Giải Hóa 11 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Mục lục Giải Hóa 11 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Video giải Hóa 11 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Bài 1 trang 45 Hóa 11: Viết công thức electron và công thức cấu tạo của axit nitric. Cho biết nguyên tố nitơ có hoá trị và số oxi hoá bằng bao nhiêu?

Lời giải:

- Công thức electron:

- Công thức cấu tạo:

- Nguyên tố nitơ có hoá trị 4 và số oxi hoá +5

Bài 2 trang 45 Hóa 11: Lập các phương trình hoá học:

a) Ag + HNO₃ (đặc) → NO₂↑ + ? + ?

b) Ag + HNO₃ (loãng) → NO↑ + ? + ?

c) Al + HNO₃ → N₂O↑ + ? + ?

d) Zn + HNO₃ → NH₄NO₃  + ? + ?

e) FeO + HNO₃ → NO↑ + Fe(NO₃)₃ + ?

f) Fe₃O₄ + HNO₃ → NO↑ + Fe(NO₃)₃  + ?

Lời giải:

Bài 3 trang 45 Hóa 11: Hãy chỉ ra những tính chất hoá học chung và khác biệt giữa axit nitric và axit sunfuric. Viết các phương trình hoá học để minh hoạ?

Lời giải:

- Những tính chất khác biệt:

+ Với axit H₂SO₄ loãng có tính axit, còn H₂SO₄ đặc mới có tính oxi hoá mạnh, còn axit HNO₃ dù là axit đặc hay loãng đề có tính oxi hoá mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử.

+ H₂SO₄ loãng không tác dụng được với các kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học như axit HNO₃.

Fe + H₂SO₄ (loãng) → FeSO₄ + H₂↑

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

- Những tính chất chung:

+Với axit H₂SO₄ loãng và HNO₃ đều có tính axit mạnh

Thí dụ:

Đổi màu chất chỉ thị: Quỳ tím chuyển thành màu đỏ

Tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử.

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃+ 6H₂O

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑

H₂SO₄ + Na₂SO₃ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂↑

+ Với axit H₂SO_4(đặc) và axit HNO₃ đều có tính oxi hoá mạnh

Thí dụ:

Tác dụng được với hầu hết các kim loại (kể cả kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học) và đưa kim loại lên số oxi hoá cao nhất.

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

Cu + 2H₂SO_4(đặc) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

Tác dụng với một số phi kim (đưa phi kim lên số oxi hoá cao nhất)

C + 2H₂SO_4(đặc) → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O

S + 2HNO₃ → H₂SO₄ + 2NO↑

Tác dụng với hợp chất( có tính khử)

3FeO + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 5H₂O

2FeO + 4H₂SO₄(đặc) → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 4H₂O

Cả hai axit khi làm đặc nguội đều làm Fe và Al bị thụ động hoá (có thể dùng bình làm bằng nhôm và sắt để đựng axit nitric và axit sunfuaric đặc)

Bài 4 trang 45 Hóa 11: a) Trong các phương trình hoá học của phản ứng nhiệt phân sắt(III) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu?

A. 5

B. 7

C. 9

D. 21

b) Trong phương trình hoá học của phản ứng nhiệt phân thuỷ ngân(II) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu?

A. 5

B. 7

C. 9

D. 21

Lời giải:

a) Đáp án D

Phương trình của phản ứng nhiệt phân

4Fe(NO₃)₃ $\stackrel{t°}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

Tổng các hệ số = 4 + 2 + 12 + 3 = 21

b) Đáp án A

Phương trình của phản ứng nhiệt phân

Hg(NO₃)₂ → Hg + 2NO₂ ↑ + O₂ ↑

Tổng các hệ số = 1 + 1 + 2 + 1 = 5

Lưu ý: Phản ứng nhiệt phân muối nitrat

- Các muối nitrat của kim loại hoạt động mạnh (K, Na…) bị phân hủy tạo muối nitrit

($N{O_2}^{-}$) và O₂

- Các muối nitrat của kim loại Mg, Zn, Fe, Cu, Pb…. Bị phân hủy tạo oxit kim loại tương ứng, NO₂ và O₂

- Muối nitrat của Ag, Au, Hg… bị phân hủy tạo thành kim loại tương ứng, NO₂ và O₂

Bài 5 trang 45 Hóa 11: Viết phương trình hóa học của phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau:

NO₂ $\stackrel{\left(1\right)}{\to }$ HNO₃ $\stackrel{\left(2\right)}{\to }$Cu(NO₃)₂

$\stackrel{\left(3\right)}{\to }$Cu(OH)₂ $\stackrel{\left(4\right)}{\to }$Cu(NO₃)₂

$\stackrel{\left(5\right)}{\to }$CuO $\stackrel{\left(6\right)}{\to }$ Cu $\stackrel{\left(7\right)}{\to }$ CuCl₂

Lời giải:

(1) 4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

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

Hoặc CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

(3) Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃

(4) Cu(OH)₂ + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O

(5) 2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑

(6) CuO + H₂ $\stackrel{t°}{\to }$ Cu + H₂O

(7) Cu + Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$ CuCl₂

Bài 6 trang 45 Hóa 11: Khi hoà tan 30,0 gam hỗn hợp đồng và đồng(II) oxit trong 1,5 lít dung dịch axit nitric 1,00M (loãng) thấy thoát ra 6,72 lít nitơ monooxit (đktc). Xác định hàm lượng phần trăm của đồng(II) oxit trong hỗn hợp, nồng độ mol của đồng(II) nitrat và axit nitric trong dung dịch sau phản ứng, biết rằng thể tích các dung dịch không thay đổi.

Lời giải:

$n_{HN{O}_3}$ = 1,5. 1,00 = 1,50 (mol)

n_NO = 6,72 : 22,4 = 0,3(mol)

Phương trình phản ứng:

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O (1)

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O (2)

Theo phương trình (1) n_Cu = $\frac{3}{2}$ .n_NO 

=  $\frac{3}{2}$.0,3 = 0,45 mol

Gọi n_CuO = x mol

Ta có: m_{hỗn hợp} = m_Cu + m_CuO 

= 0,45.64 + 80x = 30,00 gam

→ x = 0,015 → n_CuO = 0,015 mol

→ m_CuO = 0,015. 80 = 1,2 g

%CuO = .100 = 4%

Theo phương trình (1) 

$n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}$ = n_Cu = 0,45 mol

Theo phương trình (2)

$n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}$ = n_CuO = 0,015 mol

 Tổng $n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}$ = 0,45 + 0,015

= 0,465 mol

→$C_M{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}_{}$ = $\frac{0,645}{1,5}$ = 0,31M

Theo phương trình (1) $n_{HN{O}_3}$ = 4. n_NO 

= 4. 0,3 = 1,2 mol

Theo phương trình (2) $n_{HN{O}_3}$ = 2. n_CuO

= 2. 0,015 = 0,03 mol

$n_{HN{O}_3}$ _(dư)  = 1,5 - 1,2 – 0,03 = 0,27 mol

→$C_{MHN{O}_3}=\frac{0,27}{1,5}=0,18M$

Bài 7 trang 45 Hóa 11: Để điều chế được 5,000 tấn axit nitric nồng độ 60,0% cần dùng bao nhiêu tấn amoniac? Biết rằng sự hao hụt amoniac trong quá trình sản xuất là 3,8%.

Lời giải:

Khối lượng HNO₃ nguyên chất là:

 $\frac{5.60}{100}=3$tấn

Sơ đồ phản ứng điều chế HNO₃ từ NH₃

_{$\begin{array}{l}N{H}_3\to NO\to N{O}_2\to HN{O}_3\\ 1mol1mol\\ 17g63g\\ x\tan 3\tan \end{array}$}

Theo sơ đồ điều chế $n_{HN{O}_3}=n_{N{H}_3}$

→  $m_{HN{O}_3}=\frac{3.17}{63}$ = 0,809524 tấn

Khối lượng NH₃ hao hụt là 3,8% nghĩa là hiệu suất đạt

100 - 3,8 = 96,2%

Vậy khối lượng amoniac cần dùng là:

$\frac{0,809524}{0,962}$= 0,8415 tấn

Bài giảng Hóa 11 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat