Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc

Tải xuống 11 1.7 K 25

Tailieumoi.vn sưu tầm và biên soạn chuyên đề Axit nitric và muối nitrat gồm đầy đủ lý thuyết, các dạng bài tập chọn lọc và ví dụ minh họa từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh ôn luyện kiến thức, biết cách làm bài tập môn Hóa học 11.

Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

AXIT NITRIC

1. Cấu tạo phân tử

Công thức cấu tạo:                                           O                                     //HOH                                                                                    O     

Trong phân tử HNO3 : N có số oxi hóa +5.

2. Tính chất vật lí

Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm,D=1,53  g/cm3 , sôi ở 86°C .

Trong điều kiện thường, dung dịch có màu hơi vàng do HNO3  bị phân hủy chậm thành NO2 :

4HNO34NO2+2H2O+O2

 Phải đựng dung dịch HNO3  trong bình tối màu.

3. Tính chất hoá học

HNO3H++NO3 là axit mạnh.

HN+5O3 Số oxi hóa cao nhất nên chỉ có thể giảm  tính oxi hoá.

a. Tính axit: HNO3  là axit mạnh

Làm quỳ tím hoá đỏ

Tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của các axit yếu  Muối nitrat.

Ví dụ:2HNO3+CuOCuNO32+H2O

2HNO3+CaOH2CaNO32+2H2O

2HNO3+CaCO3CaNO32+CO2+H2O

b. Tính oxi hóa

HNO3 có số oxi hóa +5 có thể bị khử thành:

N20,N2+1O,N+2O,N+4O2,N3H4NO3

tuỳ theo nồng độ HNO3  và khả năng khử của chất tham gia.

  • Tác dụng với kim loại:

Oxi hoá hầu hết kim loại (trừ Au, Pt).

Chú ý: Fe, Al, Cr thụ động hoá với HNO3  đặc, nguội.

Ví dụ:

3Cu0+8HN+5O3  lo·ng3Cu+2NO32+2N+2O+4H2O

Cu0+4HN+5O3t°3Cu+2NO32+2N+4O2+2H2O

Thường HNO3  loãng tạo thành NO; HNO3  đặc tạo thành NO2 .

 

  • Tác dụng với phi kim

HNO3 đặc, nóng oxi hóa được một số phi kim C, S, P,... giải phóng NO2 .

Ví dụ: Khi đun nóng, HNO3  đặc có thể oxi hóa một số phi kim lên mức oxi hóa cao nhất.

 Thí nghiệm: HNO3  đặc với C, S:

C0+4HN+5O3C+4O2+4N+4O2+2H2O

S0+6HN+5O3H2S+6O4+6N+4O2+2H2O

 

 

  • Tác dụng với hợp chất

HNO3 đặc oxi hoá nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

Ví dụ: Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông... bị phá hủy khi tiếp xúc HNO3  đặc.

Ví dụ:

Fe0O+4HN+5O3Fe+3NO33+N+4O2+2H2O

4. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

Cho tinh thể NaNO3  (hoặc KNO3 ) tác dụng với H2SO4  đặc, đun nóng.

NaNO3  r+H2SO4®t°HNO3+NaHSO4

b. Trong công nghiệp

Sản xuất HNO3  từ NH3 , không khí: Gồm 3 giai đoạn

• Oxi hoá khí NH3  bằng oxi không khí thành NO:

4N3H3+5O2850900°C4N+2O+6H2O

• Oxi hoá NO thành NO2 bằng oxi không khí ở điều kiện thường

2NO+O22NO2

NO2  tác dụng với nước và oxi không khí tạo HNO3

Dung dịch HNO3  có nồng độ 52 - 68%

 Để HNO3  có nồng độ cao hơn: Chưng cất với H2SO4 đậm đặc.

 

MUỐI NITRAT:M(NO3)x

1. Tính chất của muối nitrat

a. Tính chất vật lí      

Tất cả các muối nitrat đều tan trong nước và là chất điện li mạnh.

Ví dụ:CaNO32Ca2++2NO3

KNO3K++NO3

 

b. Tính chất hoá học

Các muối nitrat đều kém bền bởi nhiệt, khi đun nóng ở nhiệt độ cao muối nitrat có tính oxi hóa mạnh.

Sản phẩm phân huỷ phụ thuộc vào bản chất của cation kim loại.

• Kim loại đứng trước Mg (trừ Ba) t°  Muối nitrit + O2

Ví dụ: 2KNO3t°2KNO2+O2

Chú ý: 2BaNO32t°2BaO+4NO2+O2

 • Từ Mg đến Cu t°  Oxit kim loại + NO2  + O2

Ví dụ:  2CuNO32t°2CuO+4NO2+O2

• Kim loại sau Cu t°  Kim loại + NO2  + O2

Ví dụ: 2AgNO3t°2Ag+2NO2+O2

2. Nhận biết ion nitrat

Sử dụng Cu+H2SO4  (hoặc HCl):

3Cu+8H++2NO33Cu2++2NO+4H2O

Hiện tượng: Dung dịch thu được có màu xanh, khí không màu hóa nâu trong không khí thoát ra.

3. Ứng dụng

Các muối nitrat được sử dụng chủ yếu làm phân bón hóa học (phân đạm).

Kali nitrat ( KNO3) được sử dụng để chế thuốc nổ đen.

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT

I. AXIT NITRIC

1. Tính chất hóa học

  • Tính axit
    • Làm đỏ quỳ tím
    • Tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối
      • Ví dụ: 2HNO3+CuOCuNO32+H2O

2HNO3+CuOH2CuNO32+2H2O

2HNO3+Na2CO32NaNO3+CO2+H2O

  • Tính oxi hóa mạnh: Oxi hóa hầu hết kim loại ( trừ Au, Pt), nhiều phi kim và hợp chất.

Sản phầm khử: N+4O2HNO3 ®;  N+2OHNO3l;  N+12O;  N02;N3H4NO3HNO3l+klk,  Ca,Ba,  Mg,  Al,  Zn

Fe, Al, Cr bị thụ động  hóa trong HNO3 đặc, nguội.

Ví dụ:

 Cu0+4HN+5O3®ÆcCu+2NO32+2N+4O2+2H2O

Fe0+4HN+5O3loangFe+3NO33+N+2O+2H2O

10Al0+36HN+5O3loang10Al+3NO33+3N20+18H2O

4Mg0+10HN+5O3loang4Mg+3NO32+N3H4NO3+3H2O

S0+6HN+5O3dacH2S+6O4+6N+4O2+2H2O

3FeO+2+10HN+5O3loang3Fe+3NO33+N+2O+5H2O

2. Điều chế

  • Trong phòng thí nghiệm

 NaNO3tinh thÓ+H2SO4®ÆcNaHSO4+HNO3

  • Trong công nghiệp

NH3+O2NO+O2NO2+O2+H2OHNO3

II. Muối nitrat

1. Phản ứng nhiệt phân

  • Dễ bị phân hủy bởi nhiệt:

K,Na,Ca,IMg,Al,Zn,Fe,Ni,Sn,Pb,Cu,IIHg,Ag,AuIII

I:2KNO3t°2KNO2+O2

II: 2CuNO32t°2CuO+4NO2+O2

III: 2AgNO3t°2Ag+2NO2+O2

2. Nhận biết

  • Sử dụng: Cu+H2SO4  (hoặc HCl)

3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO+4H2O

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Viết các phương trình phản ứng thực hiện dãy chuyển hoá sau:

B1CuO,  t°A khÝ2H2B3O2C4O2D5O2+H2OE6NaOHG7t°H r¾n

Hướng dẫn giải

Sơ đồ hoàn chỉnh:

NH31CuO,  t°N22H2NH33O2NO4O2NO25O2+H2OHNO36NaOHNaNO37t°NaNO2

Phương trình hóa học:

(1)2NH3+3CuOt°N2+3Cu+3H2O

(2) N2+3H2t°,xt,p2NH3

(3) 4NH3+5O2t°,p4NO+6H2O

(4) 2NO+O22NO2

(5) 4NO2+O2+2H2O4HNO3

(6) HNO3+NaOHNaNO3+H2O

(7) 2NaNO3t°2NaNO2+O2

Ví dụ 2: Phương trình hóa học nào sau đây sai?

A.   2AgNO3t°2Ag+2NO2+O2                  

B.   2CuNO32t°2CuO+4NO2+O2          

C.  4NaNO3t°2Na2O+4NO2+O2             

D.   4FeNO33t°2Fe2O3+12NO2+3O2

Hướng dẫn giải

NaNO3 là muối của kim loại đứng trước Mg nên bị nhiệt phân thành muối nitrit và oxi.

Vậy phương trình hóa học sai là: 4NaNO3t°2Na2O+4NO2+O2

 Chọn C.

III. Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Dãy gồm các kim loại đều tác dụng với HNO3  đặc, nguội là:

A. Cu, Ag, Zn, Al.        B. Cu, Ag, Zn, Pb.

C. Fe, Sn, Zn, Al.              D. Fe, Zn, Al, Pb.

Câu 2: Để phân biệt ba dung dịch loãng: HNO3,HCl,H2SO4  , ta dùng

A. Fe và Al.                        B. Cu và BaCl2 .

C. BaCl2  và NaOH.          D. AgNO3  và KCl

Câu 3: Kim loại tác dụng HNO3  không tạo ra

A. NO.                          B. N2.

C. N2O5 .                           D. NH4NO3 .

Câu 4: Dung dịch axit nitric tinh khiết để ngoài ánh sáng lâu ngày sẽ chuyển dần sang màu

A. vàng.                        B. đen sẫm.

C. trắng đục.                      D. đỏ.

Câu 5: Để điều chế HNO3  trong phòng thí nghiệm, các hoá chất cần sử dụng là

A. tinh thể NaNO3  H2SO4  đặc.

B. tinh thể NaNO3  và HCl đặc.       

C. dung dịch NaNO3  và HCl đặc.

D. dung dịch NaNO3  H2SO4  đặc.

Câu 6: Khi cho C tác dụng với HNO3  đặc, nóng ta thu được các sản phẩm là:

A. CO2,  NO,  H2O.        B.   CO,  NO2,  H2O.

C.   NO2,  H2O.              D.  CO2,  NO2,  H2O.

Câu 7: Nhiệt phân hoàn toàn MgNO32  thu được các sản phẩm là:

A.  Mg,  NO2,  O2.        B.  MgO,  NO2.

C. MgO,  NO2,  O2.       D. MgNO22,  O2.

Câu 8: Nhiệt phân hoàn toàn AgNO3 thu được các sản phẩm là:

A. Mg,  NO2,  O2. .      B. Ag,NO2 .

C.Ag2O,NO2            D. Ag,NO2,  O2.

Câu 9: Để phân biệt ba dung dịch không màu: NH42SO4,  NH4Cl  và Na2SO4 đựng trong các lọ mất nhãn ta dùng

A. NaOH.                     B. BaCl2 .

C.  BaOH2.                D. AgNO3.

Câu 10: Cho Cu tác dụng với  đặc tạo ra khí có đặc điểm nào sau đây?

A. Không màu.      

B. Màu nâu đỏ.                 

C. Không hòa tan trong nước.   

D. Có mùi khai.

Câu 11: Phương trình hóa học nào sau đây đúng?

A.  CuNO32t°Cu+2NO2+O2    

B.   2CuNO32t°2CuO+4NO2+O2  

C. CuNO32t°CuNO22+O2   

D.  CuNO32t°CuO+2NO2

Câu 12: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:

                                                                        2FeOH23FeNO334Fe2O35FeNO33                                                                        |NH42CO31NH36Cu7NO8NO29HNO310AlNO33                                                                         |                                                                         11NH4Cl12NH313NH4HSO4

Câu 13: Viết phương trình hoá học thực hiện dãy chuyển hoá sau:

Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2022 hay, chọn lọc (ảnh 1)

Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử của những phản ứng có sự tham gia của  hoặc  theo phương pháp thăng bằng ion – electron.

 Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hoàn thành phương trình phản ứng sau theo phương pháp ion-electron:

Cu+NaNO3+HCl

Hướng dẫn giải

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố để tìm chất oxi hóa và chất khử:

Cu0+N+5O3+H+Cu2++N+2O+H2O

Số oxi hóa của Cu tăng từ 0 lên +2 Cu là chất khử.

Số oxi hóa của  giảm từ +5 xuống +2  Chất oxi hóa: NO3/H+

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa - khử và cân bằng mỗi quá trình:

3×|CuCu2++2e

2×|NO3+4H++3eNO+2H2O

Bước 3: Cân bằng phương trình.

Phương trình ion rút gọn:3Cu+2NO3+8H+3Cu2++2NO+4H2O

Phương trình phân tử:

3Cu+8NaNO3+8HCl3CuNO32+2NO+4H2O+8NaCl

Chú ý: NO3- thể hiện tính oxi hóa trong môi trường axit.

IV. Bài tập tự luyện dạng 2

Bài tập cơ bản

Câu 1: Cho phương trình hóa học: aAl+bHNO3cAlNO33+dNO+eH2O . Tỉ lệ a : b là

A. 1 : 3.                         B. 2 : 3.

C. 2 : 5.                         D. 1 : 4.

Câu 2: Cho phản ứng: FeO+HNO3FeNO33+NO+H2O  . Hệ số của HNO3 

A. 8.                              B. 9.

C. 10.                            D. 11.

Bài tập nâng cao

Câu 3: Cho phản ứng:Mg+HNO3MgNO32+NO+NO2+H2O . Biết khi cân bằng tỉ lệ mol giữa NO và NO2  là 1 : 2. Với hệ số các chất trong phương trình là các số nguyên, tối giản. Hệ số của chất oxi hóa và chất khử trong phản ứng trên lần lượt là

A. 16 : 5.                       B. 5 : 16.

C. 7 : 10.                       D. 10 : 7.

Câu 4: Cho phản ứng: Fe+HNO3FeNO33+NxOy+H2O . Sau khi cân bằng phương trình hóa học trên (hệ số nguyên, tối giản) thì hệ số của HNO3

A.  3x10y.                 B.   12xy.

C. 5x2y.                    D. 18x - 6y

Dạng 3: Hỗn hợp các kim loại, oxit kim loại tác dụng với dung dịch HNO3

Phương pháp giải

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học.

Cách 2: Áp dụng bảo toàn electron:

ne  cho=ne  nhan

Chú ý: Khi cho nhiều kim loại tác dụng với cùng một dung dịch HNO3  cần nhớ: Kim loại càng mạnh tác dụng với dung dịch HNO3  càng loãng thì N+5  trong gốc NO3 bị khử xuống mức oxi hoá càng thấp N+4O2,N+2O,N+12O,N02,N3H4NO3  hay N3H3  .

Ví dụ: Cho 11 gam hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO3  loãng, dư thì có 6,72 lít khí NO bay ra (đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.

Hướng dẫn giải

nNO=0,3  mol

Gọi x, y lần lượt là số mol Al và Fe trong hỗn hợp.

Khối lượng hỗn hợp là 11 gam nên:

27x+56y=111

Phương trình hóa học:

Al+4HNO3AlNO33+NO+2H2Ox                                                                                                        x                                       mol

Fe+4HNO3FeNO33+NO+2H2Oy                                                                                                         y                                   mol

Theo phương trình: x+y=0,32

Quá trình cho – nhận electron:

AlAl+3+3e                                         N+5+3eN+2x                                         3x   mol                                            0,9    0,3   molFeFe+3+3ey                                           3y  mol

Bảo toàn electron:3x+3y=0,9

hay x+y=0,32

Từ (1) và (2) suy ra: x = 0,2 và y = 0,1

Khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp bằng:

mAl=0,2.27=5,4  gam

mFe=0,1.56=5,6  gam

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp FeO và Fe2O3  vào dung dịch HNO3  đặc, dư thì thu được 0,224 lít khí NO2(đktc). Tính khối lượng muối FeNO33  tạo thành sau phản ứng.

Hướng dẫn giải

nNO2=0,01  mol

Trong hỗn hợp chỉ có FeO phản ứng tạo thành chất khí.

Phương trình hóa học:

FeO+4HNO3FeNO33+NO2+2H2O0,01                                                       0,01           0,01                              mol

Ta có: mFeO=0,01.72=0,72  gam

mFe2O3=2,320,72=1,6  gamnFe2O3=0,01  mol

Phương trình hóa học:

Fe2O3+6HNO32FeNO33+3H2O  0,01                                                                0,02                                                mol

Khối lượng muối thu được bằng: 0,03.242=7,26  gam

Chú ý:  NO3 thể hiện tính oxi hóa trong môi trường axit.

 V.  Bài tập tự luyện dạng 3

Bài tập cơ bản

Câu 1: Hoà tan hoàn toàn m gam Fe vào dung dịch HNO3  loãng thì thu được 0,448 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là

A. 5,60.                         B. 11,20.

C. 0,56.                         D. 1,12.

Câu 2: Khi cho 3 gam hỗn hợp Cu và Al tác dụng với HNO3  đặc, dư, đun nóng sinh ra 4,48 lít khí NO2  ở đktc (sản phẩm khử duy nhất). Phần trăm khối lượng kim loại Cu trong hỗn hợp là

A. 55,7%.                      B. 45,5%.

C. 56,0%.                      D. 47,0%.

Bài tập nâng cao

Câu 3: Cho 60 gam hỗn hợp Cu và CuO tan hết trong 3 lít dung dịch HNO3  1M, thu được 13,44 lít khí NO (ở đktc). Tính phần trăm khối lượng của Cu trong hỗn hợp và nồng độ mol của axit trong dung dịch thu được (coi thể tích không đổi trong quá trình phản ứng).

ĐÁP ÁN

Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết

1 – B

2 – B

3 – C

4 – A

5 – A

6 – D

7 – C

8 – D

9 – C

10 – B

11 – B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Câu 12: Phương trình hóa học:

1NH42CO3t°2NH3+CO2+H2O

22NH3+2H2O+FeCl2FeOH2+2NH4Cl

3FeOH2+4HNO3  ®Æct°FeNO33+NO2+3H2O

hay 3FeOH2+10HNO3loangt°3FeNO33+NO+8H2O

44FeNO33t°2Fe2O3+12NO2+3O2

5Fe2O3+6HNO32FeNO33+3H2O

6  2NH3+3CuOt°N2+3Cu+3H2O

73Cu+8HNO3lo·ng3CuNO32+2NO+4H2O

82NO+O22NO2

9  4NO2+O2+2H2O4HNO3

10  Al2O3+6HNO32AlNO33+H2O

11NH3+HClNH4Cl

12  NH4Cl+NaOHNaCl+NH3+H2O

13NH3+H2SO4NH4HSO4

Câu 13: Phương trình hóa học:

1N2k+3H2kt°,p,xt2NH3k

2NH3+HNO3NH4NO3

3NH4NO3+NaOHNH3+NaNO3+H2O

4N2+O23000°C2NO

52NO+O22NO2

64NO2+O2+2H2O4HNO3

74HNO3®Æc+CuCuNO32+2NO2+2H2O

8HNO3+NH3NH4NO3

Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử của những phản ứng có sự tham gia của HNO3  hoặc NO3  theo phương pháp thăng bằng ion – electron.

1 – D

2 – C

3 – A

4 – D

Dạng 3: Hỗn hợp các kim loại, oxit kim loại tác dụng với dung dịch HNO3

Câu 1: Chọn D.

Câu 2: Chọn A.

Câu 3:

Ta có: nNO=0,6mol;nHNO3bd=3  mol

Phương trình hóa học:

3Cu+8HNO33CuNO32+2NO+4H2O1

CuO+2HNO3CuNO32+H2O2

Theo phương trình (1): nCu=32nNO=32.0,6=0,9  molmCu=0,9.64=57,6  gam

nHNO31=4nNO=2,4mol

Phần trăm khối lượng Cu trong hỗn hợp ban đầu bằng: 57,660.100%=96%

Ta có:mCuO=60mCu=6057,6=2,4  gamnCuO=2,480=0,03  mol

Theo phương trình (2): nHNO32=2nCuO=0,06  mol

Tổng số mol HNO3  phản ứng là: 2,4+0,06=2,46  mol

 Số mol HNO3  dư bằng: 32,46=0,54  mol

Nồng độ axit dư trong dung dịch sau phản ứng bằng: CM=0,543=0,18M

Xem thêm
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 1)
Trang 1
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 2)
Trang 2
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 3)
Trang 3
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 4)
Trang 4
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 5)
Trang 5
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 6)
Trang 6
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 7)
Trang 7
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 8)
Trang 8
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 9)
Trang 9
Chuyên đề Axit nitric và muối nitrat 2023 hay, chọn lọc (trang 10)
Trang 10
Tài liệu có 11 trang. Để xem toàn bộ tài liệu, vui lòng tải xuống
Đánh giá

0

0 đánh giá

Tải xuống