Cập nhật lúc: 17:10 30-03-2016 Mục tin: Hóa học lớp 11
Xem thêm: Chương 2: Nito - photpho
BÀI TẬP HH KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HNO3
Phương pháp giải:
|
{ Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 thì thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí A (gồm NO và N2O) có tỉ khối dA/H2 = 16,75. Tính m.
Hướng dẫn giải
Đặt số mol NO và N2O trong 8,96 l hỗn hợp A lần lượt là x và y.
Ta có:
Từ (I, II): x = 0,3 và y = 0,1
Các phương trình phản ứng:
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O (1)
0,03mol ← 0,3 mol
8 Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O (2)
← 0,1 mol
Vậy
Ví dụ 2: Cho 0,54g bột Al hoà tan hết trong 250 ml dung dịch HNO3 1M. Sau khi phản ứng xong, thu được dung dịch A và 0,896 lít hỗn hợp khí B gồm NO2 và NO (đo ở đktc).
a) Tính tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với H2.
b) Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch A thu được.
Hướng dẫn giải
Đặt số mol NO2 và NO trong 0,896 l hỗn hợp khí B lần lượt là x và y.
Ta có :
Các phương trình phản ứng:
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O (a)
x/3 2x x/3 ← xmol
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO↑ + 3H2O (b)
y 4y y ← ymol
Vậy
Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm 0,15 mol Mg, 0,35 mol Fe phản ứng với V lít dung dịch HNO3 1M thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm 0,035 mol N2O; 0,1 mol NO và còn lại 2,8 gam kim loại. Tìm V?
Hướng dẫn giải
Khi phản ứng với HNO3 Mg sẽ phản ứng trước.
Khối lượng Fe ban đầu = 0,35.56 = 19,6 gam > 2,8 gam => sau phản ứng Fe dư và muối trong dung dịch là muối sắt (II).
Số mol Fe phản ứng = 0,35 – =0,3 mol
Quá trình oxh:
Fe Fe2+ + 2e
0,3 0,6mol
Mg Mg2+ + 2e
0,15 0,3(mol)
Quá trình khử:
NO3- + 10H+ + 8e N2O + 5H2O
0,35 0,28 0,035 (mol)
NO3- + 4H+ + 3e NO + 2H2O
0,4 0,3 0,1 (mol)
0,9 mol = ne nhường > ne nhận =0,58 mol => sản phẩm khử còn có NH4NO3
Số mol e do N+5 nhận tạo ra NH4NO3 là: 0,9 – 0,58 = 0,32 mol
NO3- + 10H+ + 8e NH4+ + 5H2O
0,4 0,32 0,04 (mol)
Số mol HNO3 = số mol H+ = 1,15 mol => V= 1,15 lít
Ví dụ 4: Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dung dịch axit HNO3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dung dịch X và 448 ml (đo ở 354,90 K và 988 mmHg) hỗn hợp khí Y khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỷ khối của Y so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của khí cacbonic so với nitơ. Làm khan X một cách cẩn thận thu được m gam chất rắn Z, nung Z đến khối lượng không đổi thu được 3,84 gam chất rắn T. Tính giá trị của m
Hướng dẫn giải
Ví dụ 5: Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 4:5 vào dung dịch HNO3 20%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A và có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 thoát ra. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư thì có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra. Tỉ khối hơi của Z so với H2 là 20. Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa thu được lớn nhất là (m + 39,1) gam. Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn và lượng HNO3 ban đầu dùng dư 20% so với lượng cần thiết. Tính nồng độ % của muối Al(NO3)3 trong dung dịch A?
Hướng dẫn giải
Hỗn hợp Z gồm N2 và N2O có M = 40, đặt số mol tương ứng là a, b, ta có hệ:
a + b = 0,2 ; 28a + 44b = 8.
Giải hệ ta Þ a = 0,05, b= 0,15, từ đó ta có số mol NO = 0,1 mol.
Khi cho KOH vào dung dịch A tạo kết tủa lớn nhất gồm Mg(OH)2 và Al(OH)3, theo giả thiết nếu gọi 4x và 5x lần lượt là số mol của Mg và Al thì ta có tổng số mol OH trong kết tủa là 23x = 39,1:17 = 2,3. Vậy x = 0,1
Þ tổng số mol electron do Mg và Al nhường ra = 2,3 mol
Mặt khác từ số mol khí trên thì số mol electron do HNO3 nhận = 2 mol
Þ sản phẩm có NH4NO3 = 0,0375 mol
Þ tổng số mol HNO3 đã dùng là: 2,3 + 0,05x2 + 0,15x2 + 0,1 + 0,0375x2 = 2,875 mol. Vì axit lấy dư 20% nên số mol HNO3 đã lấy là:
3,45 mol => khối lượng dung dịch HNO3 = 1086,75 gam
Þ khối lượng dung dịch sau phản ứng = 1086,75 + 0,4x24 + 0,5x27 - 0,05x28 – 0,15x44 – 0,1x30 = 1098,85 gam; khối lượng Al(NO3)3 = 106,5 gam
Þ C% = 106,5x100 :1098,85 = 9,69%.
Ví dụ 6: Hòa tan hỗn hợp X gồm Zn, FeCO3, Ag bằng lượng dư dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí A gồm 2 chất khí có tỷ khối đối với H2 bằng 19,2 và dung dịch B. Cho B tác dụng hết với dung dịch NaOH dư tạo kết tủa. Lọc kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao đến khối không dổi được 5,64g chất rắn. Tính khối lượng hỗn hợp X, biết trong X khối lượng FeCO3 bằng khối lượng Zn; mỗi chất trong X khi tác dụng với dụng với dung dịch HNO3 ở trên chỉ cho 1 sản phẩm khử.
Hướng dẫn giải
=19,2.2=38,4 A gồm 2 chất khí, trong đó có CO2(M= 44>38,4) khí còn lại có M<38,4 và là sản phẩm khử HNO3 của các chất trênđó là NO.
Giả sử trong 1 mol A có x mol CO2 =1-x
Ta có :44x + 30(1-x) = 38,4 x=0,6 hay =
Gọi a,b,c lần lượt là số mol của Zn, FeCO3 , Ag trong X =b
Nếu sản phẩm khử chỉ có NO duy nhất
Zn Zn2+ + 2e
Fe2+ Fe3+ +1e N+5 + 3e N+2
Ag Ag+ +1e
2a+b+c = 3 =
65a=116b a > b > b+>b =
Trái với kết quả = vậy sản phẩm khí ngoài NO còn có NH4NO3. Sản phẩm đó chỉ có thể do Zn khử.
4Zn + 10HNO3 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O (1)
3FeCO3 + 10 HNO3 3Fe(NO3)3+ NO + 3 CO2 +5 H2O (2)
3Ag + 4 HNO3 3AgNO3 + NO + 2 H2O (3)
Dung dịch B chứa , , , , , . Khi tác dụng với dung dịch NaOH dư
H+ + OH- H2O
+ OH- NH3 +H2O
+ 3OH- Fe(OH)3
+ 4OH- Zn + 2H2O
2Ag+ + 2OH- Ag2O + H2O
Nung kết tủa:2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
2Ag2O 4Ag + O2
Chất rắn thu được là:Fe2O3 , Ag
b= ()
160+ 180c= 5,64
=> b=c=0,003g,
=> = 10,2g
Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:
>> Học trực tuyến Lớp 11 cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.
Các bài khác cùng chuyên mục
Cập nhật thông tin mới nhất của kỳ thi tốt nghiệp THPT 2025