Trả lời nhanh
Khí không màu hóa nâu trong không khí là NO (nitơ monoxit), nên nếu đề cho phương án A là N2O thì phương án đó không đúng. NO không màu, nhưng ở nhiệt độ thường nó kết hợp ngay với O2 của không khí tạo NO2 là khí màu nâu đỏ: 2NO + O2 → 2NO2.
Vì sao đáp án là NO?
Dấu hiệu “không màu, để ngoài không khí chuyển sang nâu” chỉ có ở NO. Khí NO phản ứng với oxi ngay ở điều kiện thường, không cần xúc tác hay đun nóng:
2NO (không màu) + O2 → 2NO2 (nâu đỏ)
Sản phẩm NO2 có màu nâu đỏ đặc trưng, mùi hắc, độc. Vì vậy khi thấy khí thoát ra không màu rồi hóa nâu ở miệng ống nghiệm, ta kết luận đó là NO.
Loại trừ các khí hay gặp trong đề
Đề trắc nghiệm kiểu này thường đưa các khí của nitơ ra để so sánh. Bảng dưới đây giúp em loại trừ nhanh (đề gốc có thể sắp xếp phương án khác nhau, em chỉ cần tìm khí NO).
| Khí | Màu sắc | Gặp không khí | Kết luận |
|---|---|---|---|
| NO | Không màu | Hóa nâu đỏ (tạo NO2) | Đúng |
| N2O | Không màu (khí gây cười) | Không đổi màu, không phản ứng với O2 ở điều kiện thường | Sai |
| NO2 | Nâu đỏ ngay từ đầu | Không “hóa nâu” vì vốn đã có màu nâu | Sai |
| N2 | Không màu | Trơ ở điều kiện thường, không đổi màu | Sai |
| NH3 | Không màu, mùi khai | Không đổi màu | Sai |
Với N2O: số oxi hóa của N là +1, oxit này khá bền ở nhiệt độ thường, không tự cháy hay tác dụng với O2. Đây là chỗ nhiều bạn nhầm vì cả hai đều là “oxit của nitơ, không màu”.
Khí NO thường sinh ra ở đâu?
- Cu + HNO3 loãng: 3Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O. Hiện tượng: dung dịch chuyển xanh lam, khí không màu thoát ra rồi hóa nâu đỏ ở miệng ống.
- Tia lửa điện hoặc khoảng 3000°C: N2 + O2 ⇌ 2NO (phản ứng thu nhiệt). Đây là lý do trong cơn giông có sét xuất hiện đạm tự nhiên.
- Oxi hóa NH3 có xúc tác Pt, 850–900°C: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O, bước đầu trong sản xuất HNO3.
Mẹo nhớ
- Cụm “không màu → nâu” = NO → NO2: thêm một nguyên tử O thì sinh ra màu.
- Khí đã nâu sẵn là NO2; khí không màu mà trơ là N2 hoặc N2O.
- Kim loại + HNO3 loãng thường cho NO; kim loại + HNO3 đặc cho NO2 (khí nâu ngay).
Lỗi sai thường gặp
- Chọn N2O vì nhầm công thức với NO hoặc vì nhớ “oxit nitơ không màu”.
- Chọn NO2 vì thấy “nâu”. Đề hỏi khí ban đầu không màu, nên NO2 bị loại.
- Viết sai sản phẩm: NO + O2 tạo NO2, không tạo N2O5 ở điều kiện thường.
Bài luyện tập
Bài 1. Cho mảnh Cu vào dung dịch HNO3 loãng, thấy có khí không màu thoát ra, ở miệng ống nghiệm khí hóa nâu. Gọi tên khí và viết phương trình.
Đáp án: Khí là NO; 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O; sau đó 2NO + O2 → 2NO2.
Bài 2. Có hai bình khí không màu là NO và N2O. Nêu cách phân biệt.
Đáp án: Mở nắp (hoặc cho tiếp xúc với không khí/O2): bình nào xuất hiện khí nâu đỏ là NO; bình còn lại là N2O.
Bài 3. Cho 2,24 lít NO (đktc) tác dụng với lượng dư O2. Tính thể tích O2 phản ứng và thể tích NO2 tạo thành (đktc).
Đáp án: n(NO) = 0,1 mol; theo phương trình 2NO + O2 → 2NO2 có n(O2) = 0,05 mol → 1,12 lít; n(NO2) = 0,1 mol → 2,24 lít.
Câu hỏi thường gặp
Khí không màu hóa nâu trong không khí là khí nào?
Là khí NO (nitơ monoxit). Nó phản ứng với O2 trong không khí tạo NO2 màu nâu đỏ: 2NO + O2 → 2NO2.
N2O có hóa nâu trong không khí không?
Không. N2O (khí gây cười) không màu và không phản ứng với O2 ở điều kiện thường nên không đổi màu.
Vì sao NO2 không phải đáp án của câu hỏi này?
Vì NO2 vốn có màu nâu đỏ ngay từ đầu, trong khi đề yêu cầu khí ban đầu không màu rồi mới hóa nâu.
Điều chế NO trong phòng thí nghiệm bằng cách nào?
Cho Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.