ĐỀ tài các dạng bài tập về axit nitric

Để định hướng xây dựng mục tiêu giáo dục và nâng cao chấtlượng giáo dục trong thời kỳ đổi mới của đất nước, nghị quyết hội nghị Ban chấphành trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ hai

LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới những người đã hướng dẫn và giúp đỡ trong quá trình chúng tôi nghiên cứu và thực hiện đề tài này: Thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Châu Thành, với sự hướng dẫn, chỉ bảo, giúp

đỡ tận tình về chuyên môn và phương pháp cũng như những động viên, khích lệ của thầy đã giúp chúng tôi hoàn thành tốt đề tài Các thầy cô trong khoa Sinh – Hóa, những người đã có những ý kiến đóng góp thiết thực cho

đề tài của chúng tôi được hoàn thiện hơn Các thầy cô giáo và tập thể các lớp 11A 1 và lớp 11A 3 trường THPT Mường Bi – Tân Lạc – Hòa Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm để có cái nhìn khách quan nhất về khả năng ứng dụng của đề tài Các phòng, ban đặc biệt là phòng đào tạo, ban chủ nhiệm khoa Sinh – Hóa, phòng thư viện đã tạo điều kiện thuận lợi nhất định để chúng tôi hoàn thành tốt đề tài.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

Khoa: SINH - HÓA

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: Hệ thống bài tập phần axit nitric trong chương trình hóa học trung học phổ thông

- Sinh viên thực hiện:

- Đưa ra hệ thống bài tập về axit nitric dựa vào tính chất hóa học

- Sử dụng nhiều phương pháp giải bài tập hóa học trong quá trình giải bài tập

4 Kết quả nghiên cứu

- Hệ thống bài tập phần axit nitric trong chương trình hóa học trung học phổthông

5 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài.

- Đề tài hoàn thành có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho học sinh ở trường trung học phổ thông

- Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên nghành hóa học và giáo viên hóa học ở trường phổ thông

Ngày 12 tháng 5 năm 2013

Sinh viên chịu trách nhiệm chính

Nguyễn Thị Hiền

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực hiện đề tài:

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Xác nhận của khoa Ngày…… tháng … năm

2013

Người hướng dẫn

Nguyễn Châu Thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

Khoa: SINH – HÓA

THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN

Họ và tên: Nguyễn Thị Hiền

Sinh ngày: 14 tháng 3 năm 1991

Nơi sinh: Yên Thủy – Hòa Bình

Lớp: K50 ĐHSP Sinh – Hóa

Khóa: 2009 – 2013

Khoa: Sinh – Hóa

Địa chỉ liên hệ: Nguyễn Thị Hiền – Khu 6 – Thị trấn Hàng Trạm – huyện Yên Thủy – tỉnh Hòa Bình

Điện thoại: 0977 395 355

Email: onlylove.kd@gmail.com.vn

II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

* Năm thứ 1:

Ngành học: ĐHSP Sinh – Hóa Khoa: Sinh – Hóa

Kết quả xếp loại học tập: Trung bình

* Năm thứ 2:

Ngành học: ĐHSP Sinh – Hóa Khoa: Sinh – Hóa

Kết quả xếp loại học tập: Khá

Sơ lược thành tích:

Đạt giải ba trong kì thi Olympic tin học không chuyên do khoa Toán – LýTin tổ chức, năm học 2010 – 2011.

* Năm thứ 3:

Ngành học: ĐHSP Sinh – Hóa Khoa: Sinh – Hóa

Kết quả xếp loại học tập: Giỏi

Đạt học bổng xuất sắc trong học kì I, năm học 2012 – 2013

Đạt giải ba kì thi nghiệp vụ sư phạm cấp khoa môn hóa (nội dung cá nhân); giành giải nhất kì thi nghiệp vụ sư phạm cấp khoa (nội dung tập thể), năm học 2012 – 2013

Được Hội sinh viên khen thưởng vì “đạt thành tích cao trong học tập và công tác Hội năm học 2011 – 2012”, theo quyết định số 18 – QĐKT/HSV, năm học 2012 – 2013

Ngày 12 tháng 5 năm 2013

Xác nhận của trường đại học Sinh viên chịu trách nhiệm chính

thực hiện đề tài

Nguyễn Thị Hiền

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong xu thế hội nhập và phát triển hiện nay của thế giới đã đặt lên vai nềngiáo dục của mỗi quốc gia một trọng trách là đào tạo ra những con người có phẩmchất, năng lực và cao hơn cả là khả năng hội nhập với xu thế của thời đại Đứngtrước trọng trách quan trọng đó, mục tiêu giáo dục của mỗi quốc gia nói chung vàcủa Việt Nam nói riêng là không ngừng nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập

ở tất cả các cấp học Để định hướng xây dựng mục tiêu giáo dục và nâng cao chấtlượng giáo dục trong thời kỳ đổi mới của đất nước, nghị quyết hội nghị Ban chấphành trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ hai, khoá VIII đã khẳng định

“Tiếp tục đổi mới nội dung, phương pháp giáo dục, đào tạo…” và yêu cầu “Rà soát và đổi mới sách giáo khoa, loại bỏ nội dung không cần thiết theo hướng đảm bảo kiến thức cơ bản, cập nhật tiến bộ khoa học công nghệ…”

Nhằm rèn luyện và phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh, thực hiện tốtmục tiêu giáo dục mà bộ Giáo dục và Đào tạo đã đề ra, Việt Nam đã tiến hànhđổi mới nội dung, chương trình sách giáo khoa các cấp, đồng thời cũng tiếnhành đổi mới và nâng cao chất lượng, phương pháp dạy học đối với tất cả các

bộ môn, trong đó có môn Hoá học

Hoá học là một môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm Hoá học không chỉ

cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản, hiện đại mà còn giúp phát triểnnăng lực tư duy sáng tạo và khả năng vận dụng kiến thức hoá học vào thực tiễncuộc sống giúp học sinh giải thích được các hiện tượng tự nhiên trên cơ sở khoahọc, từ đó dần hình thành cho học sinh thế giới quan duy vật biện chứng

Để học sinh có một phương pháp học tập tốt, đạt hiệu quả cao, hình thành ởhọc sinh sự hứng thú, say mê hoá học là vấn đề rất quan trọng Đặc biệt là sựthay đổi sách giáo khoa hiện nay với những nội dung mới đã gây nhiều khó khăncho học sinh trong quá trình chọn phương pháp học tập phù hợp

Để học tốt môn hoá học, không chỉ đơn giản là việc nắm vững lý thuyết màphải biết áp dụng những kiến thức đó vào trong những bài tập cụ thể, có hiệu

quả và vận dụng chúng vào thực tiễn

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi nghiên cứu bài tập về axit nitric.Axit nitric có vai trò quan trọng trong đời sống, trong sản xuất và trong côngnghiệp Đây là nội dung kiến thức rất khó đối với học sinh trung học phổ thông.Bài tập về axit nitric gần như là nội dung không thể thiếu trong các đề thi họcsinh giỏi, thi đại học và cao đẳng Thực tế, ở các trường trung học phổ thông,trong quá trình giảng dạy, giáo viên chưa khai thác một cách triệt để bài tập vềaxit nitric dẫn đến khả năng hệ thống hóa bài tập của học sinh chưa cao

Trong quá trình sưu tầm và nghiên cứu các tài liệu tham khảo, chúng tôinhận thấy bài tập phần axit nitric nói chung đã có nhiều tài liệu của nhiều tác giả

đề cập tới Tuy nhiên, kiến thức phần này rất phong phú, trong phạm vi đề tài,chúng tôi muốn đi sâu, nghiên cứu, hệ thống hóa các dạng bài tập Với mongmuốn tiếp thu, tích luỹ các kinh nghiệm cho quá trình học tập và giảng dạy saunày, đồng thời góp phần giúp học sinh học tập tốt hơn các nội dung của hoá học

và đặc biệt là nội dung về phần axit nitric, chúng tôi mạnh dạn triển khai nghiên

cứu đề tài “Hệ thống bài tập phần axit nitric trong chương trình hoá học trung học phổ thông”.

II LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

Các bài tập về axit nitric chiếm một số lượng đáng kể trong các sách bài tập.Trong quá trình sưu tầm và nghiên cứu các tài liệu tham khảo, chúng tôi nhậnthấy bài tập phần axit nitric nói chung đã có nhiều tài liệu của nhiều tác giả đềcập tới Tuy nhiên, kiến thức phần này rất phong phú, mặt khác, mỗi loại sáchlại được trình bày khác nhau Trong trường Đại học Tây Bắc, chưa có sinh viênnào làm đề tài nghiên cứu về vấn đề này Do đó chúng tôi đã mạnh dạn nghiêncứu theo một hướng riêng của mình

III MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

III.1 Mục tiêu của đề tài

- Áp dụng các phương pháp giải bài tập hoá học trong quá trình giải các bàitập về axit nitric

- Đưa ra những dạng bài tập về axit nitric trong thường gặp trong chươngtrình hoá học phổ thông.

- Giúp học sinh nắm vững và vận dụng linh hoạt sáng tạo lý thuyết để giảicác bài toán về axit nitric

- Bản thân có cơ hội nghiên cứu, tìm hiểu và vận dụng các dạng bài tập đóvào công tác giảng dạy sau này

III.2 Nhiệm vụ của đề tài

-Nghiên cứu nội dung “axit nitric ở trung học phổ thông”, đồng thời tìm ra

những dạng bài tập điển hình thường gặp trong các đề tuyển sinh đại học và caođẳng

- Áp dụng các phương pháp giải bài tập hoá học: Bảo toàn khối lượng, bảo toànelectron, bảo toàn nguyên tố, phương pháp đường chéo, định luật thành phần khôngđổi, tăng giảm khối lượng, giá trị trung bình, quy đổi, ghép ẩn, sử dụng phươngtrình ion – electron, biện luận

- Sưu tầm một số lượng bài tập có chất lượng bao gồm cả bài tập trắc nghiệm tự luận và trắc nghiệm khách quan

Tiến hành thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính hiệu quả và tính khả thi của

đề tài

IV ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

-Các dạng bài tập về axit nitric trong chương trình hóa học phổ thông

- Giáo viên bộ môn hóa học và học sinh trường THPT Mường Bi – Xã

Phong Phú – Huyện Tân Lạc – Tỉnh Hòa Bình

V GIẢ THIẾT KHOA HỌC

Axit nitric là một nội dung rất quan trọng trong chương trình hoá học phổthông, nếu học sinh nắm vững được kiến thức phần này thì chắc chắn sẽ dễ dàngcho các nội dung sau Vì vậy, nếu chúng ta biết hệ thống hoá bài tập và cóphương pháp hướng dẫn phù hợp thì chắc chắn sẽ nâng cao được hiệu quả củaquá trình dạy học ở trường phổ thông

VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

VI.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu tài liệu liên quan đến phần hóa học vô cơ, đặc biệt là phần axit nitric và các tài liệu liên quan đến phạm vi nghiên cứu của đề tài.

VI.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Tìm hiểu chất lượng học tập của học sinh thông qua việc quan sát cách

học tập và dự giờ các tiết học của học sinh

VI.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Lựa chọn đối tượng và phạm vi để tiến hành thực nghiệm sư phạm

- Sử dụng phương pháp thực nghiệm có đối chứng để kiểm tra tính khả thicủa đề tài

VI.4 Phương pháp xử lý thống kê toán học

- Từ kết quả thực nghiệm thu được thống kê thành bảng và sử dụngphương pháp thống kê toán học để phân tích, nhận xét về mặt định lí kết quảnghiên cứu

VII CẤU TRÚC CHUNG CỦA ĐỀ TÀI

Phần 1: Mở đầu

Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu của đề tài

Phần 3: Kết luận và kiến nghị

VIII ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

- Đề tài hoàn thành có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho học sinh ởtrường phổ thông

- Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên nghành hóa học vàgiáo viên hóa học ở trường phổ thông

PHẦN 2: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

I TỔNG QUAN VỀ AXIT NITRIC

Axit nitric là một hợp chất hóa học có công thức phân tử ( NH O 3) Trong tựnhiên, axit nitric có trong những cơn mưa giông kèm sấm chớp

Axit nitric là một axit độc và ăn mòn Dung dịch axit nitric có nồng độ trên86% được gọi là axit nitric bốc khói Người ta chia axit nitric bốc khói thành 2loại: axit nitric bốc khói trắng và axit nitric bốc khói đỏ

I.1 TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Axit nitric khan, tinh khiết (100%) là một chất lỏng có tỷ trọng khoảng1,52g/cm3, to

s = 86°C, hóa rắn ở - 41°C, tạo thành các tinh thể trắng

Axit nitric tinh khiết không màu, kém bền, dễ bị phân hủy bởi nhiệt và ánhsáng theo phương trình:

4HNO3 Ánh sáng

72-83°C

     2H2O + 4NO2↑ + O2↑Khí nitơ đioxit (NO2) sinh ra có màu vàng nâu, hòa tan trong axit nitric tạocho dung dịch axit nitric có màu vàng, hoặc đỏ ở nhiệt độ cao hơn

Bản thân axit nitric tinh khiết tự ion hóa như sau:

2HNO3  NO2+ + NO3- + H2OBảo quản axit nitric ở nhiệt độ dưới 0°C và trong bình có màu tối để tránh bịphân hủy

Axit nitric tan vô hạn trong nước Nó tạo nên với nước hỗn hợp đồng sôichứa 69,2% axit và sôi ở 121,8oC dưới áp suất thường

I.2 TÍNH CHẤT HÓA HỌC

I.2.1 Đặc điểm cấu tạo

Công thức phân tử: HNO3 (M= 63)

Công thức cấu tạo:

(Mũi tên trong công thức cấu tạo trên cho biết cặp electron liên kết chỉ donguyên tử nitơ cung cấp).

Trong phân tử HNO3, N có số oxi hóa cao nhất là +5

I.2.2.Tính chất hóa học

Liên kết H - O phân cực mạnh (do N và các nguyên tử O có độ âm điện lớn) Axit nitric là axit 1 nấc, trong dung dịch loãng nó phân li hoàn toàn:

HNO3 → H+ + NO3

HNO3 có tính axit mạnh do ion H+ gây ra

- HNO3 có tính oxi hóa mạnh do ion NO3- gây ra trong môi trường H+

I.2.2.1 Tính axit

Axit nitric là một axit mạnh, mang đầy đủ tính chất của 1 axit:

I.2.2.1.1 Làm đổi màu chất chỉ thị màu

Dung dịch axit nitric làm đổi màu giấy quỳ tím: Từ màu tím thành màu đỏ

I.2.2.1.2 Tác dụng với bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu hơn

CuO + 2HNO3    Cu(NO3)2 + H2O

Ba(OH)2 + 2HNO3    Ba(NO3)2 + 2H2O

CaCO3 + 2HNO3    Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O

I.2.2.2 Tính oxi hóa

Trong phân tử HNO3, nitơ có số oxi hóa dương cao nhất là +5, mặt khác,kích thước nguyên tử nitơ nhỏ làm cho mật độ điện tích dương lớn nên nitơ kémbền, dễ dàng nhận thêm electron để giải tỏa bớt điện tích dương tạo sản phẩm cómức oxi hóa thấp hơn

Axit nitric có nồng độ trên 2M khả năng oxi hóa tăng lên nhờ có ion NO3tham gia vào các phản ứng hóa học Trong điều kiện đó, ion NO3- oxi hóa mạnhhơn nhiều so với ion H+ như đã thấy qua các thế điện cực sau:

-NO3- + 2H+ + e    NO2 + H2O ; Eo = +0,80V

NO3- + 3H+ + 2e    HNO2 + H2O ; Eo = +0,94V

NO3 + 4H+ + 4e    NO + 2H2O ; Eo = +0,96V

Pb + 4HNO3(l)    Pb(NO3)2 + 2NO↑ + 2H2O

Hiện tượng này được giải thích rằng: sản phẩm chủ yếu lúc đầu của quátrình khử axit nitric đậm đặc có lẽ là axit nitro Axit này không bền, phân hủythành NO và NO2

Khi NO2 tương tác với nước của dung dịch loãng tạo ra axit nitric và khí

NO theo phản ứng thuận nghịch:

3NO2 + H2O  2HNO3 + NOKhi nồng độ của axit tăng lên, cân bằng của phản ứng đó chuyển dịch vềphía tạo thành NO2 Bởi vậy, sản phẩm chủ yếu của quá trình khử axit nitricloãng là khí NO và axit nitric đặc là khí NO2

* Lưu ý

- Axit nitric phản ứng với tất cả kim loại, ngoại trừ dãy kim loại quý (Au, Pt,

Rh, Ta, Ir) và một số hợp kim.

- Sự thụ động hóa: Crôm (Cr), sắt (Fe) và nhôm (Al) bị thụ động hóa trongaxit nitric đặc nguội Điều này được giải thích như sau: khi cho các kim loại trêntác dụng với axit nitric đặc nguội, tạo một lớp oxit kim loại bảo vệ chúng không

bị ôxi hóa

I.2.2.2.2 Tác dụng với phi kim

Axit nitric phản ứng với các nguyên tố không kim loại như C, P, As, S,…

Trong đó những nguyên tố này thường bị oxi hóa đến trạng thái oxi axit ứng với

số oxi hóa cao nhất:

I.2.2.2.3.1 Hợp chất vô cơ:

Axit nitric đặc oxi hóa ion Fe2+ đến ion Fe3+, còn bản thân axit được khửđến NO Khi có dư ion Fe2+, NO sẽ kết hợp với ion đó cho hợp chất có màu nâu

và kém bền:

6FeSO4 + 3H2SO4 + 2HNO3    3Fe2(SO4)3 + 2NO↑ + 4H2O

FeSO4 + NO    [Fe(NO)]SO4 Dựa vào 2 phản ứng này, trong hóa học phân tích người ta cũng nhận raaxit nitric

Axit nitric loãng không oxi hóa được HI đến I2 Tuy nhiên, axit nitric đặcoxi hóa được không những HI mà cả HCl:

2HNO3 + 6HCl  2NO↑ + 3Cl2↑ + 4H2OHỗn hợp của 1 thể tích axit nitric đặc và 3 thể tích clohiđric đặc được gọi là

nước cường thủy (cường toan) Nước cường thủy oxi hóa mạnh hơn axit nitric

nhiều, nó thể hòa tan Au và Pt

Trong hoạt tính đó của cường thủy có vai trò của clo mới sinh và sự tạo thành phức chất của ion Cl- :

3Pt + 4HNO3 + 12HCl    3PtCl4 + 4NO↑ + 8H2O

PtCl4 + 3HCl    H2[PtCl6]

I.2.2.2.3.2 Hợp chất hữu cơ

Sự tự ion hóa của HNO3 tinh khiết giải thích 1 tính chất quan trọng nữa củaaxit nitric là khả năng thay thế H trong hợp chất hữu cơ bằng ion nitroni (NO2+),gọi là phản ứng nitro hóa Phản ứng này xảy ra đặc biệt dễ dàng khi có mặt axitsunfuric và được dùng rộng rãi trong hóa hữu cơ

Ví dụ: Cho axit nitric tác dụng với benzen, toluen tạo thành nitrobenzen,trinitrotoluen khi có mặt axit sunfuric theo phản ứng ion:

Ở đây, axit nitric có vai trò làm tăng nồng độ ion NO2+

Do phản ứng nitro hóa, những hợp chất hữu cơ, kể cả da người, khi tiếpxúc với axit nitric đặc đều trở thành vàng vì đa số hợp chất nitro có màu vàng Hai hợp chất nitro được dùng làm thuốc nổ là trinitrotoluen (TNT) vànitroglixerol (C3H5(NO3)3) Khi đun nóng hoặc va đập chúng phân hủy nhanhchóng, phát nhiều nhiệt và sinh ra 1 lượng lớn sản phẩm khí nên gây nổ mạnh

Ví dụ: Nitroglixerol (hay trinitratglixerol) phân hủy theo phản ứng:

C3H5(NO3)3    6N2↑ + 12CO2↑ + O2↑ + 10H2O Axit nitric phản ứng với các protein để tạo thành các sản phẩm vàng nitrohóa Phản ứng này được gọi là phản ứng xanthoproteic Phản ứng này được thựchiện bằng cách thêm axit nitric vào protein, sau đó làm nóng hỗn hợp Nếuprotein có chứa các axit amin thơm vòng, hỗn hợp này sẽ chuyển thành màuvàng Khi thêm amoniac lỏng , hỗn hợp chuyển sang màu da cam Những thayđổi màu sắc được gây ra bởi vòng nitro thơm trong protein

I.2.3 ĐIỀU CHẾ

I.2.3.1.Trong phòng thí nghiệm

Axit nitric được điều chế khi cho muối nitrat tác dụng với axit H2SO4 đậmđặc ở 120 – 170oC và chưng cất axit trong chân không:

KNO3 + H2SO4    KHSO4 + HNO3

I.2.3.2 Trong công nghiệp

Axit nitric được điều chế từ ammoniac Người ta dùng oxi tinh khiết hoặckhông khí dư oxi hóa khí NH3 thành NO với xúc tác là hợp kim Pt chứa 10%

Rh (hợp kim platin – rodi được dùng dưới dạng sợi nhỏ đan thành lưới), dưới

áp suất thường hoặc áp suất từ 3 – 8 atm ở 800 – 900oC, phản ứng đạt hiệusuất 98%:

4NH3 + 5O2 4NO↑ + 6H2O

Làm nguội khí NO, cho kết hợp với oxi không khí thành NO2 rồi hòa tankhí NO2 vào nước, thu được axit nitric theo phương trình:

2NO + O2    2NO23NO2 + H2O    2HNO3 + NO↑

Khí NO sinh ra trong quá trình hòa tan được trở lại dây chuyền sản xuất.Trong tự nhiên axit nitric được hình thành trong những cơn mưa giông kèmsấm chớp:

Phương trình:

N2 + O2 2NO 2NO + O2    2NO2

- Trong nông nghiệp: sản xuất phân bón (phân đạm một lá, amoni nitrat)

- Trong quân sự - an ninh quốc phòng: axit nitric được dùng để thay thế oxitrong kĩ thuật tên lửa, sản xuất vật liệu nổ (TNT,…),

- Trong công nghiệp: axit nitric được sử dụng trong ngành luyện kim, tinhlọc vì nó phản ứng với phần lớn kim loại và trong các tổng hợp chất hữu cơ Khikết hợp với axit clohyđric với tỉ lệ 1 : 3, nó tạo thành nước cường thủy (cườngtoan) có khả năng hòa tan vàng (Au) và bạch kim (Pt)

3 – 8 atm

800 – 900 o C

Tia lửa điện >3000 o C

- Trong điện hóa học: axit nitric được sử dụng như một chất pha tạp hóachất cho các chất bán dẫn hữu cơ, và trong quá trình thanh lọc nguyên liệu ốngnano carbon.

- Trong khoa học hình sự: axit dùng làm chất thử màu (colorometric test) đểphân biệt heroin và morphine

II CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHỦ YẾU

II.1 PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN

II.1.1 Định luật bảo toàn nguyên tố

Nội dung: Tổng khối lượng một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khối

lượng của nguyên tố đó sau phản ứng Nội dung định luật có thể hiểu là tổng sốmol của một nguyên tố được bảo toàn trong phản ứng

Ví dụ Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng

7 : 3 với một lượng dung dịch HNO3, khi phản ứng kết thúc thu được 0,75m(gam) chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2(không có sản phẩm khử khác) Biết dung dịch HNO3 đã phản ứng là 44,1(gam) Tính m

= 0,7 (mol); nhỗn hợp khí = 0,25 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N ta có:

nN(HNO ) 3

= nN(hỗn hợp khí) + nN Fe(NO ) 3 2

= 0,25 + 2 0,25m

56 = 0,7  m = 50,4 (gam)

II.1.2 Định luật bảo toàn khối lượng

Nội dung: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất

được tạo thành sau phản ứng

Trong đó chúng ta cần vận dụng các hệ quả

- Hệ quả 1: Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, mS là khốilượng các chất sau phản ứng, ta có: mT = mS (H=100%)

- Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion gốc axit để tạo ra các hợp

chất ta luôn có: mchất = mcation + manion Khối lượng của cation hoặc anion ta coinhư bằng khối lượng của các nguyên tử cấu tạo thành

Ví dụ Đốt m gam sắt trong oxi thu được 10 gam chất rắn X Hòa tan hết X

vào dung dịch HNO3 đặc nóng, dư giải phóng 10,08 lít khí NO2 (đktc) Tính giátrị

Hướng dẫn giải

Áp dụng ĐLBT khối lượng ta có: mX + mHNO 3 = mFe(NO ) 3 3 + mNO 2 + mH O 2

Ta có: nHNO 3 tạo NO2 bằng nNO 2= 0,45 (mol)

nHNO 3 tạo Fe(NO3)3 bằng 3nFe = 3×56m (mol)  nHNO 3

phản ứng = 0,45+3×56m

Áp dụng: 10 + (0,45+3× m

m56

 + 0,4546 + 0,5(0,45+3× m

 m = 9,52 (gam)

II.1.3 Định luật bảo toàn electron

Nội dung: Trong phản ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử cho

đi bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận về

Tổng quát: ∑nelectron nhường = ∑nelectron nhận

Lưu ý:

- Trong phản ứng hoặc một hệ phản ứng chỉ cần quan tâm đến trạng tháiđầu và trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian.

- Nếu có nhiều chất oxi hóa và chất khử thì số mol electron trao đổi là tổng

số mol của tất cả chất nhường hoặc nhận electron

Ví dụ Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch

HNO3 thu được hồn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2 Tính khốilượng muối tạo ra trong dung dịch

Hướng dẫn giải

Đặt x, y, x lần lượt là số mol Cu, Mg, Al

Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron:

-Khối lượng muối nitrat là: 1,35 + 620,07 = 5,69 (gam)

II.2 PHƯƠNG PHÁP ĐẠI SỐ

Nội dung: Phương pháp đại số giúp chúng ta giải được nhiều bài toán hóa

học phức tạp, và là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay, bởi vì phương pháp đại số có đường lối rất rõ ràng, học sinh đễ thực hiện Nhược điểm của phương pháp này là: trong một số trường hợp dẫn đến những biến đổi phức tạp , nặng nề về phương diện toán học, làm mất đi những tính chấtđặc trưng của hóa học, làm giảm khả năng tư duy hóa học của học sinh

Phương pháp đại số có thể chia ra một số bước như sau:

Bước 1: Viết tất cả các phương trình phản ứng có thể xảy ra.

Bước 2: Đổi các giả thiết không cơ bản sang giả thiết cơ bản.

Bước 3: Đặt ẩn số cho lượng các chất tham gia hoặc tạo thành trong phương

trình, dựa vào tương quan giữa các ẩn đó trong các phương trình phản ứng đẻ lập

ra các phương trình đại số, biểu thị các dữ kiện đã cho

Bước 4: Giải phương trình hay hệ phương trình và biện luận kết quả (nếu cần),

rồi chuyển kết quả cơ bản sang dạng không cơ bản (Tùy theo yêu cầu của bài ra)

Ví dụ Cho tan hoàn toàn 5,4 gam Al trong dung dịch HNO3 thu được 2,24lít(đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và N2O Tính thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X

Số mol Al = x + y = 0,2 (3)

Số mol X = x + 3y

8 = 0,1Hay: 8x + 3y = 0,8 (4)

Số mol X = x + y = 0,1 (5)

Số mol Al = x +3y

8 = 0,2Hay: 3x + 8y = 0,6 (6)

Dùng trong trường hợp bài toán cho thiếu dữ kiện, khi đó số ẩn nhiều hơn số

phương trình và có dạng vô định, không giải được Do đó cần dùng phươngpháp ghép ẩn số

Ví dụ Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được 11,8

gam hỗn hợp X gồm các chất rắn Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 Hòa tan hoàn toàn hỗnhợp bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít khíNO duy nhất (đktc) Tính

Giải hệ ta có : nFe = 0,1775 mol mFe = 0,177556 = 9,94gam

II.4 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO

- Thường dùng để giải bài toán trộn lẫn các chất với nhau, có thể đồngthể hoặc dị thể nhưng hỗn hợp cuối cùng phải là đồng thể

- Nếu trộn lẫn các dung dịch thì phải là các dung dịch của cùng một chất(hoặc chất khác, nhưng do phản ứng với H2O lại cho cùng một chất)

- Trộn hai dung dịch của chất A với nồng độ khác nhau, ta thu được mộtdung dịch chất A với nồng độ duy nhất Như vậy lượng chất tan trong phần đặcgiảm xuống phải bằng lượng chất tan trong phần loãng tăng lên

Ví dụ Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3) có số mol bằng nhau.Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này bằng dung dịch HNO3 thì thu được hỗn hợp

K gồm hai khí NO2 và NO có thể tích 1,12 lít (đktc) và tỉ khối hỗn hợp K so vớihiđro bằng 19,8 Tính giá trị của m

3

2 

2

NO NO

Hỗn hợp A gồm: FeO, Fe2O3 và Fe3O4 (trong đó số mol các chất bằng nhau) Như vậy có thể quy đổi hỗn hợp A thành A’ chỉ có Fe3O4 

II.5 PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN

Biện luận theo các nội dung:

- Biện luận theo hóa trị hay số oxi hóa

- Biện luận theo nguyên tử khối hay phân tử khối của chất

- Biện luận theo quy luật của phản ứng

- Biện luận theo tính chất của chất

- Biện luận theo khối lượng chất

Ví dụ Đốt cháy hoàn toàn 6,72 gam kim loại M với oxi thu được 9,28 gam

chất rắn Nếu cho 5,04 gam M tác dụng hết với dung dịch HNO3 dư thu đượcdung dịch X và khí NO (là sản phẩm khử duy nhất) Tính thể tích khí NO

(đktc) thu được

A 1,344 lít B 2,016 lít C 1,792 lít D 2,24 lít

Hướng dẫn giải.

Gọi n là số oxi hóa của M khi phản ứng với oxi, suy ra M = 21n Với n

nguyên thì không có kim loại thỏa mãn, do đó M là Fe với n = 8

3

Từ đó dễ dàng xác định được nNO = nFe = 0,09 (mol)  VNO = 2,016 (lít)

II.6 PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI

* Nguyên tắc chung

- Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện

- Khi áp dụng phương pháp quy đổi phải tuân thủ 2 nguyên tắc sau :

+ Bảo toàn nguyên tố

+ Bảo toàn số oxi hoá

* Các hướng quy đổi và chú ý: Một bài toán có thể có nhiều hướng quy đổi

khác nhau, trong đó có 3 hướng chính :

- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp hai hoặc chỉ một chất:Trong trường hợp này thay vì giữ nguyên hỗn hợp các chất như ban đầu, ta chuyển thành hỗn hợp với số chất ít hơn (cũng của các nguyên tố đó), thường là hỗn hợp 2 chất, thậm chí là 1 chất duy nhất

- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng: Thông thường ta gặp

bài toán hỗn hợp nhiều chất nhưng về bản chất chỉ gồm 2 (hoặc 3) nguyên tố Do

đó, có thể quy đổi thẳng hỗn hợp đầu về hỗn hợp chỉ gồm 2 (hoặc 3) chất là các nguyên tử tương ứng

- Khi thực hiện phép quy đổi phải đảm bảo :

+ Số electron nhường, nhận là không đổi (theo định luật bảo toàn electron) + Do sự thay đổi tác nhân oxi hoá → có sự thay đổi sản phẩm cho phù hợp Thực tế thường gặp dạng bài sau :

Kim loại OXH1 Hỗn hợp sản phẩm trung gian OXH2 Sản phẩm cuối

Ví dụ : Quá trình OXH hoàn toàn Fe thành Fe3+

(2) Do việc quy đổi nên trong một số trường hợp số mol một chất có thể có giá trị âm để tổng số mol mỗi nguyên tố là không đổi (bảo toàn)

(3) Trong quá trình làm bài ta thường kết hợp sử dụng các phương pháp bảo toànkhối lượng, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn electron, kết hợp với việc sơ đồ hoá bài toán để tránh viết phương trình phản ứng, qua đó rút ngắn thời gian làm bài (4) Phương án quy đổi tốt nhất, có tính khái quát cao nhất là quy đổi thẳng về các nguyên tử tương ứng Đây là phương án cho lời giải nhanh, gọn và dễ hiểu biểu thị đúng bản chất hoá học

Ví dụ Hòa tan hết m gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 bằng dung dịchHNO3 đặc nóng thu được 4,48 lít khí NO2 (đktc) và dung dịch chứa 145,2 gam muối khan Tính giá trị của m

Theo đề bài ra ta có: nNO 2 = 0,2 (mol)

Từ (1)  nFeO = 0,2 (mol), nFe(NO ) 3 3

(1) = 0,2 (mol) mFe(NO ) 3 3

(1) = 48,4 (gam)Theo đề bài ta có: mMuối khan = mFe(NO ) 3 3

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN AXIT NITRIC (HNO3)

A BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI

DẠNG I BÀI TẬP VỀ TÍNH AXIT CỦA HNO3

I.1 Tác dụng với oxit bazơ

Bài 1 Cho 3,2 gam một oxit sắt không có tính khử tác dụng với dung dịch

HNO3 loãng có dư Sau phản ứng thu được 9,68 gam một muối khan Tìm công thức oxit sắt đó

Hướng dẫn giải

Gọi công thức của oxit sắt là: FexOy

FexOy + 2yHNO3    xFe(NO3)2yx + yH2O

Theo phương trình: 1 mol x mol

Theo đề bài: 3,2 gam 9,68 gam

3

Vậy công thức của oxit sắt là: Fe2O3.

Bài 2 Hoàn thành và cân bằng các phương trình phản ứng sau.

b) Tính % theo thể tích của các khí trong hỗn hợp khí thu được

c) Cần vừa đủ bao nhiêu ml dung dịch HNO3 0,3M để hòa tan chất rắn thuđược

Hướng dẫn giải

Theo đề bài ta có: nCu(NO ) 3 2

= 0,05 (mol)Phương trình phản ứng khi nung Cu(NO3)2

Gọi số mol Cu(NO3)2 đã nhiệt phân là x (mol)

2Cu(NO3)2    2CuO + 4NO2↑ + O2↑

H = 100%: 0,05 mol 0,05 mol 0,1 mol 0,025 mol

Thực tế: x mol x mol 2x mol x

CuO + 2HNO3    Cu(NO3)2 + H2O

I.2 Tác dụng với bazơ

Bài 1 Cho 3,04 gam hỗn hợp NaOH và KOH tác dụng vừa đủ với dung dịch

HNO3 loãng, thu được 5,74 gam các muối nitrat

a) Viết các phương trình hóa học xảy ra

b) Tính khối lượng của mỗi hiđroxit trong hỗn hợp ban đầu

Hướng dẫn giải

Viết phương trình hóa học

NaOH + HNO3    NaNO3 + H2O (*)

a mol a mol

KOH + HNO3    KNO3 + H2O (**)

b mol b mol

a) Gọi a, b lần lượt là số mol của NaOH và KOH

Từ (*), (**) ta có: mNaOH + mKOH = 40a + 56b = 3,04 (1)

mNaNO 3 + mKNO 3

= 85a + 101b = 5,74 (2)

Vậy khối lượng của NaOH trong hỗn hợp ban đầu là: 0,8 (gam).

Khối lượng của KOH trong hỗn hợp ban đầu là: 2,24 (gam)

Bài 2 Cho một dung dịch có chứa 10 gam NaOH tác dụng với một dung dịch có

chứa 10 gam HNO3

a) Viết phương trình hóa học

b) Thử dung dịch sau phản ứng bằng giấy quỳ tím Hãy cho biết màu quỳtím sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích

Hướng dẫn giải

a) Viết phương trình hóa học

NaOH + HNO3    NaNO3 + H2O

b) Màu quỳ tím phụ thuộc vào dung dịch sau phản ứng có chứa NaOH dưhay HNO3 dư

Bài 3 Dung dịch A chứa HNO3 và HCl theo tỉ lệ mol 2:1

a) Biết rằng khi cho 200 ml dung dịch A tác dụng với 100 ml dung dịchNaOH 1M thì lượng axit dư Để trung hòa lượng axit dư cần 50 ml dung dịchBa(OH)2 0,2M

Tính CM của mỗi axit trong A

b) Nếu trộn 500 ml dung dịch A với 100 ml dung dịch B chứa NaOH 1M vàBa(OH)2 0,5M thì thu được dung dịch C có tính axit hay tính bazơ?

c) Phải thêm vào dung dịch C bao nhiêu lít dung dịch A hoặc dung dịch B đểthu được dung dịch D có môi trường trung tính

Hướng dẫn giải

Gọi số mol của HCl trong 200ml A là x (mol)  nHNO 3= 2x (mol)

 nH 

= nHCl + nHNO 3 = 3x (mol)a) Ta có: nOH  = nNaOH = 0,1 (mol)

Phương trình phản ứng khi cho dung dịch A tác dụng với NaOH:

Vậy sau phản ứng dung dịch C thu được mang tính axit

c) Vì dung dịch C là dung dịch mang tính axit vì vậy để dung dịch D thuđược có môi trường trung tính thì ta cần thêm dung dịch B

Phương trình trung hòa dung dịch C: H+ + OH     H2O

Ta có: nH 

= 0,1 (mol)  nOH = 0,1 (mol) Trong dung dịch B ta có: nOH 

= 2nBa(OH) 2

+ nNaOH Gọi V là thể tích dung dịch B  nOH = 2.0,5.V + V = 2V (mol)

Mặt khác nOH 

= 0,1 (mol)  2V = 0,1 (mol)  V = 50 (ml) Vậy cần phải thêm 50 ml dung dịch B để dung dịch D thu được có môi trường trung tính

I.3 Tác dụng với muối của axit yếu

Bài 1 Cho 10 gam CaCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư

= nCaCO 3 = 0,1 (mol)Thể tích khí CO2 đo ở đktc: VCO 2

= 2,24 (lít)Khối lượng NaOH có trong dung dịch:

n

0,50,1 = 5 > 2

 Muối thu được là Na2CO3

CO2 + 2NaOH    Na2CO3 + H2O (2)Theo phương trình (1), ta có: nNa CO 2 3 = nCO 2 = 0,1 (mol).

Khối lượng muối cacbonat thu được: mNa CO 2 3 = 10,6 (gam)

Bài 2 a) Trên 2 đĩa cân ở vị trí thăng bằng có 2 cốc, mỗi cốc đựng một dung

dịch có chứa 0,2 mol HNO3 Thêm vào cốc thứ nhất 20 gam CaCO3, thêm vàocốc thứ hai 20 gam MgCO3 Sau khi phản ứng kết thúc, 2 đĩa còn giữ ở vị tríthăng bằng không ? Giải thích

b) Nếu dung dịch trong mỗi cốc có chứa 0,5 mol HNO3 và cũng làm thínghiệm như trên Phản ứng kết thúc, 2 đĩa cân còn giữ vị trí thăng bằng không?Giải thích

Hướng dẫn giải

Các phản ứng diễn ra trên hai đĩa cân:

CaCO3 + 2HNO3    Ca(NO3)2 + CO2  + H2O (1)MgCO3 + 2HNO3    Mg(NO3)2 + CO2  + H2O (2)a) Vị trí của hai đĩa cân ở thí nghiệm thứ nhất:

Theo đề bài: nHNO 3 = 0,2 (mol)

Số mol của các chất tham gia phản ứng (1):

nCaCO 3 = 20

100 = 0,2 (mol)  nHNO 3 = nCaCO 3

Số mol của các chất tham gia phản ứng (2):

nMgCO 3 = 20

84 ≈ 0,24 (mol)  nMgCO 3 > nHNO 3

Như vậy toàn bộ lượng HNO3 đã tham gia vào các phản ứng (1), (2)

Mỗi phản ứng đều thoát ra một lượng khí CO2 là 0,1 mol có khối lượng:

44 × 0,1 = 4,4 (gam)

Sau khi phản ứng kết thúc, 2 đĩa cân vẫn ở vị trí thăng bằng

b) Vị trí của hai đĩa cân ở thí nghiệm thứ hai:

Nếu mỗi cốc có 0,5 mol HNO3 thì lượng axit đã dùng dư, do đó toàn bộlượng muối CaCO3 và MgCO3 đã tham gia phản ứng:

Phản ứng (1) : 0,2 mol CaCO3 làm thoát ra 0,2 mol CO2, khối lượng cácchất trong cốc giảm : 44 × 0,2 = 8,8 (gam).

Phản ứng (2) : 0,24 mol MgCO3 làm thoát ra 0,24 mol CO2, khối lượng cácchất trong cốc giảm : 44 × 0,24 = 10,56 (gam)

Sau khi phản ứng kết thúc, hai đĩa cân không ở vị trí thăng bằng Đĩa cânthêm MgCO3 sẽ ở vị trí cao hơn so với đĩa cân thêm CaCO3

Bài 3 Cho 1,84 gam hỗn hợp hai muối gồm XCO3 và YCO3 ( X, Y có hóa trịkhông đổi) tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thu được 0,672 lít CO2 (đktc)

và dung dịch A Tính khối lượng muối trong dung dịch A

số mol muối nitrat bằng số mol CO2 và bằng 0,67222,4 = 0,03 (mol)

1 Mol muối cacbonat chuyển thành 1mol muối nitrat thi khối lượng tăng:64(gam)

Vậy 0,03 mol muối cacbonat sau phản ứng khối lượng muối tăng: 1,92 (gam) Khối lượng muối trong dung dịch A là:

mXCO3 +

3

YCO

m + mKLtăng = 1,84 + 1,84 = 3,68 (gam)Vậy khối lượng muối trong dung dịch A là 3,68 (gam)

Bài 4 Cho 38,2 gam hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 vào dung dịch HNO3 loãng dư Dẫn lượng khí sinh ra qua nước vôi trong dư thu được 30 gam kết tủa Tính khốilượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu

Hướng dẫn giải

Vì hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 phản ứng với dung dịch HNO3 loãng dư nên sau phản ứng thu được dung dịch gồm NaNO3 và KNO3

Phương trình phản ứng hóa học:

Na2CO3 + 2HNO3    2NaNO3 + CO2  + H2O (1)

K2CO3 + 2HNO3    2KNO3 + CO2  + H2O (2) Ca(OH)2 + CO2    CaCO3↓ + H2O (3) Gọi số mol của Na2CO3 và K2CO3 lần lượt là x và y

Từ (1), (2) ta có:

+ Phương trình: 106x + 138y = 38,2 (4) + ∑nCO 2 = nCO 2

(1) + nCO 2

(2) = x + y (*) Mặt khác, theo phương tình (3) ta có: ∑nCO 2 = nCaCO 3 = 30

DẠNG II BÀI TẬP VỀ TÍNH OXI HÓA CỦA ION NO3

II.1 TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT

II.1.1 Kim loại tác dụng với axit

Bài 1 Tiến hành 2 thí nghiệm sau:

a) Cho 1gam bột Cu tác dụng với 100ml dung dịch HNO3 0,2M , khi phản ứngkết thúc thu được V1 lít khí NO duy nhất (đktc)

b) Cho 1gam bột Cu tác dụng với 100ml dung dịch chứa HNO3 0,2M và

H2SO4 0,2M khi phản ứng kết thúc thu được V2 lít khí NO duy nhất (đktc)

Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng ion rút gọn

So sánh các thể tích khí NO trong 2 thí nghiệm trên

Hướng dẫn giải

Các phương trình phản ứng xảy ra:

Thí nghiệm a: 3Cu + 8H+ + 2NO 3 

   3Cu2+ + 2NO + 4H2O (1)Thí nghiệm b: 3Cu + 8H+ + 2NO 3 

   3Cu2+ + 2NO + 4H2O (2)a) Theo đề bài ta có: nCu = 1

64 = 0,015625 (mol)

nHNO 3 = 0,02 (mol)  nH  = 0,02 (mol)

Dựa vào phương trình (1) ta thấyaxit phản ứng hết còn Cu dư

 nNO = 2

8 nH

 = 0,005 (mol)

 V1 = 0,112 (lít) (*)

b) Theo đề bài ta có: nCu = 0,015625 (mol)

nHNO 3 = 0,02 (mol) ; nH SO 2 4 = 0,02 (mol)  nH 

= 0,06 (mol)Dựa vào phương trình (2) ta thấy Cu phản ứng hết còn dư axit

20 gam chất rắn

a) Tính khối lượng Cu ban đầu

b) Tính khối lượng các chất trong Y và nồng độ % của dung dịch HNO3 đã dùng

Hướng dẫn giải

Theo đề bài ta có: nNO = 0,1 (mol) ; nNaOH = 0,06 (mol)

a) Khi cho Y tác dụng với dung dịch NaOH thu được kết tủa R chỉ chứaCu(OH)2 Chất rắn thu được khi nung là CuO

 nCuO = 0,25 (mol) ; nCu(OH) 2 = nCuO = 0,25 (mol)

Theo định luật bảo toàn nguyên tố:

nCu (ban đầu) = nCu (trong CuO) = 0,25 mol  mCu = 16 (gam)

Vì ne nhường ne nhận nên phản ứng của Cu và HNO3 phải tạo ra NH4NO3

Theo định luật bảo toàn electron ta có:

ne (Cu nhường) = ne nhận = 0,5 mol  ne nhận(N5

Hướng dẫn giải

Theo đề bài ta có: nMg = 0,09 (mol) ; nNO = 0,04 (mol)

Trong dung dịch X: nMg  2

= nMg = 0,09 (mol)  mMg(NO ) 3 2 = 0,09 ×148 = 13×32 (gam)

Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron:

Mg    Mg+2 + 2e N+5 + 3e    N+2

0,09 mol 0,18 mol 0,12 mol 0,04 mol

Vì ne nhường ne nhận nên phản ứng của Mg và HNO3 phải tạo ra NH4NO3

m = 97,98 gam Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron:

Al    Al+3 + 3e 2N+5 + 8e    2N+1 0,46(mol) 1,38(mol) 0,24 (mol) 0,03 (mol) 2N+5 + 10e    N20

0,3 (mol) 0,03 (mol)

Vì ne nhường ne nhận nên phản ứng của Al và HNO3 phải tạo ra NH4NO3 Theo định luật bảo toàn electron

Bài 5 Hòa tan hoàn toàn 16,2 gam một kim loại A chưa rõ hóa trị bằng dung

dịch HNO3 loãng (dư), sau phản ứng thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm

N2O và N2 Biết tỉ khối của X đối với H2 bằng 18, dung dịch sau phản ứng không

có muối NH4NO3 Tìm tên kim loại A

Phản ứng trên xảy ra các quá trình:

Quá trình nhường electron: Quá trình nhận electron:

 kim loại A là Al

Bài 6 Thực hiện hai thí nghiệm.

1 Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lítkhia NO

2 Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và

nHNO 3 = 0,08 (mol) ; nH SO 2 4 = 0,04 (mol)  nH 

= 0,08 + 20,04 = 0,16 (mol)Dựa vào phương trình (2) ta thấy Cu phản ứng hết

+ Trường hợp 1: Nếu Cu hết, H+ và NO 3  dư

nNO = 2 Cu

n

3 =

2a

3 (mol)  V = 22,4

2a

3 = 14,93a (lít) + Trường hợp 2: Nếu Cu đủ hoặc dư, H+ hết (NO3 

luôn dư so với H+)

NNO = 1nH

4  = 1 0, 24

4 = 0,06 (mol)  V = 13,44 (lít)b) Khi Cu dư hoặc vừa đủ