Luyện tập Axit nitric và muối nitrat (Tiết 1)

Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế HNO₃ từ NaNO₃ và H₂SO₄ đặc.

Phương trình phản ứng minh họa

NaNO₃ tinh thể + H₂SO₄ đặc NaHSO₄ + HNO₃

Phản ứng Fe₂O₃ + HNO₃ (đặc, nóng) HNO₃ không đóng vai trò chất oxi hóa.

Phương trình phản ứng minh họa

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O.

Dùng HNO₃ có thể nhận biết được cả 4 chất.

Chất rắn tan dần, có khí không màu thoát ra chính là MgCO₃

Phương trình phản ứng

MgCO₃ + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + CO₂ ↑ + H₂O

Chất rắn tan dần, thoát ra khí không màu hóa nâu trong không khí, dung dịch thu được màu vàng nâu chính là Fe₃O₄

Phương trình phản ứng

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)_{3 (vàng nâu)} + NO + 14H₂O

2NO (không màu) + O₂ → 2NO₂ (nâu đỏ)

Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch màu xanh. Suy ra được chất đó là CuO

Phương trình phản ứng

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)_{2 (xanh)} + H₂O

Chất rắn tan dần, sau phản ứng thu được dung dịch không màu. Suy ra được chất đó là Al₂O₃.

Phương trình phản ứng

Al₂O₃ + 6HNO₃ → 2Al(NO₃)_{3 (không màu)} + 3H₂O.

Loại các đáp án có chứa BaSO₄, Au, Pt không phản ứng được với HNO₃.

Nhiệt phân cho sản phẩm kim loại, khí Nitrogen dioxide và khí oxygen là kim loại nhóm III.

Phương trình hóa học

Hg(NO₃)₂ → Hg + 2NO₂↑ + O₂↑

2AgNO₃→ 2Ag + 2NO₂↑ + O₂↑

⇒ Dãy muối cho sản phẩm kim loại, khí Nitrogen dioxide và khí oxygen là: Hg(NO₃)₂, AgNO₃

Phương trình phản ứng nhiệt phân

4Fe(NO₃)₃ 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

"Tất cả các muối amonium khi nhiệt phân đều tạo khí ammonia". Sai vì muối amonium chứa gốc acid có tính oxi hóa như NH₄NO₃ hay NH₄NO₂ khi nhiệt phân cho ra N₂O; N₂.

Công thức muối nitrat là M(NO₃)_n;

n_NO2 = 0,1 mol

=> n_M(NO3)n = 0,1/n

=> M_M(NO3)n = 94n => M = 32n

=> M = 64.

Công thức là Cu(NO₃)₂.

n_Mg = 0,14 mol;

n_MgO = 0,01 mol

MgO tác dụng với HNO₃ không sinh ra sản phẩm khử vì đã đạt số oxi hóa tối đa.

Ta có: n_Mg(NO3)2 = n_Mg + n_MgO = 0,14 + 0,01 = 0,15 mol

=> m_Mg(NO3)2 = 22,2 gam < 23

=> muối khan chứa Mg(NO₃)₂ và NH₄NO₃

=> m_NH4NO3 = 23 - m_Mg(NO3)2 = 0,8 gam

=> n_NH4NO3 = 0,01 mol

n_X = 0,448 : 22,4 = 0,02 mol

Quá trình cho - nhận electron

Bảo toàn electron: 2.n_Mg = n.n_X + 8.n_NH4NO3

=> 0,28 = 0,02.n + 0,08 => n = 10

Vậy công thức của X là N₂

Ta tính được n_Zn= 0,075 mol,

n_Al= 0,15 mol, n_khí= 0,06 mol

Quá trình cho e:

Zn → Zn²⁺+ 2e (1)

0,075 → 0,15 mol

Al→ Al³⁺+ 3e (1)

0,15→ 0,45 mol

→ Tổng số mol e cho là 0,6 mol

Quá trình nhận e:

Nếu khí có 1 nguyên tử N:

N⁺⁵ + (5-a)e→ N^+a

    (5-a).0,06     0,06

Theo định luật bảo toàn electron có:

0,6= 0,06. (5-a) → a= -5 loại

Nếu khí có 2 nguyên tử N:

2N⁺⁵ + 2(5-a) e → N^2+a

(5-a).0,12 0,06

Theo định luật bảo toàn electron có:

0,6 = 0,12. (5-a) → a = 0

→ Khí là N₂

Một số ứng dụng của acid HNO₃ như chế tạo thuốc nổ (TNT, …), điều chế các hợp chất hữu cơ, sản xuất bột màu, sơn, thuốc nhuộm, …

⇒ Sản xuất khí NO₂ và N₂H₄ không phải ứng dụng của HNO₃.

 Tất cả các muối ammonium khi nhiệt phân đều tạo khí ammonia

=> Sai vì muối ammonium chứa gốc cacid có tính oxi hóa như NH₄NO₃ hay NH₄NO₂ khi nhiệt phân cho ra N₂O; N₂.

Để điều chế HNO₃ trong phòng thí nghiệm người ta dùng NaNO₃ và H₂SO₄ đặc

H₂SO₄ (đặc) + NaNO₃ → NaHSO₄ + HNO₃