Kim loại tác dụng với dung dịch HNO3

1. Ghi nhớ

HNO3 thể hiện tính oxi hóa mạnh khi tác dụng với kim loại, thông thường:

+ Nếu axit đặc, nóng tạo ra sản phẩm NO2

+ Nếu axit loãng, thường cho ra NO. Nếu chất khử có tính khử mạnh như Mg, Al, Zn,… nồng độ axit và nhiệt độ thích hợp có thể cho ra N2O, N2, NH4NO3.

Sản phẩm khử của HNO3

* Nhận biết phản ứng có tạo muối NH4NO3:

+ Đề cho là sinh ra một sản phẩm khử duy nhất là một trong các khí sau: NO, NO2, N2O, N2 thì sẽ không có NH4NO3.

+ Đề cho thêm dữ kiện cho NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí mùi khai thoát ra => trong dung dịch còn có thêm NH4NO3

+ Đề không nói sinh ra khí gì (không hiện tượng) thì chắc chắn có tạo NH4NO3

+ Nếu đề cho sản phẩm khử là các khí, lại vừa cho khối lượng kim loại và vừa cho khối lượng muối thì cẩn thận, từ khối lượng kim loại tính xem khối lượng muối nitrat do kim loại tạo là bao nhiêu, nếu lớn hơn khối lượng muối đề cho => có thêm NH4NO3

+ Khi đề cho Zn, Mg hoặc Al tác dụng với HNO3 thì cần chú ý có sinh ra muối NH4NO3 không.

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Cho viên kẽm tác dụng với HNO3, sau phản ứng không thấy có khí sinh ra. Tổng hệ số cân bằng của phản ứng là

A. 26.               B. 22.

C. 24.               D. 23.

Lời giải:

\(\mathop {Zn}\limits^0 \,\, + \,\,H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3}\,\, \to \,\,\mathop {Zn}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2}\,\, + \,\,\mathop N\limits^{ - 3} {H_4}N{O_3}\,\, + \,\,{H_2}O\)

\(\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{4{\rm{x}}}\\{{\rm{ \;}}}&{\rm{\;}}\\{{\rm{ \;}}}&{1{\rm{x}}}\end{array}\left| {\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{\mathop {Zn}\limits^0 {\mkern 1mu} \to \mathop {Zn}\limits^{ + 2} {\mkern 1mu} + 2e}\\{{\rm{ \;}}}&{\mathop N\limits^{ + 5} {\mkern 1mu} + 8e \to \mathop N\limits^{ - 3} {\mkern 1mu} {H_4}N{O_3}}\end{array}} \right.\)

\(4\mathop {Zn}\limits^0 \,\, + \,\,10H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3}\,\, \to \,\,4\mathop {Zn}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_2}\,\, + \,\,\mathop N\limits^{ - 3} {H_4}N{O_3}\,\, + \,\,3{H_2}O\)

=> Đáp án: B

2. Phương pháp giải

\({n_{NO_3^ - }}\,\,\)tạo muối = ne cho 

mmuối = mkim loại + ${m_{N{O_3}}}$ = mkim loại + 62.ne cho

- Bảo toàn nguyên tố H: ${n_{{H^ + }}}\, = \,2{n_{{H_2}}}\,hay\,\,{n_{{H^ + }}}\, = \,\,4{n_{NH_4^ + }}\,\, + \,\,2{n_{{H_2}O}}$

- Bảo toàn nguyên tố N: ${n_{HN{O_3}}}$ = ${n_{NO_3^ - }}$trong muối + ${n_N}$ trong sản phẩm khử

${n_{HN{O_3}}}$phản ứng = \(2{n_{N{O_2}}} + 4{n_{NO}} + 10{n_{{N_2}O}} + 12{n_{{N_2}}} + 10{n_{N{H_4}N{O_3}}}\)

- Nếu có hỗn hợp kim loại chứa Fe phản ứng với axit, sau phản ứng còn dư kim loại thì muối sắt thu được là muối Fe(II)

- Dung dịch chứa đồng thời ion H+ và $NO_3^ - $ có tính oxi hóa tương tự dung dịch axit HNO3

Bài tập áp dụng: Cho 2,7 gam Al tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng, sau phản ứng thu được V lít khí N2O (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của V là

A. 0,56.                B. 1,12.

C. 0,84.                D. 3,36.

Lời giải: Quá trình cho – nhận e:

\(\begin{array}{*{20}{l}}{\rm{\;}}&{\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,Al\,\,\,\, \to \,\,\,\mathop {Al}\limits^{ + 3} {\mkern 1mu} \,\,\, + \,\,\,\,3e{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 2\mathop N\limits^{ + 5} {\mkern 1mu} \,\,\,\, + \,\,\,\,\,8e\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\mathop N\limits^{ + 1} {{\mkern 1mu} _2}O}\\{\rm{\;}}&{mol:\,\,0,1\,\,\,\,\, \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,3{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,3{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \,\, \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 0,0375}\end{array}\)

$ \Rightarrow $${V_{{N_2}O}}$ = 0,0375.22,4 = 0,84 lít

=> Đáp án: C