BÀI TOÁN CHUYÊN đề HNO3

Tính oxi hóa của HNO 3 HNO3 thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử như: Kim loại, phi kim, các hợp chất FeII, hợp chất S2-, I-,.. Trong một số bài toán ta phải

I Tính oxi hóa của HNO 3

HNO3 thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử như: Kim loại, phi kim,

các hợp chất Fe(II), hợp chất S2-, I-, Thông thường:

+ Nếu axit đặc, nóng tạo ra sản phẩm NO2

+ Nếu axit loãng, thường cho ra NO Nếu chất khử có tính khử mạnh, nồng độ axit và nhiệt độ

thích hợp có thể cho ra N2O, N2, NH4NO3

* Chú ý:

1 Một số kim loại (Fe, Al, Cr, ) không tan trong axit HNO3 đặc, nguội do bị thụ động hóa

2 Trong một số bài toán ta phải chú ý biện luận trường hợp tạo ra các sản phẩm khác: NH 4 NO 3

dựa theo phương pháp bảo toàn e (nếu ne cho > ne nhận để tạo khí) hoặc dựa theo dữ kiện đề bài

(chẳng hạn cho dung dịch NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí thoát ra) hoặc các hợp

chất khí của Nitơ dựa vào tỉ khối hơi của hỗn hợp đã cho

3 Khi axit HNO 3 tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử chỉ xảy ra phản ứng trung

hòa

4 Với kim loại có nhiều hóa trị (như Fe, Cr), nếu dùng dư axit sẽ tạo muối hóa trị 3 của kim

loại (Fe3+, Cr3+); nếu axit dùng thiếu, dư kim loại sẽ tạo muối hóa trị 2 (Fe2+, Cr2+), hoặc có thể

tạo đồng thời 2 loại muối

5 Các chất khử phản ứng với muối NO 3 - trong môi trường axit tương tự phản ứng với HNO 3

Ta cần quan tâm bản chất phản ứng là phương trình ion

II Nguyên tắc giải bài tập: Dùng định luật bảo toàn mol e

0

M →



M + ne

5

N + (5 – x)e →

x N

* Đặc biệt

+ Nếu phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm khử của N thì ne nhường = ne nhận

+ Nếu có nhiều chất khử tham gia phản ứng ne nhường = ne nhận

- Trong một số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo toàn điện tích (tổng số mol điện

tích dương = tổng số mol điện tích âm) và định luật bảo toàn nguyên tố

- Có thể sử dụng phương trình ion – electron hoặc các bán phản ứng để biểu diễn các quá

trình

M  Mn+ + ne

4H+ + NO3- + 3e  NO + 2H2O

+ Đặc biệt trong trường hợp kim loại tác dụng với axit HNO3 ta có:

MỘT SỐ CÔNG THỨC CẦN DÙNG

Tạo NO2: NO3- + 1e + 2H+  NO2 + H2O

a mol a 2a a

 Số mol HNO3 pư = 2a = 2 nNO2

BÀI TOÁN CHUYÊN ĐỀ VỀ AXIT NITRIC

 Bảo toàn nguyên tố nitơ : Ta có nNO3-tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - nNO2 = 2a – a = a =

nNO2

Tạo NO: NO3- + 3e + 4 H+  NO + 2H2O

a mol 3a 4a a

Số mol HNO3 pứ = 4 nNO và nNO3-tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - nNO = 3nNO

Tạo N2O: 2NO3- + 8e + 10 H+  N2O + 5 H2O

2a mol 8a 10 a a

Số mol HNO3 pứ = 10 nN2O và nNO3-tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - 2nN2O = 8nN2O

Tạo N2: 2 NO3- + 10 e + 12 H+  N2 + 6H2O

2 a 10a 12a a

Số mol HNO3 pứ = 12 nN2 và nNO3-tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - 2 nN2 = 10 nN2

Tạo NH4NO3: NO3- + 8e + 10 H+  NH4+ + 3H2O

a mol 8a 10 a a mol

Số mol HNO3 pứ = 10nNH4NO3 và nNO3- tạo muối = nHNO3 pứ - nNH4NO3 = 9nNH4NO3

và nNO3- tạo muối với kim loại = nHNO3 pứ - 2nNH4NO3 =

8nNH4NO3.

Từ những công thức riêng lẽ trên suy ra các công thức tổng quát như sau:

 nHNO3 pư = 4nNO + 2nNO 2 + 10n NH 4 NO 3 + 10nN 2 O + 12nN 2

 n NO3 - tạo muối = nNO 2 +3 nNO + 8nN 2 O + 10nN 2 + 9nNH 4 NO 3

 mmuối nitrat với kim loại = mKL + 62.( nNO 2 +3 nNO + 8nN 2 O + 10nN 2 +

8nNH 4 NO 3 )

 Tổng mmuối = mKl + 62 ( nNO 2 +3 nNO + 8nN 2 O + 10nN 2 +

8nNH 4 NO 3 ) + 80nNH 4 NO 3

 Cần lưu ý là nó chỉ được áp dụng bài toán kim loại ( hoặc hỗn hợp kim loại ) tác

dụng với axit HNO3 Còn nếu trong hỗn hợp ngoài kim loại còn có oxit kim loại thì

số mol HNO3 pứ không còn như trên nữa mà phải lớn hơn do H+ còn tham gia kết hợp với O trong oxit tạo thành nước :

2H+ + O-2  H2O Lúc đó nHNO3 pứ = nHNO3 pứ với kim loại + 2nO trong oxit

 Trong các công thức trên sản phẩm khử nào không có thì xem như = 0 ( bỏ qua)

Trong các công thức trên thì công thức tính số mol HNO3 phản ứng là quan trọng nhất vì từ nó có thể suy ra các công thức khác, với lại chúng ta phải biết viết nửa phản ứng dưới dạng ion –electron khi NO3- bị khử

Bài Toán Vận Dụng

Câu 1: Cho m gam Cu tác dụng với HNO3 thì thu được 2,24 lít khí NO ( đktc) Tính khối lượng của

đồng?

Câu 1 : nNO = 0,1 mol

3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

0,15 0,4 0,15 0,1 0,2 mol

Khối lượng Cu phản ứng : mCu = 0,15*64 = 9,6 gam

Đáp án: B

Câu 2: Cho 5,4 gam Al tác dụng với HNO3 thì thu được V lít khí N2O ở ( đktc)sản phẩm khử duy

nhất Tính giá trị của V?

Câu 2: nAl = 0,2 mol

Quá trình nhường electron:

Al  Al3+ + 3e

0,2 0,2 0,6 mol

Quá trình nhận electron

2N+5 + 8e  N2+1

2x 8x x mol

Tổng electron bằng tổng electron nhận

8x = 0,6 => x = 0,075 mol

Thể tích khí N2O thu được là: V = 0,075*22,4 = 1,68 lít

Đáp án: A

Câu 3: Cho 10 gam hỗn hợp Mg và Fe tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì thu được 4,48 lít khí

NO (đktc) Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu?

Câu 3:

BTKL

Mg BT:e

Fe NO

m 0, 09 * 24 2,16 24x 56y 10



Đáp án: B

Câu 4: Cho 10 gam hỗn hợp Mg và Fe tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì thu được 4,48 lít khí

NO (đktc) Tính % về khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu?

47,3%

Câu 4:

BTKL

Mg BT:e

Fe NO

m 0, 09 * 24 2,16 24x 56y 10

2,16

%mMg *100 21, 6(%)

10



Đáp án: B

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn 8g hỗn hợp kim loại bằng dung dịch HNO3 dư thu được hỗn hợp sản

phẩm khử gồm 0,1mol NO và 0,2 mol NO2 Khối lượng muối có trong dung dịch ( không có muối

amoni NH4NO3 ) sau phản ứng là:

định

Câu 5 :

2 3( muoi )

BTNT:e

NO

n  3n n 3* 0,1 0, 2 0, 5(mol)

Áp dựng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mmuối =

3

m m  8 + 0,5*62 = 39(gam)

Đáp án: A

Câu 6: Cho 1,35gam hỗn hợp A gồm Cu, Mg, Al tác dụng với HNO3 dư được 1,12lit hỗn hợp NO

và NO2 có khối lượng trung bình là 42,8 Biết thể tích khí đo ở ( đktc ) Tổng khối lượng muối

nitrat sinh ra là:

Câu 6:

2 3( muoi )

BTNT:e

NO

n  3n n 3* 0, 01 0, 04 0, 07(mol)

Áp dựng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mmuối =

3

m m  1,35 + 0,07*62 = 5,69(gam)

Đáp án: D

Câu 7: Cho tan hoàn toàn 58g hỗn hợp A gồm Fe, Cu, Ag trong dung dịch HNO3 2M thu được 0,15

mol NO, 0,05mol N2O và dung dịch D Cô cạn dung dịch D, khối lượng muối khan thu được là:

Câu 7:

2 3( muoi )

BTNT:e

NO

n  3n 8n 3* 0,15 8* 0, 05 0,85(mol)

Áp dựng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mmuối =

3

m m  58 + 0,85*62 = 110,7(gam)

Đáp án: C

Câu 8: Cho 2,16 gam Al tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (dư) thu được V lít khí NO (ở đktc)

và dung dịch X Đem cô cạn dung dịch X thu được 17,76 gam muối khan Giá trị của V là:

Câu 8 : nAl = 0,08 mol

Quá trình nhường e

Al Al3+ + 3e

0,08 0,08 0,24 mol

Khối lượng muối NH4NO3 = 17,76 – mAl(NO3)3 = 17,76 – 0,08*213 = 0,72 gam

Số mol NH4NO3 : nNH4NO3 = 0,72 / 80 = 0,009 mol

Quá trình nhận e

N+5 + 8e N-3

0,009 0,072 0,009 mol

N+5 + 3eN+2

0,056 0,168 0,056 mol

VNO = 0,056*22,4 = 1,2544 lít

Đáp án: C

Câu 9 : Chia m gam X gồm FeS và CuS thành hai phần bằng nhau Cho phần 1 phản ứng với dịch

HCl dư thu được 2,24 lít khí (đktc) Hòa tan hết phần 2 trong dung dịch HNO3 loãng dư, sinh ra

15,68 lít khí NO (Sản phẩm khử duy nhất, đktc) Giá trị của m là

Câu 9 :

FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S

0,1 0,2 0,1 0,1 mol

Áp dung định luật bảo toàn electron

BT:e

9n 8n 3n 0,1*9 8x 0, 7 *3 x 0,15

m m m 0, 2 *88 0,3*96 46, 4(gam)

Đáp án: A

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 1,23 gam hỗn hợp X gồm Cu và Al vào dung dịch HNO3 đặc, nóng thu

được 1,344 lít khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch Y Sục từ từ khí NH3 (dư) vào

dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa Phần trăm về khối lượng

của Cu trong hỗn hợp X và giá trị của m lần lượt là:

0,78

Câu 10: Quá trình phản ứng

3

3 2

Al(NO )

Al : x

Al(OH)



3

BTKL

Al(OH) BT:e

27x 64y 1, 23 x 0, 01

m 0, 01* 78 0, 78(gam)

y 0, 015 3x 2y 0, 06







Phần trăm khối lượng của Cu là %mCu = 0, 015* 64*100 78, 04(%)

Đáp án: D

Câu 11: Cho hỗn hợp gồm 5, 6 gam Fe và 7,8 gam Zn và dung dịch HNO3 loãng dư, sau khi các

phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí NO duy nhất ở đktc và dung dịch X chứa m gam

một muối Giá trị của m là

Câu 11:

Tổng số mol electron nhường: ne = 3nFe + 2nZn = 0,1*3 + 0,12*2 = 0,54 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron:

3nFe + 2nZn =

4 3

3n 8n 0, 540,15* 3 8x x0, 01125(mol)

Khối lượng muối thu được: m = mkim loại +

n  n 13,4 + 0,54*62 + 0,01125*80 = 47,78 gam

Đáp án: D

Câu 12: Hòa tan hết 52 gam kim loại M trong 739 gam dung dịch HNO3, kết thúc phản ứng thu

được 0,2 mol NO, 0,1 mol N2O và 0,02 mol N2 Biết không có phản ứng tạo muối NH4NO3 và

HNO3 đã lấy dư 15% so với lượng cần thiết Kim loại M và nồng độ % của HNO3 ban đầu lần lượt

là

Câu 12:

Tổng số mol electron nhận:

n 3n 10n 8n 0, 2 *3 0, 02 *10 0,1*8 1, 6(mol)

M

52n

1, 6

Số mol HNO3 phản ứng là:

n 4n 12n 10n 0, 2 * 4 0, 02 *12 0,1*10 2, 04(mol)

Số mol HNO3 lấy dư 15% phản ứng : nHNO3 = 2,04 +0,306 = 2,346 mol

Nồng độ số mol HNO3 là: C% = 2, 346 * 63*100 20(%)

Đáp án: B

Câu 13 : Hòa tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch X và

1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí N2O và N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí y so với H2 là 18

Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m l

Câu 13: n Al = 0,46 mol

Quá trình nhường electron

Al  Al3+ + 3e

0,46 0,46 1,38 mol

Quá trình nhận electron

2N+5 + 8e N2+1

0,06 0,24 0,03 mol

2N+5 + 10  N2

0,06 0,3 0,03 mol

N+5 + 8e N-3

x 8x x mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron: 1,38 = 0,24 + 0,3 + 8x => x= 0,105 mol

Khối lượng muối khan là: mmuối =

4 3 3

m m  m 12,42 +1,38*62 + 0,105*80 = 106,38 gam

Đáp án: C

Câu 14 :Hòa tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp Mg và Al trong dung dịch HNO3 loãng, dư, thu

được dung dịch X và 3,136 lít khí (đktc) hỗn hợp Y gồm hai khí không màu trong đó có một khí

hóa nâu ngoài không khí Khối lượng của Y là 5,18 gam Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch

X và đun nóng, không có khí mùi khai thoát ra Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu

là

Câu 14:

MTrung bình của khí =

2

NO : 0, 07 5,18

37

N O : 0, 07 0,14



  



vì có một khí hóa nâu trong không khí là NO

2

BTKL BT:e

27x 24y 8,862



Phần trăm khối lượng Al trong hỗn hợp ban đầu là: %mAl = 0, 042* 27*100 12, 79(%)

Đáp án: C

Câu 15 : Nung 1,92 gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong bình kín không có không khí, sau một thời

gian được chất rắn Y Hòa tan hết Y trong dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thu được dung dịch Z và

V lít khí thoát ra(đktc) Cho Z tác dụng với dung dịch BaCl2 được 5,825 gam kết tủa Giá trị của V

là

Câu 15:

4

BTKL

BTNT:S

BaSO

56x 32y 1, 92



Quá trình nhường electron

n 3n 6n 0, 02 *3 0, 025* 6 0, 21(mol)

Quá trình nhận electron

N+5 + 1e  N+4

0,21 0,21 0,21

Thể tích khíNO2 thu được là: V = 0,21*22,4 = 4,704 lít

Đáp án: B

Câu 16: Hoà tan 19,2 gam Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm vào 500 ml dung

dịch HCl 2M vào Kết thúc phản ứng thu đựơc dung dịch X và khí NO duy nhất Thể tích (ml) dung

dịch NaOH 1M cần thêm vào dung dịch X để kết tủa hết ion Cu2+ là:

Câu 16: nCu = 0,3 mol , nH+ = 1 mol, nNO3- = 0,5 mol

3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

0,3 0,8 0,2 mol

Số mol H+ dư = 0,2 mol

Cho NaOH vào dung dịch X

H+ + OH- H2O

0,2 0,2 0,2 mol

Cu2+ + 2OH-  Cu(OH)2

0,3 0,6 0,3 mol

Tổng số mol nNaOH = 0,8 mol => VNaOH = 0,8/1 = 0,8 lít

Đáp án: B

Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 0,02 mol Fe và 0,01 mol Cu vào 200 ml dung dịch gồm HNO3 0,1M

và HCl 0,4M thu được dung dịch X Cho dung dịch AgNO3 dư vào X thì xuất hiện a gam kết

tủa Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, sản phẩm khử của NO3 là khí NO duy nhất Giá trị

của a là

Câu 17 :

Ta có : HNO 3

H HCl

n 0, 02(mol)

n 0,1(mol)









Vì cuối cùng NO3 có dư nên ta có ngay

2

BTNT.Fe

3

Fe : b











 BTNT.Clo BTE

AgCl : 0, 08

a 12, 02

Ag : 0, 005









Đáp án: D

Câu 18 : Cho 11,2 gam Fe vào 300 ml dung dịch chứa (HNO3 0,5M và HCl 2M) thu được khí NO

duy nhất và dung dịch X Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch KMnO4/H2SO4 loãng

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính khối lượng KMnO4 đã bị khử

Câu 18 :

Ta có :

3

Fe

H

NO

n 0, 2(mol)

n 0, 75(mol)

n 0,15(mol)













theo phương trình 4HNO33eNO 2H O 2

→ Fe tan hết và tạo

2

BTE

Fe : a

2a 3(0, 2 a) 0,15.3 a 0,15(mol)

Fe : 0, 2 a











 

4

2

BTE

KMnO

0,15 0, 6

Đáp án: B

Câu 19 : Hòa tan hết 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3

0,45 M và H2SO4 1M thu được dung dịch Y và 3,584 lít khí NO (duy nhất) Dung dịch Y hòa tan

được tối đa m gam bột sắt và thu được V lít khí

Các khí đo ở đktc và NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các thí nghiệm trên Giá trị của m

và V lần lượt là

Câu 19 :

Ta có :

3

NO

H

n 0,36(mol)

n 1, 6(mol)

Fe : 0,12(mol)

n 0,16(mol) n 0, 48(mol) 10, 62

Zn : 0, 06(mol)























Sau các quá trình dung dịch cuối cùng chỉ có :

2 4 2

Na : 0, 36

SO : 0,8

Zn : 0, 06

Fe : 0, 56



















 



BTNT.Fe

2

BTNT.N

NO BTE BTNT.H

H

1, 6 0,36.4

2









Đáp án: A

Câu 20 : Cho 26,88 gam bột Fe vào 600 ml dung dịch hỗn hợp A gồm Cu(NO3)2 0,4M và NaHSO4

1,2M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn B và khí NO (sản phẩm khử

duy nhất, ở đktc) Giá trị của m là:

Câu 20:

3

Fe

NO H

NO

n 0, 48(mol)

n 0, 48(mol)















Dung dịch sau phản ứng có :

2

3

2

2

SO BTNT.N

NO

Na BTNT.Fe

Fe BTDT

Cu

n 0, 72(mol)

n 0,3(mol)

n 0, 72(mol)

n 0, 48(mol)

0, 72.2 0,3 0, 72 0, 48.2

2





























BTNT.Cu

Đáp án: B

Câu 21 Hòa tan hết 10,24 gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe3O4 bằng dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4

và 0,5 mol HNO3 thu được dung dịch Y và hỗn hợp gồm 0,1 mol NO và a mol NO2 (khôn còn sản

phẩm khử nào khác) Chia dung dịch Y thành hai phần bằng nhau :

- Phần một tác dụng hết với 500 ml dung dịch KOH 0,4M, thu được 5,35 gam một chất kết

tủa

- Phần 2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được m gam kết tủa

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là :

Câu 21

Để đơn giản ta sẽ tính toán với cả dung dịch Y

Ta có : KOH  

3

Fe OH

Y n 0,1dd Y có dư

H

BTE 56x 16y 10, 24

Fe : x

10, 24







Y

2 4

BTDT 3

3

H : 0,1

Fe : x

























2









 



Đáp án: A

Link nhóm :

https://www.facebook.com/groups/1503451999718367/

https://www.facebook.com/trinhxuan.dam