Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O  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 Đồng . Mời các bạn đón xem:

Phương trình Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học

            8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Có khí không màu thoát ra

3. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ thường

4. Cách lập phương trình hóa học

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

$\stackrel{0}{Al}+H\stackrel{+5}{N}{O}_3\to \stackrel{+3}{Al}{\left(N{O}_3\right)}_3+{\stackrel{0}{N}}_2+H_{2}O$

Chất khử: Al; chất oxi hóa: HNO₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

- Quá trình oxi hóa: $\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e$

- Quá trình khử: $2\stackrel{+5}{N}+10e\to \stackrel{0}{N_2}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

$\begin{array}{c}10\times \\ 3\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e\\ 2\stackrel{+5}{N}+10e\to \stackrel{0}{N_2}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

10Al + 36HNO₃ → 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

a. Bản chất của Al (Nhôm)

Trong phản ứng trên Al là chất khử.

- Al tác dụng với các axit có tính oxi hoá mạnh như dung dịch HNO₃ loãng, HNO₃ đặc, nóng và H₂SO₄ đặc, nóng. (Chú ý: Al bị thụ động hoá trong dung dịch HNO₃ đặc, nguội hoặc H₂SO₄ đặc nguội)

b. Bản chất của HNO3 ( Axit nitric)

- Trong phản ứng trên HNO₃ là chất oxi hoá.

- Đây là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ.

6. Tính chất hóa học

6.1. Tính chất hóa học của Al

a. Tác dụng với oxi và một số phi kim.

4Al + 3O₂→ 2Al₂O₃

ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al₂O₃ mỏng bền vững, lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí, nước.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

b.  Nhôm tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,..)

• Tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,..)

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Chú ý: Nhôm không tác dụng với H₂SO₄, HNO₃đặc, nguội

• Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO₃ hoặc H₂SO₄ đậm đặc

Al + 4HNO₃→ Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Al + 6HNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

2Al + 6H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

c. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.

AI + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe

d. Tính chất hóa học riêng của nhôm.

Do lớp oxit nhôm bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm.

2Al + 2H₂O + 2NaOH → 2NaAlO₂+ 3H₂↑

e. Phản ứng nhiệt nhôm

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao.

Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa oxit sắt III và nhôm:

Fe₂O₃+ 2Al → 2Fe + Al₂O₃

6.2. Tính chất hóa học của HNO3

a. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:

Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất.  Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat. 

Ví dụ: 

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3  → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ba(OH)2 + 2HNO3  → Ba(NO3)2 + 2H2O

Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

Ví dụ:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

b. Axit nitric có tính oxi hóa:

Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:

Một là,Tác dụng với kim loại

Hai là, Tác dụng với phi kim 

Ba là, Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Ví dụ: 

Cu + 4HNO3 đặc  → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O

3Cu + 8HNO3 loãng  → 3Cu(NO3)2 + 2NO (↑) + 4H2O

Tác dụng với phi kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).

Ví dụ: 

S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hợp chất

Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.

Ví dụ: 

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓)  + 8NO2 + 4H2O

HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS.

7. Tính chất vật lý

- Nhôm là kim loại màu trắng bạc, nóng chảy ở 660^oC, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng.

- Nhôm là kim loại nhẹ (D = 2,7 g/cm³); dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.

8 Ứng dụng và trạng thái tự nhiên

a. Ứng dụng

- Nhôm và hợp kim của nhôm có ưu điểm nhẹ, bền đối với không khí và nước nên được dùng làm vật liệu chế tạo tên lửa, máy bay, ô tô, tàu vũ trụ …

- Nhôm và hợp kim của nhôm có màu trắng bạc, đẹp nên dùng để xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất.

- Nhôm nhẹ, dẫn điện tốt nên được dùng làm dây dẫn điện.

- Nhôm dẫn điện tốt, ít bị gỉ, không độc nên được dùng làm dụng cụ nhà bếp.

- Bột nhôm trộn với oxit sắt (hỗn hợp tecmit) dùng để hàn đường ray.

b. Trạng thái tự nhiên

- Trong tự nhiên nhôm chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất.

- Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ 3 trong vỏ trái đất, sau oxi và silic.

- Hợp chất của nhôm có trong đất sét, mica, boxit, criolit …

c.  Sản xuất nhôm

Trong công nghiệp nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nhôm oxit nóng chảy.

9. Cách thực hiện phản ứng

- Cho nhôm tác dụng với dd axit HNO3.

10. Bài tập liên quan

11. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Nhôm (Al) và hợp chất:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

2Al + 3S → Al2S3

Al + Cl2 → AlCl3

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4(loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2

2Al + 6H2SO4(đặc) → Al2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O.

8Al + 30HNO3(loãng) → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3H2 ↑

2Al + 3Br2 → 2AlBr3

2Al + 3I2 → 2AlI3

2Al + 3F2 → 2AlF3

4Al + 3C → Al4C3

2Al + 2NH3 → 2AlN + 3H2 ↑

4Al + 3CO2 → 2Al2O3 + 3C

2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu

2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu

2Al + 3Cu(NO3)2 → 3Cu + 2Al(NO3)3

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu