Giải bài 1,2,3,4,5,6,7 trang 45 SGK Hóa 11: Axit nitric và muối nitrat

Tóm tắt kiến thức và giải bài 1,2,3,4,5,6,7 trang 45 SGK Hóa lớp 11: Axit nitric và muối nitrat – Chương 2

A. Lý thuyết cần nhớ về Axit nitric và muối nitrat

1. Trong hợp chất HNO₃, nguyên tố nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5

2. Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm. Axit HNO₃ tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.

3. – Axit HNO₃ là một trong các axit mạnh: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với bazơ và oxit bazơ, tác dụng với muối của axit yếu.

– Axit HNO₃ là chất oxi hóa mạnh: phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Pt và Au, một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. Sản phẩm khử sinh ra tùy thuộc nồng độ axit, tính khử của kim loại và nhiệt độ phản ứng.

4. Trong phòng thí nghiệm axit HNO₃ được điều chế bằng cách cho NaNO₃ hoặc KNO₃ tác dụng với axit H₂SO₄ đăc, nóng:

2NaNO₃(tt) + H₂SO₄(đ) →t⁰ Na₂SO₄ + 2HNO₃

Trong công nghiệp được sản xuất theo sơ đồ sau:

5. Tất cả các muối nitrat đều tan nhiều trong nước và là chất điện li mạnh. Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân hủy khi đun nóng: muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (kali, natri,…) bị phân hủy thành muối nitrit và oxi; muối nitrat của magie, kẽm, sắt, chì, đồng,… bị phân hủy thành oxit kim loại tương ứng, NO₂ và O₂; muối nitrat của bạc, vàng, thủy ngân,… bị phân hủy thành kim loại tương ứng, khí NO₂ và O₂.

6. Giải được bài tập về HNO₃ và NO₃^–.

Giải bài 1,2,3,4,5,6,7,8 trang 37,38 SGK Hóa 11: Amoniac và muối amoni

B. Giải bài tập SGK Hóa lớp 11 trang 45

Bài 1. (SGK trang 45 Hóa lớp 11)

Viết công thức electron, công thức cấu tạo của axit nitric. Cho biết nguyên tố nitơ có hóa trị và số oxi hóa bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải bài 1:

Trong HNO₃, nitơ có số oxi hóa +5 và hóa trị là 4

Bài 2. (SGK trang 45 Hóa lớp 11)

Lập các phương trình hóa 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 + ?

g) Fe₃O₄ + HNO₃ → NO + Fe(NO₃)₃ + ?

Hướng dẫn giải bài 2:

Trước hết, căn cứ vào tính chất, điền công thức các chất còn thiếu ở chỗ có dấu (?). Sau đó, cân bằng pthh theo phương pháp thăng bằng electron, ta được kết quả sau:

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

g) 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → NO + 9Fe(NO₃)₃ + 14H₂O

Bài 3. (SGK trang 45 Hóa lớp 11)

Hãy chỉ ra những tính chất hóa học chung và khác biệt giữa axit nitric và axit sunfuric. Viết các phương trình hóa học để minh họa.

Hướng dẫn giải bài 3:

Axit nitric và axit sunfuric đặc đều có tính oxi hóa mạnh.

Ví dụ: 3FeO +10HNO₃ —> 3Fe(NO₃)₃ + NO ↓+ 5H₂O

2FeO + 4H₂SO₄ —> Fe₂SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

Tuy nhiên nếu như HNO₃ loãng vẫn có tính oxi hóa thì H2SO4 loãng lại không có tính oxi hóa. Ví dụ

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ l -> 9Fe(NO₃)₃ + NO↓+ 14H₂O Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ l —> FeSO₄ + Fe₂(S0₄)₃ + 4H₂O

Bài 4. (SGK trang 45 Hóa lớp 11)

a) Trong phương trình hóa 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 hóa học của phản ứng nhiệt phân thủy ngân (II) nitrat, tổng các hệ số bằng bao nhiêu ?

A. 5                B. 7               C. 9                          D. 21

Giải bài 4:

a) Chọn D. 21

4Fe(NO₃)₃ →t⁰ 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

b) Chọn A. 5

Hg(NO₃)₃ →t⁰ Hg + 2NO₂ + O₂

Bài 5. (SGK trang 45 Hóa lớp 11)

Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau đây:

NO_2 →(1) HNO₃ →(2)Cu(NO₃)₂ →(3)Cu(OH)₂ →(4) Cu(NO₃)₂ →(5) CuO →(6) Cu →(7) CuCl₂

Giải bài 5:

PTHH:

4NO₂ + 2H₂O -> 4HNO₃

CuO + 2HNO₂ -> Cu(NO₃)₂ + H₂O

Cu(NO₃)₂  + 2NaOH -> Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃

Cu(OH)₂ + 2HNO₃ -> Cu(NO₃)₂  + 2H₂O

Cu(NO₃)₂  ->t⁰ CuO + 2NO₂↑ + ½ O₂ ↑

CuO + H₂ ->t⁰ Cu + H₂O

Bài 6. (SGK trang 45 Hóa lớp 11)

Khi hòa tan 30,0 g hỗn hợp đồng và đồng (II) oxit trong 1,50 lít dung dịch axit nitric 1,00 M (loãng) thấy thoát ra 6,72 lít nitơ monoaxit (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 dung dịch không thay đổi.

Hướng dẫn giải bài 6:

n_NO = 6,72/22,4 = 0,300 (mol)

ⁿHNO₃= 1,00 x 1,5 = 1,5 (mol)

pthh: 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O      (1)

Theo (1) ta tính được n_Cu = 0,45 mol => m_Cu = 28,8 gam

ⁿHNO₃= 1,2 mol

ⁿCu(NO₃)₂ = 0,45 mol

m_CuO = 30 gam – 28,8 gam = 1,2 gam => n_CuO = 0,015 mol

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O                  (2)

Theo (2) ta tính được  ⁿHNO₃ là 0,030 mol,

ⁿCu(NO₃)₂ là 0,015 mol

Phần tram khối lượng CuO: % m_CuO  = 1,2/30 . 100% = 4,0 %

Từ (1) và (2) ta tính được số mol HNO₃ dư là 0,27 mol.

Nồng độ mol HNO₃ sau phản ứng: 0,18 M

Nồng độ mol của Cu(NO₃)₂: 0,31 M

Bài 7. (SGK trang 45 Hóa lớp 11)

Để điều chế 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 xuẩ là 3,8 %.

Hướng dẫn giải bài 7:

Tính khối lượng HNO₃ nguyên chất: 3,00 tấn.

Pthh: 4NH₃ + 5O₂  → (850 – 900⁰C)/Pt

4NO + 6H₂O                 (1)

2NO + O₂ → 2NO₂                                                        (2)

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃                                           (3)

Từ các phương trình trên ta có sơ đồ hợp thức: NH₃ → HNO₃                      (4)

Theo (4), ta tính được khối lượng NH₃ (bao hụt 3,8 %):

(3,00 . 17,0)/63,0 x (100/96,2) = 0,841 (tấn)

Bài tiếp: Giải bài 1,2,3,4,5 trang 49,50 SGK Hóa 11: Photpho