Bài tập axit nitric sản phẩm khử là h+ năm 2024

Uploaded by

24. Trần Ánh Linh

0% found this document useful [0 votes]

9 views

13 pages

Original Title

CAC DANG BAI TAP AXIT NITRIC HAY.doc

Copyright

© © All Rights Reserved

Available Formats

PDF, TXT or read online from Scribd

Share this document

Did you find this document useful?

Is this content inappropriate?

Download as pdf or txt

0% found this document useful [0 votes]

9 views13 pages

Cac Dang Bai Tap Axit Nitric Hay

Uploaded by

24. Trần Ánh Linh

Download as pdf or txt

Jump to Page

You are on page 1of 13

Search inside document

Reward Your Curiosity

Everything you want to read.

Anytime. Anywhere. Any device.

No Commitment. Cancel anytime.

• 1. của axit HNO3 và muối nitrat 1. Ôn tập phương pháp bảo toàn electron a. Nội dung định luật bảo toàn electron : – Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số electron mà các chất khử nhường luôn bằng tổng số electron mà các chất oxi hóa nhận. b. Nguyên tắc áp dụng : – Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron mà các chất khử nhường luôn bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận. – Đối với chất khử hoặc hỗn hợp chất khử mà trong đó các nguyên tố đóng vai trò là chất khử có số oxi hóa duy nhất thì cùng một lượng chất phản ứng với các chất oxi hóa [dư] khác nhau, số mol electron mà các chất khử nhường cho các chất oxi hóa đó là như nhau. ● Lưu ý : Khi giải bài tập bằng phương pháp bảo toàn electron ta cần phải xác định đầy đủ, chính xác chất khử và chất oxi hóa; trạng thái số oxi hóa của chất khử, chất oxi hóa trước và sau phản ứng; không cần quan tâm đến số oxi hóa của chất khử và chất oxi hóa ở các quá trình trung gian. 2. Phương pháp giải toán về HNO3 và muối nitrat
• 2.
• 3. tác dụng với chất khử [kim loại, oxit kim loại, oxit phi kim, muối…] Phương pháp giải - Bước 1 : Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn quá trình chuyển hóa giữa các chất [Sau này khi đã làm thành thạo thì học sinh có thể bỏ qua bước này]. - Bước 2 : Xác định đầy đủ, chính xác chất khử và chất oxi hóa ; trạng thái số oxi hóa của chất khử, chất oxi hóa trước và sau phản ứng ; không cần quan tâm đến số oxi hóa của chất khử và chất oxi hóa ở các quá trình trung gian nếu phản ứng xảy ra nhiều giai đoạn. - Bước 3 : Thiết lập phương trình toán học : Tổng số mol electron chất khử nhường bằng tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận, kết hợp với các giả thiết khác để lập các phương trình toán học khác có liên quan. Giải hệ phương trình để suy ra kết quả mà đề yêu cầu. ● Lưu ý : - Trong phản ứng của kim loại Mg, Al, Zn với dung dịch HNO3 loãng thì ngoài những sản phẩm khử là khí N2, N2O, NO thì trong dung dịch còn có thể có một sản phẩm khử khác là muối NH4NO3. Để tính toán chính xác kết quả của bài toán ta phải kiểm tra xem phản ứng có tạo ra NH4NO3 hay không và số mol NH4NO3 đã tạo ra là bao nhiêu rồi sau đó áp dụng định luật bảo toàn electron để tìm ra kết quả.
• 4. minh họa ◄ 1. Tính lượng chất phản ứng với dung dịch HNO3 Ví dụ 1: Chia m gam hỗn hợp A gồm hai kim loại Cu, Fe thành hai phần bằng nhau : - Phần 1 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 đặc, nguội thu được 0,672 lít khí. - Phần 2 tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 0,448 lít khí. Giá trị của m là [biết các thể tích khí được đo ở đktc] : A. 4,96 gam. B. 8,80 gam. C. 4,16 gam. D. 17,6 gam. Hướng dẫn giải Cách 1 : Tính toán theo phương trình phản ứng Hỗn hợp Cu, Fe khi tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nguội thì chỉ có Cu phản ứng : Cu + 4HNO3  Cu[NO3]2 + 2NO2 + 2H2O [1] mol: 0,015  0,03 Hỗn hợp Cu, Fe khi tác dụng H2SO4 loãng thì chỉ có Fe phản ứng : Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 [2] mol: 0,02  0,02 Theo [1], [2] và giả thiết ta có : 2 Cu NO Fe HCl 1 n n 0,015 mol; n n 0,02 mol. 2     Khối lượng của Cu và Fe trong A là : m = 2[0,015.64 + 0,02.56] = 4,16 gam. Cách 2 : Sử dụng định luật bảo toàn electron Khi A phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nguội sẽ xảy ra các quá trình oxi hóa - khử Cu  Cu+2 + 2e N+5 + 1e  N+4 mol: 0,015  0,03  0,03  0,03 Căn cứ vào các quá trình oxi hóa - khử và định luật bảo toàn electron ta có Cu n 0,015 mol.  Khi A phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng sẽ xảy ra các quá trình oxi hóa - khử : Feo  Fe+2 + 2e 2H+ + 2e  H2 o mol: 0,02  0,04  0,04  0,02 Căn cứ vào các quá trình oxi hóa - khử và định luật bảo toàn electron ta có Fe n 0,02 mol.  Khối lượng của Cu và Fe trong A là : m = 2[0,015.64 + 0,02.56] = 4,16 gam. Đáp án C. Ví dụ 2: Hòa tan hết 0,02 mol Al và 0,03 mol Cu vào dung dịch HNO3, cô cạn dung dịch sau phản ứng và nung đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là : A. 3,42 gam. B. 2,94 gam. C. 9,9 gam. D. 7,98 gam. Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng : 2Al 3 HNO   2Al[NO3]3 o t   Al2O3 [1] mol: 0,02  0,02  0,01 Cu 3 HNO   Cu[NO3]2 o t   CuO [2]
• 5. 0,03  0,03 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho sơ đồ [1], [2] ta thấy : 2 3 Al O n 0,01  mol ; CuO n 0,03  mol. Vậy khối lượng chất rắn thu được là : 0,01.102 + 0,03.80 = 3,42 gam. Đáp án A. Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm x mol FeS2 và y mol Cu2S vào axit HNO3 [vừa đủ], thu được dung dịch X [chỉ chứa hai muối sunfat] và khí duy nhất NO. Tỉ lệ x : y là : A. 1 : 3. B. 3 : 1. C. 1 : 2. D. 2 : 1. Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng : 2FeS2 + Cu2S  Fe2[SO4]3 + 2CuSO4 [1] Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho sơ đồ [1], ta thấy : 2 2 FeS Cu S n 2 n 1   x : y = 2 : 1 Đáp án D. Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn m gam Al trong dung dịch HNO3 loãng thu được 1,12 lít hỗn hợp X gồm 3 khí NO, N2O, N2 có tỉ lệ số mol là: 1 : 2 : 2. Giá trị của m là : A. 5,4 gam. B. 3,51 gam. C. 2,7 gam. D. 8,1 gam. Hướng dẫn giải Theo giả thiết ta có : 2 2 [NO, N , N O] n 0,05 mol.  Mặt khác, tỉ lệ mol của 3 khí NO, N2O, N2 là 1 : 2 : 2 nên suy ra : nNO = 0,01 mol ; 2 N O n = 0,02 mol và 2 N n = 0,02 mol. Các quá trình oxi hóa – khử : Al  Al+3 + 3e N+5 + 3e  N+2 [NO] 2N+5 + 8e  2N+1 [N2O] 2N5+ + 10e  N2 o Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 2 2 Al N N O NO Al Al 3.n 10.n 8.n 3.n n 0,13 mol m 3,51gam.        Đáp án B. Ví dụ 5: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là : A. 63% và 37%. B. 36% và 64%. C. 50% và 50%. D. 46% và 54%. Hướng dẫn giải Đặt nMg = x mol ; nAl = y mol. Ta có : 24x + 27y = 15 [1] Quá trình oxi hóa : Mg  Mg+2 + 2e Al  Al+3 + 3e
• 6.  2x y  3y  Tổng số mol electron nhường bằng [2x + 3y]. Quá trình khử : N+5 + 3e  N+2 2N+5 + 8e  2N+1 mol : 0,3  0,1 0,8  0,2 N+5 + 1e  N+4 S+6 + 2e  S+4 mol : 0,1  0,1 0,2  0,1  Tổng số mol electron nhận bằng 1,4 mol. Theo định luật bảo toàn electron ta có : 2x + 3y = 1,4 [2] Giải hệ [1], [2] ta được : x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol.  27.0,2 %Al .100% 36%. 15   %Mg = 100%  36% = 64%. Đáp án B. Ví dụ 6: Cho m gam bột Fe vào dung dịch HNO3 lấy dư, ta được hỗn hợp gồm hai khí NO2 và NO có VX = 8,96 lít [đktc] và tỉ khối đối với O2 bằng 1,3125. Thành phần phần trăm theo thể tích của NO, NO2 và khối lượng m của Fe đã dùng là : A. 25% và 75% ; 1,12 gam. B. 25% và 75% ; 11,2 gam. C. 35% và 65% ; 11,2 gam. D. 45% và 55% ; 1,12 gam. Hướng dẫn giải Ta có : nX = 0,4 mol; X M = 42. Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp N2O và NO ta có : 2 NO n 46 42 – 30 = 12 42 NO n 30 46 – 42 = 4 Đặt 2 NO NO n x mol; n 3x mol.    4x = 0,4  x = 0,1  2 NO NO n 0,1 n 0,3         2 NO NO %V 25% %V 75%      Quá trình oxi hóa : Fe  Fe+3 + 3e mol : a  3a Quá trình khử : N+5 + 3e  N+2 mol : 0,3  0,1 N+5 + 1e  N+4 mol : 0,3  0,3 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 2 NO NO n 12 3 n 4 1   
• 7.  a = 0,2 mol  mFe = 0,2.56 = 11,2 gam. Đáp áp B. Ví dụ 7: Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 63%. Sau phản ứng thu được dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 duy nhất [đktc]. Nồng độ % các chất có trong dung dịch A là : A. 36,66% và 28,48%. B. 27,19% và 21,12%. C. 27,19% và 72,81%. D. 78,88% và 21,12%. Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng : Fe + 6HNO3  Fe[NO3]3 + 3NO2 + 3H2O Cu + 4HNO3  Cu[NO3]2 + 2NO2 + 2H2O 2 NO n 0,5  mol  3 2 HNO NO n 2n 1   mol. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có : 3 2 ddHNO NO m m m m 1.63.100 12 46.0,5 89 gam. 63        ddmuèi hhk.lo¹i Đặt nFe = x mol, nCu = y mol ta có: 56x 64y 12 3x 2y 0,5         x 0,1 y 0,1       3 3 Fe[NO ] 0,1.242.100 %m 27,19% 89   3 2 Cu[NO ] 0,1.188.100 %m 21,12%. 89   Đáp án B. Ví dụ 8: Hòa tan 4,59 gam Al bằng dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối hơi đối với hiđro bằng 16,75. Thể tích NO và N2O thu được lần lượt là : A. 2,24 lít và 6,72 lít. B. 2,016 lít và 0,672 lít. C. 0,672 lít và 2,016 lít. D. 1,972 lít và 0,448 lít. Hướng dẫn giải Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp N2O và NO ta có : 2 N O n 44 33,5 – 30 = 3,5 33,5 NO n 30 44 – 33,5 = 10,5 Đặt 2 N O NO n x mol; n 3x mol.   Quá trình oxi hóa : Al  Al+3 + 3e mol: 0,17  3.0,17 2 N O NO n 3,5 1 n 10,5 3   
• 8. :    3 NO 3e NO mol: 9x  3x    3 2 2NO 8e N O mol: 8x  x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 3. NO n + 8. 2 N O n = 3. Al n  9x + 8x = 3.0,17 x = 0,03 Thể tích NO và N2O thu được là : NO V 3.0,03.22,4 2,016   lít ; 2 N O V 0,03.22,4 0,672   lít. Đáp án B. Ví dụ 9: Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu [tỉ lệ mol 1:1] bằng axit HNO3, thu được V lít [đktc] hỗn hợp khí X [gồm NO và NO2] và dung dịch Y [chỉ chứa hai muối và axit dư]. Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là : A. 2,24 lít. B. 4,48 lít. C. 5,60 lít. D. 3,36 lít. Hướng dẫn giải Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp N2O và NO ta có : NO n 30 46 – 38 = 8 38 2 NO n 46 38 – 30 = 8 Đặt 2 NO NO n n x mol.   Đặt nFe = nCu = a mol  56a + 64a = 12  a = 0,1 mol. Quá trình oxi hóa : Fe  Fe+3 + 3e Cu  Cu+2 + 2e mol : 0,1  0,3 0,1  0,2 Quá trình khử : N+5 + 3e  N+2 N+5 + 1e  N+4 mol : 3x  x x  x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :  3x + x = 0,5  x = 0,125  Vhỗn hợp khí [đktc] = 0,125.2.22,4 = 5,6 lít. Đáp án C. 2. Tính lượng muối nitrat tạo thành Ví dụ 1: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư, thu được 1,12 lít [đktc] hỗn hợp khí NO và NO2 có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Tổng khối lượng muối nitrat sinh ra là : A. 66,75 gam. B. 33,35 gam. C. 6,775 gam. D. 3,335 gam. Hướng dẫn giải Cách 1 : Kết hợp định luật bảo toàn nguyên tố và khối lượng Sơ đồ thể hiện vai trò của HNO3 : HNO3  NO3 - + [NO + NO2] + H2O [1] 2 NO NO n 8 1 n 8 1   
• 9. x] x 0,05 0,5[0,05 + x] Theo giả thiết ta có : 2 [NO, NO ] n =0,05 mol Đặt số mol NO3 - tạo muối là x. Theo định luật bảo toàn nguyên tố suy ra : Số mol của HNO3 là [0,05 + x] ; số mol của H2O là 0,5[0,05 + x]. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng suy ra : 63.[0,05 + x] = 62.x + 0,05.20.2 + 18.0,5[0,05 + x] x = 0,0875 Khối lượng muối nitrat thu được là: m = 1,35 + 0,0875.62 = 6,775 gam. Đáp án C. Cách 2 : Áp dụng định luật bảo toàn electron và bảo toàn khối lượng Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp NO2 và NO ta có : 2 NO n 46 40 – 30 = 10 40 NO n 30 46 – 40 = 6 Suy ra : 2 NO NO 5 n .0,05 0,03125 mol, n 0,05 0,03125 0,01875 mol. 8      Ta có các quá trình oxi hóa – khử : Quá trình khử : NO3  + 3e  NO mol : 0,05625  0,01875 NO3  + 1e  NO2 mol : 0,03125  0,03125 Như vậy, tổng electron nhận = tổng electron nhường = 0,0875 mol. Thay các kim loại Cu, Mg, Al bằng kim loại M. Quá trình oxi hóa : M  M+n + ne mol : 0,0875 n  0,0875 Khối lượng muối nitrat sinh ra là : m = 3 n M[NO ] m = mM + 3 NO m  = 1,35 + 0,0875 n .n.62 = 6,775 gam. Suy ra : 3 electron trao ñoå i NO taï o muoá i n n   Đáp án C. ● Nhận xét : + Trong phản ứng của kim loại với axit nitric tạo ra muối nitrat [phản ứng không tạo ra muối amoni nitrat] ta có : 3 muoá i nitrat kim loaï i kim loaï i electron trao ñoå i NO taï o muoá i m m m m 62.n      + Trong phản ứng của kim loại với axit nitric tạo ra muối nitrat kim loại và muối amoni ntrat ta có : 2 NO NO n 10 5 n 6 3   
• 10. 3 3 4 3 Muoá i muoá i ntrat kim loaï i NH NO kim loaï i NH NO NO taï o muoá i kim loaï i electron trao ñoå i NH NO m m m [m m ] m [m 62.m ] m           Dưới đây là một ví dụ về tính khối lượng muối sunfat trong phản ứng của kim loại với dung dịch H2SO4 đặc. Ví dụ 2: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al, Mg phản ứng vừa hết với dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được 0,125 mol S, 0,2 mol SO2 và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối. Giá trị của m là : A. 68,1. B. 84,2. C. 64,2. D. 123,3. Hướng dẫn giải Cách 1 : Đặt số mol của Al và Mg là x và y, theo giả thiết ta có : 27x + 24y = 12,9 [1] Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 3x + 2y = 0,125.6 + 0,2.2 + 0,4 = 1,15 [2] Từ [1] và [2] ta có : x = 0,1 và y = 0,425 Phản ứng tạo ra muối sunfat Al2[SO4]3 [0,05 mol] và MgSO4 [0,425 mol] nên khối lượng muối thu được là : m = 0,05. 342 + 0,425.120 = 68,1 gam Đáp án A. Cách 2 : Ta có các quá trình khử : 8H+ + SO4 2- + 6e  S + 4H2O mol: 1  0,125  0,75  0,125 4H+ + SO4 2- + 2e  SO2 + 2H2O mol: 0,8  0,2  0,4  0,2 Căn cứ vào các quá trình khử ta thấy :           2 2 4 4 2 4 H SO pö H SO tham gia vaø o quaù trình khöû SO tham gia vaø o quaù trình taï o muoá i 1 n .n 0,9 mol; n 0,325 mol 2 n 0,9 0,325 0,575 mol. Vậy khối lượng muối sunfat thu được là : 2 4 muoá i kim loaï i goá c SO taï o muoá i m m m 12,9 0,575.96 68,1 gam       ● Nhận xét : Trong phản ứng của kim loại với axit sunfuric đặc tạo ra muối sunfat ta có : 2 4 muoá i sunfat kim loaï i kim loaï i electron trao ñoå i SO taï o muoá i 1 m m m m 96. n 2      3. Tính lượng HNO3 tham gia phản ứng Ví dụ 1: Hòa tan 10,71 gam hỗn hợp gồm Al, Zn, Fe trong 4 lít dung dịch HNO3 aM vừa đủ thu được dung dịch A [không chứa muối NH4NO3] và 1,792 lít hỗn hợp khí gồm N2 và N2O có tỉ lệ mol 1:1. Cô cạn dung dịch A thu được m gam muối khan. Giá trị của m, a là :
• 11. và 2,2M. B. 55,35 gam và 0,22M. C. 53,55 gam và 2,2M. D. 53,55 gam và 0,22M. Hướng dẫn giải 2 2 N O N 1,792 n n 0,04 2.22,4    mol. Các quá trình khử : 2NO3  + 12H+ + 10e  N2 + 6H2O mol: 0,08  0,48  0,04 2NO3  + 10H+ + 8e  N2O + 5H2O mol: 0,08  0,4  0,04  3 HNO H n n 0,88    mol  0,88 a 0,22 4   M. Số mol NO3  tạo muối bằng 0,88  [0,08 + 0,08] = 0,72 mol. Khối lượng muối bằng 10,71 + 0,72.62 = 55,35 gam. Đáp án B. Ví dụ 2: Hòa tan một hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B trong dung dịch HNO3 loãng. Kết thúc phản ứng thu được hỗn hợp khí Y gồm 0,1 mol NO, 0,15 mol NO2 và 0,05 mol N2O. biết rằng không có phản ứng tạo muối NH4NO3. Số mol HNO3 đã phản ứng là : A. 0,95. B. 0,105. C. 1,2. D. 1,3. Hướng dẫn giải Cách 1 : Sử dụng các nửa phản ứng ion – electron Các quá trình khử : 4H+ + NO3 - + 3e  NO + 2H2O mol : 0,4  0,1 2H+ + NO3 - + 1e  NO2 + H2O mol : 0,3  0,15 10H+ + 2NO3 - + 8e  N2O + 5H2O mol : 0,5  0,05 Vậy số mol của HNO3 = số mol của H+ = 0,4 + 0,3 + 0,5 = 1,2 mol. Đáp án C. Cách 2 : Ta có thể tính số mol của axit dựa vào công thức : 3 HNO eletron trao ñoå i N coù trong caù csaû n phaå m khöû n n n [*]   Áp dụng công thức trên ta có : ne nhận = 0,1.3 + 0,15 + 0,05.8 = 0,85  naxit = 0,85 + 0,1 + 0,15 + 0,05.2 = 1,2 mol. ● Chứng minh công thức [*] : Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với N ta có : 3 3 HNO N coù trong caù csaû n phaå m khöû NO taï o muoá i n n n    Mặt khác 3 electron trao ñoå i NO taï o muoá i n n   . Từ đó ta suy ra công thức [*].
• 12. Cho 13,5 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 2,5 lít dung dịch HNO3, phản ứng tạo ra muối nhôm và một hỗn hợp khí gồm NO và N2O. Tính nồng độ mol của dung dịch HNO3. Biết rằng tỉ khối của hỗn hợp khí đối với hiđro bằng 19,2. A. 0,95. B. 0,86. C. 0,76. D. 0,9. Hướng dẫn giải Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có :      2 N O NO 38,4 30 8,4 3 44 38,4 5,6 2 n n Đặt số mol của NO và N2O là 2x và 3x, áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 2 Al NO N O 13,5 3.n 3.n 8.n 3. 3.2x 8.3x x 0,05 27        Vậy số mol HNO3 là : 3 HNO n = nelectron trao đổi + nN ở trong các sản phẩm khử = 13,5 3. [2.0,05 3.0,05.2] 1,9 27    mol  V = 1,9 0,76 2,5  lít. Đáp án C. Ví dụ 5: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO3 phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X [đktc] gồm N2 và NO2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25. Nồng độ mol/lít HNO3 trong dung dịch đầu là : A. 0,28M. B. 1,4M. C. 1,7M. D. 1,2M. Hướng dẫn giải Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có :      2 2 NO N 37 28 9 1 46 37 9 1 n n  số mol của NO2 và N2 bằng nhau và bằng 0,04 mol. Vậy số mol HNO3 là : 3 HNO n = nelectron trao đổi + nN ở trong các sản phẩm khử = [0,04.1 + 0,04.10] + 0,04 + 0,04.2 = 0,56 mol  Nồng độ mol/lít của dung dịch HNO3 là 0,56 0,28M 2  . Đáp án A. Ví dụ 6: Hòa tan hết hỗn hợp chứa 10 gam CaCO3 và 17,4 gam FeCO3 bằng dung dịch HNO3 loãng, nóng. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là : A. 0,8 mol. B. 0,5 mol. C. 0,7 mol. D. 0,2 mol. Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng : FeCO3 + CaCO3 + HNO3 o t   Fe[NO3]3 + Ca[NO3]2 + NO + H2O Áp dụng bảo toàn electron ta có : 3 FeCO NO NO n 3.n n 0,05 mol.    Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với N ta có : 3 3 3 HNO N N CaCO FeCO NO muoá i NO n n n [2.n 3n ] n 0,7 mol.       Đáp án C.
• 13. Cho 18,5 gam hỗn hợp gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3 loãng, đun nóng. Sau phản ứng thu được 2,24 lít khí NO duy nhất [đktc], dung dịch D và còn lại 1,46 gam kim loại. Nồng độ mol của dung dịch HNO3 là : A. 3,2M. B. 3,5M. C. 2,6M. D. 5,1M. Hướng dẫn giải Cách 1 : Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng Khối lượng Fe dư là 1,46 gam, do đó khối lượng Fe và Fe3O4 đã phản ứng là 17,04 gam. Vì sau phản ứng sắt còn dư nên trong dung dịch D chỉ chứa muối sắt [II]. Sơ đồ phản ứng : Fe, Fe3O4 + HNO3  Fe[NO3]2 + NO + H2O mol: [2n + 0,1] n 0,1 0,5[2n + 0,1] Đặt số mol của Fe[NO3]2 là n, áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với nitơ ta có số mol của axit HNO3 là [2n + 0,1]. Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố đối với H ta có số mol H2O bằng một nửa số mol của HNO3. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có : 17,04 + 63[2n + 0,1] = 180n + 0,1.30 + 18.0,5[2n + 0,1] Giải ra ta có n = 2,7, suy ra [ HNO3 ] = [2.2,7 + 0,1] : 0,2 = 3,2M. Đáp án A. Cách 2 : Sử dụng định luật bảo toàn electron kết hợp với định luật bảo toàn nguyên tố. Cách này ngắn gọn hơn! 4. Phản ứng tạo muối amoni Ví dụ 1: Cho 5,52 gam Mg tan hết vào dung dịch HNO3 thì thu được 0,896 lít hỗn hợp khí N2 và N2O có tỉ khối so với H2 là 16. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được một lượng chất rắn là : A. 34,04 gam. B. 34,64 gam. C. 34,84 gam. D. 44, 6 gam. Hướng dẫn giải Tổng số mol của N2 và N2O là 0,04 mol Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có : 2 2 N N O n 44 32 3 n 32 28 1     Suy ra 2 2 N N O n 0,03 mol ; n 0,01 mol   Tổng số mol electron mà 5 N  đã nhận để sinh ra N2 và N2O là : 10.0,03 + 8.0,01 = 0,38 mol. Tổng số mol electron mà Mg đã nhường để sinh ra 2 Mg  là : 0,23.2 = 0,46 > 0,38 nên suy ra phản ứng đã tạo ra cả NH4NO3. Số mol NH4NO3 là : 0,46 0,38 0,01 mol 8   [Vì quá trình khử 5 N  thành 3 N  đã nhận vào 8e]. Vậy khối lượng muối thu được là :      3 2 4 3 muèi Mg[NO ] NH NO m m m 0,23.148 0,01.80 34,84 gam. Đáp án C.
• 14. Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư dung dịch HNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,896 lít một khí X [đktc] và dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan. Khí X là : A. NO2. B. N2O. C. NO. D. N2. Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng :        3 HNO Mg X dung dÞ ch Y chøa 46 gam muèi MgO Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có : 3 2 3 2 Mg[NO ] Mg MgO Mg[NO ] n n n 0,3 mol m 0,3.148 44,4 gam 46 gam        .  Phản ứng đã tạo ra muối NH4NO3, số mol NH4NO3 bằng 46 44,4 0,02 mol 80   . Gọi n là số electron mà 5 N  đã nhận để tạo ra khí X. Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 4 3 5 Mg X NH NO 2 2.n n.n 8.n n 10 2N 10e N         Vậy X là N2. Đáp án D. Ví dụ 3: Cho hỗn hợp A gồm 0,200 mol Al, 0,350 mol Fe phản ứng hết với V lít dung dịch HNO3 1M, thu được dung dịch B, hỗn hợp G gồm 0,050 mol N2O và 0,040 mol N2 và còn 2,800 gam kim loại. Giá trị V là : A. 1,200. B. 1,480. C. 1,605. D. 1,855. Hướng dẫn giải Ta thấy 2,8 gam kim loại còn dư là Fe vì vậy trong dung dịch chỉ chứa muối sắt[II]. nFe pư =0,35 – 0,05 = 0,3 mol. ne cho = 0,2.3 +0,3.2 = 1,2 mol ; ne nhận = 0,05.8 + 0,04.10 = 0,8 mol < 1,2 mol nên phản ứng đã tạo ra NH4NO3. Số mol của NH4NO3 = 1,2 0,8 8  = 0,05 mol. Vậy số mol HNO3 là : 3 HNO n = ne trao đổi + nN ở trong các sản phẩm khử = 1,2 + 0,05.2 + 0,04.2 + 0,05.2 = 1,48 mol.  V = 1,48 lít. Đáp án B. Ví dụ 4: Hòa tan 30 gam hỗn hợp gồm Al, Zn, Mg trong dung dịch HNO3 dư. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí gồm 0,1 mol NO, 0,1 mol N2O và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được 127 gam chất rắn. Số mol HNO3 đã tham gia phản ứng là bao nhiêu ? Hướng dẫn giải Giả sử phản ứng có tạo ra muối NH4NO3 với số mol là x. Ta có :
• 15. 3 3 4 3 Chaá t raé n muoá i ntrat kim loaï i NH NO kim loaï i NH NO NO taï o muoá i kim loaï i electron trao ñoå i NH NO m m m [m m ] m [m 62.n ] m 127 30 [0,1.3 0,1.8 8x].62 80x x 0,05                  Vậy số mol HNO3 đã phản ứng là : 3 HNO electron trao ñoå i N ôû trong caù c saû n phaå m khöû n n n [0,1.3 0,1.8 0,05.8] [0,1 0,1.2 0,05.2] 1,9 mol.           Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn 5,525 gam một kim loại trong dung dịch HNO3 loãng được duy nhất dung dịch X. Cô cạn dung dịch X được 17,765 gam chất rắn khan. Tính số mol axit HNO3 tham gia phản ứng. A. 0,17. B. 0,425. C. 0,85. D. 0,2125. Hướng dẫn giải Theo giả thiết suy ra kim loại đã phản ứng với HNO3 tạo ra muối amoni, ta có : 4 3 4 3 3 Chaá t raé n muoá i ntrat kim loaï i NH NO kim loaï i NH NO NO taï o muoá i electron trao ñoå i kim loaï i electron trao ñoå i electron trao ñoå i electron trao ñoå i electron trao ño m m m [m m ] m n [m 62.n ] .80 8 n 17,765 5,525 62.n .80 n 8               3 å i HNO N N muoá i nitrat kim loaï i muoá i amoni nitrat 0,17mol 0,17 n n n 0,17 .2 0,2125 mol. 8        Đáp án D. 5. Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra theo nhiều giai đoạn Ví dụ 1: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 [dư], thoát ra 1,68 lít [đktc] NO2 [là sản phẩm khử duy nhất]. Giá trị của m là : A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam. Hướng dẫn giải Cách 1 : Sơ đồ phản ứng : m gam Fe 2 O   3 gam hỗn hợp chất rắn X 3 HNO d­   Fe[NO3]3 + 1,68 lít NO2 Đặt số mol của Fe là x và số mol của O2 là y [x, y > 0] Ta có phương trình theo tổng khối lượng của hỗn hợp X : 56x + 32y = 3 [1] Căn cứ vào sơ đồ phản ứng ta thấy : Chất khử là Fe ; chất oxi hóa là O2 và HNO3 Theo định luật bảo toàn electron ta có : 2 2 Fe O NO 3n 4n n 3x 4y 0,075 [2]      Từ [1], [2] suy ra x = 0,045 ; y = 0,015 Vây khối lượng sắt là : m = 0,045.56 = 2,52 gam. Đáp án A. Cách 2 : Thực chất các quá trình oxi hóa - khử trên là : Quá trình oxi hóa : Fe  Fe+3 + 3e
• 16. khử : O2 + 4e  2O2 mol : 3 m 32   4[3 m] 32  N+5 + 1e  N+4 mol : 0,075  0,075 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 3m 56 = 4[3 m] 32  + 0,075  m = 2,52 gam. Đáp án A. Nhận xét : Như vậy nếu làm theo cách 1 thì việc giải phương trình tìm ra số mol của Fe sẽ nhanh hơn. Ví dụ 2: Để m gam phoi bào sắt ngoài không khí sau một thời gian biến thành hỗn hợp A có khối lượng 12 gam gồm Fe và các oxit FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho B tác dụng hoàn toàn với axit nitric dư thấy giải phóng ra 2,24 lít khí duy nhất NO. Giá trị của m và số mol HNO3 đã phản ứng là : A. 10,08 gam và 0,64 mol. B. 8,88 gam và 0,54 mol. C. 10,48 gam và 0,64 mol. D. 9,28 gam và 0,54 mol. Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng : m gam Fe 2 O   12 gam hỗn hợp chất rắn A 3 HNO d­   Fe[NO3]3 + 2,24 lít NO. Căn cứ vào sơ đồ phản ứng ta thấy : Chất khử là Fe ; chất oxi hóa là O2 và HNO3 nFe = m 56 và nNO = 0,1 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 2 Fe O NO 3.n 4.n 3.n    3. m 56 = 4. 12 m 32  + 3.0,1  m = 10,08 gam. 3 3 3 HNO Fe[NO ] NO Fe NO n 3.n n 3.n n 0,64 mol.      Đáp án A. Ví dụ 3: Đun nóng 28 gam bột sắt trong không khí một thời gian thu được m gam hỗn hợp rắn A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 và Fe. Hòa tan hết A trong lượng dư dung dịch HNO3 đun nóng, thu được dd B và 2,24 lít khí NO duy nhất [đktc]. Giá trị của m là : A. 35,2 gam. B. 37,6 gam. C. 56 gam. D. 40 gam. Hướng dẫn giải Sơ đồ phản ứng : 28 gam Fe 2 O   m gam hỗn hợp chất rắn A 3 HNO d­   Fe[NO3]3 + 2,24 lít NO Căn cứ vào sơ đồ phản ứng ta thấy : Chất khử là Fe ; chất oxi hóa là O2 [x mol] và HNO3 nFe = 0,5 mol và nNO = 0,1 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có :
• 17. 4.n 3.n    0,5.3 = 4x + 3.0,1  x = 0,3  2 O m = 0,3.32 = 9,6 gam  m = 28 + 9,6 = 37,6 gam. Đáp án B. Ví dụ 4: Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít khí NO [sản phẩm khử duy nhất] ở đktc. Giá trị của V là : A. 0,224 lít. B. 0,672 lít. C. 2,24 lít. D. 6,72 lít. Hướng dẫn giải Tóm tắt theo sơ đồ : o 2 3 t NO Fe O 0,81 gam Al V ? CuO 3 hßa tan hoµn toµn dung dÞ ch HNO hçn hî p A          Thực chất trong bài toán này chỉ có quá trình cho và nhận electron của nguyên tử Al và HNO3. Quá trình oxi hóa : Al  Al+3 + 3e mol : 0,03  0,09 Quá trình khử : N+5 + 3e  N+2 mol : 0,09  0,03 VNO = 0,03.22,4 = 0,672 lít. Đáp án D. Ví dụ 5: Hòa tan hoàn toàn 28,8 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng, tất cả khí NO thu được đem oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết thành HNO3. Thể tích khí oxi ở đktc đã tham gia vào quá trình trên là : A. 100,8 lít. B. 10,08 lít. C. 50,4 lít. D. 5,04 lít. Hướng dẫn giải Nhận xét : Kết thúc các phản ứng trên chỉ có Cu và O2 thay đổi số oxi hóa : Quá trình oxi hóa : Cu  Cu+2 + 2e mol : 0,45  0,9 Quá trình khử : O2 + 4e  2O-2 mol : x  4x Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 4x = 0,9  x = 0,225  2 O V = 0,225.22,4 = 5,04 lít. Đáp án D. Ví dụ 6: Hòa tan hoàn toàn 30,4 gam chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng dung dịch HNO3 dư, thoát ra 20,16 lít khí NO duy nhất [đktc] và dung dịch Y. Thêm Ba[OH]2 dư vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là : A. 81,55. B. 110,95. C. 115,85. D. 104,20.
• 18. đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp Cu và S. Quá trình oxi hóa : Cu  Cu+2 + 2e mol: x  x  2x S  S+6 + 6e mol: y  y  6y Quá trình oxi  khử : N+5 + 3e  N+2 [NO] mol: 3.0,9  0,9 Ta có hệ phương trình : 2x 6y 0,9.3 64x 32y 30,4         x 0,3 mol y 0,35 mol      Ba2+ + SO4 2-  BaSO4 mol: 0,35  0,35 Cu2+ + 2OH-  Cu[OH]2 mol: 0,3  0,3 Vậy m = 0,35.233 + 0,3. 98 = 110,95 gam. Đáp án B. Dạng 2 : Xác định tên kim loại ; xác định công thức của sản phẩm khử trong phản ứng của kim loại với dung dịch HNO3 Phương pháp giải - Bước 1 : Xác định đầy đủ, chính xác chất khử và chất oxi hóa ; trạng thái số oxi hóa của chất khử, chất oxi hóa trước và sau phản ứng ; không cần quan tâm đến số oxi hóa của chất khử và chất oxi hóa ở các quá trình trung gian [nếu phản ứng xảy ra nhiều giai đoạn]. - Bước 2 : Thiết lập phương trình toán học : Tổng số mol electron chất khử nhường bằng tổng số mol electron mà chất oxi hóa nhận. - Bước 3 : Lập biểu thức liên quan giữa nguyên tử khối của kim loại [M] và số oxi hóa của kim loại [n], thử n bằng 1, 2, 3 suy ra giá trị M thỏa mãn. - Đối với việc xác định sản phẩm khử ta cần tính xem để tạo ra sản phẩm khử đó thì quá trình đã nhận vào bao nhiêu electron, từ đó ta suy ra công thức của sản phẩm khử cần tìm. ►Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam Fe vào HNO3 dư, thu được dung dịch A và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và một khí X, với tỉ lệ thể tích là 1:1. Khí X là : A. NO2. B. N2. C. N2O. D. NO. Hướng dẫn giải Số mol của hỗn hợp khí B: B NO X 6,72 n 0,3 mol n n 0,15 mol 22,4      . Giả sử số electron mà N+5 đã nhận vào để tạo ra sản phẩm X là n ta có : Quá trình oxi hóa :
• 19. + 3e mol : 0,2  0,6 Quá trình khử : N+5 + 3e  N+2 mol : 0,45  0,15 N+5 + ne  X mol : 0,15n  0,15 Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 0,15n + 0,45 = 0,6  n = 1  N+5 + 1e  N+4 Vậy khí X là NO2. Đáp án A. Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 8,862 gam hỗn hợp gồm Al và Mg vào dung dịch HNO3 loãng, thu được dung dịch X và 3,136 lít [đktc] hỗn hợp Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Khối lượng của Y là 5,18 gam. Cho dung dịch NaOH [dư] vào X và đun nóng, không có khí mùi khai thoát ra. Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là : A. 19,53%. B. 12,80%. C. 10,52%. D. 15,25%. Hướng dẫn giải Theo giả thiết Y gồm hai khí không màu, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. Suy ra hỗn hợp Y có chứa NO và một khí còn lại là N2 hoặc N2O. 2 Y Y Y Y NO N O Y m 3,136 5,18 n 0,14 mol M 37 gam/ mol M M M 22,4 n 0,14          . Vậy hỗn hợp Y gồm hai khí là NO và N2O. Đặt số mol của hai khí là x và y, ta có : x y 0,14 x 0,07 30x 44y 5,18 y 0,07              Gọi số mol của Al và Mg trong hỗn hợp là a và b, ta có : 27a 24b 8,862 a 0,042 3a 2b 0,07.3 0,07.8 b 0,322               Phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là : 0,042.27 %Al 12,8%. 8,862   Đáp án B. Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 19,2 gam kim loại M trong dung dịch HNO3 dư thu được 8,96 lít [đktc] hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tỉ lệ thể tích 3:1. Kim loại M là : A. Fe. B. Cu. C. Al. D. Zn. Hướng dẫn giải Số mol của hỗn hợp khí: khí 8,96 n 0,4 mol 22,4  
• 20. 2 NO NO NO NO NO NO 3 1 V :V 3:1 n :n 3:1 n 0,4 0,3 mol ; n 0,4 0,1 mol 4 4           Gọi n là hóa trị của M. Quá trình nhường electron: M  M+n + ne [1] Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có : 3. NO n + 2 NO n = n. M n 3.0,1 + 0,3 = n. 19,2 M M = 32n  n = 2 ; M = 64. Vậy kim loại M là Cu. Đáp án B. Ví dụ 4: Chia 38,6 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M có hóa trị duy nhất thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: Tan vừa đủ trong 2 lít dung dịch thấy thoát ra 14,56 lít H2 [đktc]. Phần 2: Tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng, nóng thấy thoát ra 11,2 lít khí NO duy nhất [đktc]. Kim loại M là : A. Zn. B. Mg. C. Pb. D. Al. Hướng dẫn giải Áp dụng định luật bảo toàn electron : - Cho trường hợp phản ứng với HCl ta có : 2.nFe + n.nM = 2. 2 H n 2x + ny = 1,3 - Cho trường hợp phản ứng với HNO3 ta có : 3.nFe + n.nM = 3. NO n 3x + ny = 1,5 Kết hợp với giả thiết ta có hệ : 2x ny 1,3 x 0,2 3x ny 1,5 ny 0,9 M 9n 56x My 19,3 My 8,1                        M là Al. Đáp án D. Dạng 3 : Tính oxi hóa của ion NO3 - trong môi trường axit và môi trường kiềm Phương pháp giải ● Tính chất của ion NO3 - : + Trong môi trường trung tính, ion NO3 - không có tính oxi hóa. + Trong môi trường axit, ion NO3 - có tính oxi hóa như axit HNO3. + Trong môi trường kiềm, ion NO3 - có tính oxi hóa và có khả năng oxi hóa được một số kim loại như Al và Zn. ● Khi giải dạng bài tập này ta phải sử dụng phương trình ion rút gọn để tính toán. Cụ thể như sau : Bước 1: Tính số mol của : Chất khử [thường là kim loại Cu, Fe, Mg, Ag, Zn, Al]; Chất oxi hóa [ion NO3 -], chất môi trường [ion H+ hoặc OH-]. Bước 2 : Tính tỉ lệ soámol heäsoácaâ n baè ng của các chất trong phản ứng, tỉ lệ của chất nào nhỏ nhất thì chất đấy phản ứng hết trước, các chất có tỉ lệ lớn hơn thì còn dư sau phản ứng. Từ đó tính được lượng chất phản ứng, lượng sản phẩm tạo thành và lượng các chất dư. ● Lưu ý : + Trong dung dịch sau phản ứng nếu còn các ion H+, Cl-, NO3 - thì khi cô cạn dung dịch, các ion này sẽ kết hợp với nhau tạo thành HCl, HNO3 bay hơi thoát ra khỏi dung dịch.
• 21. muối trong dung dịch sau phản ứng bằng tổng khối lượng của các ion tạo muối. ►Các ví dụ minh họa ◄ 1. Tính oxi hóa của ion NO3 - trong môi trường axit Ví dụ 1: Thực hiện hai thí nghiệm : 1. Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO. 2. Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V2 lít NO. Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Quan hệ giữa V1 và V2 là: A. V2 = V1. B. V2 = 2V1. C. V2 = 2,5V1. D. V2 = 1,5V1. Hướng dẫn giải ● TN1: 3 Cu HNO 3,84 n 0,06 mol 64 n 0,08 mol          3 H NO n 0,08 mol n 0,08 mol          Phương trình ion: 3Cu + 8H+ + 2NO3   3Cu2+ + 2NO + 4H2O [1] bđ: 0,06 0,08 0,08 : mol pư: 0,03  0,08  0,02  0,02 : mol ● TN2: nCu = 0,06 mol ; 3 HNO n = 0,08 mol ; 2 4 H SO n = 0,04 mol.  Tổng: H n  = 0,16 mol ; 3 NO n  = 0,08 mol. Phương trình ion: 3Cu + 8H+ + 2NO3   3Cu2+ + 2NO + 4H2O [2] bđ: 0,06 0,16 0,08 pư: 0,06  0,16  0,04  0,04 Vì NO [2] NO [1] n 2n  nên suy ra V2 = 2V1. Đáp án B. Ví dụ 2: Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8M và H2SO4 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO [sản phẩm khử duy nhất, ở đktc] và dung dịch X. a. Giá trị của V là : A. 0,746. B. 0,448. C. 0,672. D. 1,792. b. Khối lượng muối thu được khi cô cạn dung dịch X là : A. 4,84 gam. B. 7,9 gam. C. 5,16 gam. D. 8,26 gam. Hướng dẫn giải a. Tính thể tích khí NO : nCu = 0,05 mol ; H n  = 0,8.0,1+ 0,2.2.0,1 = 0,12 mol ; 3 NO n  = 0,16 mol ; 2 4 SO n 0,2.0,1 0,02 mol    3Cu + 8H+ + 2 3 NO   2NO + 3Cu2+ + 4H2O bđ: 0,05 0,12 0,08 : mol
• 22. 0,12  0,03  0,03 : mol spư: 0,005 0 0,05 0,03 : mol  nNO = 0,03 mol  VNO = 0,672 lít. Đáp án C. b. Tính khối lượng muối khi cô cạn dung dịch X : Sau phản ứng ta thấy dung dịch X gồm : 2 2 4 3 Cu SO NO n 0,045 mol n 0,02 mol n 0,05 mol              Do đó khối lượng muối thu được trong dung dịch X là :           2 2 4 3 muoá i Cu SO NO dö m m m m 0,045.64 0,02.96 0,05.62 7,9 gam . Đáp án B. Ví dụ 3: Cho 1,2 gam Mg vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,75M và NaNO3 0,5M. Sau phản ứng chỉ thu được V lít khí dạng đơn chất [không có sản phẩm khử nào khác] và dung dịch X. a. Thể tích V ở đktc bằng : A. 5,600. B. 0,560. C. 1,120. D. 0,224. b. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là : A. 11,44. B. 9,52. C. 8,4. D. 9,55. Hướng dẫn giải Theo giả thiết ta có : 2 4 3 3 Mg H SO NaNO H NO n 0,05 mol, n 0,075 mol, n 0,05 mol n 0,15 mol, n 0,05 mol.         Phương trình phản ứng : 5Mg + 12H+ + 2NO3 -  5Mg2+ + N2 + 6H2O bđ: 0,05 0,15 0,05 :mol pư: 0,05  0,12  0,02  0,05  0,01 :mol Vậy thể tích khí N2 thu được là 0,01.22,4 =0,224 lít. Đáp án D. b. Dung dịch sau phản ứng gồm : 2 2 4 3 Mg :0,05 mol SO :0,075 mol NO :0,03 mol H :0,03 mol Na :0,05 mol               Khi cô cạn dung dịch X, 0,03 mol NO3 - và 0,03 mol H+ kết hợp vừa đủ với nhau thành 0,03 mol HNO3 bay hơi thoát ra khỏi dung dịch. Muối khan thu được là MgSO4 và Na2SO4. Khối lượng muối khan là : m = 0,05.24 + 0,075.96 + 0,05.23 = 9,55 gam. Đáp án D.
• 23. Hòa tan 4,8 gam Cu kim loại trong 120 ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được khí NO duy nhất [đktc] và dung dịch Y. Thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu để kết tủa hết ion Cu2+ trong dung dịch Y là : A. 0,5 lít. B. 0,38 lít. C. 0,3 lít. D. 0,4 lít. Hướng dẫn giải 3 HNO n 0,12  mol ; 2 4 H SO n 0,06  mol  Tổng: H n 0,24   mol và 3 NO n 0,12   mol. Phương trình ion : 3Cu + 8H+ + 2NO3   3Cu2+ + 2NO + 4H2O bđ: 0,075 0,24 0,12 : mol pư: 0,075  0,2  0,05  0,075 : mol spư: 0,01 0,04 0,07 : mol Như vậy sau phản trong dung dịch Y có chứa : 0,075 mol Cu2+ , 0,04 mol H+, 0,06 mol SO4 2-, 0,07 mol NO3 - Do đó số mol NaOH cần dùng là : 2 OH H Cu n n 2n       0,04 + 0,075.2 = 0,19 mol  dd NaOH 0,19 V 0,38 lít. 0,5   Đáp án B. Ví dụ 5: Cho 0,3 mol bột Cu và 0,6 mol Fe[NO3]2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 [loãng]. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được V lít khí NO [sản phẩm khử duy nhất, ở đktc]. Giá trị của V là : A. 6,72. B. 8,96. C. 4,48. D. 10,08. Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng : 2 3 Cu Fe NO H n 0,3 mol ;n 0,6 mol ;n 1,2 mol ;n 1,8 mol.        3Cu + 8H+ + 2 3 NO   3Cu2+ + 2NO + 4H2O [1] mol: 0,3  0,8  0,2  0,2 3Fe2+ + 4H+ + 3 NO   3Fe3+ + NO + 2H2O [2] mol: 0,6  0,8  0,2  0,2 Từ [1], [2] ta thấy Cu và Fe2+ phản ứng hết, NO3 - và H+ còn dư  nNO = 0,4 mol  V = 8,96 lít. Đáp án B. Ví dụ 6: Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe[NO3]3 và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu kim loại ? [Biết NO là sản phẩm khử duy nhất] A. 2,88 gam. B. 3,92 gam. C. 3,2 gam. D. 5,12 gam. Hướng dẫn giải Phương trình ion : 3Cu + 8H+ + 2NO3   3Cu2+ + 2NO + 4H2O [1] bđ: 0,15 0,03
• 24. 0,12  0,03 Cu + 2Fe3+  2Fe2+ + Cu2+ [2] mol: 0,005  0,01  mCu tối đa = [0,045 + 0,005].64 = 3,2 gam. Đáp án C. 2. Tính oxi hóa của ion NO3 - trong môi trường axit Ví dụ 1: Cho 48,6 gam Al vào 450 ml dung dịch gồm KNO3 1M, KOH 3M sau phản ứng hoàn toàn thể tích khí thoát ra ở đktc là : A. 30,24 lít. B. 10,08 lít. C. 40,32 lít. D. 45,34 lít. Hướng dẫn giải Theo giả thiết ta có : 3 3 Al KNO KOH NO OH 46,8 n 1,8 mol, n n 0,45 mol, n n 1,35 mol. 27         Phương trình phản ứng : 8Al + 3NO3 - + 5OH- + 2H2O  8AlO2 - + 3NH3 [1] mol: 1,2  0,45  0,75  0,45 2Al + 2OH- + 2H2O  2AlO2 - + 3H2 [2] mol: 0,6  0,6  0,9 Theo giả thiết và phản ứng [1] ta thấy : Sau phản ứng [1] Al còn dư là 0,6 mol và OH- dư là 0,6 mol nên tiếp tục xảy ra phản ứng [2]. Theo [1] và [2] ta suy ra khí thu được gồm NH3 và H2. Thể tích của hỗn hợp khí là : 3 2 [NH , H ] V [0,45 0,9].22,4 30,24 lít.    Đáp án A. Ví dụ 2: Ion NO3  oxi hoá được Zn trong dung dịch kiềm [OH] tạo NH3, ZnO2 2 và H2O. Hòa tan hết 6,5 gam Zn vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm KNO3 0,1M và NaOH 1,0M. Kết thúc phản ứng, thu được V lít hỗn hợp khí [ở đktc]. Giá trị của V là A. 0,448. B. 0,784. C. 0,896. D. 1,120. Hướng dẫn giải Theo giả thiết ta có : 3 3 Zn KNO NaOH NO OH n 0,1 mol, n n 0,02 mol, n n 0,2 mol.        Phương trình phản ứng : 4Zn + NO3 - + 7OH-  4ZnO2 2- + NH3 + 2H2O [1] mol: 0,08  0,02  0,14  0,02 Zn + 2OH-  ZnO2 2- + H2 [2] mol: 0,02  0,04  0,02 Theo giả thiết và [1], [2] ta thấy các chất phản ứng vừa đủ với nhau, hỗn hợp khi gồm H2 và NH3. Thể tích của hỗn hợp khí là : 3 2 [NH , H ] V [0,02 0,02].22,4 8,96 lít.   
• 25. 4 : Nhiệt phân muối nitrat Phương pháp giải ● Tính chất của muối nitrat : Các muối nitrat dễ bị phân huỷ khi đun nóng. a. Muối nitrat của các kim loại hoạt động [trước Mg]: Nitrat o t   Nitrit + O2 2KNO3 o t   2KNO2 + O2 b] Muối nitrat của các kim loại từ Mg đến Cu : Nitrat o t   Oxit kim loại + NO2 + O2 2Cu[NO3]2 o t   2CuO + 4NO2 + O2 c. Muối của những kim loại kém hoạt động [sau Cu ] : Nitrat o t   kim loại + NO2 + O2 2AgNO3 o t   2Ag + 2NO2 + O2 ● Để giải dạng bài tập này ta thường sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng. ►Các ví dụ minh họa ◄ Ví dụ 1: Đem nung nóng m gam Cu[NO3]2 một thời gian, để nguội, đem cân lại thấy khối lượng giảm 54 gam. Biết hiệu suất phản ứng là 80%. Giá trị m là : A. 117,5 gam. B. 49 gam. C. 94 gam. D. 98 gam. Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng : 2Cu[NO3]2 o t   2CuO + 4NO2  + O2  [1] mol: x  x Theo [1] và giả thiết ta thấy sau phản ứng khối lượng chất rắn giảm là : 188x – 80x = 54  x= 0,5. Vậy ta có : 3 2 3 2 Cu[NO ] phaû n öù ng Cu[NO ] ñem phaû n öù ng 94 m 0,5.188 94 gam; m 117,5 gam. 80%     Đáp án A. Ví dụ 2: Nung 6,58 gam Cu[NO3]2 trong bình kín không chứa không khí, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn X vào nước để được 300 ml dung dịch Y. Dung dịch Y có pH bằng : A. 2. B. 3. C. 4. D. 1. Hướng dẫn giải Phương trình phản ứng : 2Cu[NO3]2 o t   2CuO + 4NO2  + O2  [1] mol: x  x  2x  0,5x Theo [1] và giả thiết ta thấy sau phản ứng khối lượng chất rắn giảm là :
• 26. = 6,58 – 4,96  x = 0,015. Hỗn hợp X gồm NO2 và O2 với số mol tương ứng là 0,03 và 0,0075. Phản ứng của X với H2O : 4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3 [2] mol: 0,03  0,0075  0,03 Theo [2] ta thấy : 3 2 HNO NO 3 n n 0,03 mol [HNO ] 0,1M pH 1.       Đáp án D. Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp gồm [Al, Mg, Cu] phản ứng với 200 ml dung dịch HNO3 1M. Sau phản ứng thu được [m + 6,2] gam muối khan gồm 3 muối. Nung muối này tới khối luợng không đổi. Hỏi khối luợng chất rắn thu được là bao nhiêu gam ? A. m. B. m + 3,2. C. m + 1,6. D. m + 0,8. Hướng dẫn giải Đặt công thức chung của các muối nitrat là M[NO3]n. Phản ứng nhiệt phân muối MNO3]n : 2M[NO3]n o t   M2On + 2nNO2 + n 2 O2 [1] Từ [1] ta thấy : 2 3 2 n 3 n O NO M O M[NO ] 1 1 m 6,2 m n .n . 0,05 mol. 2 2 62        Vậy 2 2 n M O M O m m m m 0,05.16 [m 0,8] gam.        Đáp án D. Ví dụ 4: Nhiệt phân hoàn toàn 9,4 gam một muối nitrat kim loại thu được 4 gam oxit rắn. Công thức muối đã dùng là : A. Fe[NO3]3. B. Cu[NO3]2. C. Al[NO3]3. D. Zn[NO3]2. Hướng dẫn giải Cách 1 : Tính toán theo phản ứng Đặt công thức chung của các muối nitrat là M[NO3]n. Phản ứng nhiệt phân muối MNO3]n : 2M[NO3]n o t   M2On + 2nNO2 + n 2 O2 [1] mol: x  0,5x Theo [1] và giả thiết ta có : 9,4 x 9,4 4 M 62n 2. M 32n M laø Cu. M 62n 2M 16n 4 0,5x 2M 16n                   Cách 2 : Vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng Bản chất phản ứng : 2NO3 - o t   O2- + 2NO2 + 1 2 O2
• 27. x Theo phương pháp tăng giảm khối lượng ta có : 62.2x – 16.x = 9,4 – 4  x = 0,05 3 n NO M m 0,05.2.62 6,2 gam m 9,4 6,2 3,2 gam             n 3 M NO n 1 3,2 1 Ta coù: M 32n M laø Cu. n n 0,1.M n         Đáp án B.