DẠNG 3 BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CHẤT KHỬ , SẢN PHẨM KHỬ A Lý thuyết ngắn gọn Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO3 có thể[.]
DẠNG 3: BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CHẤT KHỬ , SẢN PHẨM KHỬ A Lý thuyết ngắn gọn - Axit nitric axit có tính oxi hóa mạnh Tùy thuộc vào nồng độ axit độ mạnh yếu chất khử, mà HNO3 bị khử đến sản phẩm khác nitơ - Các sản phẩm khử N+5: NO2, NO, N2O, N2 NH4NO3 B Phương pháp giải Bước 1: Nếu tạo hỗn hợp khí, thiết lập biểu thức tính M trung bình hh từ rút tỉ lệ số mol (hay tỉ lệ thể tích) khí sản phẩm Bước 2: Viết phương trình cho nhận electron chất oxi hóa khử Bước 3: Sử dụng bảo tồn electron tìm số mol chất chưa biết Bước 4: Tính tốn theo u cầu tốn Chú ý: + Khí NO2 có màu nâu đỏ + Khí N2, NO, N2O khơng màu + Khí NO hóa nâu ngồi khơng khí C Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hịa tan hồn tồn 11,2 gam Fe vào HNO3 dư, thu dung dịch A 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO khí X, với tỉ lệ thể tích 1:1 Khí X A NO2 B N2 C N2O D NO Lời giải chi tiết 6,72 0,3 mol n NO = n X 0,15 mol Số mol hỗn hợp khí B: n B 22,4 Giả sử số electron mà N+5 nhận vào để tạo sản phẩm X n, ta có : Q trình oxi hóa : o 3 Fe Fe 3e 0,2 0,6 Quá trình khử : mol 5 2 N 3e N 0,45 0,15 mol 5 N ne X 0,15n 0,15 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 0,15n + 0,45 = 0,6 → n = 5 4 Vậy N 1e N Kết luận: Khí X NO2 Chọn A Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp gồm Al Mg vào dung dịch HNO3 loãng, thu dung dịch X 3,136 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí khơng màu, có khí hóa nâu khơng khí Khối lượng Y 5,18 gam Cho dung dịch NaOH (dư) vào X đun nóng, khơng có khí mùi khai Phần trăm khối lượng Al hỗn hợp ban đầu A 19,53% B 12,80% C 10,52% D 15,25% Lời giải chi tiết Theo giả thiết Y gồm hai khí khơng màu, có khí hóa nâu khơng khí Suy hỗn hợp Y có chứa NO khí cịn lại N2 N2O 3,136 m 5,18 nY 0,14 mol M Y Y 37 gam / mol M NO M Y M N2O 22,4 n Y 0,14 Vậy hỗn hợp Y gồm hai khí NO N2O Đặt số mol hai khí x y, ta có : x y 0,14 x 0,07 30x 44y 5,18 y 0,07 Gọi số mol Al Mg hỗn hợp a b, ta có : 27a 24b 8,862 a 0,042 3a 2b 0,07.3 0,07.8 b 0,322 Phần trăm khối lượng Al hỗn hợp ban đầu : %Al 0,042.27 12,8% 8,862 Chọn B Ví dụ 3: Hồ tan hồn toàn 19,2 gam kim loại M dung dịch HNO3 dư thu 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 NO có tỉ lệ thể tích 3:1 Kim loại M A Fe B Cu C Al D Zn Lời giải chi tiết 8,96 0,4 mol Số mol hỗn hợp khí: n khí 22,4 Vì VNO :VNO 3:1 n NO :n NO 3:1 n NO 0,4 0,3 mol ; n NO 0,4 0,1 mol 4 +n Gọi n hóa trị M Quá trình nhường electron: M M + ne (1) Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có : 2 n NO + n NO = n n M 3.0,1 + 0,3 = n 19, M = 32n n = ; M = 64 M Vậy kim loại M Cu Chọn B C Bài tập tự luyện Câu 1: Ngâm 10,1 gam hỗn hợp gồm Mg Zn dung dịch HNO3 vừa đủ, sau phản ứng thu 1,12 lít chất khí (sản phẩm khử nhất) khơng màu, nhẹ khơng khí Thể tích HNO3 0,5M dùng A 100 ml B 250 ml C 500 ml D 1200 ml Câu 2: Hòa tan hỗn hợp X gồm hai kim loại A B dung dịch HNO3 loãng Kết thúc phản ứng thu hỗn hợp khí Y gồm 0,1 mol NO, 0,15 mol NO2 0,05 mol N2O Biết phản ứng tạo muối NH4NO3 Số mol HNO3 phản ứng A 0,95 B 0,105 C 1,2 D 1,3 Câu 3: Một hỗn hợp bột kim loại Mg R chia thành phần - Phần cho tác dụng với HNO3 dư thu 1,68 lít N2O - Phần hịa tan 400 ml HNO3 loãng 0,7M, thu V lít khí khơng màu, hóa nâu khơng khí Giá trị V (biết thể tích khí đo đktc) A 2,24 lít B 1,68 lít C 1,568 lít D 4,48 lít Câu 4: Cho 3,06 gam oxit kim loại M2On (M có hóa trị khơng đổi) tan hết dung dịch HNO3 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 12,78 gam muối khan Kim loại M A Mg B Zn C Al D Ba Câu 5: Hòa tan 24 gam oxit cao kim loại hóa trị III vào dung dịch HNO3 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 72,6 gam muối khan Công thức oxit A Al2O3 B Fe2O3 C Cr2O3 D Fe3O4 Câu 6: Hòa tan 3,6 gam oxit kim loại dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thu dung dịch chứa 12,1 gam muối Cơng thức hóa học oxit A CuO B MgO C FeO D Fe2O3 Câu 7: Hòa tan 2,32 gam muối cacbonat dung dịch HNO3 loãng, dư thu dung dịch chứa 4,84 gam muối Cơng thức hóa học muối A Na2CO3 B K2CO3 C BaCO3 D FeCO3 Câu 8: Cho 0,8 mol Al tác dụng với dung dịch HNO3 thu 0,3 mol khí X sản phẩm khử Khí X A NO2 B NO C N2O D N2 Câu 9: Hịa tan hồn tồn 6,5 gam kim loại Zn vào dung dịch HNO3 loãng, giả sử thu 0,448 lít khí X (đktc) Khí X A N2 B NO C N2O D NO2 Câu 10: Chia 38,6 gam hỗn hợp gồm Fe kim loại M có hóa trị thành phần nhau: Phần 1: Tan vừa đủ lít dung dịch thấy 14,56 lít H2 (đktc) Phần 2: Tan hồn tồn dung dịch HNO3 lỗng, nóng thấy 11,2 lít khí NO (đktc) Kim loại M A Zn B Mg C Pb D Al ĐÁP ÁN Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu D C C C B C D C A Câu 10 D ... = 64 M Vậy kim loại M Cu Chọn B C Bài tập tự luyện Câu 1: Ngâm 10,1 gam hỗn hợp gồm Mg Zn dung dịch HNO3 vừa đủ, sau phản ứng thu 1,12 lít chất khí (sản phẩm khử nhất) khơng màu, nhẹ khơng khí... 12,1 gam muối Công thức hóa học oxit A CuO B MgO C FeO D Fe2O3 Câu 7: Hòa tan 2,32 gam muối cacbonat dung dịch HNO3 loãng, dư thu dung dịch chứa 4,84 gam muối Cơng thức hóa học muối A Na2CO3 B K2CO3... B K2CO3 C BaCO3 D FeCO3 Câu 8: Cho 0,8 mol Al tác dụng với dung dịch HNO3 thu 0,3 mol khí X sản phẩm khử Khí X A NO2 B NO C N2O D N2 Câu 9: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam kim loại Zn vào dung dịch