phuong phap giai bt axitnitric va muoi nitrat

Sản xuất từ amoniac... Kim loại M cần tìm là Cu.[r]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI TRƯỜNG THPT SỐ THÀNH PHỐ LÀO CAI

S¸NG KIÕN KINH NGHIƯM

Tờn ti:

PHƯƠNG PHáP GIảI BàI TậP Về AXIT NITRIC Và MuốI NITRAT

Ng−êi thùc hiện: Nguyễn Thị Thu Hiền Tổ chuyên m«n: Hãa- Sinh

PHẦN I: MỞ ĐẦU I) SỰ CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Kiến thức ‘‘axit nitric muối nitrat’’ mảng quan trọng chương trình hóa học phổ thơng Ởđó em học sinh có điều kiện củng cố kiến thức axit, phản ứng oxi hóa khử: phụ thuộc chất chất phản ứng, ảnh hưởng nồng

ñộ, nhiệt độ đến sản phẩm phản ứng oxi hóa khử; định mơi trường phản

ứng ñến khả phản ứng; khả oxi hóa – khử chất ảnh hưởng ñịnh

ñến thứ tự tiến trình phản ứng Sách giáo khoa Hoá học lớp 11 nâng cao “ Axit nitric muối nitrat ” ñã ñưa lượng kiến thức ñịnh giúp học sinh hiểu rõ

được tính chất axit nitric muối nitrat Tuy nhiên, lượng kiến thức nhiều khó, tập chưa đa dạng nên học sinh cịn gặp khó khăn việc tiếp nhận kiến thức giải tập liên quan Nhằm giúp học sinh tiếp nhận kiến thức dễ dàng vận dụng ñược ñể giải nhanh tập ñể thích ứng với phương pháp thi trắc nghiệm khách quan, giúp thân giáo viên hiểu sâu sắc hơn, có cách nhìn khái qt hơn, từ việc truyền ñạt kiến thức cho học sinh tự nhiên, dễ hiểu tơi chọn

đề tài: “Phương pháp giải tập axit nitric muối nitrat ” II) TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

Là một giáo viên có kinh nghiệm cơng tác, dạy nhiều ñối tượng học sinh khác nên việc nghiên cứu thực đề tài tơi có nhiều thuận lợi Tuy nhiên, lượng kiến thức rộng, cách kiểm tra ñánh giá yêu cầu học sinh phải giải nhanh, gọn nên q trình nghiên cứu tơi phải có đầu tư suy nghĩ, tìm tịi để ñạt hiệu giảng dạy

III) MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

- Giúp học sinh nắm tính chất hóa học axit nitric muối nitrat - Giúp học sinh hình thành kỹ giải tập axit nitric muối nitrat

- Hình thành phương pháp giải nhanh gọn, thích ứng với thi trắc nghiệm khách quan III) NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

- Trình bày sở lý thuyết axit nitric muối nitrat

- Phân loại tập axit nitric muối nitrat nêu phương pháp giải phù hợp, nhanh gọn, dễ hiểu

IV) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu sở lý thuyết axit nitric muối nitrat

- Nghiên cứu tập sách giáo khoa, sách tập, tài liệu tham khảo, ñề thi tuyển sinh ñại học ,cao ñẳng qua thực tế giảng dạy, tổng hợp phân loại tập,

ñưa phương pháp giải phù hợp

- Thực hành giảng dạy cho học sinh lớp 11A1 tiết lí thuyết, luyện tập, ơn tập theo cấu trúc ñề thi tuyển sinh ñại học, cao ñẳng

V) ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Áp dụng hướng dẫn học sinh lớp 11A1 trường THPT số TP Lào Cai, năm học 2010- 2011

PHẦN II THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I) CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 AXIT NITRIC

CTCT

a Tính chất hóa học

H O N O

O

HNO3

Tính axit mạnh

Tính oxi hóa mạnh

Tác dụng với kim loại

Tác dụng với phi kim Tác dụng với hợp chất

* Tớnh axit mnh

Axit nitric số axit mạnh, dung dịch lỗng phân li hồn tồn thành H+ NO3-

Dung dịch HNO3 làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ muối axit yếu tạo muối nitrat

* Tính oxi hóa mạnh

Tùy thuộc vào nồng ñộ axit , chất chất khử nhiệt độ phản ứng mà HNO3 bị khửñến sản phẩm khác nitơ :

+4 +2 +1 -3

2

2

N O ; N O ; N O ; N ; N H NO - Tác dụng với hầu hết kim loại, trừ Ag, Pt

Fe + 6HNO3 ñặc t

→ Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O 3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O + Các kim loại Al, Fe bị thụñộng dung dịch HNO3ñặc nguội

+ Dung dịch chứa muối nitrat (VD: KNO3) môi trường axit có tính chất tương tự dung dịch HNO3, dung dịch tồn H

+

NO3 - Tác dụng với phi kim:

S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O - Tác dụng với hợp chất có tính khử:

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2↑ + CO2↑ + 2H2O FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2↑ + 7H2O b Điều chế

- Trong phịng thí nghiệm:

NaNO3tinh thể + H2SO4 đặc →

t NaHSO

Sản xuất từ amoniac Quá trình sản xuất gồm giai ñoạn: NH3

(1)

→ NO →(2) NO2

(3)

→ HNO3

+ Giai ñoạn 1: Oxi hóa NH3 thành NO oxi khơng khí 4NH3 + 5O2 850

o 900 C Pt

→ 4NO + 6H2O + Giai đoạn 2: Oxi hóa NO thành NO2

2NO + O2 → 2NO2

+ Giai đoạn 3: Chuyển hóa NO2 thành HNO3 4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3 MUèI NITRAT

a) Tính tan: Tất muối nitrat tan nước b) Phản ứng nhiệt phân (thể tính bền nhiệt):

- Muối nitrat kim loại hoạt ñộng mạnh (thường ñứng trước Mg dãy điện hóa) bị phân hủy nhiệt tạo muối nitrit oxi:

2M(NO3)n →

t

2M(NO2)n + nO2↑

- Muối nitrat kim loại hoạt động trung bình (từ Mg - Cu) bị phân hủy nhiệt tạo oxit, nitơñioxit oxi:

2M(NO3)n →t0

M2On + 2nNO2↑ + n 2O2↑

- Muối nitrat kim loại ñứng sau Cu nhiệt phân tạo kim loại, nitơñioxit oxi M(NO3)n →

0

t M + nNO

2↑ + n 2O2↑

c) Nhận biết dung dịch muối nitrat: Dùng Cu dung dịch H2SO4 3Cu + 8H+ + 2NO3

- →

3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 2NO + O2 → 2NO2

(không màu) (màu nâu) II – MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

DẠNG 1: TÌM LƯỢNG CHẤT KHI CHO CÁC CHẤT TÁC DỤNG VỚI HNO3 Thí dụ 1: Bài – Trang 55 ( sgk HH11NC)

Cho 13,5 gam nhơm tác dụng vừa đủ với 2,2 lít dung dịch HNO3, phản ứng tạo muối nhơm hỗn hợp khí gồm NO N2O Tính nồng độ mol dung dịch HNO3 Biết tỷ khối hỗn hợp khí H2 19,2

Giải:

Cách 1: Gọi số mol khí NO N2O x, y

NO 30 5,6

38,4

=

y x N2O 44 8,4

Viết pthh: Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O ( mol) x x

8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (mol) y

3

y

Theo đề bài, ta có hệ phương trình: 3x- 2y = x + 8/3y = 13,5/27

x = 0,1 ; y = 0,15

Vậy số mol HNO3 tham gia phản ứng là: 4.0,1 + 10 0,15 = 1,9 (mol) CM(HNO3) = 1,9/2,2 = 0,8636M

Cách 2: Áp dụng ñịnh luật bảo toàn electron - Tương tự trên, ta có:

3

=

y x

y = 1,5x - Các trình: Al → Al3+ + 3e

( mol) 0,5 1,5 N+5 + e → N+2 (mol) 3x x N+5 + 4e → N+1 (mol) 12x 3x Ta có phương trình: 15x = 1,5 → x = 0,1

Số mol HNO3 phản ứng là: 1,5 + 0,1 + 0,3 = 1,9 (mol) CM(HNO3) = 1,9/2,2 = 0,8636M

Thí dụ 2:

Cho 12,45 gam hỗn hợp X (Al kim loại hóa trị II) tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu 1,12 lít hỗn hợp N2O N2 có tỉ khối ñối với H2 18,8 dung dịch Y Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,448 lít khí NH3 Xác định kim loại M khối lượng kim loại hỗn hợp đầu Biết nX=0,25 mol; thể tích khí ño ởñktc

Giải:

- Tính số mol khí hỗn hợp khí: Gọi số mol N2O, N2 x, y nhhk = 0,05 (mol)

x N2O 44 9,6

37,6

=

y x

Vậy x = 0,03; y = 0,02 y N2 28 6,4

- Lập hệ phương trình áp dụng định luật bảo toàn electron: Gọi số mol Al kim loại hóa trị II a, b

Các q trình oxi hóa khử :

Al → Al3+ + 3e M → M2+ + 2e (mol) a a b b

N+5 + e → N+1 ; N+5 + e → N0 ; N+5 + e → N-3 (mol) 0,24 0,06 0,2 0,04 0,16 0,02 Ta có phương trình: a + b = 0,24 + 0,2 + 0,16

Theo đề bài, ta có: 27 a + M b = 12,45 a + b = 0,25

Giải hệ phương trình ẩn trên, ta có : a = 0,1 ; b = 0,15 ; M = 65 Vậy kim loại M kẽm ( Zn)

Khối lượng kim loại hỗn hợp ban ñầu : mAl = 2,7 (g) ; mZn = 9,75 (g) Thí dụ 3:

Hỗn hợp A gồm FeCO3 FeS2 A tác dụng với dung dịch axit HNO3 63% (khối lượng riêng 1,44g/ml) theo phản ứng sau:

FeCO3 + HNO3 → muối X + CO2 + NO2 + H2O (1) FeS2 + HNO3 → muối X + H2SO4 + NO2 + H2O (2)

Được hỗn hợp khí B dung dịch C Tỉ khối B với oxi 1,425 Để phản ứng vừa hết chất dung dịch C cần dùng 540ml dung dich Ba(OH)2 0,2M Lọc lấy kết tủa,

ñem nung ñến khối lượng khơng đổi, 7,568 gam chất rắn (BaSO4 coi khơng bị nhiệt phân) Các phản ứng xảy hồn tồn

1 X muối gì? Hồn thành phương trình phản ứng (1) (2) Tính khối lượng hỗn hợp chất hỗn hợp A

3 Xác định thể tích dung dịch HNO3đã dùng (giả thiết HNO3 khơng bị bay q trình phản ứng)

Giải :

1 X muối Fe(NO3)3

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O (1) (mol) x x x x

FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O (2) (mol) 0,2x 0,2x 0,4x 3x

2 Tính khối lượng chất hỗn hợp A - Tìm tỷ lệ mol khí B

CO2 : 44 0,4

45,6

4 2 =

NO CO

n n

NO2 : 46 1,6

Gọi số mol CO2 x , theo (1) ta có nNO2= x ( mol), số mol NO2ở (2) 3x Phản ứng xảy cho dung dịch C tác dụng với Ba(OH)2:

Ba2+ + SO42- → BaSO4 (3) (mol) 0,4 x 0,4x

Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 (4) (mol) 1,2x 1,2x H+ + OH- → H2O (5) Khi nung kết tủa đến khối lượng khơng đổi, ta có

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (mol) 1,2 x 0,6 x

Theo đề , ta có phương trình: 233 0,4x + 160 0,6x = 7,568 x = 0,04 Khối lượng chất hỗn hợp A là:

mFeCO3 = 116 0,04 = 4,64 (g) ; mFeS2 = 0,08 120 = 0,96 (g) – Số mol OH- dung dịch Ba(OH)2 là: 0,216 (mol)

Số mol OH-ñã tác dụng với H+ H2SO4 Fe3+là: 0,4 0,04 + 1,2 0,04 = 0,176 (mol)

Vậy số mol OH- tác dụng với H+ HNO3 là: 0,216 – 0,176 = 0,04 (mol) Ta có: số mol HNO3 ban đầu là: 4x + 3,6 x + 0,04 = 0,344 (mol)

Vậy thể tích dung dịch HNO3 là: V =

44 , 63

100 63 344 ,

× × ×

= 23,89 ( ml)

DẠNG 2: XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM KHỬ CỦA N+5

TRONG HNO3

Thí dụ 1:

Một miếng Mg bị oxi hóa phần thành oxit, chia miếng làm hai phần

- Phần I: cho hịa tan hết dung dịch HCl 3,136 lít khí Cơ cạn thu 14,25g chất rắn A

- Phần II: cho hòa tan hết dung dịch HNO3 thu 0,448 lít khí X ngun chất, phần dung dịch cạn 23g chất rắn B

Xác định cơng thức phân tử khí X (các thể tích khí đo ñktc) Giải:

- Phần I: phản ứng

Chất rắn A MgCl2 có số mol là: 14,25 : 95 = 0,15 (mol)

nMg = nH2 = 3,136 : 22,4 = 0,14 ( mol) ; Số mol MgO : 0,15 – 0,14 = 0,01 (mol) - Phần :

Mg, MgO → Mg(NO3)2

Khối lượng muối Mg(NO3)2 là: 0,15 148 = 22,2 (g) < 23 (g) Vậy B phải muối khác, NH4NO3 với số mol là: ( 23- 22,2) : 80 = 0,01 (mol)

Khí X là: NO2, NO, N2O, N2

Gọi số oxi hóa N khí X a, số nguyên tử N X x ( x nhận giá trị 2)

Các q trình oxi hóa khử:

Mg → Mg2+ + 2e (mol) 0,14 0,28

N+5 + 8e → N-3 ; N+5 + ( 5-a) e → N+a (mol) 0,08 0,01 (5-a) 0,02x 0,02 Áp dụng định luật bảo tồn electron, ta có: (5-a).0,02x + 0,08 = 0,28

Với x = 1, ta có: a = -5 ( loại)

Với x = 2, ta có : a = ( nhận) Vậy cơng thức phân tử khí X N2 Thí dụ 2:

Hịa tan hồn toàn hỗn hợp gồm 0,72 g Mg 1,95 g Zn dung dịch HNO3 lỗng, dư, thu 0,015 mol sản phẩm khử X Xác định cơng thức phân tử X

Giải:

Sản phẩm khử là: NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3

Gọi số oxi hóa N sản phẩm khử a, số nguyên tử N bị khử phân tử X x

Ta có số mol chất: nMg= 0,72 : 24 = 0,03 (mol); nZn = 1,95 : 65 = 0,03 (mol) Q trình khử oxi hóa:

Mg → Mg2+ + 2e ; Zn → Zn2+ + 2e (mol) 0,03 0,06 0,03 0,06 N+5 + ( – a) e → N+a

( mol) ( – a) 0,015 x 0,015x

Áp dụng định luật bảo tồn electron, ta có: ( 5-a) 0,015 x = 0,12 Với x = 1, ta có : a = -3 X NH4NO3

Với x = 2, ta có : a = X N2O Thí dụ 3:

dụng với lượng dư dung dịch NH3 thấy tạo thành 29,64 gam kết tủa a) Tính m

b) Tính thể tích dung dịch HNO3 0,01M lấy, biết lượng HNO3 ñã dùng dư 20% so với lượng cần thiết

Giải:

a) Dung dịch A tác dụng với lượng dư dung dịch NH3, có phản ứng tạo kết tủa: Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4

+

Số mol kết tủa Al(OH)3 là: 29,64/ 78 = 0,38 (mol)

Vậy dung dịch A có muối Al(NO3)3 với khối lượng là:

0,38 213 = 80,94 (g) < 83,34 (g) Vậy dung dịch A muối Al(NO3)3 cịn muối khác, NH4NO3 Số mol NH4NO3 là: ( 83,34 – 80,94) : 80 = 0,03 ( mol) Gọi số mol Al, Al2O3 ban ñầu a, b (a, b >0)

Theo đề bài, ta có a + 2b = 0,38 (1)

Các q trình oxi hóa khử : Al → Al3+ + 3e (mol) a 3a

2N+5 + 10 e → N2 ; N+5 + 8e → N-3 (mol) 0,3 0,03 0,24 0,03 Áp dụng định luật bảo tồn electron, ta có: a = 0,54 → a = 0,18 (2) Từ (1) (2) ta có: a = 0,18 ; b = 0,1

Khối lượng hỗn hợp ban ñầu là: m = 0,18 27 + 0,1 102 = 15,06 ( g ) b) Số mol HNO3 ñã phản ứng là: nHNO3 = 0,38 + 0,03.2 + 0,03.2 = 1,26 (mol) Vì axit dùng dư 20% so với lượng cần thiết nên số mol HNO3 dung dịch ban ñầu ñã lấy là: 1,26 + 0,2 1,26 = 1,512 (mol)

Thể tích dung dịch HNO3 lấy là: V = 151,2( ) 01

,

512 ,

l

=

DẠNG 3: KHẢ NĂNG OXI HÓA CỦA ION NO3

- TRONG MƠI TRƯỜNG AXIT

Thí dụ 1: ( ĐH- Khối B- 2007)

Thực hai thí nghiệm:

1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M V1 lít NO 2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M H2SO4 0,5 M V2 lít NO Biết NO sản phẩm khử nhất, thể tích khí đo ñiều kiện Quan hệ V1 V2 :

A V2 = V1 B V2 = 2,5V1 C V2 = 2V1 D V2 = 1,5V1 Giải :

TN2: nCu = 0,06 (mol) ; nH+ = 0,08 + 0,08 = 0,16 (mol); nNO3- = 0,08 (mol) Phản ứng xảy thí nghiệm :

3Cu + 2NO3

+ 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O TN1 ( mol) 0,03 0,02 0,08 0,02

TN2 ( mol) 0,06 0,04 0,16 0,04 Các khí đo ñiều kiện nên: 2 1

1 2 2 V V n n V V = ⇒ =

= Chọn C

Thí dụ 2:

Dung dịch B dung dịch chứa HNO3 1M H2SO4 0,2M Để tác dụng vừa ñủ với 11,28 gam hỗn hợp X gồm Cu, Ag cần dùng 200ml dung dịch B Kết thúc thí nghiệm thu

được dung dịch Y khí Z (sản phẩm khử nhất) khơng màu, hóa nâu khơng khí

- Xác định thể tích khí Z 27,3°C; 1atm

- Tính nồng độ mol ion có dung dịch Y Coi thể tích dung dịch 200 ml Giải:

Trong dung dịch B, ta có: nH+ = 0,2 + 0,04.2 = 0,28 (mol); nNO3- = 0,2 (mol) Gọi số mol Cu, Ag X a, b (mol)

Khối lượng hỗn hợp X là: 64a + 108b = 11,28 (1) Các q trình oxi hóa khử xảy là:

Cu → Cu2+ + 2e ; Ag → Ag1+ + 1e (mol) a a b b NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O ( mol) 0,07 0,28 0,21 0,07

Vì đề cho hỗn hợp axit tác dụng vừa ñủ nên H+ hết, NO3- dư nên số mol khí tính theo số mol H+

Thể tích khí Z 27,30C, atm là: V =

1 , 300 082 , 07 ,

0 × ×

=

P nRT

= 1,724 (lít) Áp dụng định luật bảo tồn electron với q trình trên, ta có: a + b = 0,21 (2) Từ (1) (2), ta có : a = 0,075 ; b = 0,06

Nồng ñộ ion dung dịch Y là:

Cu2+ : 0,075/0,2 = 0,375 M ; Ag+ : 0,06/ 0,2 = 0,3M; SO42- : 0,2M; NO3- : 0,13/0,2 = 0,65M

Thí dụ 3: ( ĐH- Khối B – 2010)

Cho 0,3 mol bột Cu 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 (loãng) Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu V lít khí NO (sản phẩm khử nhất,

A 6,72 B 8,96 C 4,48 D 10,08 Giải:

Các phản ứng xảy ra:

3Cu + 2NO3

+ 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (mol) 0,3 0,2 0,8 0,2

3Fe2+ + NO3

+ 4H+ → 3Fe3+ + NO + 2H2O (mol) 0,6 0,2 0,8 0,2

Sau phản ứng : H+ NO3

dư

Thể tích khí ởđktc là: 0,4 22,4 = 8,96 ( lít) Chọn B

Thí dụ 4: ( ĐH- Khối B- 2009)

Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M H2SO4 0,25M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu ñược 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, ñktc) Giá trị m V là:

A 10,8 4,48 B 10,8 2,24 C 17,8 2,24 D 17,8 4,48 Giải:

Sau phản ứng hoàn toàn, thu ñược hỗn hợp bột kim loại, chứng tỏ Fe dư, dung dịch thu

ñược chứa muối sắt (II)

Số mol ion dung dịch hỗn hợp:

nH+ = 0,5 0,8 = 0,4 (mol); nNO3- = 0,4 0,8 = 0,32 ( mol); nCu2+ = 0,16 (mol) Các phản ứng xảy ra: 3Fe + 2NO3- + 8H+ → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O ( mol) 0,15 0,1 0,4 0,1

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu (mol) 0,16 0,16

Theo phương trình ta có: m – ( 0,15 + 0,16) 56 + 64 0,16 = 0,6m m = 17,8 (g) V = 0,1 22,4 = 2,24 (lít) Chọn C

DẠNG 4: BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT PHÂN MUỐI NITRAT

Thí dụ 1: ( CĐ- Khối A- 2008)

Nhiệt phân hoàn toàn 34,65 gam hỗn hợp gồm KNO3 Cu(NO3)2, thu hỗn hợp khí X (tỉ khối X so với khí hiđro 18,8) Khối lượng Cu(NO3)2 hỗn hợp ban ñầu là:

Hỗn hợp khí X gồm NO2 O2 có MX = 18,8 = 37,6 NO2 : 46 5,6

37,6 2 = O NO n n

O2 : 32 8,4

Gọi số mol NO2 a (mol) số mol O2 là: 1,5.a Các phản ứng nhiệt phân: KNO3 →t0

KNO2 + 2

O

( mol) 2,5 a 1,5 a – 0,25 a Cu(NO3)2 →t0

CuO + 2NO2 + 2

O ( mol) 0,5 a a 0,25a Khối lượng hỗn hợp muối: 101 2,5 a + 188 0,5 a = 34,65 → a = 0,1

Khối lượng Cu(NO3)2 hỗn hợp ban ñầu là: 0,05 188 = 9,4 (g) Chọn D Thí dụ 2:

Nhiệt phân hoàn toàn 9,4 gam muối nitrat kim loại M thu gam chất rắn Xác định kim loại M

Giải

Gọi a số mol muối M(NO3)n 9,4 gam muối Ta có ( M + 62n ) a = 9,4 (1)

M(NO3)n bị nhiệt phân theo trường hợp:

- Trường hợp 1: M kim loại mạnh ( trước Mg dãy điện hóa) 2M(NO3)n →

0

t

2M(NO2)n + nO2↑ mM(NO3)2 = ( M + 46n) a = (2)

Từ (1) (2) ta có:

4 , 46 62 = + + n M n M

M < ( loại)

- Trường hợp : M kim loại yếu ( sau Cu dãy điện hóa) M(NO3)n →

0

t M + nNO

2↑ + n 2O2↑ mM = M.a = (3)

Từ (1) (3), ta có:

4 , 62 = + M n M

M = 45,92n

Với n nhận giá trị: 1, 2, khơng có kim loại phù hợp - Trường hợp 3: M kim loại khác

2M(NO3)n →

t M

MM2On = ( 2M + 16n) 0,5 a = ( ) Từ (1) (4) ta có:

4 , 62 =

+ +

n M

n M

M = 32n

Thay giá trị n 1, 2, ta thấy có n = 2; M = 64 phù hợp, Kim loại M cần tìm Cu

Thí dụ 3: ( ĐH- Khối A – 2009)

Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 bình kín khơng chứa khơng khí, sau thời gian thu 4,96 gam chất rắn hỗn hợp khí X Hấp thụ hồn tồn X vào nước đểđược 300 ml dung dịch Y Giá trị pH dung dịch Y là:

A B C D

Giải:

Phản ứng nhiệt phân: Cu(NO3)2 →t0

CuO + 2NO2 + 2

O ( mol) a a Khối lượng chất rắn bình giảm khối lượng khí X Gọi số mol O2 a ( mol) số mol NO2 a (mol)

Ta có phương trình: 32a + 46 4a = 6,58 – 4,96 a = 0,0075

Hấp thụ X vào nước, xảy phản ứng: 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 Nồng ñộ ion H+ dung dịch Y là: C

M = 0,0075.4/0,3 = 0,1 M = 10 -1

M Vậy pH = Chọn C

* Các tập vận dụng: Bài 1( ĐH – Khối A – 2008)

Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M H2SO4 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, sinh V lít khí NO (sản phẩm khử nhất, ởđktc) Giá trị V

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

Bài ( ĐH – Khối B – 2008)

Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 0,896 lít khí NO (ở đktc) dung dịch X Khối lượng muối khan thu ñược làm bay dung dịch X :

A 8,88 gam B 13,92 gam C 6,52 gam D 13,32 gam Bài ( CĐ- Khối A – 2008)

Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh 2,24 lít khí X (sản phẩm khử nhất, ởđktc) Khí X

Bài ( CĐ – Khối A- 2010)

Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3 Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 0,896 lít khí X (đktc) dung dịch Y Làm bay dung dịch Y thu ñược 46 gam muối khan Khí X là: A N2O B NO2 C N2 D NO

Bài ( CĐ – Khối A- 2010)

Cho a gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M Cu(NO3)2 1M Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 0,92a gam hỗn hợp kim loại khí NO (sản phẩm khử N+5) Giá trị của a

A 5,6 B 11,2 C 8,4 D 11,0

III KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI

Sau áp dụng ñề tài vào giảng dạy cho học sinh lớp 11A1, thấy học sinh biết vận dụng tính chất hóa học axit nitric, ion nitrat muối nitrat vào giải tập, từ tập ñơn giản viết phương trình hố học phản ứng xảy ra, HS ý phát phản ứng hóa học bị ẩn ñề Từ tập lí thuyết, học sinh vận dụng để giải tập tính tốn mà khơng bị sai, khơng bị thiếu trường hợp Bên cạnh đó, học sinh vận dụng ñược số phương pháp, ñịnh luật hoá học, giúp giải tập nhanh gọn hơn, thích ứng dần với phương pháp thi trắc nghiệm Khi tìm quy luật phản ứng oxi hóa khử, ñặc biệt thể phản ứng axit nitric với chất có tính khử, phản ứng ion nitrat môi trường axit, phản ứng nhiệt phân muối nitrat tốn trở nên đơn giản hơn, ởđó học sinh tìm thấy hứng thú làm tập liên quan axit nitric muối nitrat hiệu học tập ñược nâng lên

Kết khảo sát dạng tập ñối với học sinh lớp 11A1 cho kết quả:

Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém

Số lượng 20 12 0

PHẦN III KẾT LUẬN

Bài tập axit nitric muối nitrat loại tập tương đối khó phổ biến

ñề thi, qua tập này, học sinh có điều kiện khắc sâu kiến thức phản ứng oxi hóa khử, rèn luyện tư logic, xây dựng mối liên hệ kiến thức chương trình hóa vơ cơ: phản ứng oxi hóa khử, axit, bazơ, kim loại, hợp chất vơ Trong phạm vi đề tài, tơi ñề cập ñến dạng tập ngắn, học sinh hay bị mắc lỗi không phát hết trường hợp xảy Trong thời gian thực đề tài áp dụng giảng dạy, tơi ñã thu ñược số kết sau:

1) Về phía học sinh:

- Củng cốđược kiến thức tính chất hóa học axit nitric muối nitrat

- Biết vận dụng kiến thức chất hóa học axit nitric muối nitrat, vận dụng định luật hố học để giải tập

- Đa số học sinh có hứng thú với mơn học, nắm kiến thức cách có hệ thống 2) Về phía giáo viên:

- Sử dụng tập tiết luyện tập, ôn tập , ôn thi ñại học

- Khi nghiên cứu đề tài, thân tơi phải đọc nhiều tài liệu, tham khảo ý kiến ñồng nghiệp, tìm cách giải tập theo hướng ngắn gọn, dễ hiểu, ñồng thời phân loại tập giúp thân nắm kiến thức cách có hệ thống Từ đó, giúp tơi nâng cao

được trình ñộ chuyên môn, tạo say mê nghề nghiệp

- Rèn luyện cho giáo viên có kỹ năng, phương pháp giải tập ngắn gọn, dễ hiểu, thuyết phục ñược học sinh

Tuy nhiên ñề tài tơi cịn hạn chế chưa tổng hợp nhiều dạng tập khác axit nitric muối nitrat Do đó, nội dung phương pháp cịn chưa bao quát hết nên sau áp dụng, học sinh gặp phải dạng khác lúng túng giải tập Rất mong đóng góp ý kiến đồng nghiệp để thời gian tới tơi hồn thiện đề tài nhằm đạt hiệu cao

Lào Cai ngày 10/4/2011 Người viết

Tài liệu tham khảo:

1) Sách giáo khoa Hoá học 11 nâng cao, Hoá học 11 ( NXB Giáo dục) 2) Sách tập Hoá học 11 nâng cao, Hoá học 11 ( NXB Giáo dục)

3) Đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng mơn Hố học khối A, B năm 2007, 2008, 2009, 2010