Buzz
1. Cân bằng phương trình hóa học: Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO2 + H2O
3Mg + 8H2O → 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Điều kiện để phản ứng xảy ra: Mg phản ứng với dung dịch HNO3 đặc ở nhiệt độ phòng. Cho một hoặc hai lát Magie vào ống nghiệm và nhỏ từ từ dung dịch HNO3 đặc. Lá Magie sẽ dần tan trong dung dịch và sinh ra khí màu nâu đỏ.
Axit nitric phản ứng với các kim loại trừ Au và Pt, tạo ra muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác như NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3.
Sản phẩm khử của N (+5) phụ thuộc vào tính chất của kim loại và nồng độ dung dịch axit. Thường thì, dung dịch HNO3 đặc khi phản ứng với kim loại sẽ tạo ra NO2.
Dung dịch HNO3 loãng phản ứng với các kim loại khử yếu như Cu, Pb, Ag sẽ tạo ra NO.
Dung dịch HNO3 loãng phản ứng với các kim loại mạnh như Al, Mg, Zn sẽ khử N xuống các mức sâu hơn như N2, N2O, NH4NO3.
Cách nhận diện các khí sản phẩm tạo ra
- N2O là khí gây cười
- N2 không hỗ trợ sự sống và không duy trì sự cháy
- NO2 có màu nâu đỏ, còn không khí không màu nhưng sẽ bị oxi hóa thành NO2 màu nâu đỏ
- NH4NO3 không sinh ra ở dạng khí; khi phản ứng với kiềm và kim loại, sẽ thấy mùi khai của Amoniac NH3
- NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3 + H2O
2. Các bước để cân bằng phản ứng ôxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron
Bước 1: Xác định các số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa.
Bước 2: Ghi lại quá trình ôxi hóa và quá trình khử, sau đó cân bằng từng quá trình.
Dấu + e được đặt bên phía có số oxi hóa cao hơn.
Số e = số oxi hóa lớn trừ số oxi hóa nhỏ.
Nhân cả quá trình với chỉ số của nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa nếu chỉ số khác 1.
Bước 3: Xác định hệ số phù hợp để tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận.
Tìm bội chung nhỏ nhất của số electron nhường và số electron nhận.
Chia bội chung nhỏ nhất cho số electron ở từng quá trình để xác định hệ số.
Bước 4: Xác định hệ số của chất oxi hóa và chất khử theo sơ đồ phản ứng và kiểm tra lại.
3. Bài tập ứng dụng
Câu 1: Cho 5,6 g Fe phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư, sau phản ứng thu được V lít khí NO2 ở điều kiện tiêu chuẩn, là sản phẩm khử duy nhất. Tính thể tích khí NO2 sinh ra.
A. 6,72 lít
B. 13,44 lít
C. 33,36 lít
D. 10,08 lít
Đáp án A
Phương trình phản ứng hóa học: Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
nFe = 5,6/56 = 0,1 mol
Theo phương trình
nO2 = 3nFe = 0,1 x 0,3 = 0,3 mol
V = 0,3 x 22,4 = 6,72 lít
Câu 2: Khi nhúng thanh Al vào dung dịch HNO3 loãng, không thấy khí thoát ra. Kết luận nào sau đây là chính xác?
A. Al không phản ứng với dung dịch HNO3 loãng.
B. Al đã bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 loãng.
C. Al phản ứng với HNO3 tạo ra muối amoni
D. cả A và B đều đúng
Đáp án C
Khi nhúng thanh Al vào dung dịch HNO3 loãng, không thấy khí thoát ra vì Al phản ứng với HNO3 tạo ra muối amoni.
Phương trình phản ứng minh họa: 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
Câu 3: Điều gì xảy ra khi đưa mảnh đồng vào dung dịch HNO3 loãng?
A. Không có hiện tượng gì
B. Dung dịch chuyển sang màu xanh và khí H2 thoát ra
C. Dung dịch chuyển màu xanh, có không khí màu nâu thoát ra
D. Dung dịch chuyển màu xanh, khí thoát ra không màu và bị hóa nâu khi tiếp xúc với không khí
Đáp án là D
Phương trình phản ứng hóa học là Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Dung dịch chuyển màu xanh, khí thoát ra không màu và bị chuyển màu nâu khi tiếp xúc với không khí
Câu 4: Khi hòa tan 38,4 g đồng trong dung dịch HNO3 loãng dư, thu được V lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị của V là bao nhiêu?
A. 13,44
B. 8,96 lít
C. 4,48 lít
D. 17,92 lít
Đáp án là B
Áp dụng định luật bảo toàn electron: nNO = 38,4/64 × 2/3 = 0,4 mol
Vì vậy, V = 0,4 × 22,4 = 8,96 lít
Câu 5: Thực hiện thí nghiệm sau: thả một miếng natri vào dung dịch chứa MgSO4, hiện tượng dự đoán như sau
A. Miếng natri sẽ chìm xuống đáy dung dịch
B. Kim loại Mg có màu trắng bạc sẽ xuất hiện và lắng xuống đáy ống nghiệm
C. Dung dịch sẽ trở nên trong suốt
D. Xuất hiện khí thoát ra
Trong các hiện tượng dưới đây, hiện tượng xảy ra đúng như dự đoán là
A. 4 hiện tượng
B. 2 hiện tượng
C. 3 hiện tượng
D. 1 hiện tượng
Đáp án là D
Khi mẩu natri phản ứng với nước, nó tan dần, khí không màu thoát ra và kết tủa trắng dần xuất hiện
Phương trình phản ứng hóa học là 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
MgSO4 + 2 NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4
Câu 6: Để phân biệt ba dung dịch KOH, HCl, và H2SO4 loãng, ta có thể sử dụng thuốc thử nào?
A. Giấy quỳ tím
B. Zn
C. Al
D. BaCO3
Đáp án là D
Sử dụng giấy quỳ tím chỉ giúp nhận diện dung dịch NaOH
Việc sử dụng Zn hoặc Al không giúp phân biệt các dung dịch
Khi dùng thuốc thử BaCO3: Thêm BaCO3 vào từng dung dịch theo thứ tự, dung dịch KOH không có phản ứng, dung dịch HCl có khí thoát ra, dung dịch H2SO4 có khí thoát ra và kết tủa trắng xuất hiện
Phương trình phản ứng hóa học
BaCO3 + 2 HCl → BaCl2 + CO2 + H2O
BaCO3 + H2SO4 → BaSO4 + CO2 + H2O
Câu 7: Một mẫu nước cứng chứa các ion Ca2+, Mg2+, HCO3 -, Cl -, SO4 2-. Mẫu nước này thuộc loại
A. Nước cứng tổng hợp
B. Nước cứng vĩnh cửu
C. nước cứng tạm thời
D. nước mềm
Đáp án A
Nước cứng toàn phần bao gồm các ion Mg2+, Ca2+, Cl -, SO4 2 -, và HCO3-
Câu 8: Một hỗn hợp bao gồm hai loại bột kim loại Mg và Al được chia đều thành hai phần. Phần 1 phản ứng với HCl dư, tạo ra 6,72 lít khí H2
Phần 2 được hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng dư, thu được khối lượng khí không màu, sau đó hóa nâu khi tiếp xúc với không khí. Biết tất cả các thể tích khí đều được đo ở điều kiện tiêu chuẩn, giá trị của khối lượng khí là
A. 2,24 lít
B. 3,36 lít
C. 4,48 lít
D. 5,6 lít
Đáp án C
Số mol của H2 trong phần 1 là 0,3 mol
Theo nguyên tắc bảo toàn electron: số mol electron cho ra bằng số mol electron nhận vào, tức là 2 x số mol H2 = 0,6 mol
Do số mol của Mg và Al ở hai phần là như nhau và cả hai kim loại này đều phản ứng với HCl hoặc HNO3 theo cùng một số trạng thái oxi hóa
Vậy số mol electron cho ra từ phần 2 bằng số mol electron cho ra từ phần 1, tức là 0,6 mol
Khí không màu chuyển thành nâu khi tiếp xúc với không khí là NO
Theo nguyên tắc bảo toàn electron, số mol electron cho phần 2 bằng 3 lần số mol NO, tức là 0,6/3 = 0,2 mol
Do đó, thể tích khí NO là 0,2 x 22,4 = 4,48 lít
Câu 9: Phát biểu nào dưới đây về các loại nước là chính xác
A. Nước được coi là mềm nếu chứa ít hoặc không có ion Ca2+ và Mg2+
B. Nước được gọi là cứng khi chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+
C. Nước cứng toàn phần có mặt các ion HCO3-, SO42- và Cl-
D. Nước cứng tạm thời chứa các ion Cl- và SO42- hoặc cả hai
Đáp án A
Câu 10: Trong các chất NaNO3, CaOH2, K2CO3, HCl, cặp chất nào có khả năng làm mềm nước cứng tạm thời?
A. NaNO3 và CaOH2
B. CaOH2 và K2CO3
C. Na2CO3 và HCl
D. NaNO3 và HCl
Đáp án B
Câu 11: Dung dịch X chứa 5 ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ với 0,2 mol Cl- và 0,4 mol NO3-. Khi thêm từ từ dung dịch Na2CO3 1M vào dung dịch X cho đến khi lượng kết tủa đạt tối đa, thể tích dung dịch Na2CO3 tối thiểu cần dùng là
A. 300 ml
B. 250 ml
C. 200 ml
D. 150 ml
Đáp án A
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của các ion Mg2+, Ba2+, Ca2+ phản ứng với toàn bộ ion trong dung dịch X
Ta có phương trình 2x + 2y + 2z = 0,2 và x + y + z = 0,3
Để tạo ra kết tủa tối đa, số mol Na2CO3 cần thiết là x + y + z = 0,3
Thể tích dung dịch Na2CO3 cần dùng là V = 0,3 / 1 = 0,3 lít = 300 ml
