Giải bài tập SBT Hóa 11 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Khi đun nóng, phản ứng giữa cặp chất nào sau đây tạo ra ba oxit ?

A. Axit nitric đặc và cacbon

B. Axit nitric đặc và lưu huỳnh

C. Axit nitric đặc và đồng

D. Axit nitric đặc và bạc

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của Axit nitric để đưa ra lựa chọn phù hợp

Hướng dẫn giải

C + 4HNO₃ (đặc) t⁰→ CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

⇒ Chọn A.

Hoàn thành các phương trình hoá học sau đây:

1. Fe + HNO₃ (đặc) t^o→ NO₂↑ + ? + ?

2. Fe + HNO₃ (loãng) → NO↑ + ? + ?

3. FeO + HNO₃ (loãng) → NO↑ + ? + ?

4. Fe₂O₃ + HNO₃ (loãng) → ? + ?

5. FeS + H⁺ + NO₃^- → N₂O↑ + ? + ? + ?

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của Axit nitric để hoàn thành các phương trình hóa học của phản ứng

Hướng dẫn giải

1. Fe + 6HNO₃ (đặc) t^o→ 3NO₂↑ + Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

2. Fe + 4HNO₃ (loãng) → NO↑ + Fe(NO₃)₃ + 2H₂O

3. 3FeO + 10HNO₃ (loãng) → NO↑ + 3Fe(NO₃)₃ + 5H₂O

4. Fe₂O₃ + 6HNO₃ (loãng) → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

5. 8FeS + 26H⁺ + 18NO₃^- → 9N₂O↑ +8Fe³⁺ + 8SO₄²⁻ + 13H₂O

Cho tan bột kẽm tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, dư, thu được dung dịch A và hỗn hợp khí gồm N₂ và N₂O. Thêm NaOH dư vào dung dịch A, thấy có khí mùi khai thoát ra. Viết phương trình hoá học tất cả các phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình ion rút gọn.

Phương pháp giải

Viết phương trình ion của phản ứng

→ Xác định ion có trong dung dịch A, phản ứng sẽ tiếp tục xảy ra khi cho các ion này tác dụng với OH^-

Hướng dẫn giải

5Zn + 12H⁺ + 2NO₃⁻ → 5Zn²⁺ + N₂↑ + 6H₂O

4Zn + 10H⁺ + 2NO₃⁻ → 4Zn²⁺ + N₂O↑ + 5H₂O

4Zn + 10H⁺ + NO₃⁻ → 4Zn²⁺ + NH₄⁺ + 3H₂O

Dung dịch A có các ion Zn²⁺, NH₄⁺, H⁺ và NO₃⁻.

Các phản ứng hoá học xảy ra khi thêm NaOH dư :

H⁺ + OH⁻ → H₂O

NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O (mùi khai)

Zn²⁺ + 2OH⁻ → Zn(OH)₂↓

Zn(OH)₂ + 2OH⁻ → ZnO₂²⁻ + 2H₂O

Có các chất sau đây: NO₂, NaNO₃, HNO₃, Cu(NO₃)₂, KNO₂, KNO₃. Hãy lập một dãy chuyển hoá biểu diễn mối quan hệ giữa các chất đó. Viết các phương trình hoá học và ghi điều kiện phản ứng, nếu có.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của Axit nitric và muối nitrat để hoàn thành các phương trình hóa học của phản ứng

Hướng dẫn giải

Dãy chuyển hoá biểu diễn mối quan hệ giữa các chất có thể là :

KNO₂ (1)← KNO₃ (2)→ HNO₃ (3)→ Cu(NO₃)₂ (4)→ NO₂ (5)→ NaNO₃

Các phương trình hoá học:

(1) 2KNO₃ t^o→ 2KNO₂ + O₂↑

(2) KNO₃(r) + H₂SO₄ (đặc) t^o→ HNO₃ (đặc) + KHSO₄ (dd)

(3) 2HNO₃ + Cu(OH)₂ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O

(4) 2Cu(NO₃)₂ t^o→ 2CuO + 4NO₂ + O₂

(5) 2NO₂ + 2NaOH → NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O

Khi hoà tan 30,0 g hỗn hợp đồng và đồng(II) oxit. trong dung dịch HNO₃ 1,00 M lấy dư, thấy thoát ra 6,72 lít khí NO (đktc). Khối lượng của đồng (II) oxit trong hỗn hợp ban đầu là

A. 1,2 g.             

B. 4,25 g.

C. 1,88 g .             

D. 2,52 g.

Phương pháp giải

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

Tính nNO, nCu

→ mCu → mCuO ?

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

Số mol khí NO: nNO = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol

Theo phản ứng (1) số mol Cu: nCu = (0,3.3) : 2 = 0,45 mol

Khối lượng Cu trong hỗn hợp ban đầu : mCu = 0,45.64 = 28,8 (g).

Khối lượng CuO trong hỗn hợp ban đầu : mCuO = 30 - 28,8 = 1,2 (g).

Khi cho oxit của một kim loại hoá trị n tác dụng với dung dịch HNO₃ dư thì tạo thành 34,0 g muối nitrat và 3,6 g nước (không có sản phẩm khác). Hỏi đó là oxit của kim loại nào và khối lượng của oxit kim loại đã phản ứng là bao nhiêu ?

Phương pháp giải

Viết PTHH của phản ứng, tính toán dựa vào phương trình

Xác định kim loại M → Số gam Na₂O đã phản ứng (dựa vào PTHH)

Hướng dẫn giải

Phản ứng chỉ tạo ra muối nitrat và nước, chứng tỏ n là hoá trị duy nhất của kim loại trong oxit. Đặt công thức của oxit kim loại là M₂O_n và nguyên tử khối của M là A.

Phương trình hoá học:

M₂O_n + 2nHNO₃ → 2M(NO₃)_n + nH₂O (1)

Theo phản ứng (1), khi tạo thành 1 mol [tức (A + 62n gam)] muối nitrat thì đồng thời tạo thành 0,5 mol (tức 9n gam) nước.

(A + 62n) gam muối nitrat - 9n gam nước

34 gam muối nitrat - 3,6 gam nước

Ta có tỉ lệ: (A + 62n) : 34 = 9n : 3,6 

Giải phương trình được A = 23n. Chỉ có nghiệm n = 1, A = 23 là phù hợp. Vậy kim loại M trong oxit là natri.

Phản ứng giữa Na₂O và HNO₃:

Na₂O + 2HNO₃ → 2NaNO₃ + H₂O (2)

Theo phản ứng (2) :

Cứ tạo ra 18 gam H₂O thì có 62 gam Na₂O đã phản ứng

Vậy tạo ra 3,6 gam H₂O thì có x gam Na₂O đã phản ứng

x = (3,6.62) : 18 = 12,4 gam

Viết các phương trình hoá học thể hiện chuyển hoá muối natri nitrat thành muối kali nitrat, biết có đầy đủ hoá chất để sử dụng cho quá trình chuyển hoá đó

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của Axit nitric và muối nitrat để hoàn thành các phương trình hóa học của phản ứng

Hướng dẫn giải

Đầu tiên điều chế HNO₃ từ muối NaNO₃, sau đó cho HNO₃ phản ứng với KOH vừa đủ để tạo ra muối KNO₃.

Các phương trình hoá học :

NaNO₃(r) + H₂SO₄ (đặc) t^o→ HNO₃(đặc) + NaHSO₄

HNO₃(dd) + KOH(dd) → KNO₃(dd) + H₂O

Cô cạn để đuổi nước, thu lấy KNO₃.

Trong những nhận xét dưới đây về muối nitrat của kim loại, nhận xét nào không đúng ?

A. Tất cả các muối nitrat đều dễ tan trong nước.

B. Các muối nitrat đều là chất điện li mạnh, khi tan trong nước phân li ra cation kim loại và anion nitrat.

C. Các muối nitrat đều dễ bị phân huỷ bởi nhiệt.

D. Các muối nitrat chỉ được sử dụng làm phân bón hoá học trong nông nghiệp.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất vật lí, hóa học của muối nitrat để hoàn thành các phương trình hóa học của phản ứng

- Dễ tan trong nước, là chất điện ly mạnh trong dung dịch phân ly hoàn toàn thành các ion.

- Ion NO₃^- không màu, màu của 1 số muối nitrat là do màu của cation kim loại.

- Các muối nitrat đều dễ bị phân huỷ bởi nhiệt.

- Các muối nitrat được sử dụng chủ yếu làm phân bón hóa học (phân đạm) trong nông nghiệp như NH₄NO₃, NaNO₃, KNO₃, Ca(NO₃)₂.

- KNO₃ còn được sử dụng để chế thuốc nổ đen.

Hướng dẫn giải

Ngoài sử dụng làm phân bón hóa học, muối nitrat (KNO₃) còn được sử dụng để điều chế thuốc nổ đen

⇒ Chọn D

Có năm lọ không dán nhãn đựng riêng từng dung dịch của các chất sau đây: Al(NO₃)₃, NH₄NO₃, AgNO₃, FeCl₃, KOH. Không được dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy nêu cách nhận biết chất đựng trong mỗi lọ. Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã được dùng để nhận biết.

Phương pháp giải

- Nhận biết bằng mắt thường qua màu sắc → phân biệt được FeCl₃ 

- Dùng FeCl₃ → Phân biệt được AgNO₃ (trắng) và KOH (kết tủa nâu đỏ)

- Dùng KOH → Al(NO₃)₃ (kết tủa keo trắng sau đó tan), NH₄NO₃ (mùi khai)

Hướng dẫn giải

Nhận biết được dung dịch FeCl₃ do có màu vàng, các dung dịch còn lại đều không màu.

- Nhỏ dung dịch FeCl₃ vào từng dung dịch trong ống nghiêm riêng. Nhận ra được dung dịch AgNO₃ do xuất hiện kết tủa trắng AgCl và nhận ra được dung dịch KOH do tạo thành kết tủa Fe(OH)₃ màu nâu đỏ.

- Nhỏ từ từ dung dịch KOH vừa nhận biết được cho đến dư vào từng dung dịch còn lại là Al(NO₃)₃ và NH₄NO₃:

+ Ở dung dịch nào xuất hiện kết tủa keo màu trắng, sau đó kết tủa keo tan khi thêm dung dịch KOH, dung dịch đó là Al(NO₃)₃

+ Ở dung dịch nào có khí mùi khai bay ra khi đun nóng nhẹ, dung dịch đó là NH₄NO₃

Phương trình hóa học:

FeCl₃ + 3AgNO₃ → 3AgCl↓ + Fe(NO₃)₃

FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃↓ + 3KCl

Al(NO₃)₃ + 3KOH → Al(OH)₃↓ + 3KNO₃

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂(dd) + 2H₂O

NH₄NO₃ + KOH t^o→ KNO₃ + NH₃↑ + H₂O (mùi khai)

Để nhận biết ion NO₃⁻ trong dung dịch, có thể dùng kim loại nhôm khử ion NO₃^- trong môi trường kiềm. Khi đó phản ứng tạo ra ion aluminat AlO₂^- và giải phóng khí amoniac. Hãy viết phương trình hoá học ở dạng ion rút gọn.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của Axit nitric và muối nitrat để viết phương trình hóa học của phản ứng → phương trình ion thu gọn

Hướng dẫn giải

Phương trình hoá học ở dạng ion rút gọn:

8Al + 3NO₃⁻ + 5OH⁻ + 2H₂O → 8AlO₂⁻ + 3NH₃↑

Nhiệt phân hoàn toàn 27,3 g một hỗn hợp rắn X gồm NaNO₃ và Cu(NO₃)₂, thu được hỗn hợp khí có thể tích 6,72 lít (đktc).

1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

2. Tính thành phần % về khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp X.

Phương pháp giải

- Viết PTHH của phản ứng

- Dựa vào PTHH để tính toán

Đặt x và y là số mol của NaNO₃ và Cu(NO₃)₂ trong hỗn hợp X. 

Ta có hệ phương trình:

85x + 188y = 27,3 và 0,5x + 2y + 0,5y = 0,3 ⇒ x, y = ?

⇒ Phần trăm khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp X?

Hướng dẫn giải

1. Phương trình hoá học của các phản ứng:

2NaNO₃ → 2NaNO₂ + O₂    

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂  

2) Ta có:

2NaNO₃ → 2NaNO₂ + O₂    (1)

 x                             0,5x

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂  (2)

 y                   y           2y      0,5y

Đặt x và y là số mol của NaNO₃ và Cu(NO₃)₂ trong hỗn hợp X. 

Theo các phản ứng (1) và (2) số mol NO₂ thu được là 2y mol và tổng số mol oxi là (0,5x + 0,5y) mol.

Biết khối lượng mol của hai chất NaNO₃ và Cu(NO₃)₂ tương ứng là 85 và 188 (g/mol), ta có hệ phương trình :

85x + 188y = 27,3 (a)

0,5x + 2y + 0,5y = 0,3 (b)

Giải hệ phương trình (a), (b) được : x = y = 0,1.

Phần trăm khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp X :

%mNaNO₃ = (85.0,1.100%) : 27,3 = 31,1%

%mCu(NO₃)₂ = 100% - 31,1% = 68,9%