài tập hóa học dù ở mức độ khó thế nào: nhận biết, thông hiểu, vận dụng mức
độ thấp hay vận dụng mức độ cao đều có thể tạo nên từ tình huống có vấn đề. Nhiệm
vụ của giáo viên là xây dựng bài tập, gợi mở và làm cho học sinh phát hiện ra vấn đề.
Các tình huống có vấn đề đó có thể là:
+ Tình huống bất ngờ: Tình huống này được tạo ra bằng các dữ kiện bất

ngờ trong bài tập hóa học.
+ Tình huống mâu thuẫn: Là tình huống không phù hợp, mâu thuẫn giữa
dữ kiện của đề bài và kết quả thực tiễn của thí nghiệm.
+ Tình huống lựa chọn: Tình huống này xuất hiện khi trong một số cách
giải quyết sẽ có cách giải quyết hợp lí nhất, người giáo viên cần gợi ý để học
sinh tự lựa chọn trong số những khả năng có thể xảy ra.
4


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
+ Tình huống giả định: Là một sự giả định để làm rõ vấn đề hay sự việc
cần tìm hiểu, đánh giá.

II. Cơ sở lí thuyết của đề tài
1.Tính oxi hóa của HNO3
Axit HNO3 thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử như: kim
loại ( trừ Au, Pt ) , phi kim, các hợp chất Fe(II), hợp chất S2-, I-, . . .
Thông thường:
+ Nếu axit đặc khi tác dụng với chất khử tạo ra sản phẩm khử là NO2. Điều này
được giải thích là khi sản phẩm khử là các hợp chất chứa oxi của nitơ với số oxi hóa
nhỏ hơn +4 được tạo ra đều bị HNO3 đặc oxi hóa đến NO2.
+ Nếu axit loãng, thường cho ra NO, N2O, N2, NH4NO3.
Tuy nhiên, quá trình khử HNO 3 thường diễn ra theo một số hướng song song, kết quả
là thu được một hỗn hợp các sản phẩm khử khác nhau tùy thuộc vào độ mạnh yếu của
chất khử và nồng độ của axit. Nếu chất khử có tính khử mạnh, nồng độ axit và nhiệt
độ thích hợp có thể cho ra N2O, N2, NH3 ( dạng NH4NO3).
Theo tài liệu của giáo sư Nguyễn Đức Vận trong “ Hóa học vô cơ – tập 1 – Các
nguyên tố phi kim” trình bày rất khoa học về tính oxi hóa của axit nitric; theo đó thì
khi kim loại mạnh tác dụng với HNO3 loãng khả năng tạo sản phẩm NH3 là rất lớn.
Tuy nhiên, không chỉ kim loại mạnh mà kể cả Fe, Sn… khi tác dụng HNO 3 cũng có

khả năng tạo NH3.
Với Fe khi tác dụng với HNO3 loãng có khối lượng riêng d = 1,034 – 1,115 gam/cm 3
thì bị oxi hóa về Fe2+ và tạo NH4NO3
4Fe +10HNO3 → 4Fe(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Với Sn phản ứng xảy ra phức tạp hơn, khi tác dụng HNO 3 loãng thì phản ứng chậm
tạo muối Sn2+ và NH4NO3 và một số oxit của Nitơ.
4Sn +10HNO3 → 4Sn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
3Sn +8HNO3 → 3Sn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
+ Một số kim loại (Fe, Al, Cr, . . .) không tan trong axit HNO 3 đặc, nguội do bị thụ
động hóa.
5


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
2. Tính oxi hóa của ion NO3- trong môi trường axit.
Trong môi trường axit, Ion NO3- có tính oxi hóa mạnh tương tự HNO 3 loãng, vì vậy
nó có thể oxi hóa các kim loại để tạo sản phẩm là NO, N2O, N2, NH4+ , khi là kim loại
mạnh như Al, Zn, Mg… có thể tạo sản phẩm khử là NH4+
Ví dụ: Khi cho Mg vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và HCl có thể có phản ứng:
4 Mg + NO3- + 10H+ → 4Mg2+ + NH4++ 3H2O
III. Một số nguyên tắc và phương pháp giải bài tập về HNO3
1. Định luật bảo toàn electron
Khi giải bài tập về kim loại tác dụng với HNO 3 hoặc dung dịch hỗn hợp chứa NO 3-/H+
ta thường sử dụng định luật bảo toàn e.
0

M →
+5

n+

M + ne
+x

N + (5 – x)e → N

⇒ ne nhường = ne nhận

* Đặc biệt
+ Nếu phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm khử của 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 toàn điện tích (tổng
điện tích dương = tổng điện tích âm) và định luật bảo toàn nguyên tố
- Có thể sử dụng phương trình ion – electron hoặc các bán phản ứng để biểu
diễn các quá trình.
Quá trình oxi hóa :

M → Mn+ + ne

Quá trình khử :
2H+ + NO3- + 1e → NO2 + H2O
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
12H+ + 2NO3- + 10e → N2 + 6H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
6


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
+ Đặc biệt khi kim loại tác dụng với axit HNO3 ta có:

nHNO3 (pư) = 2nNO2 + 4nNO + 10nN2O + 12nN2 + 10nNH4+
nNO3- (trong muối) = ne nhường = nNO2 + 3nNO + 8nN2O + 10nN2 + 8nNH4+
Chú ý:
+ Với kim loại có nhiều hóa trị (như Fe, Cr), nếu dùng dư axit sẽ tạo muối hóa trị
3 của kim loại (Fe3+, Cr3+); nếu axit dùng thiếu, dư kim loại sẽ tạo muối hóa trị 2
(Fe2+, Cr2+), hoặc có thể tạo đồng thời 2 loại muối.
+ Trong một số bài toán ta phải chú ý biện luận trường hợp tạo ra các sản phẩm
khác: NH4NO3 dựa theo phương pháp bảo toàn e (nếu ne cho > ne nhận để tạo khí)
hoặc dựa theo dữ kiện đề bài (chẳng hạn cho dung dịch NaOH vào dung dịch sau
phản ứng thấy có khí thoát ra) hoặc các hợp chất khí của Nitơ dựa vào tỉ khối hơi
của hỗn hợp đã cho,...
+ Các chất khử phản ứng với muối NO3- trong môi trường axit tương tự phản
ứng với HNO3, sản phẩm khử thường là NO, NH 4+... Ta cần quan tâm bản chất phản
ứng là phương trình ion và sử dụng các định luật bảo toàn để giải.

2. Phương pháp quy đổi.
 Nội dung của phương pháp: Với hỗn hợp nhiều chất ta có thể coi hỗn hợp tương
đương với 1 số chất (thường là 2) hoặc có thể chỉ là 1 chất (chẳng hạn hỗn hợp gồm
FeO, Fe2O3 và Fe3O4 có thể coi tương đương FeO và Fe2O3 còn nếu biết FeO và Fe2O3
có số mol bằng nhau có thể coi tương đương với duy nhất Fe3O4) hoặc quy đổi theo
các nguyên tố thành phần tạo nên hỗn hợp.
VD1. Để m gam Fe ngoài không khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp H có khối
lượng 12 gam gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hòa tan hết H vào dung dịch HNO3 thu
được 2,24 lít khí NO (đo ở đktc). Giá trị m gam là bao nhiêu?
Giải
nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol
Gọi x là số mol Fe; y là tổng số mol nguyên tử O của không khí tham gia phản ứng
Ta có: mH = 56x + 16y = 12

(1)

Trong toàn bộ quá trình phản ứng: ne (Fe cho) = ne(O nhận) + ne (N nhận)
7


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
 3x = 2y + 3.0,01

(2)

Từ (1) và (2) có được: x = 0,18; y = 0,12
Do đó: mFe = 56x = 10,08
 Chú ý:
a. Ngoài cách quy đổi theo Fe và O như ở trên ta cũng có thể quy đổi hỗn hợp theo
Fe và Fe2O3 hoặc Fe và FeO hoặc FeO và Fe2O3, . . .
* Lưu ý theo cách quy đổi các nghiệm tính được có thể là giá trị âm và ta vẫn sử
dụng để tính toán bình thường.
Chẳng hạn, nếu quy đổi theo Fe và FeO ta có hệ:
m H = 56 x + 72 y = 12

3x + y = 3.0,1

(với x = nFe; y = nFeO)

Tìm được x = 0,06; y = 0,12 ⇒ nFe (ban đầu) = nFe + nFe (trong FeO) = 0,18 ⇒ mFe = 10,08 g
Còn nếu quy đổi theo FeO (x mol) và Fe2O3 (y mol) ta có:
m H = 72 x + 160 y = 12
⇒ x = 0,3 ; y = -0,06

 x = 3.0,1

nFe (ban đầu) = nFe (trong FeO) + nFe (trong Fe2O3) = 0,18 mol ⇒ mFe = 10,08 g

b. Dùng công thức giải nhanh
Gọi x là số mol Fe ban đầu; a là tổng số mol electron mà N +5 của axit nhận vào;
m’ là khối lượng hỗn hợp H
Áp dụng định luật bảo toàn e:

ne (Fe cho) = n(O nhận) + ne (axit nhận)
Mà: mO = mH – mFe = m’ – m

⇒ 3x = 2.

m'−56.x
+ a ⇒ x = 0,1(m’/8 + a) hay mFe = 5,6(m’/8 + a)
16

Nếu dùng Cu thì: nCu = 0,1(m’/8 + a); mCu = 6,4(m’/8 + a)

c. Quy đổi gián tiếp
Giả sử trong quá trình thứ hai ta không dùng HNO 3 mà thay bằng O2 để oxi hóa
hoàn toàn hỗn hợp H thành Fe2O3 thì từ việc bảo toàn e: nO (thêm) = 3/2nNO = 0,15
(mol)
⇒ moxit = 12 + 0,15.16 = 14,4 ⇒ nFe = 0,18 (mol) ⇒ mFe = 10,08 g
8


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015

VD2: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS2 trong HNO3 dư được

0,48 mol NO2 và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung
đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:
A. 17,545 gam

B. 18,355 gam

C. 15,145 gam

D. 12,44 gam

Giải
Gọi x, y lần lượt là tổng số mol Fe và S trong hỗn hợp (cũng có thể coi x, y là số
mol Fe và S đã tham gia phản ứng với nhau tạo ra hỗn hợp trên)
Ta có: 56x + 32y = 3,76
Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận)
và H2SO4)

(vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe 3+

Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065
Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu được có: Fe(OH) 3 (0,03 mol) và BaSO4 (0,065
mol).
Sau khi nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) và BaSO4 (0,065 mol).
mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam)

Trên đây là một số cơ sở lí luận và cơ sở lí thuyết của đề tài, dựa trên những cơ
sở đó tác giả muốn xây dựng một số dạng bài tập đặc trưng khi cho kim loại tác dụng
HNO3 tạo sản phẩm khử là muối amoni. Từ đó sử dụng phương pháp dạy học nêu vấn
đề nhằm khắc sâu cho học sinh về lí thuyết và rèn luyện kĩ năng tính toán nhanh cho
các dạng bài tập kiểu này.

IV. Sử dụng dạy học nêu vấn đề thông qua các dạng bài tập
Sau đây, tôi xin giới thiệu một số dạng bài tập về kim loại, hỗn hợp chất khử khi
tác dụng với axit nitric có sinh ra sản phẩm là muối amoni và các phương pháp sử
dụng dạy học nêu vấn đề áp dụng cho việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho học
sinh.
Dạng 1: Các bài tập lí thuyết.

9


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Khi dạy bài tập lí thuyết về axit nitric, phản ứng giữa kim loại với axit nitric có thể
sinh ra sản phẩm là NH4NO3, tuy nhiên sản phẩm khử này là chất rắn tan trong dung
dịch nên học sinh có thể nhầm lẫn với việc là phản ứng không xảy ra.
Bài tập 1: Khi cho một mẩu kim loại Mg hoặc Al vào ống nghiệm chứa axit
nitric thấy mẩu kim loại tan hết và không thấy khí thoát ra. Giải thích hiện tượng và
viết phương trình phản ứng?
Giáo viên nêu ra vấn đề: Kim loại tan tức đã có phản ứng hóa học xảy ra, vậy sản
phẩm khử của HNO3 không phải là chất khí, nó là gì? Trên cơ sở lí thuyết đã được
học, học sinh sễ trả lời được sản phẩm khử là NH 3, và chất khử này đã tác dụng tiếp
với HNO3 để tạo muối NH4NO3.
Lời giải:
Kim loại tan nhưng không tạo khí là do HNO3 loãng và tạo sản phẩm khử là NH4NO3
Phương trình hóa học:
4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
Với bài tập trên học sinh chỉ cần huy động và vần dụng kiến thức với mức độ thông
hiểu và giải quyết dễ dàng bài toán.

Bài tập 2: Cho cẩn thận kim loại Ca vào dung dịch HNO3 loãng thu được dung
dịch X chứa hai chất tan và hỗn hợp Y gồm 2 khí không màu, không hóa nâu trong
không khí. Cho dung dịch X tác dụng với Al dư được dung dịch Z và hỗn hợp khí T
cũng chứa 2 khí không màu, không hóa nâu trong không khí. Dung dịch Z tác dụng
với dung dịch Na2CO3 tạo thành kết tủa G. Viết các phương trình phản ứng hóa học
xảy ra (nếu có).
(Trích đề thi học sinh giỏi khối 12 tỉnh Nghệ an 2011-2012)
Giáo viên nêu ra vấn đề:
+ Hỗn hợp Y và T đều chứa 2 khí không màu, không hóa nâu trong không khí thì có
thể gồm những khí gì?
Lúc này học sinh dựa vào kiến thức đã biết có thể đưa ra các khí: N 2, N2O, NH3 hoặc
H2
+ Hỗn hợp khí Y và T có thể chứa thành phần khí giống nhau hay không?
10


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Với câu hỏi này, nếu học sinh không có được kiển thức sâu thì có thể trả lời nhầm lẫn
rằng tên hỗn hợp khí khác nhau nên thành phần khí phải khác nhau. Tuy nhiên với câu
trả lời này giáo viên cần củng cố học sinh là 2 hỗn hợp có thể có thành phần khí giống
nhau nhưng tỉ lệ mol các khí khác nhau thì đây là 2 hỗn hợp khác nhau. Qua đó học
sinh không bị bỏ sót các trường hợp của bài toán.
+ Dung dịch X, Z có thể chứa những chất nào?
Qua việc xác định được dung dịch X và Z học sinh có thể biện luận để có thể
biết những phản ứng nào có thể đã xảy ra.

Lời giải:
Các phản ứng có thể xảy ra:
→ 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O
4Ca + 10HNO3 

→ 5Ca(NO3)2 + N2 + 6H2O
5Ca + 12HNO3 
→ 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
4Ca + 10HNO3 
→ Ca(OH)2 + H2
Ca + 2H2O 
→ Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
Ca(OH)2 + 2NH4NO3 

TH 1: Dung dịch X gồm Ca(NO3)2 và HNO3 dư, Y gồm N2O và N2, không có
NH4NO3 trong X. Lúc đó T cũng gồm N2O và N2, sản phẩm khử có thể có thêm
NH4NO3 khi cho Al vào dung dịch X
Dung dịch Z gồm Al(NO3)3 , Ca(NO3)2 có thể có NH4NO3
→ 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
8Al + 30HNO3 
→ 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
10Al + 36HNO3 
→ 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
8Al+ 30HNO3 

Z tác dụng Na2CO3
→ CaCO3 + 2NaNO3
Ca(NO3)2 + Na2CO3 
→ 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaNO3.
2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O 

11


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015

TH 2: Dung dịch X gồm Ca(NO3)2 và Ca(OH)2, Y gồm NH3 và H2, lúc đó T gồm NH3
và H2, sản phẩm khử là NH4NO3 khi cho Ca vào dung dịch HNO3.
Khi cho Al vào X
→ 8Ca(AlO2)2 + 6NH3
16Al + 5Ca(OH)2 + 4H2O + 3Ca(NO3)2 
→ Ca(AlO2)2 + 3H2
2Al + Ca(OH)2 + 2H2O 

Dung dịch Z tác dụng với Na2CO3:
→ CaCO3
Ca2+ + CO32- 

TH3: Dung dịch X chứa Ca(NO3)2 và NH4NO3 : Khi cho Al vào X thì không xảy ra
phản ứng. Vậy trường hợp này loại.

Dạng 2: Tạo tình huống có vấn đề thông qua số mol HNO3 phản ứng.
Khi học sinh giải bài tập mà đã biết số mol HNO 3 ban đầu và axit đã phản ứng
hết. Tuy nhiên khi tính toán lượng axit phản ứng thì thấy lượng tính được chưa đủ
lượng có ban đầu, vậy lượng axit còn lại vẫn còn dư hay đã phản ứng tạo sản phẩm
khử nào khác mà ta chưa biết. Lúc này học sinh nhận thấy mâu thuẫn nhưng mâu
thuẫn được giải quết khi suy luận ra còn có sản phẩm khử là NH4NO3.
Sau đây là một số bài tập dạng này:
Bài tập 1: Cho 29 gam hỗn hợp gồm Al, Cu, Ag tác dụng vừa đủ với 950 ml
dung dịch HNO3 1,5M thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lít hỗn hợp khí X
(đktc) gồm NO và N2O.Tỉ khối của X so với H2 là 16,4. Giá trị của m là :
A. 98,20

B. 97,20.

C. 98,75

D. 91,00

( Trích đề thi đại học khối B năm 2012)
Với bài tập này, logic tư duy của học sinh có thể đưa ra cách giải với trình tự như
sau:
Vì phản ứng xảy ra vừa đủ nên số mol HNO3 phản ứng là:
nHNO3 (pư) = 0,95.1,5 = 1,425 mol.
Đặt số mol NO là x, số mol N2O là y
Ta có hệ phương trình:
12


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015

 x + y = 0,25
⇒ x = 0,2 mol

30 x + 44 y = 0,25.32,8

y = 0,05 mol

Các quá trình khử:
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
0,8 mol

0,6 mol

0,2 mol

10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
0,5 mol

0,4 mol 0,05 mol

Vậy nHNO3 (pư) = nH+ = 1,3 mol < 1,425 mol mâu thuẫn với giả thiết, Vậy ngoài 2 sản
phẩm trên còn có NH4NO3 và số mol HNO3 đã phản ứng tạo muối này là 0,125 mol.
Quá trình khử tạo NH4NO3 :
10H+ + 2NO3- + 8e → NH4NO3 + 3H2O
0,125 mol

0,1 mol

0,0125 mol

Từ đó ta có ne nhận = 1,1 mol ⇒ nNO3- tạo muối = 1,1 mol
Khối lượng muối thu được sau phản ứng là
mmuối = mKL + mNO3- tạo muối Kl + mNH4NO3
mmuối = 29 + 1,1.62 + 0,0125.80 = 98,2 gam ⇒ Đáp án A.
Dựa vào bài tập trên, chúng ta có thể xây dựng một số bài tập khác tương tự có tác
dung rèn luyện tư duy và kĩ năng giải bài tập dạng này. Có thể thay đổi yêu cầu của
bài toán như yêu cầu xác định kim loại, tìm tỉ khối hỗn hợp khí sau phản ứng...
Bài tập 2: Cho 6,48 gam kim loại M (hóa trị không đổi) tác dụng vừa đủ với
910 ml dung dịch HNO3 1M thu được dung dịch X và 2,912 lít hỗn hợp khí Y gồm
NO và N2. Trộn hỗn hợp Y này với 2,000 lít O2, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu
được 3,792 lít hỗn hợp khí Z . Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
Kim loại M là :
A. Mg.

B. Zn.

C. Al

D. Na

Tương tự bài tập trên, khi giải quyết bài toán học sinh gặp khó khăn khi tính số
mol HNO3 có ban đầu và số mol HNO3 phản ứng tạo khí NO và N2 không bằng nhau,
từ suy ra được có sản phẩm NH4NO3
Lời giải:
13


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Vì phản ứng xảy ra vừa đủ nên số mol HNO3 phản ứng là:
nHNO3 (pư) = 0,91.1 = 0,91 mol
Khi trộn X với Y xảy ra phản ứng:
2NO + O2 → 2NO2
Ta có nNO = 2nO2 phản ứng
Lại có : VO2 phản ứng = VX + VY – VZ = 2,192 + 2 – 3,792 = 1,12 lít
⇒ nO2 phản ứng = 1,12/22,4 = 0,05 mol
⇒ nNO = 2nO2 phản ứng = 0,1 mol
Vậy nN2( Y)= (2,912/22,4) – 0,1 = 0,03 mol
Các quá trình khử:
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
0,4 mol

0,3 mol

0,1 mol

12H+ + 2NO3- + 10e → N2 + 6H2O
0,36 mol

0,3 mol

0,03 mol

Vậy nHNO3 (pư) = nH+ = 0,76 mol < 0,91 mol mâu thuẫn với giả thiết, Vậy ngoài 2 sản
phẩm trên còn có NH4NO3 và số mol HNO3 đã phản ứng tạo muối này là 0,15 mol.
Quá trình khử tạo NH4NO3 :
10H+ + 2NO3- + 8e → NH4NO3 + 3H2O
0,15 mol

0,12 mol

Từ đó ta có ne nhường = ne nhận = 0,72 mol
Quá trình oxi hóa kim loại M
M → Mn+ + ne
0,72/n

0,72 mol

Ta có : M = 6,48 : 0,72/n = 9n ⇒ n = 3 và M = 27 ⇒ M là kim loại Al
⇒ chọn đáp án C.
Dạng 3: Tạo tình huống có vấn đề thông qua số mol electron do kim loại nhường.
Khi bài toán đã biết số mol electron do kim loại nhường, tính được số mol
electron do chất oxi hóa nhận tạo các sản phẩm khử là chất khí nhưng các số mol
eletron này không bắng nhau ta có thể suy luận là có thêm sản phẩm khử là muối
amoni.
14

Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Bài tập 1: Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng dư,
thu được dung dịch X và 1,344 lít khí (ở đktc) hỗn hợp 2 khí N 2O và N2. Tỉ khối của
hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan.
Giá trị của m là
A. 97,98.
B. 106,38.
C. 38,34.
D. 34,08.
( Trích đề thi đại học khối A năm 2009)
Với bài tập trên, học sinh có thể tính được số mol eletron do kim loại Al nhường, số
mol electron mà HNO3 nhận tạo sản phẩm là N2O và N2, nhưng 2 giá trị này không
bắng nhau nên học sinh biết được ngoài các sản phẩm khử trên còn có NH4NO3.
Lời giải:
Vì Al tan hoàn toàn nên Al hết, nAl = 0,46
Quá trình oxi hóa Al:
Al → Al3+ + 3e
0,46
1,38 mol
Đặt nN2O = x (mol), nN2 = y (mol)
Ta có hệ
 x + y = 0,06
⇒ x = y = 0,03 mol

44 x + 28 y = 0,06.36
Các quá trình khử:
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
0,24

0,03 mol
+
12H + 2NO3 + 10e → N2 + 6H2O
0,3
0,03 mol
+5
Vậy tổng số mol electron mà N nhận tạo N2O và N2 là 0,54 mol < 1,38 mol nên
ngoài 2 sản phẩm khử trên còn có NH4NO3 tạo ra.
ne nhận tạo muối amoni = 1,38 – 0,54 = 0,84 mol
Quá trình khử tạo muối amoni :
10H+ + 2NO3- + 8e → NH4NO3 + 3H2O
0,84 0,105 mol
Khối lượng muối tạo thành sau phản ứng:
mmuối = m Al(NO3)3 + mNH4NO3 = 106,38 gam.
Bài tập 2: 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 A và 448 ml (đo ở 354,9 K và 988
mmHg) hỗn hợp khí B gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỉ
khối của B so với oxi bằng 0,716 lần tỉ khối của CO 2 so với nitơ. Làm khan A một
cách cẩn thận thu được chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi thu được 3,84
gam chất rắn E. Tính khối lượng D và thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại
trong hỗn hợp ban đầu.
15


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015

Lời giải:
Theo giả thiết thì B chứa N2 và N2O

nN2O + nN2 = 0, 448.(988 / 760) / (0, 082.354,9) = 0, 02  nN 2O = 0, 01

→
n
.44
+
n
.28
=
0,
02.32.0,
716.44
/
28
N2
 N2O
 nN 2 = 0, 01

Ta có 

⇒ số mol e nhận để tạo ra 2 khí này là : 0,01(10+8) = 0,18 mol (I)
⇒D có Al(NO3)3, Mg(NO3)2 có thể có NH4NO3.
Các phản ứng nhiệt phân D :
NH4NO3 → N2O↑ + 2H2O
2 NH4NO3 → N2 ↑ + O2 ↑ + 4 H2O ↑
4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12 NO2 ↑ + 3O2 ↑
2Mg(NO3)2 → 2MgO + 4 NO2 ↑ + O2 ↑
⇒ E chỉ có Al2O3 và MgO.

27 x + 24 y = 2,16

+ Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Mg ta có hệ : 

x
102. 2 + 40 y = 3,84
⇒ x = 0,04 mol và y = 0,045 mol
⇒ số mol e cho = 0,21 mol (II)
+ Từ (I, II) suy ra phải có NH4NO3.
ne nhận tạo NH4NO3 = 0,21 – 0,01.8 – 0,01.10 = 0,03 mol.
Vậy nNH4NO3 = 0,03:8 = 0,00375 mol
Từ đó dễ dàng tính được kết quả sau:
D gồm:

Al(NO3)3

8,52 gam ; Mg(NO3)2

NH4NO3

0,3 gam

6,66 gam ;

Từ đó ta có mD = 15,48 gam.
Hỗn hợp ban đầu có 50% khối lượng mỗi kim loại.

16


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Như vậy với bài tập trên học sinh ngoài việc tính toán thông thường còn phải
huy động kiến thức về phản ứng nhiệt phân muối nitrat, qua đó củng cố được kiến
thức cũ và rèn được kĩ năng viết phương trình phản ứng nhiệt phân cũng như kĩ năng

lập luận sản phẩm khử tạo muối amoni.

Dạng 4: Tạo tình huống có vấn đề thông qua khối lượng muối thu được sau phản
ứng.
Thông thường, khi tính khối lượng muối thu được sau phản ứng, học sinh chỉ tính
muối nitrat của kim loại, nếu khối lượng muối thực tế thu được lớn hơn khối lượng
muối nitrat kim loại thì trong hỗn hợp muối còn có muối amoni. Qua đó học sinh suy
luận ra là có muối amoni.
Bài tập 1. Hòa tan hoàn toàn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn bằng dung
dịch HNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) khí Z
(gồm hai hợp chất khí không màu) có khối lượng 7,4 gam. Cô cạn dung dịch Y thu
được 122,3 gam hỗn hợp muối. Tính số mol HNO3 đã tham gia phản ứng.
(Trích đề thi HSG khối 12 tỉnh Nghệ an năm 2013)
Lời giải:
Khí Z không màu ⇒ không có NO2.
Các khí là hợp chất ⇒ không có N2.
⇒ Hai hợp chất khí là N2O và NO.

n N2O + n NO = 4, 48 / 22, 4
n N O = 0,1mol
⇒ 2
Theo đề ta có: 
n NO = 0,1mol
44.n N2O + 30.n NO = 7, 4
Hỗn hợp muối gồm Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, Al(NO3)3 và có thể có NH4NO3.
Gọi số mol của NH4NO3 là x mol (x ≥ 0).
Ta có các quá trình nhận electron:
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
1

0,1

0,5

(mol)

4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
0,4

0,1

0,2

(mol)
17


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
10H+ + 2NO3- + 8e → NH4NO3 + 3H2O
10x

x

3x (mol)

=> n HNO = n H =1, 4 + 10x(mol) ; n H2O = 0, 7 + 3x(mol)
3

+

Theo phương pháp bảo toàn khối lượng ta có:

m kimloai + m HNO3 = m muoi + m Z + m H2O
⇒ 25,3 + 63(1,4+10x) = 122,3 + 7,4 + 18(0,7+3x) => x=0,05
⇒ nHNO3 = 1 + 0,4 + 10.0,05 = 1,9 mol.

Bài tập 2. Hòa tan hết 31,89 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong
lượng dư dung dịch HNO3 loãng, thu được 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và
N2O) và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hiđro là 59/3. Cô cạn dung dịch Y
thu được 220,11 gam muối khan. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn
hợp A.
Lời giải
Đặt số mol của NO và N2O lần lượt là a và b, ta có:
10,08

a+b=
= 0,45

a = 0,15
22,4
⇔

 b = 0,3
30a + 44b = 59 .2.0,45 = 17,7

3

Đặt số mol của Al và Mg lần lượt là x và y, ta có: 27x + 24y = 31,89 (1)
Khi cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO3:
Al → Al3+ + 3e

x

x

3x

Mg → Mg2+ + 2e
y
N+5

y
+

3e
0,45

2y
→ N+2
0,15

18


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
N+5 +

4e →
2,4

N+1

0,6

Nếu sản phẩm khử chỉ có NO và N2O thì:
mmuối = 31,89 + 62(0,45 + 2,4) = 208,59 gam < 220,11 gam: Vô lí
⇒ có muối NH4NO3 tạo thành trong dung dịch Y.
N+5 + 8e → N-3
8z
Ta có:

z

3x +2y = 0,45 + 2,4 + 8z hay 3x + 2y - 8z = 2,85 (2)

Mặc khác: 213x + 148y + 80z = 220,11

(3)

Giải hệ (1), (2), (3) ta được: x = 0,47; y = 0,8; z = 0,02
Vậy:
%Al =

0, 47.27.100%
= 39,79%
31,89

%Mg = 100% - 39,79% = 60,21%.

Bài tập 3. Hỗn hợp A gồm Mg, Al, Zn. Hòa tan hoàn toàn 7,5 gam A trong
dung dịch HNO3, sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B và 1,12 lít hỗn hợp
khí NO và N2O có số mol bằng nhau. Cô cạn dung dịch B thu được 31,75 gam muối.

Tính thể tích dung dịch HNO3 0,5 M tối thiểu để hòa tan hoàn toàn A.

Lời giải
Số mol hỗn hợp khí = 0,05 mol số mol mỗi khí = 0,025 mol
Các quá trình oxi hóa:
Mg → Mg2+ + 2e
a

2a

Al → Al3+ + 3e
b

3b
19


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Zn → Zn2+ + 2e
c

2c

Các quá trình khử:
N+5 +

3e → NO

0,025

0,075

2N+5 + 8e → N2O
0,05

0,2

Đặt số mol NH4NO3 là x, ta có :
N+5 + 8e → NH4+
8x

x

3a + 3b + 2c = 0,275 + 8x
31,75 = 7,5 + 62( 0,275 + 8x) + 80x → x = 0,0125
Số mol HNO3 tham gia phản ứng = số mol HNO3 tạo khí + số mol HNO3 tạo muối
= 0,025 + 0,05 + 0,275 + 8x.0,0125 = 0,475(mol)
⇒ VHNO =
3

0, 475
= 0,95(l )
0,5

Bài tập 4: Hòa tan hoàn toàn m gam Al bằng dung dịch HNO 3 loãng thu được
5,376 lít ( đktc) hỗn hợp khí X gồm N2 và N2O và dung dịch chứa 8m gam muối. Tỉ
khối của X so với H2 bằng 18. Giá trị của m là:
A. 21,60

B. 18,90

C. 17,28

D. 19,44

( Trích đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2013)
Lời giải:
Trước hết ta tính số mol các khí N2 và N2O
Đặt nN2 = x, nN2O = y
Ta có hệ phương trình

 x + y = 0,24

28 x + 44 y = 0,24.36

 x = 0,12
⇒
 y = 0,12
20


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Quá trình nhường electron:
Al → Al3+ + 3e
m/27

3m/27

Vậy số mol nitrat tạo muối với Al là 3m/27
Khối lượng Al(NO3)3 là m + (3m/27).62 = 213m/27 < 8m

Vậy sau phản ứng còn tạo muối amoni mà ta có
⇒

mNH4NO3 = 8m – 213m/27 = m/9

nNH4NO3 = m/720

Theo định luật bảo toàn electron ta có:
3m/27 = (m/720).8 + 0,12.10 + 0,12.8
⇒ m = 21,6 gam
Bài tập 5: Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau) tác
dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp
gồm 4 khí N2, NO, N2O, NO2 trong đó 2 khí N2 và NO2 có số mol bằng nhau. Cô cạn
cẩn thận dung dịch X thì được 58,8g muối khan. Tìm số mol HNO3 đã phản ứng.

Lời giải:
Gọi x là số mol mỗi kim loại ta có: 56x + 24x + 64x =14,4 ⇒ x = 0,1
Khối lượng muối nitrat kim loại là: 242.0,1 + 148.0,1 + 188.0,1 = 57,8 gam < 58,8
gam (theo bài ra).
Trong muối rắn thu được có NH4NO3 và có khối lượng là: 58,8 – 57,8 = 1 (gam)
⇒ Số mol NH4NO3 = 1/80 = 0,0125 (mol)

Vì hỗn hợp 4 khí trên NO2, NO, N2O, N2 trong đó số mol N2 bằng số mol NO2 ta coi 2
khí này là một khí N3O2 ≡ NO.N2O cho nên hỗn hợp bốn khí được coi là hỗn hợp 2
khí NO và N2O với số mol lần lượt là a và b
Như vậy, ta có sơ đồ:
+ HNO
→ Fe3+, Mg2+, Cu2+, NH4+ + NO, N2O + H2O
Fe, Mg, Cu 
3

Ta có quá trình nhường e
Fe → Fe+3 + 3e

(1)
21


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
0,1

0,3

Mg → Mg+2 + 2e (2)
0,1

0,2

Cu → Cu+2 + 2e
0,1

(3)

0,2

Tổng số mol e nhường : 0,3 + 0,2 + 0,2 = 0,7 (mol)
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O (4)
4a

3a

a

10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O (5)
10b

8b

b

10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O (6)
0,125

0,1

0,0125

Tổng số mol e nhận là: 3a + 8b + 0,1
 a + b = 0,12
a + b = 0,12
a = 0,072
⇒
⇒
3a + 8b + 0,1 = 0,7 3a + 8b = 0,6 b = 0,048

Vậy ta có hệ phương trình: 

Theo các phương trình (4), (5), (6)
Tổng số mol HNO3 đã dùng là : nHNO3 pư = 4a + 10b + 0,125 = 0,893 (mol)
Với bài toán trên, chúng ta có thể phát triển với mức độ khó hơn tức yêu cầu

học sinh huy động hết kiến thức và vận dụng với mức độ cao để giải quyết bài toán.
Nếu không cho HNO3 dư bài toán trở nên phức tạp và có thể giải quyết một cách
thông minh hơn nữa:
Bài tập 6: Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau) tan
hết trong dung dịch HNO3 thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm 4
khí N2, NO, N2O, NO2 trong đó 2 khí N2 và NO2 có số mol bằng nhau. Cô cạn cẩn
thận dung dịch X thì được 58,8g muối khan. Tìm số mol HNO3 đã phản ứng.
( Đề thi GVG tỉnh Nghệ an chu kì 2011 – 2015 )
Lời giải:
Gọi x là số mol mỗi kim loại ta có: 56x + 24x + 64x =14,4 ⇒ x = 0,1
22


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Vì kim loại tan hết, HNO3 đủ hoặc dư nên trong dung dịch thu được có thể có muối
của Fe2+ và Fe3+.
Khối lượng muối nitrat kim loại lớn nhất có thể thu được là:
mmuối max = 242.0,1 + 148.0,1 + 188.0,1 = 57,8 gam < 58,8 gam (theo bài ra).
Tức mmuối nitrat kim loại ≤ 57,8 gam < 58,8 gam (theo bài ra).
Trong muối rắn thu được có NH4NO3 .
Gọi tổng số mol electron do kim loại nhường là x.
Các quá trình nhường electron:
Fe → Fe+3 + 3e
Fe → Fe+2 + 2e
Mg → Mg+2 + 2e
Cu → Cu+2 + 2e
Ta có 2nFe + 2nMg + 2nCu ≤ ne nhường = x ≤ 3nFe + 2nMg + 2nCu
⇒ 0,6 ≤ x ≤ 0,7 (I)
Khối lượng muối nitrat kim loại là:
mmuối nitrat KL = 14,4 + 62.x

⇒ nNH4NO3 = [58,8 – (14,4+62x)]:80 = 0,555 – 0,775x
Vì hỗn hợp 4 khí trên NO2, NO, N2O, N2 trong đó số mol N2 bằng số mol NO2 ta coi 2
khí này là một khí N3O2 ≡ NO.N2O cho nên hỗn hợp bốn khí được coi là hỗn hợp 2
khí NO và N2O với số mol lần lượt là a và b
Như vậy, ta có sơ đồ:
+ HNO
→ Fe3+, Mg2+, Cu2+, NH4+ + NO, N2O + H2O
Fe, Mg, Cu 
3

Các quá trình nhận electron:
4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
4a

3a

a

10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
23


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
10b

8b

b

10H+ + 2NO3- + 8e → NH4NO3 + 3H2O

(0,555 – 0,775x)
Theo định luật bảo toàn electron ta có:
ne nhường = ne nhận
⇒

x = 3a + 8b + 8(0,555 – 0,775x)
x = 3a + 8(0,12 – 3a) + 8(0,555 – 0,775x) mà 0 < a < 0,12

⇒

2/3 < x < 0,75 . Kết hợp (I) ta có:
2/3 < x ≤ 0,7 (II)

a + b = 0,12
a = 1,08 − 1,44 x
Ta có hệ : 
⇒
3a + 8b + 8(0,555 − 0,775 x) = x
b = 1.44 x − 0,96
Tổng số mol HNO3 đã dùng là : nHNO3 = 4a + 10b + 10(0,555 – 0,775x)
nHNO3 pư = 4(1,08 – 1,44x) + 10(1,44x – 0,96) + 10(0,555 – 0,775x)
nHNO3 pư = 0,89x + 0,27 . Kết hợp (II) ta có:
0,89.2/3 + 0,27 < nHNO3 ≤ 0,89.0,7 + 0,27
0,863 < nHNO3 pư ≤ 0.893
Như vậy khi HNO3 dư tức tạo hoàn toàn muối Fe3+ thì nHNO3 pư = 0,893 mol
Dạng 5: Tạo tình huống có vấn đề thông qua số sản phẩm khử.
Mặc định số sản phẩm khử là một trong những bài tập phổ biến. Trong các bài
tập sau, tác giả muốn đưa đến cho học sinh một kĩ năng suy luận để xác định chính
xác sản phẩm khử là gì. Có thể có NH4+ hay không.
Bài tập 1: Lấy 6,63 gam kim loại M ( có hóa trị không đổi) cho tác dụng với

500 ml dung dịch HNO3 (dung dịch A) thu được dung dịch B và thoát ra 0,336 lít hỗn
hợp C (đktc) gồm 2 khí X và Y. Cho thêm vào B dung dịch KOH dư thì thấy thoát ra
0,224 lít khí Y. Biết rằng quá trình khử HNO 3 chỉ tạo một sản phẩm khử duy nhất.
Xác định kim loại M, tính CM của dung dịch HNO3 đã dùng?

Lời giải:
24


Sáng kiến kinh nghiệm – Năm học 2014 -2015
Vì quá trình khử HNO3 chỉ tạo một sản phẩm khử duy nhất mà sau phản ứng tạo ra
hỗn hợp khí, vậy ngoài phản ứng với HNO 3 thì M còn phản ứng với H2O tạo sản
phẩm khử là khí H2.
Khi thêm KOH dư vào B tiếp tục sinh ra khí Y nên Y phải là NH3, như vậy sản phẩm
khử ban đầu của HNO3 phải là NH4NO3
Đặt nM(1) = x (mol); nM(2) = y (mol)
Các phản ứng hóa học xảy ra:
8M + 10n HNO3 → 8M(NO3)n + n NH4NO3 + 3n H2O
x mol 5nx/4

nx/8 mol

2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2
y mol

(1)

y mol

(2)

ny/2 mol

M(OH)n + nNH4NO3 → M(NO3)n + nNH3 + nH2O
y mol ⇒ n.y mol

n.y mol

Cho KOH dư vào dung dịch B:
KOH + NH4NO3 → KNO3 + NH3 + H2O
0,01 mol

nx / 8 = ny + 0,01
Ta có 
ny / 2 + ny = 0,015

⇒ nx = 0,16;

0,01 mol
ny = 0,01

nM = x + y = 0,16/n + 0,01/n = 0,17/n
Vậy M = 6,63 : 0,17/n = 39n ⇒ n = 1 và M = 39
Kim loại M là Kali (K)
nHNO3 = 5nx/4 = 0,2 mol ⇒ CM(HNO3) = 0,2 : 0,5 = 0,4M

Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Zn, FeCO3, Ag bắng lượng dư
dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí A gồm 2 hợp chất khí có tỉ khối so với H 2
bắng 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 lượng không đổi thu được 5,64 gam

25