Tính chất hóa học của axit nitric
Show
Tính chất hóa học của HNO3 được VnDoc biên soạn tóm tắt trọng tâm kiến thức nội dung tính chất hóa học của axit nitric, chỉ ra các tính chất hóa học của HNO3 là. Cũng như đưa ra các nội dung câu hỏi bài tập vận dụng liên quan. Giúp bạn đọc củng cố kiến thức, học tập tốt hơn. Mời các bạn tham khảo. I. Axit nitric thể hiện tính axitAxit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat 2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O 2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O 2HNO3 + BaCO3 → Ba(NO3)2 + H2O + CO2 II. Tính oxi hóa của HNO31. Axit nitric tác dụng với kim loạiTác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước . Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to) Mg + HNO3 đặc Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2 Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí) Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. 2. Axit nitric Tác dụng với phi kim(Các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim. C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2 3. Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2 3Fe(OH)2 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O 4. Tác dụng với hợp chất3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S ↓+ 2NO + 4H2O Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3. 5. Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơAxit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người. [(C6H7O2(OH)3]n + (3-a)nHNO3 ( đặc) → [(C6H7O2(ONO2)3-a(OH)a]n + (3-a)nH2O III. Câu hỏi vận dụng liên quanCâu 1.Nhóm kim loại không tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội là A. Zn, Mg, Pb B. Cu, Fe, Ag C. Al, Fe, Au D. Mg, Al, Pt Xem đáp án Đáp án C Câu 2. Kim loại nào sau đây không phản ứng với HNO3 đặc nguội? A. Al B. Cu C. Zn D. Ag Xem đáp án Đáp án A Câu 3.Các kim loại không phản ứng với HNO3 đặc nguội là A. Al, Fe, Cu. B. Al, Fe, Cr. C. Al, Fe, Na. D. Al, Fe, Sn. Xem đáp án Đáp án B Câu 4. Những kim loại nào sau đây không tác dụng được với dung dịch HNO3 đặc, nguội A. Fe, Al B. Zn, Pb C. Mn, Ni D. Cu, Ag Xem đáp án Đáp án A Câu 5.Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu nhưng lọ Axit nitric đặc trong phòng thí nghiệm có màu nâu vàng hoặc nâu là do. A. HNO3 oxi hóa bụi bẩn trong không khí tạo hợp chất có màu B. HNO3 tự oxi hóa thành hợp chất có màu C. HNO3 bị phân hủy 1 ít tạo NO2 tan lại trong HNO3 lỏng D. HNO3 hút nước mạnh tạo dung dịch có màu. Xem đáp án Đáp án C Câu 6. Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lít NO (đktc) và dung dịch X. Khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là: A. 13,92 gam B. 15,60 gam C. 16,80 gam D. 14,80 gam Xem đáp án Đáp án A Ta có: nMg = 0,09 mol và nNO = 0,04 mol Mg0 → Mg+2 + 2e 0,09 → 0,18 N+5 + 3e→ N+2 0,12 ← 0,04 Vậy còn 1 sản phẩm khử nữa là NH4NO3 N+5 + 8e → N-3 8a → a Theo bảo toàn e: 0,18 = 0,12 + 8a → a = 0,0075 mol => m = 0,0075 . 80 + 0,09 .148 = 13,92 gam -------------------------- Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Tính chất hóa học của HNO3. Để có thể nâng cao kết quả trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán 11, Chuyên đề Hóa học 11, Giải bài tập Hoá học 11. Tài liệu học tập lớp 11 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải. Để tiện trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm giảng dạy và học tập môn học THPT, VnDoc mời các bạn truy cập nhóm riêng dành cho lớp 11 sau: Nhóm Tài liệu học tập lớp 11 để có thể cập nhật được những tài liệu mới nhất. 15:39:5802/01/2019 Vậy HNO3 - axit nitric và các hợp chất muối nitrat có những tính chất hoá học và tính chất vật lý đặc trưng gì, bài viết dưới đây chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất hoá học của axit nitric và mối nitrat. > Tính chất hóa học của muối Nitrat - Hóa 11 bài 9 I. Tính chất vật lý của Axit Nitric + Axit nitric tinh khiết là chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, D=1,53 g/cm3 + Axit nitric kém bền. Ngay ở điều kiện thường, khi có ảnh sáng, dung dịch axit nitric bị phân hủy một phần giải phóng nitơ đioxit. Khí này tan trong dung dịch axit làm dung dịch có màu vàng. + Axit nitric tan trong nước ở bất kì tỉ lệ nào. Trong phòng thí nghiệm thường có loại HNO3 nồng độ 68%, D=1,40 g/cm3 Về tính chất hoá học của Axit nitric:
Dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất hoá học của axit nitric.  II. Tính chất hoá học của Axit Nitric 1. Axit Nitric thể hiện tính axit * HNO3 là một axit mạnh (do HNO3 phân ly thành H+ và NO3-) a) Axit Nitric làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ. b) Axit Nitric tác dụng với oxit bazơ (trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → muối + H2O: • HNO3 + CuO 2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O c) Axit Nitric tác dụng với bazơ (trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → Muối + H2O: • HNO3 + NaOH HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O • HNO3 + KOH HNO3 + KOH → KNO3 + H2O • HNO3 + Mg(OH)2 2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O d) Axit Nitric tác dụng với muối (trong muối kim loại đã đạt hóa trị cao nhất) → muối mới + axit mới: • HNO3 + CaCO3 2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O 2. Axit Nitric thể hiện tính oxi hoá * HNO3 có số oxi hoá là +5 (có tính oxi hoá mạnh) nên tuỳ vào nồng độ của HNO3 và khả năng khử của chất tham gia có thể bị khử thành: a) Axit Nitric tác dụng với kim loại: - HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt → muối nitrat + H2O và sản phẩm khử của N+5 (NO2, NO, N2O, N2 và NH4NO3). PTPƯ: M + HNO3 → M(NO3)n + H2O + NO2 (NO, N2O, N2, NH4NO3) - Sản phẩm khử của N+5 là tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:
Ví dụ: HNO3 tác dụng với kim loại • HNO3 + Cu Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O • HNO3 + Fe Fe + 4HNO3 (loãng) → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O • HNO3 + Na 8Na + 10HNO3 → 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O Lưu ý: Nếu cho Fe hoặc hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch HNO3 mà sau phản ứng còn dư kim loại → trong dung dịch Fe thu được chỉ ở dạng muối Fe2+. b) Tác dụng với phi kim → NO2 + H2O + oxit của phi kim. • HNO3 + C C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O • HNO3 + S S + 4HNO3 → SO2 + 4NO2 + 2H2O • HNO3 + P P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O c) Axit Nitric tác dụng với các chất khử khác (oxit bazơ, bazơ và muối trong đó kim loại chưa có hóa trị cao nhất). 4HNO3 + FeO → Fe(NO3)3 + NO2↑ + 2H2O 4HNO3 + FeCO3 → Fe(NO3)3 + NO2↑ + 2H2O + CO2↑ > Lưu ý:
III. Bài tập về Axit nitric * Bài 1 trang 45 SGK Hóa 11: Viết công thức electron và công thức cấu tạo của axit nitric. Cho biết nguyên tố nitơ có hoá trị và số oxi hoá bằng bao nhiêu? * Lời giải Bài 1 trang 45 SGK Hóa 11: - Công thức electron của axit nitric: * Bài 2 trang 45 sgk hoá 11: Lập các phương trình hoá học a) Ag + HNO3, đặc → NO2↑ + ? + ? b) Ag + HNO3, loãng → NO↑ + ? + ? c) Al + HNO3 → N2O↑ + ? + ? d) Zn + HNO3 → NH4NO3↑ + ? + ? e) FeO + HNO3 → NO↑ + Fe(NO3)3 + ? f) Fe3O4 + HNO3 → NO↑ + Fe(NO3)3 + ? * Lời giải Bài 2 trang 45 sgk hoá 11: - Ta có các PTPƯ sau (cân bằng PTPƯ bằng phương pháp Electron): a) Ag + 2HNO3, đặc → NO2↑ + AgNO3 + H2O b) 3Ag + 4HNO3, loãng → NO↑ + 3AgNO3 + 2H2O c) 8Al + 30HNO3 → 3N2O↑ + 8Al(NO3)3 + 15H2O d) 4Zn + 10HNO3 → NH4NO3↑ + 4Zn(NO3)2 + 3H2O e) 3FeO + 10HNO3 → NO↑ + 3Fe(NO3)3 + 5H2O f) 3Fe3O4 + 28HNO3 → NO↑ + 9Fe(NO3)3 + 14H2O * Bài 3 trang 45 SGK Hóa 11: Hãy chỉ ra những tính chất hoá học chung và khác biệt giữa axit nitric và axit sunfuric. Viết các phương trình hoá học để minh hoạ? * Lời giải Bài 3 trang 45 SGK Hóa 11: • Những tính chất khác biệt giữa axit nitric và axit sunfuric - Axit H2SO4 loãng có tính axit, chỉ H2SO4 đặc mới có tính oxi hoá mạnh. Còn axit HNO3 dù là axit đặc hay loãng đều có tính oxi hoá mạnh khi tác dụng với các chất có tính khử. - Axit H2SO4 loãng không tác dụng được với các kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học như axit HNO3. Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2↑ 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O • Những tính chất chung của axit sunfuric và axit nitric: + Với axit H2SO4 loãng và HNO3 đều có tính axit mạnh như: - Đổi màu chất chỉ thị: Quỳ tím chuyển thành màu hồng - Tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử (các nguyên tố có số oxi hoá cao nhất): 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 6H2O Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O 2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑ H2SO4 + Na2SO3 → Na2SO4 + H2O + SO2↑ + Với axit H2SO4(đặc) và axit HNO3 đều có tính oxi hoá mạnh như: - Tác dụng được với hầu hết các kim loại (kể cả kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hoá học) và đưa kim loại lên số oxi hoá cao nhất. Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O Cu + 2H2SO4(đặc) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O - Tác dụng với một số phi kim (đưa phi kim lên số oxi hoá cao nhất) C + 2H2SO4(đặc) → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O S + 2HNO3 → H2SO4 + 2NO↑ - Tác dụng với hợp chất (có tính khử) 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O 2FeO + 4H2SO4(đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O - Cả hai axit khi làm đặc nguội đều làm Fe và Al bị thụ động hoá (có thể dùng bình làm bằng nhôm và sắt để đựng axit nitric và axit sunfuaric đặc). * Bài 4 trang 45 SGK Hóa 11: a) Trong các phương trình hoá học của phản ứng nhiệt phân sắt (III) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu? A. 5 B. 7 C. 9 D. 21 b) Trong phương trình hoá học của phản ứng nhiệt phân thuỷ ngân (II) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu? A. 5 B. 7 C. 9 D. 21 * Lời giải Bài 4 trang 45 SGK Hóa 11: a) Đáp án: D. 21 - Phương trình của phản ứng nhiệt phân 4Fe(NO3)3 b) Đáp án: A. 5 - Phương trình của phản ứng nhiệt phân Hg(NO3)2 → Hg + 2NO2 ↑ + O2 ↑ * Lưu ý: Phản ứng nhiệt phân muối nitrat - Các muối nitrat của kim loại hoạt động mạnh (K, Na…) bị phân hủy tạo muối nitrit và O2 - Các muối nitrat của kim loại Mg, Zn, Fe, Cu, Pb…. Bị phân hủy tạo oxit kim loại tương ứng, NO2 và O2 - Muối nitrat của Ag, Au, Hg… bị phân hủy tạo thành kim loại tương ứng, NO2 và O2 * Bài 5 trang 45 sgk hoá 11: Viết phương trình hóa học của phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau: NO2 → HNO3 → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → Cu(NO3)2 → CuO → Cu → CuCl2 * Lời giải bài 5 trang 45 sgk hoá 11: - Ta có các PTPƯ sau: (1). 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 (2). 8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Hoặc CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (3). Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3 (4). Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O (5). 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2↑ + O2↑ (6) CuO + H2 (7) Cu + Cl2 * Bài tập 6 trang 45 sgk hoá 11: Khi hoà tan 30,0g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong 1,5 lít dung dịch axit nitric 1,00M (loãng) thấy thoát ra 6,72 lit nitơ monooxit (đktc). Xác định hàm lượng phần trăm của đồng (II) oxit trong hỗn hợp, nồng độ mol của đồng (II) nitrat và axit nitric trong dung dịch sau phản ứng, biết rằng thể tích các dung dịch không thay đổi. * Lời giải bài tập 6 trang 45 sgk hoá 11: - Theo bài ra, ta có: nHNO3 = 1,5. 1,00 = 1,5 (mol) nNO = 6,72/22,4 = 0,3 (mol) - PTPƯ: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (2) - Theo PTPƯ (1) nCu = (3/2).nNO = (3/2). 0,3 = 0,45 mol - Gọi số mol CuO tham gia phản ứng là x (nCuO = x mol) Ta có: mhỗn hợp = mCu + mCuO = 0,45. 64 + 80x = 30,00 ⇒ x = 0,015 ⇒ nCuO = 0,015 mol ⇒ mCuO = 0,015. 80 = 1,2 g (Hoặc mCuO = 30 - 0,45. 64 = 1,2g) %CuO= (1,2/30). 100% = 4% Theo PTPƯ (1) nCu(NO3)2 = nCu = 0,45 mol Theo PTPƯ (2) nCu(NO3)2 = nCuO = 0,015 mol Vậy tổng số mol: nCu(NO3)2 = 0,45 + 0,015 = 0,465(mol) CM Cu(NO3)2 = 0,465/1,5 = 0,31(M) Theo PTPƯ (1): nHNO3 = 4. nNO = 4. 0,3 = 1,2 mol Theo PTPƯ (2): nHNO3 = 2. nCuO= 2. 0,015 = 0,03 mol nHNO3 (dư)= 1,5 - 1,2 – 0,03 = 0,27(mol) CM HNO3 = 0,27/1,5 = 0,18(M) * Bài tập 7 trang 45 sgk hoá 11: Để điều chế được 5,000 tấn axit nitric nồng độ 60,0% cần dùng bao nhiêu tấn amoniac? Biết rằng sự hao hụt amoniac trong quá trình sản xuất là 3,8%. |
