[CHUẨN NHẤT] Để điều chế HNO3 trong phòng thí nghiệm, các hóa chất cần sử dụng là | Myphamthucuc.vn

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

A. NaNO₃ tinh thể và dd HCl đặc

B. NaNO₃ tinh thể và H₂SO₄ đặc

C. dd NaNO₃ và dd HCl đặc

D. dd NaNO₃ và dd H₂SO₄  đặc

Lời giải

Đáp án: B. NaNO3 tinh thể và H2SO4 đặc

Để điều chế HNO₃ trong phòng thí nghiệm, các hóa chất cần sử dụng là NaNO₃ tinh thể và H₂SO₄  đặc.

Giải thích

Phương trình điều chế HNO₃ trong phòng thí nghiệm:

NaNO_{3tinh thể}  + H₂SO_4đặc t°→NaHSO₄ + HNO₃

Cùng Top lời giải tìm hiểu tính chất hóa học của HNO3 và tham khảo một số dạng bài tập hay về HNO3 nhé!

Tính chất hóa học của HNO₃ 

*. HNO­₃­ là một axit mạnh

– Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

– Tác dụng với oxit bazơ (trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → muối + H₂O:                 

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O

– Tác dụng với bazơ (trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → muối + H₂O:                        

2HNO₃ + Mg(OH)₂ → Mg(NO₃)₂ + 2H₂O

– Tác dụng với muối (trong muối kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → muối mới + axit mới:           

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO­₃­)₂ + CO₂ + H₂O

*. HNO₃ là chất oxi hóa mạnh

– Tác dụng với kim loại:

     + HNO₃ phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt → muối nitrat + H₂­O và sản phẩm khử của N+5 (NO₂, NO, N₂O, N₂ và NH₄NO₃).

M + HNO3 → M(NO₃)n + H₂O + NO₂ (NO, N₂O, N₂, NH₄NO₃)

     + Sản phẩm khử của N+5 là tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit. Thông thường thì dung dịch đặc → NO₂, dung dịch loãng → NO; dung dịch axit càng loãng, kim loại càng mạnh thì N bị khử xuống mức càng sâu.

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Fe + 4HNO₃ loãng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

8Na + 10HNO₃ → 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Chú ý: Nếu cho Fe hoặc hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch HNO₃ mà sau phản ứng còn dư kim loại → trong dung dịch Fe thu được chỉ ở dạng muối Fe2+. HNO₃ đặc nguội thụ động với Al, Fe, Cr.

– Tác dụng với phi kim → NO₂ + H₂O + oxit của phi kim.

C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

S + 4HNO₃ → SO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

P + 5HNO₃ → H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

– Tác dụng với các chất khử khác (oxit bazơ, bazơ và muối trong đó kim loại chưa có hóa trị cao nhất…).

4HNO₃ + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

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

Các dạng bài tập về HNO₃ 

Dạng 1:  Kim loại tác dụng axit nitric

Phương pháp giải: Kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO₃ giải phóng hỗn hợp nhiều sản phẩm.

Bước 1: Nếu tạo ra hỗn hợp khí, thiết lập biểu thức tính M trung bình của hh từ đó rút ra tỉ lệ số mol (hay tỉ lệ thể tích) giữa các khí sản phẩm.

Bước 2: Viết phương trình cho nhận electron của các chất oxi hóa khử.

Bước 3: Sử dụng bảo toàn electron tìm số mol các chất chưa biết.

Bước 4: Tính toán theo yêu cầu bài toán.

Ví dụ:

Cho m (g) hỗn hợp Fe và Cu tác dụng hết với 100 ml dung dịch HNO₃ 2,4 M có nung nóng thu được dung dịch A và một khí màu nâu đỏ. Cô cạn dung dịch A thu được 10,48 g hỗn hợp 2 muối khan.

a. Tính m (g)?

b. Cho 2 muối trong dung dịch A tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH. Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH dùng cho phản ứng?

Hướng dẫn:

n_HNO3 = 0,1.2,4 = 0,24 mol;

2H⁺ + NO₃^– + e → NO₂ + H₂O

a. n_NO3^– tạo muối = 0,12 mol

m_muối = m + m_NO3^– = m + 0,12.62 ⇒ m = 10,48 – 7,44 = 3,04 gam

b. Ta có n_N⁺ = n_NO3^– tạo muối = 0,12 mol ⇒ C_M(NaOH) = 0,12/0,2 = 0,6 M

Dạng 2: Oxit, bazo tác dụng axit nitric

Phương pháp giải:

– Sử dụng phương pháp quy đổi hỗn hợp các oxit kim loại về nguyên tố đơn giản.

– Sử dụng kết hợp với bảo toàn electron và bảo toan nguyên tố để giải toán

+ Đối với oxit sắt: nếu trong một hỗn hợp nFeO = nFe₂O₃ thì coi hỗn hợp FeO, Fe₂O₃ là Fe₃O₄

+ Nếu một bài toán có nhiều quá trình oxi hóa khử chúng ta chỉ cần để ý đến số oxi hóa của nguyên tố đó trước và sau phản ứng, sau đó dùng định luật bảo toàn e áp dụng chung cho cả bài toán.

Ví dụ:

Bài 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 46,4 gam hỗn hợp chất rắn X. Hoà tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO₃ dư, thoát ra 8,96 lít (đktc) NO (sản phẩm khử duy nhất) và dd Y chứa m1 gam muối nitrat.

a. Tính giá trị của m, m1 ?

b. Số mol của HNO₃ đã phản ứng là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Fe + O₂ → X + HNO₃ → Fe³⁺ + NO

Trong quá trình phản ứng xảy ra sự trao đổi e của Fe, N, O

a. Bảo toàn e ta có: m/56.3=(46,4-m)/32.4 + 0,4.3 ⇒ m = 39,2 gam

Khối lượng muối thu được: m = m_Fe(NO3)3 = 0,7.242 = 169,4 gam

b. Số mol HNO₃ phản ứng: n = n_NO3- tạo muối + n_NO = 0,7.3 + 0,4 = 2,5 mol

Bài 2: Nung 2,23 gam hh X gồm (Fe, Cu, Ag) trong oxi một thời gian thu được 2,71 gam hh Y. Hoà tan Y bằng dung dịch HNO₃ dư, thu được 0,672 lít khí NO (sp khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối. Tính khối lượng muối tạo thành và mol HNO₃ phản ứng?

Hướng dẫn:

Số mol NO3- tạo muối là: n_NO3– tạo muối = 3.n_NO = 0,03.3 = 0,09 mol

Khối lượng muối tạo thành: m = m_X + m_NO3– tạo muối = 2,23 + 0,09.62 = 7,81 gam

Số mol oxi tham gia phản ứng: n_O2 = (2,71-2,23)/32 = 0,015 mol ⇒ n_O = 0,03 mol

Số mol HNO₃ đã phản ứng là: n = 4.n_NO + 2.n_O = 0,18 mol

Dạng 3: Nhiệt phân muối nitrat

Phương pháp giải:

Các muối nitrat đều dễ bị nhiệt phân.

– Nếu muối nitrat của kim loại đứng trước Mg → muối nitrit và O₂

– Nếu muối của kim loại trung bình (từ Mg đến Cu) → oxit kim loại + NO₂ + O₂

– Nếu muối nitrat của kim loại sau Cu → kim loại + NO₂ + O₂

*Một số phản ứng đặc biệt:

2Fe(NO₃)₃ → Fe₂O₃ + 6NO₂ + 3/2O₂

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O

Lưu ý:

– Khối lượng chất rắn giảm bằng khối lượng khí đã sinh ra.

– Khí sinh ra sau phản ứng thường được dẫn qua nước. Khi đó có phương trình phản ứng:

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO3

Ví dụ:

Khi nhiệt phân hoàn toàn muối nitrat của kim loại hóa trị 1 thu được 32,4 gam kim loại và 10,08 lít khí (đktc). Xác định công thức và tính khối lượng muối ban đầu.

Hướng dẫn:

Gọi kim loại cần tìm là M ⇒ muối nitrat là: MNO₃

MNO₃ → M + NO₂ + 1/2 O₂

x                x        x        x/2

x + x/2 = 1,5x = 10,08/22,4 = 0,45 ⇒ x = 0,3

M = 32,4/0,3 = 108 ⇒ M là Ag

m_cr = 67,3 – (0,8.46 + 0,2.32) = 24,1 gam