Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình 5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Magie. Mời các bạn đón xem:

Phương trình 5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học:

    5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Kim loại tan dần tạo thành dung dịch không màu và khí không màu thoát ra.

3. Điều kiện phản ứng

Dung dịch HNO3 loãng dư.

4. Tính chất hóa học

- Magie là chất khử mạnh:

Mg → Mg²⁺ + 2e

a. Tác dụng với phi kim

Lưu ý:

- Do Mg có ái lực lớn với oxi: 2Mg + CO₂ → MgO. Vì vậy không dùng tuyết cacbonic để dập tắt đám cháy Mg.

b. Tác dụng với axit

- Với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng:

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

- Với dung dịch HNO₃:

4Mg + 10 HNO₃ → 4 Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3 H₂O

5. Cách thực hiện phản ứng

Cho kim loại sắt tác dụng với dung dịch axit nitric loãng

6. Bạn có biết

Mg tác dụng với axit HNO₃ có thể tạo ra sản phẩm khử là khí NO₂; NH₃NO₃; NO;… Trong đó chỉ có sản phẩm khử là muối amoni ở dạng dung dịch không phải dạng khí.

7. Mở rộng kiến thức về HNO₃

7.1. Cấu tạo phân tử

- Công thức cấu tạo của HNO₃:

Chú ý: Mũi tên trong công thức cấu tạo trên cho biết cặp electron liên kết chỉ do nguyên tử N cung cấp.

- Trong hợp chất HNO₃, nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5.

7.2. Tính chất vật lý

- Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm.

- Axit nitric không bền, khi có ánh sáng phân hủy một phần sinh ra khí NO₂. Khí này tan trong dung dịch axit, làm cho dung dịch có màu vàng.

4HNO₃ $\stackrel{as}{\to }$ 4NO₂↑ + O₂↑ + 2H₂O

- Axit nitric tan vô hạn trong nước. Trong phòng thí nghiệm thường có loại HNO₃ đặc nồng độ 68%, D = 1,4 g/cm³.

7.3. Tính chất hóa học

a. Tính axit

- Axit nitric là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch phân li hoàn toàn:

$HN{O}_3\to H^{+}+N{O}_3^{-}$

- Dung dịch axit HNO₃ có đầy đủ tính chất của một dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.

Thí dụ:

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + H₂O

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ + H₂O

b. Tính oxi hóa

- HNO₃ có tính oxi hóa mạnh.

- Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO₃ đều bị oxi hóa lên trạng thái có mức oxi hóa cao nhất.

Tác dụng với kim loại

- HNO₃ oxi hóa hầu hết các kim loại trừ vàng (Au) và platin (Pt).

* Với những kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, ...

Cu + 4HNO_{3 (đặc)} → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

3Cu + 8HNO_{3 (loãng)} → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

* Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn: Mg, Zn, Al, ... thì HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂ hoặc NH₄NO₃.

8Al + 30HNO_{3 (loãng)} → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

4Zn + 10HNO_3 (loãng) → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

* Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội.

Tác dụng với phi kim

- Khi đun nóng, HNO₃ đặc có thể tác dụng với phi kim: C, P, S, …(trừ N₂ và halogen).

Thí dụ:

S + 6HNO_{3 (đ)} → H₂SO₄ + 6NO₂↑ + 2H₂O

Tác dụng với hợp chất

- H₂S, HI, SO₂, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO₃.

Thí dụ:

3FeO + 10HNO_{3 (đ)} → 3Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 5H₂O

3H₂S + 2HNO_{3 (đ)} → 3S↓ + 2NO↑ + 4H₂O

- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

7.4. Ứng dụng

- Phần lớn sử dụng để điều chế phân đạm NH₄NO₃, …

- Ngoài ra, sử dụng sản xuất thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm, …

7.5. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

Axit HNO₃ được điều chế bằng cách cho natri nitrat hoặc kali nitrat rắn tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng:

NaNO_3 (rắn) + H₂SO_4 (đặc) HNO₃ + NaHSO₄

b. Trong công nghiệp

Được điều chế từ NH₃ qua ba giai đoạn:

NH₃ $\stackrel{\left(1\right)}{\to }$ NO $\stackrel{\left(2\right)}{\to }$ NO₂ $\stackrel{\left(3\right)}{\to }$ HNO₃.

- Oxi hóa khí amoniac bằng oxi không khí

4NH₃ + 5O₂ $\underset{Pt}{\overset{850-900C_o}{\to }}$ 4NO + 6H₂O;

- Oxi hóa NO thành NO₂ bằng oxi không khí ở điều kiện thường

2NO + O₂ → 2NO₂

- Chuyển hóa NO₂ thành HNO₃

4NO₂ + 2H₂O + O₂ → 4HNO₃

Dung dịch HNO₃ thu được thường có nồng độ 52 – 68%. Để có HNO₃ có nồng độ cao hơn 68% người ta thường chưng cất axit này với HNO₃ đậm đặc.

8. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Cho Mg tác dụng với dung dịch axit nitric loãng thu được chất khí không màu nhẹ hơn không khí. Phương trình hóa học xảy ra là:

A. Mg + 4HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

B. 3Mg + 8HNO₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

C. 5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N2 + 6H₂O

D. 4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Khí không màu là sản phẩm khử của HNO₃ có N₂ và N₂O Trong đó, M_N2 < M _kk

Ví dụ 2: Cho phản ứng sau: Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + N₂+ H₂O Hệ số tối giản của HNO₃ trong phản ứng trên là:

A. 18    

B. 12     

C. 36    

D. 32

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

Ví dụ 3: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Mg, Al, Fe và Cu trong dung dịch HNO₃ (loãng dư) thu được dung dịch X. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch X được kết tủa Y. Số kết tủa trong Y là

A. 3    

B. 2    

C. 1    

D. 4

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Các kết tủa trong Y là: Mg(OH)₂; Fe(OH)₃; Cu(OH)₂

8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Magie và hợp chất:

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

3Mg + 8HNO₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O

3Mg + 4H₂SO₄ → 3MgSO₄ + S + 4H₂O

4Mg + 5H₂SO₄ → 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂