Bài tập pư của NO3- trong môi trường axit và bazo

Cập nhật lúc: 17:05 31-03-2016 Mục tin: Hóa học lớp 11


Bài toán về phản ứng của muối nitrat trong môi trường axit hoặc bazon là dạng bài tập thường gặp trong các đề thi tuyển sinh. Trong môi trường axit, muối nitrat cũng có tính oxi hóa mạnh như HNO3. Vì vậy cách thức phản ứng của muối nitrat trong môi trường axit với các chất khử cũng tương tự như phản ứng của axit HNO3. Bài viết dưới đây giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về phương pháp giải các dạng bài tập này.

BÀI TẬP PƯ CỦA MUỐI NO3- TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT VÀ BAZO

Phương pháp giải:

  • Anion gốc nitrat NO3-
  • Trong môi trường trung tính không có tính oxi hoá.
  • Trong môi trường bazơ có tính oxi hoá yếu. (chẳng hạn : ion) NO­3- trong môi trường kiềm có thể bị Zn, Al khử đến NH3.
    Ví dụ :

                8Al + 5NaOH + 3NaNO3 + 2H2O → 8NaAlO2 + 3NH3

            Phương trình ion : 8Al + 5OH- + 2H2O + 3NO3- → 8AlO2- + 3NH↑

  • Anion gốc nitrat NO3- trong môi trường axit có khả năng oxi hoá như HNO3. Chẳng hạn cho kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp hai axit (H2SO4 loãng và HNO3) hay dung dịch hỗn hợp axit HCl, H­2SO4 loãng và muối nitrat. Lúc này cần phải viết phương trình dưới dạng ion để thấy rõ vai trò chất oxi hoá của gốc NO3-.
    Ví dụ :

     Cho Cu vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 loãng sẽ xảy ra phản ứng giải phóng khí sau :

                        3Cu2+ + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O

  • Phương pháp chung để giải loại toán này là phải viết phương trình dạng ion có sự tham gia của ion NO3-. Sau đó so sánh số mol của kim loại M với tổng số mol H+ và tổng số mol NO3_ để xem chất hay ion nào đã phản ứng hết, rồi mới tính toán tiếp theo số mol của chất rắn phản ứng hết.

 

{ Ví dụ:

Ví dụ 1: Cho 1,92 gam đồng vào 100 ml dung dịch chứa đồng thời KNO­3 0,16M và H2SO4 0,4M thấy sinh ra một chất khí có tỉ khối hơi so với H2 là 15 và dung dịch A.

a) Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng và tính thể tích khí sinh ra ở đktc.

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu cần dùng để kết tủa toàn bộ ion Cu2+ trong dung dịch A.

Hướng dẫn giải

a)

            nKNO3 = 0,16 × 0,1 = 0,16 mol

            nH2SO4 = 0,4 × 0,1 = 0,4 mol

Vậy trong 100 ml dung dịch trên có 0,016 mol NO3 và 0,08 mol H+

Khí sinh ra có M = 30 chỉ có thể là NO theo phương trình phản ứng sau:

                      3Cu   + 8H+   + 2NO3 = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O      (1)

Số mol b đầu  0,03     0,080     0,016        0            0               mol

Số mol p.ư     0,024   0,064     0,016       0,024     0,016           mol

Số mol c.lại    0,006   0,016       0           0,0024    0,016           mol

Vậy VNO(đktc) = 0,016 ´ 22,4 = 0,3584 lít.

b) Dung dịch A thu được sau cùng có chứa: 0,016 mol H+ và 0,024 mol Cu2+. Khi cho NaOH vào dung dịch A, trước hết xảy ra phản ứng:

                        NaOH                         +          H+        → Na+ + H2O                                    (2)

                        0,016 mol                                          0,016 mol

Sau đó xảy ra phản ứng:            

                         Cu2+   +          2NaOH → Cu(OH)2 + 2Na+                                                (3)

                        0,024 mol                                          0,048 mol

Vậy (cần) = 0,016 + 0,048 = 0,064 mol

VddNaOH 0,5M (tối thiểu cần)  

Ví dụ 2: Tiến hành hai thí nghiệm sau:

* Thí nghiệm 1: Hoà tan 6,4 g Cu và 120 ml dung dịch HNO3 1M.

* Thí nghiệm 2: Hoà tan 6,4 ga Cu và 120 mol dung dịch hỗn hợp HNO3 1M.

Hãy so sánh thể tích khí NO (duy nhất tạo thành) đo cùng điều kiện nhiệt độ và  áp suất, thoát ra ở hai thí nghiệm trên.

Hướng dẫn giải

* Thí nghiệm 1:      

 

Phương trình phản ứng:

                                                  3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O     (1)

Số mol b.đầu (mol): 0,1      0,12     0,12        0           0

Số mol p.ư (mol):    0,045    0,12     0,03       0,045     0,03

Số mol còn lại (mol): 0,055  0         0,09        0,045     0,03

 

* Thí nghiệm 2:

                        nCu­ = 0,1 mol

                        nHNO3 = 0,12 mol

                        nH2SO4 = 0,12 × 5 = 0,06 mol

                       

                         mol

Phương trình phản ứng:
                                                3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O       (1)

Số mol b.đầu (mol):             0,1     0,24    0,12

Số mol p.ư (mol):       0,09   0,24    0,06                      0,06

Số mol còn lại (mol):  0,01 0        0,06                    0,06

Vì tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol giữa các khí đo cùng điều kiện nên:
                        lần

Ví dụ 3: Cho 50,82 gam hỗn hợp X gồm NaNO3; Fe3O4; Fe(NO3)2 và Mg tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 1,8 mol KHSO4 loãng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 275,42 gam muối sunfat trung hòa và 6,272 lít (đktc) Z gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Biết tỉ khối của Z so với H2 là 11. Tìm % Mg trong hỗn hợp X?

Hướng dẫn giải

 

 

Ví dụ 4: Hoà tan 0,1 mol Cu vào 120ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lit khí NO duy nhất. Giá trị của V:  

A. 1,344 lit                            B. 1,49 lit                   C. 0,672 lit                            D. 1,12 lit

Tìm % Mg trong hỗn hợp X?

Hướng dẫn giải

Tính nhanh nCu; ;

      Viết PT ion thu gọn và xác định chất nào (Cu; H+; NO3-) phản ứng hết ;  Tính VNO

           Phép tính:

nCu = 0,1;  = 0,24;  = 0,12;    3Cu + 8H+ + 2NO3-  3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Từ PT ta có   H+ phản ứng hết; VNO =

Ví dụ 5: Hòa tan 9,6 gam Cu vào 180 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 1M và H2SO4 0,5M, kết thúc phản ứng thu được V lít (ở đktc) khí không màu duy nhất thoát ra, hóa nâu ngoài không khí. Giá trị của V là:
            A. 1,344 lít                B. 4,032 lít                C. 2,016 lít                 D. 1,008 lít

Hướng dẫn giải

 nCu = 0,15 mol ; nNO3 = 0,18 mol ; Σ nH+ = 0,36 mol
            3Cu +              8H+ +             2NO3– →        3Cu2+ +           2NO +             4H2O

0,36     →        0,09

         Do → H+ hết ; Cu dư.     → VNO = 0,09.22,4 = 2,016 lít

đáp án C

Ví dụ 6: Cho hỗn hợp gồm 1,12 gam Fe và 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Giá trị tối thiểu của V là:
            A. 360 ml                   B. 240 ml                   C. 400 ml                   D. 120 ml

Hướng dẫn giải

 

nFe = 0,02 mol ; nCu = 0,03 mol

→ Σ ne cho = 0,02.3 + 0,03.2 = 0,12 mol ;

nH+ = 0,4 mol ; nNO3 = 0,08 mol (Ion NO3– trong môi trường H+ có tính oxi hóa mạnh như HNO3)
- Bán phản ứng:          NO3 +            3e +                 4H+ → NO + 2H2O

0,12→             0,16

Do → kim loại kết và H+ dư . → nH+ dư = 0,4 – 0,16 = 0,24 mol → Σ nOH (tạo kết tủa max) = 0,24 + 0,02.3 + 0,03.2 = 0,36 → V = 0,36 lít hay 360 ml → đáp án A

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: Hoà tan hỗn hợp A gồm Cu và Ag trong dung dịch HNO3 và H2SO4 thu được dung dịch B chứa 7,06g muối và hỗn hợp G gồm 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO­2. Khối lượng hỗn hợp A bằng:

A. 2,58g                         B. 3,06g                         C. 3,00g                            D. 2,58g

Câu 2: Hoà tan hết hỗn hợp gồm x mol Fe và y mol Ag bằng dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 thấy có 0,062 mol khí NO và 0,047 mol SO2 thoát ra. Đem cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 22,164g hỗn hợp các muối khan. Giá trị của x và y là:

A. 0,07 và 0,02                                                     B. 0,09 và 0,01                         

C. 0,08 và 0,03                                                     D. 0,12 và 0,02

Câu 3: Hoà tan hết 10,32g hỗn hợp Ag, Cu bằng lượng vừa đủ 160ml dung dịch gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M thu được dung dịch X và sản phẩm khử NO duy nhất. Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là:    

A. 22,96g                          B. 18,00g              C. 27,92g                      D. 29,72g

Câu 4: Hoà tan hoàn toàn 19,2g kim loại M trong hỗn hợp dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc nóng  thu được 11,2 lit khí X gồm NO2 và SO2 có tỉ khối so với metan là 3,1. Kim loại M là:

      A. Mg                    B. Al                           C. Fe                           D. Cu

Câu 5: Hoà tan bột Fe vào 200 ml dung dịch NaNO3 và H2SO4. Đến phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 6,72 lit hỗn hợp khí X gồm NO và H2 có tỉ lệ mol 2:1 và 3g chất rắn không tan. Biết dung dịch A không chứa muối amoni. Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng muối khan là:

A. 126g                       B. 75g                         C. 120,4g                    D. 70,4g
Câu 6: Dung dịch A chỉ chứa các ion H+; NO3-; SO42-. Đem hoà tan 6,28g hỗn hợp B gồm 3 kim loại có hoá trị lần lượt là I, II, III vào dung dịch A thu được dung dịch D và 2,688 lit khí X gồm NO2 và SO2. Cô cạn dung dịch D được m gam muối khan, biết rằng khí X có tỉ khối so với H2 là 27,5. Giá trị của m là:

A. 15,76g                    B. 16,57g                    C. 17,56g                    D. 16,75g

Câu 7: Cho 24,3 gam bột Al vào 225 ml dung dịch hỗn hợp NaNO3 1M và NaOH 3M khuấy đều cho đến khi khí ngừng thoát ra thì dừng lại và thu được V lít khí (ở đktc).Giá trị của V là:
 A. 11,76 lít                 B. 9,072 lít                  C. 13,44 lít                  D. 15,12 lít

Câu 8: Cho 7,68 g Cu vào 200ml dung dịch gồm HNO3 0,6M và H2SO4 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (sản phẩm khử duy nhất là NO), cô cạn cẩn thận toàn bộ dung dịch sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là:

A. 19,76g                    B. 20,16g                    C. 19,20g                    D. 22,56g

Câu 9: Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Giá trị của V là:

A. 0,746                      B. 0,448                      C. 0,672                      D. 1,792

Câu 10: Cho 0,09 mol Cu vào bình chứa 0,16 mol HNO3, thoát ra khí NO duy nhất. Thêm tiếp H2SO4 loãng dư  vào bình, Cu tan hết thu thêm V (ml) NO (đktc). V có giá trị là:

A. 1344                       B. 672                         C. 448                         D. 224

 

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Hóa lớp 11 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 11 trên Tuyensinh247.com. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Cập nhật thông tin mới nhất của kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia 2021